專注電力物聯(lián)網(wǎng)20年
2021年7月16日,國(guó)家能源局官方網(wǎng)站發(fā)布了今年上半年全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。截至6月底,全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量約為22.6億千瓦,同比增長(zhǎng)9.5%。其中,風(fēng)電裝機(jī)容量約為2.9億千瓦,同比增長(zhǎng)34.7%。太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約為2.7億千瓦,同比增長(zhǎng)23.7%??梢?jiàn)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超發(fā)電能力整體增速,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)操階段。
那么從近十年看,我國(guó)電力工業(yè)運(yùn)行呈現(xiàn)什么特點(diǎn),有哪些值得關(guān)注的現(xiàn)象?以年度數(shù)據(jù)為分析對(duì)象的研究報(bào)告較多,以半年數(shù)據(jù)為分析對(duì)象的相對(duì)較少,事實(shí)上半年數(shù)據(jù)可以為我們提供不同的觀察視角、分析維度。為此,我們基于收集整理的官方當(dāng)時(shí)所發(fā)布上半年全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),探析我國(guó)電力工業(yè)2011~2021年的運(yùn)行特點(diǎn)。
一、電力消費(fèi):總量大增,結(jié)構(gòu)優(yōu)化
(一)全社會(huì)用電總量大增,各年份增幅波動(dòng)較大。2021年上半年全國(guó)全社會(huì)用電量39339億千瓦時(shí),較2011年同期增長(zhǎng)16824億千瓦時(shí)、增幅達(dá)到74.7%。整體保持較快增長(zhǎng)勢(shì)頭,但各年份增幅波動(dòng)較為明顯,刨除因疫情影響的兩個(gè)極值(2020年上半年負(fù)增長(zhǎng)1.3%、2021年上半年增長(zhǎng)16.2%),其他年份上半年全社會(huì)用電增速為1.3%至9.4%,低點(diǎn)出現(xiàn)于2015年上半年、高點(diǎn)出現(xiàn)于2018年上半年,其中六年上半年用電增速高于5%。與當(dāng)年全國(guó)經(jīng)濟(jì)增速相比,變化趨勢(shì)基本相同,但具體數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系不盡一致,呈現(xiàn)出“電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤”之勢(shì)。
(二)用電結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化調(diào)整,第三產(chǎn)業(yè)用電量增長(zhǎng)最快。2021年上半年,第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、城鄉(xiāng)居民生活用電量分別為451億千瓦時(shí)、26610億千瓦時(shí)、6710億千瓦時(shí)、5568億千瓦時(shí),占比分別為1.1%、67.6%、17.1%、14.2%。其中,第二產(chǎn)業(yè)用電保持較快增長(zhǎng),十年增幅為56.9%,絕對(duì)增量仍居首位,但占比與2011年同期相比減少了7.7個(gè)百分點(diǎn)。由于國(guó)家于2018年對(duì)三次產(chǎn)業(yè)劃分進(jìn)行了調(diào)整,對(duì)用電量數(shù)據(jù)會(huì)造成一定影響,十年的對(duì)比口徑不盡一致,但大體趨勢(shì)還是比較清晰。第一產(chǎn)業(yè)用電量2017年前經(jīng)歷了三連降和三連升,2018年口徑調(diào)整后再次出現(xiàn)三連升,但在用電總量中占比始終有限。第三產(chǎn)業(yè)上半年用電量于2017年超過(guò)居民生活用電后持續(xù)高于后者,即使去除口徑調(diào)整影響其差距也呈現(xiàn)拉大態(tài)勢(shì),今年上半年差距已超過(guò)1100億千瓦時(shí)。
二、生產(chǎn)能力:快速擴(kuò)張,品種差異
(一)全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量翻番,半年新增量存在較大差異。截至2021年6月底,全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到22.6億千瓦,與2011年同期9.6億千瓦相比增長(zhǎng)了1.4倍,年均增長(zhǎng)達(dá)到1.3億千瓦,堪稱我國(guó)電力裝機(jī)增長(zhǎng)最快的十年。從新增發(fā)電能力看,今年上半年增長(zhǎng)5187萬(wàn)千瓦,時(shí)隔兩年再次回到5000萬(wàn)千瓦以上的高位,此前2016~2018年連續(xù)三個(gè)半年新增量超過(guò)5000萬(wàn)千瓦,2016年上半年以新增5699萬(wàn)千瓦居十年高點(diǎn)。十年新增發(fā)電能力的低點(diǎn)出現(xiàn)于2012年,其上半年新增發(fā)電能力僅2585萬(wàn)千瓦,與當(dāng)時(shí)的投資意愿不足不無(wú)關(guān)系。
