王興曾自創(chuàng)一句名言:“2019年可能是過(guò)去十年里最差的一年,但卻是未來(lái)十年里最好的一年”。在今夏超“六十年一遇”酷暑中,很多專(zhuān)業(yè)人士也發(fā)出了類(lèi)似感慨:“今年是有史以來(lái)最熱的一個(gè)夏天,卻可能是未來(lái)幾十年最涼快的夏天。”
國(guó)家氣候中心首席預(yù)報(bào)員陳麗娟就表示,“類(lèi)似今年這樣的高溫酷暑,在以后的夏季出現(xiàn)頻率可能更高。”美國(guó)First Street基金創(chuàng)始人Matthew Eby也表示,全美將有四分之一的地區(qū)很快落入極端高溫帶,今年夏天“可能是未來(lái)三十年最好的夏天之一”。
對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō),酷暑加上長(zhǎng)江流域的干旱,四川全省水電日發(fā)電能力從9億千瓦時(shí)減少至4.4億千瓦時(shí),下降51.1%,四川省于8月21日零時(shí)史無(wú)前例地啟動(dòng)了最高級(jí)別能源供應(yīng)保障應(yīng)急響應(yīng),這個(gè)昔日水力發(fā)電第一大省如今卻深陷缺電危機(jī)。
為優(yōu)先保障民用電力供應(yīng),商用場(chǎng)景紛紛響應(yīng)限電:景觀(guān)照明關(guān)閉,寫(xiě)字樓分區(qū)調(diào)溫,商超關(guān)閉不必要照明、調(diào)高空調(diào)溫度…
平價(jià)而穩(wěn)定的電力,是維持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最為關(guān)鍵的能量。但以水電為主的四川,卻在此次歷史同期最高極端溫度、最少降水量、最高電力負(fù)荷“三最”疊加的局面中,面臨著最嚴(yán)重的能源結(jié)構(gòu)危機(jī)。
四川為什么水電比例那么高?
四川的電力結(jié)構(gòu)較為單一。
中國(guó)西南地區(qū),水能資源理論蘊(yùn)藏量高達(dá)4.9億千瓦,占全國(guó)的70.6%。2021年,四川水力發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到8947萬(wàn)千瓦時(shí),且水力發(fā)電量為3531億千瓦時(shí),占比為81.57%,高于全國(guó)67個(gè)百分點(diǎn),水電裝機(jī)容量和年發(fā)電量均居全國(guó)第一;而火力發(fā)電量為663億千瓦時(shí),占比僅有15.31%。
以水力發(fā)電為主的電力結(jié)構(gòu)受氣候影響較大,非常不穩(wěn)定。特別是今年夏季以來(lái),四川省遭遇了高溫極端天氣,而極端高溫天氣導(dǎo)致的江河水位下降、水電產(chǎn)量直線(xiàn)下滑,是在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法逆轉(zhuǎn)的,因而對(duì)全省的電力穩(wěn)定供給造成強(qiáng)烈沖擊。
據(jù)四川省氣象臺(tái)統(tǒng)計(jì),今年夏天,該省平均最高氣溫為有氣象記錄以來(lái)最高、全省平均高溫日數(shù)為有氣象記錄以來(lái)最多、全省平均高溫持續(xù)時(shí)間為有氣象記錄以來(lái)最長(zhǎng)、全省平均降水量為有氣象記錄以來(lái)最少。
四川作為“西電東送”戰(zhàn)略執(zhí)行的重要輸出端。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至2021年底,四川省水電外送電量連續(xù)五年超過(guò)1300億千瓦時(shí),約占自身水力發(fā)電量的三分之一。盡管金沙江上已建有向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德4座等大型水電站,由于均由國(guó)家電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃,對(duì)當(dāng)前缺電的四川來(lái)說(shuō)卻“近水解不了近渴”。
面對(duì)內(nèi)外雙重壓力,四川省也在努力平衡兩者需求。
8月15日,四川在電力保供調(diào)度會(huì)上提出“增大水電留川規(guī)模,大幅削減四川低谷年度外送計(jì)劃電力”;8月20日,四川經(jīng)信廳、國(guó)網(wǎng)四川電力公司發(fā)布的一份《關(guān)于擴(kuò)大工業(yè)企業(yè)讓電于民實(shí)施范圍的緊急通知》顯示,將限電期限由此前的8月20日延長(zhǎng)至25日,使得限電總時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)到11天。
為了緩解電力緊張,四川也在推動(dòng)新能源風(fēng)光大基地建設(shè)?!端拇ㄊ?ldquo;十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》就提出“十四五”期間新增風(fēng)電600萬(wàn)千瓦左右、太陽(yáng)能發(fā)電1000萬(wàn)千瓦以上。
但隨著風(fēng)電光伏比例提升,能源結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定系數(shù)增加,未來(lái)如何保障電力穩(wěn)步供應(yīng),也是電力部門(mén)必須考慮的問(wèn)題。
火電能否扶正?
水電這種發(fā)電模式可謂靠天吃飯,在極端天氣面前,難以負(fù)擔(dān)起民眾對(duì)于“電”的渴求。
那么“水路”不通,“火路”是否可行呢?
據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),2022年1-5月全國(guó)發(fā)電量為32483.8億千瓦時(shí),累計(jì)增長(zhǎng)0.5%;全國(guó)主要5種發(fā)電類(lèi)型中,火力發(fā)電量為22711.7億千瓦時(shí),占全國(guó)發(fā)電量比重約為69.92%,在全國(guó)發(fā)電總量中占比最大。
可見(jiàn),目前火電在我國(guó)依舊占據(jù)主力電源地位,起著保供托底的“壓艙石”作用。
一方面,我國(guó)的用電量存在明顯的波峰波谷,冬季與夏季電網(wǎng)負(fù)荷較大,火電由于機(jī)組發(fā)電較為靈活,對(duì)于電網(wǎng)調(diào)峰來(lái)說(shuō)較為便捷。另一方面,火力發(fā)電相對(duì)其他發(fā)電方式具備建設(shè)周期短、選址靈活,以及機(jī)組受環(huán)境、天氣、季節(jié)等不利因素影響較小等諸多優(yōu)點(diǎn)。
鑒于火電的優(yōu)勢(shì),四川地區(qū)也在積極建設(shè)火力發(fā)電站。2021年10月31日,四川天明項(xiàng)目2號(hào)機(jī)組圓滿(mǎn)通過(guò)了168小時(shí)試運(yùn)行,正式開(kāi)啟商業(yè)運(yùn)行模式。
但四川以水電為主,主要還是由地貌特征決定的。從地勢(shì)上來(lái)看,四川處于我國(guó)第一階梯和第二階梯的交匯處,跨越青藏高原、橫斷山脈、云貴高原、秦巴山地、四川盆地等幾大地貌單元,地勢(shì)西高東低,從而形成了較高水位落差,極其適合建立水電站。
從水電站的數(shù)量上來(lái)看,四川省也是全國(guó)最大的水電基地。除有“天府之國(guó)”的美譽(yù)外,還被稱(chēng)為“千河之省”,該地區(qū)主要有長(zhǎng)江(金沙江)及支流雅礱江、岷江、大渡河、嘉陵江等大江大河流經(jīng),具備豐富的水能資源。據(jù)統(tǒng)計(jì),四川目前已經(jīng)擁有超過(guò)8184座水庫(kù),大小水電站更是數(shù)不勝數(shù)。
與水電相比,四川在火力發(fā)電上幾乎不具備優(yōu)勢(shì)。四川并非我國(guó)原煤主產(chǎn)地,并且煤炭產(chǎn)量逐年下降,火電的建設(shè)則更傾向于季節(jié)性需求,為四川在枯水期提供提供支持。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),四川大概率會(huì)走以水電發(fā)展為主,火電發(fā)展為輔的路線(xiàn)。
第四代核電呼之欲出
四川的能源結(jié)構(gòu)中火電占比不高,地形原因也是另一大考量因素。四川省大部分處于四川盆地,采用火力發(fā)電更易造成霧霾等不良環(huán)境影響。
如何建立更加清潔能源保障?核能或許可以成為一項(xiàng)備選。
實(shí)際上,早在2009年3月,四川省政府與中國(guó)廣東核電集團(tuán)已簽署核電及相關(guān)領(lǐng)域合作框架協(xié)議,計(jì)劃在南充籌建四川核電一期工程。2010年“兩會(huì)”期間,南充的人大代表就提交了《關(guān)于懇請(qǐng)國(guó)家支持四川省建設(shè)核電站》的議案,議案指出,2007至2009年,四川省國(guó)民生產(chǎn)總值連續(xù)三年過(guò)萬(wàn)億元,但電力緊張制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展,懇請(qǐng)國(guó)家充分考慮四川的實(shí)際情況,將四川核電站建設(shè)項(xiàng)目納入全國(guó)核電發(fā)展調(diào)整規(guī)劃。