(二)火電裝機(jī)基數(shù)大、增長(zhǎng)快,但占比下降。2011年上半年,全國(guó)火電裝機(jī)7.2億千瓦,占比達(dá)到75.3%。十年來(lái),除個(gè)別年份(2017年)上半年新增裝機(jī)略低外,其他年度半年新增火力發(fā)電均高于1500萬(wàn)千瓦,2016年上半年以新增2711萬(wàn)千瓦居十年之首。截至2021年6月,全國(guó)火電裝機(jī)12.7億千瓦,較2011年同期凈增長(zhǎng)5.4億千瓦;占比56.1%,與2011年同期相比大幅降低了19.2個(gè)百分點(diǎn)。刨除天然氣發(fā)電等其他火力發(fā)電品種,煤電作為主力火電,其裝機(jī)容量2020年已歷史性降至50%以下。
(三)水電發(fā)電能力翻番,核電裝機(jī)增長(zhǎng)約四倍。除火電外,統(tǒng)計(jì)表中的水電、核電裝機(jī)總量也具有完整的十年數(shù)據(jù),但半年新增數(shù)據(jù)僅火電、水電具有完整數(shù)據(jù),核電自2018年起方有數(shù)據(jù)。全國(guó)水電發(fā)電能力從2011年6月底1.9億千瓦倍增至2021年6月底3.8億千瓦,半年新增量在182萬(wàn)千瓦(2019年)至1301萬(wàn)千瓦(2014年)之間,其中六個(gè)年份半年增量超過(guò)500萬(wàn)千瓦。今年上半年新增水電812萬(wàn)千瓦,是2015年以來(lái)同期水平的高點(diǎn)。盡管受日本福島核電站事故影響,我國(guó)多年未新開(kāi)工建設(shè)核電項(xiàng)目,但對(duì)近年新增核電裝機(jī)未造成過(guò)多影響,由1082萬(wàn)千瓦增至5216萬(wàn)千瓦,十年增長(zhǎng)約四倍。
(四)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電成為香餑餑,發(fā)電裝機(jī)大增。相對(duì)而言,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電尚屬于新能源,數(shù)據(jù)的發(fā)布不如水電、火電齊全。從十年來(lái)發(fā)布的半年統(tǒng)計(jì)表看,風(fēng)電裝機(jī)容量自2014年出現(xiàn),當(dāng)時(shí)裝機(jī)為8275萬(wàn)千瓦;半年新增容量自2018年出現(xiàn),其中今年上半年新增1084萬(wàn)千瓦,是有獨(dú)立數(shù)據(jù)的四年中首次超過(guò)1000萬(wàn)千瓦。太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)和半年新增裝機(jī),均為今年表格中新增內(nèi)容,此前無(wú)獨(dú)立數(shù)據(jù),今年上半年新增達(dá)到1301萬(wàn)千瓦。截至2021年6月底,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到2.9億千瓦、2.7億千瓦,同比增速分別達(dá)到34.7%、23.7%,遠(yuǎn)高于發(fā)電裝機(jī)整體增速。
三、投資情況:網(wǎng)源新變,熱土大熱
(一)電網(wǎng)投資整體高于電源,但近兩年來(lái)呈現(xiàn)不同情況。十個(gè)年份中,電網(wǎng)上半年投資高于1600億元的年份達(dá)到九個(gè),而電源投資有八個(gè)年份低于1500億元,且墊底的2018年上半年投資不足千億元。各年對(duì)比看,前期只有2012年上半年電源投資略高于電網(wǎng)投資,而后連續(xù)七年大幅低于電網(wǎng)投資,以2017、2018年電源不及電網(wǎng)投資五成差距最大。但去年上半年,主要受新能源投資增加影響,電源投資由上年同期1002億元猛增至1738億元,今年上半年進(jìn)一步增至1893億元,超過(guò)同期電網(wǎng)投資100億元以上。對(duì)比全年數(shù)據(jù)看,網(wǎng)源投資的高低關(guān)系與半年基本一致,今后電源投資高于電網(wǎng)投資是否成為常態(tài)還需觀察。
(二)電網(wǎng)投資半年數(shù)據(jù)波動(dòng)大,大體呈現(xiàn)倒V字型。十年來(lái)的上半年電網(wǎng)投資均高于2011年同期,連升兩年至2013年上半年1659億元后,兩年微挫到2015年上半年1636億元,而后大幅升到2180億元、再至十年最高點(diǎn)2398億元,2018年上半年以2036億元連續(xù)三年處于2000億元以上投資規(guī)模,2019年大幅下挫至1644億元,再連續(xù)兩年漲至2021年上半年1734億元。除2012年上半年投資1393億元,其他年份同期電網(wǎng)投資均高于1600億元。