南充之外,樂(lè)山、宜賓等地也在積極推動(dòng)上馬核電項(xiàng)目。據(jù)報(bào)道,樂(lè)山已與中核集團(tuán)公司簽署合作開(kāi)發(fā)建設(shè)核電的框架協(xié)議,擬建核電站項(xiàng)目總規(guī)模500萬(wàn)千瓦;宜賓也在與中核集團(tuán)積極接觸,爭(zhēng)取上馬核電項(xiàng)目。另外,瀘州市也有意攜手中核集團(tuán)興建核電站。
但這些論證和籌建工作,在2011年3月日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故之后,全都被按下了暫停鍵。福島核電站是沸水堆,屬于第二代反應(yīng)堆。福島核泄漏事故之后,中國(guó)對(duì)于核電的安全性更是尤為重視,所有在建和規(guī)劃項(xiàng)目都必須重新審查。
直到現(xiàn)在,中國(guó)的核電規(guī)模占比都不算高。
據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的1-7月份全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至7月底,全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量約24.55億千瓦,同比增長(zhǎng)8.0%。其中,水電、火電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量分別為4.02億千瓦、13.1億千瓦、3.44億千瓦、3.44億千瓦,但核電裝機(jī)容量只有5553萬(wàn)千瓦,占比僅2.26%。
這也與中國(guó)對(duì)核電安全性要求極高有關(guān)。由于第二代核電技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足更加嚴(yán)苛的安全要求,從2003年開(kāi)始,我國(guó)就開(kāi)啟了第三代核電技術(shù)的研發(fā)工作。先是引進(jìn)國(guó)外成熟第三代核電技術(shù),如國(guó)家電投從美國(guó)西屋公司引進(jìn)非能動(dòng)型AP1000核電站,中國(guó)廣核則從法國(guó)引入改進(jìn)型EPR核電站。從2008年開(kāi)始,國(guó)家電投開(kāi)始自主研發(fā)第三代核電技術(shù)“國(guó)和一號(hào)”, 中核與中廣核也聯(lián)合自主研發(fā)“華龍一號(hào)”第三代核電。
2020年9月,國(guó)家電投正式宣布,國(guó)產(chǎn)第三代核電技術(shù)“國(guó)和一號(hào)”研發(fā)完成。據(jù)了解,“國(guó)和一號(hào)”核電機(jī)組最大功率達(dá)到了150萬(wàn)千瓦,是我國(guó)目前最大的核電機(jī)組,最高使用壽命為60年。
但哪怕是第三代核電,仍然不能滿(mǎn)足國(guó)人對(duì)于安全性的要求。而且,由于第三代核電站對(duì)于冷卻水的要求,在今年四川的極端高溫與干旱中,哪怕?lián)碛泻穗娬?,也未必能夠保證供電。
在干旱、水位下降之下,不僅水電站會(huì)減少發(fā)電量,核電站同樣如此。全球最大的核電站運(yùn)營(yíng)商、法國(guó)電力巨頭EDF公司近日就發(fā)出警告:由于高溫天氣導(dǎo)致河流溫度提高、水位下降,未來(lái)幾天羅納河、加龍河上的核電站發(fā)電輸出將處于最低水平。
據(jù)法國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商RTE數(shù)據(jù),截至當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月1日,法國(guó)核電站發(fā)電能力僅有往年平均值的44%;預(yù)計(jì),以核電為主的法國(guó)今年發(fā)電量將創(chuàng)下30多年來(lái)的最低水平。
第三代核電技術(shù)仍然存在一定程度的“靠天吃飯”。也許,能夠完全實(shí)現(xiàn)不受天氣、氣候極端化影響的核電站,只能依賴(lài)于正處于實(shí)驗(yàn)室階段、尚未量產(chǎn)的第四代核電站了。
據(jù)報(bào)道,2018年9月在甘肅武威開(kāi)工建設(shè)的第四代核電釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)項(xiàng)目(TMSR),已經(jīng)于2021年9月啟動(dòng)試運(yùn)行。
第三代核電站仍然依賴(lài)鈾礦,但我國(guó)鈾資源大部分屬于非常規(guī)鈾,品位低、埋藏深、開(kāi)采成本昂貴,導(dǎo)致我國(guó)鈾資源對(duì)外依存度常年維持在70%以上。鈾資源漲價(jià)預(yù)期下,近日全球最大的鈾生產(chǎn)商Kazatomprom就宣布2024年將生產(chǎn)2.5到2.55萬(wàn)噸氧化鈾,產(chǎn)量目標(biāo)提高了約10%。
而TMSR使用稀土元素釷作為核燃料,恰好我國(guó)釷資源豐富、供應(yīng)充足;同時(shí)使用熔鹽作為換熱介質(zhì),也不需要沿海、沿江消耗大量水資源;安全性更是比第三代高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
TMSR作為第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的6種候選技術(shù)之一,正在一步步向商業(yè)化邁進(jìn)。一旦商業(yè)化之后,核電站就可以在內(nèi)陸選址建設(shè),減少對(duì)水資源的依賴(lài),避免受到極端氣候影響。
寫(xiě)在最后
不管是增加核電投入還是火電投入,對(duì)于四川短期的缺電,都是遠(yuǎn)期計(jì)劃,依然解決不了短期問(wèn)題。
要解決問(wèn)題,依然還是要依靠國(guó)家電網(wǎng)發(fā)揮全國(guó)“一張網(wǎng)”、“一盤(pán)棋”的大電網(wǎng)資源配置作用。
據(jù)報(bào)道,國(guó)網(wǎng)陜西電力自德寶直流工程寶雞換流站向四川供電,截至8月21日24時(shí),以全天300萬(wàn)千瓦滿(mǎn)功率運(yùn)行,已累計(jì)向四川送電15.5億千瓦時(shí)。
而同樣毗鄰四川的云貴等水電大省,由于隸屬南方電網(wǎng),在跨電網(wǎng)向四川調(diào)配資源時(shí)能力就弱于隸屬?lài)?guó)家電網(wǎng)的陜西。全國(guó)一盤(pán)棋之下,國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、內(nèi)蒙古電網(wǎng)三大電網(wǎng)之間的資源調(diào)配,也會(huì)在未來(lái)成為穩(wěn)定電力的又一個(gè)強(qiáng)力手段。
缺電之下,人們從來(lái)沒(méi)有那么渴望過(guò)清涼。幸運(yùn)的是,據(jù)四川氣象臺(tái)預(yù)計(jì),8月26-29日四川省將有一次較明顯的降雨天氣過(guò)程,其中盆地西部、東北部有大雨到暴雨。
屆時(shí),電力供應(yīng)緊張情況有望得到一定緩解,酷暑緩解之后,人們也才能平復(fù)焦慮,并長(zhǎng)遠(yuǎn)思考未來(lái)的能源供應(yīng)之路。
將近一年之前的2021年9月,東北等地因?yàn)轱L(fēng)電驟減導(dǎo)致的拉閘限電,一度成為全國(guó)輿論熱點(diǎn),甚至當(dāng)時(shí)有很多人認(rèn)為這是我們向某國(guó)輸出通脹的“一盤(pán)大棋”。但今年8月的這一輪限電,人們終于不再相信限電的“大棋”之論,更多人主動(dòng)討論起能源問(wèn)題。
風(fēng)停風(fēng)起,吹不醒人們長(zhǎng)期依賴(lài)某些能源的舒適之夢(mèng),也喚不起一些人對(duì)于“大棋”的迷思;但酷暑,卻熱化了去年流行一時(shí)的“大棋”之論。
原標(biāo)題:缺電蘿卜蹲,東北蹲完四川蹲