(三)電源投資高點(diǎn)出現(xiàn)在首尾,大體呈現(xiàn)正V字型。與2011年上半年電源投資1501億元相比,2012~2019年同期電源投資較為疲軟,頭兩年尚能保持1400億元以上規(guī)模,而后除個(gè)別年份(2015年)略有回升外,電源投資基本呈現(xiàn)降勢(shì),以2018年上半年970億元為最低點(diǎn),2019年同期1002億元投資也起色不大。但2020年以來(lái),上半年電源投資出現(xiàn)了大幅增長(zhǎng),形成了十年來(lái)電源投資的新高潮,且今年上半年投資額已達(dá)2018年同期的近兩倍。
(四)新能源成電源投資熱土,火電投資再腰斬。今年上半年,盡管風(fēng)電投資同比微降,但仍以826億元居各電源品種之首,加上太陽(yáng)能發(fā)電投資165億元,風(fēng)光新能源發(fā)電投資合計(jì)占比超過(guò)一半。光電半年投資僅見(jiàn)一個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù),無(wú)法進(jìn)行同期對(duì)比。風(fēng)電投資有四個(gè)上半年獨(dú)立數(shù)據(jù),2018年起,由190億元到294億元,繼而854億元并連續(xù)兩個(gè)上半年保持在800億元以上高位。水電投資呈現(xiàn)V字型,由2012年上半年553億元持續(xù)降低至2017年同期214億元,再逐步攀升到今年上半年475億元。核電投資由2012年上半年321億元波動(dòng)降至2019年同期143億元,再恢復(fù)至今年上半年226億元?;痣娡顿Y以去年上半年183億元居十年低位,目前恢復(fù)至202億元,但仍不及2011年同期482億元投資的一半,而2011年全年火電投資不及2005年2270億元之一半、更只相當(dāng)于2010年歷史高點(diǎn)的四分之一。
四、設(shè)備利用:降勢(shì)為主,火電最顯
(一)設(shè)備利用小時(shí)整體前高后低,后期波動(dòng)明顯。十年來(lái),全國(guó)發(fā)電設(shè)備累計(jì)平均利用小時(shí)于2015年上半年以1936小時(shí)跌破2000小時(shí)后,后面雖有波動(dòng),但再未站上2000小時(shí)的關(guān)口。2012~2017年連跌六年至第一個(gè)低點(diǎn),2018年略有抬升后再跌兩年至十年最低點(diǎn)(1727小時(shí)),今年上半年提升至1853小時(shí),但尚略低于2018年同期。整體利用小時(shí)偏低,是電力供需整體寬松的真實(shí)反映,但與新能源可利用小時(shí)數(shù)低也不無(wú)關(guān)系。
(二)各類電源利用小時(shí)變化不一,火電以降為主。水電利用小時(shí)在1500小時(shí)左右波動(dòng),低點(diǎn)1430小時(shí)、高點(diǎn)1674小時(shí),主要受來(lái)水和局部棄水影響。受到今年電力供應(yīng)緊張影響,火電利用小時(shí)有所提高,達(dá)到2015年以來(lái)的高點(diǎn),但與2011年同期相比減少了406小時(shí)、降幅達(dá)到15.7%;十年中有兩年火電半年利用小時(shí)甚至低于2000小時(shí)。核電今年上半年利用小時(shí)達(dá)到3805小時(shí),為發(fā)布數(shù)據(jù)的四年最高,且比前三年同期高出約300小時(shí)。風(fēng)電可見(jiàn)非持續(xù)六年數(shù)據(jù),以2014年上半年986小時(shí)為低點(diǎn),以今年上半年1212小時(shí)為高點(diǎn),且近四年持續(xù)保持1100小時(shí)以上,表明棄風(fēng)問(wèn)題得到較好解決。
五、節(jié)能降耗:成效顯著,部分波動(dòng)
(一)全國(guó)供電煤耗率持續(xù)降低,總體呈現(xiàn)前快后慢。全國(guó)供電煤耗自2011年上半年328克/千瓦時(shí),持續(xù)降至今年同期301.4克/千瓦時(shí),累計(jì)降低了26.6克/千瓦時(shí)。其中,前五年累計(jì)下降17克/千瓦時(shí),在十年所降煤耗中占六成以上;后五年累計(jì)下降9.6克/千瓦時(shí),占比不到四成,但2020年上半年以下降3.6克/千瓦時(shí)的降幅,為2014年以來(lái)同期最好成績(jī)。
(二)全國(guó)線路損失率整體下降,形成兩個(gè)“先漲后降”。線損情況近兩年未在表格中發(fā)布上半年數(shù)據(jù),僅有2019年及以前數(shù)據(jù)。2011年上半年全國(guó)線損5.65%,2012年跳漲至6.12%,繼而緩降三年至5.83%后,再次跳漲到2016年上半年6.1%,而后又連降三年至2019年上半年4.94%,這也是所見(jiàn)數(shù)據(jù)中唯一低于5%的數(shù)據(jù)。我國(guó)電網(wǎng)已是全球最大規(guī)模電網(wǎng),線損空間可能已經(jīng)處于飽和狀態(tài)。
(三)全國(guó)發(fā)電廠用電率整體下降,水電火電情況略有差異。十年來(lái),全國(guó)廠用電率除個(gè)別年份外基本呈下降趨勢(shì),自2011年上半年5.52%開(kāi)始,到2016年上半年降至4.9%,此后持續(xù)在5%以內(nèi)運(yùn)行,今年上半年降至4.5%,十年累計(jì)降低一個(gè)百分點(diǎn)。水電廠用電率從2011年上半年0.41%起步,前四年略有波動(dòng),自2016年開(kāi)始穩(wěn)定于0.3%的水平?;痣姲肽陱S用電率2016年上半年前在6%左右波動(dòng),自2017年上半年開(kāi)始持續(xù)運(yùn)行在6%以內(nèi)。
六、未來(lái)展望:邊界更新,新能至上
(一)電力發(fā)展面臨全新的邊界條件。去年,我國(guó)鄭重對(duì)外宣布力爭(zhēng)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)相關(guān)的二氧化碳排放占總排放量的近90%,而電力工業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳排放又占能源領(lǐng)域的四成以上?!半p碳”目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵看能源領(lǐng)域,進(jìn)而也重點(diǎn)要看電力領(lǐng)域,這成為電力工業(yè)今后發(fā)展的新邊界條件。
(二)裝機(jī)容量還將延續(xù)快速擴(kuò)張態(tài)勢(shì)。隨著能源供應(yīng)側(cè)非化石能源替代、消費(fèi)側(cè)電力替代,電力的中心地位將進(jìn)一步突顯。國(guó)網(wǎng)能源研究院預(yù)測(cè),2050年全國(guó)全社會(huì)用電量將達(dá)到14.8億千瓦時(shí),較2020年翻一番;屆時(shí)全國(guó)電力裝機(jī)總量將達(dá)到68.7億千瓦,達(dá)到2020年全國(guó)發(fā)電能力的3.1倍。盡管具體數(shù)據(jù)不一,但多數(shù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)電力裝機(jī)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)趨同。我國(guó)也已對(duì)外宣布,到2030年,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)12億千瓦以上。
(三)各類電源投資出現(xiàn)不同發(fā)展走向。我們已提出了“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”目標(biāo),也明確要求嚴(yán)控煤電項(xiàng)目,“十四五”時(shí)期嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長(zhǎng)、“十五五”時(shí)期逐步減少。煤電無(wú)可避免地將走向沒(méi)落,風(fēng)光新能源發(fā)電則將走向巔峰,近十年來(lái)的電源投資情況也較為清晰地反映了這一趨勢(shì)。水電隨著雅魯藏布江下游開(kāi)發(fā)啟動(dòng),投資可能迎來(lái)新的小高潮,但總體水能資源就那么多,投資空間相對(duì)有限。核電投資關(guān)鍵在于其定位,目前比較公開(kāi)的信息是希望每年開(kāi)工6~8臺(tái)百萬(wàn)機(jī)組,投資力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)前。
(四)儲(chǔ)能將成為新型電力系統(tǒng)的新寵。新型電力系統(tǒng)所面臨的新能源波動(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性沖擊,除了采用柔性技術(shù)、需求側(cè)響應(yīng)、分時(shí)電價(jià)機(jī)制等技術(shù)、政策措施外,以儲(chǔ)能來(lái)進(jìn)行平衡成為不二之選。根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局最新發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,到2025年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬(wàn)千瓦以上;到2030年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。與此同時(shí),相關(guān)能源電力企業(yè)公布的儲(chǔ)能發(fā)展計(jì)劃,目標(biāo)任務(wù)更顯勃勃雄心。
(五)發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)可能逐步演變。當(dāng)前出現(xiàn)了較大范圍的電力供應(yīng)緊張,權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)“十四五”期間,全國(guó)電力供需形勢(shì)總體趨緊,面臨系統(tǒng)性硬缺電風(fēng)險(xiǎn)。在此情況下,火電作為最為關(guān)鍵的電源品種,其利用小時(shí)可能延續(xù)今年上半年勢(shì)頭,保持較好設(shè)備利用率,但后續(xù)可能更多給新能源讓位,自身作為支撐性和調(diào)節(jié)性電源存在。核電作為基荷性電源具有優(yōu)勢(shì),而水電可能需要在作為調(diào)節(jié)性電源上貢獻(xiàn)更多力量。新能源發(fā)電作為新寵,兼有保障性全額收購(gòu)加持,設(shè)備利用前景可期,不過(guò)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中面臨部分不確定因素。