“十三五”我國(guó)抽水蓄能建設(shè)任重道遠(yuǎn)
新頒布的“十三五”規(guī)劃,雖然大幅度提高了抽水蓄能的建設(shè)目標(biāo),但那只能表明國(guó)家對(duì)發(fā)展抽水蓄能的重視和支持態(tài)度。這個(gè)發(fā)展規(guī)劃最終能否得到落實(shí),我國(guó)的抽水蓄能事業(yè)能否發(fā)展順利,一方面取決于
儲(chǔ)能科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步(包括降低抽水蓄能的建設(shè)成本和提高效率),另一方面也和電力行業(yè)供給側(cè)的改革緊密相關(guān)。
以蓄電池儲(chǔ)能為例。試想,如果大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)(如石墨烯)能取得重大突破,那么,抽水蓄能電站的作用必然會(huì)降低,甚至?xí)氐椎刈屛弧.?dāng)然,如果能出現(xiàn)這種情況,再好不過(guò)。因?yàn)?,我們發(fā)展建設(shè)抽水蓄能的目的,絕不應(yīng)該是為了上項(xiàng)目、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì),而是為了服務(wù)于國(guó)家的能源革命電力轉(zhuǎn)型。如果有更好的技術(shù)手段能解決問(wèn)題,何樂(lè)而不為呢?然而,在當(dāng)前,為了保障我國(guó)能源的成功轉(zhuǎn)型,我們還必須立足于加大抽水蓄能的建設(shè)。
從用煤電和用抽水蓄能調(diào)峰的特性上分析,它們有著本質(zhì)的區(qū)別。煤電只能(從低負(fù)荷待機(jī)到滿負(fù)荷發(fā)電)單向一定幅度地調(diào)峰,氣電和常規(guī)的水電則可單向完全調(diào)峰(從關(guān)機(jī)到啟動(dòng)),而抽水蓄能電站則可以滿負(fù)荷地雙向調(diào)峰(從抽水吸收電能到放水發(fā)供電)。分析這幾種調(diào)峰電源的性質(zhì),就不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)系統(tǒng)中間歇性的可再生能源發(fā)電量小于電網(wǎng)中的最低負(fù)荷加上煤電機(jī)組的最低待機(jī)負(fù)荷時(shí),煤電機(jī)組的調(diào)峰,除了影響一些機(jī)組的發(fā)電效率外,基本上沒(méi)有什么問(wèn)題。而當(dāng)系統(tǒng)中的間歇性可再生能源有所增加,但仍小于電網(wǎng)中的最低負(fù)荷的時(shí)候,氣電和常規(guī)水電的調(diào)峰也沒(méi)有什么問(wèn)題。然而,當(dāng)系統(tǒng)中間歇性可再生能源的發(fā)電能力已經(jīng)大于電網(wǎng)中的最低負(fù)荷的時(shí)候,能保障有效的調(diào)峰手段,就只有抽水蓄能了(當(dāng)然還包括蓄電池的化學(xué)儲(chǔ)能)。
這就是“十三五”規(guī)劃為什么要加速抽水蓄能建設(shè)的原因。根據(jù)巴黎協(xié)定的承諾,我國(guó)未來(lái)的能源革命電力轉(zhuǎn)型中,間歇性的非水可再生能源將是絕對(duì)的主力,其發(fā)電能力超過(guò)電網(wǎng)的最低負(fù)荷是必然的趨勢(shì)。所以,如果沒(méi)有足夠的化學(xué)儲(chǔ)能,就必須有足夠的抽水蓄能電站。不僅如此,即使在非水可再生能源的比重還不算太高的今天,抽水蓄能的作用也是十分重要的。很多國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)都已經(jīng)證明,讓煤電、核電等保持高效率的發(fā)電,在電網(wǎng)中承擔(dān)基荷,由抽水蓄能擔(dān)任調(diào)峰來(lái)滿足電力負(fù)荷的變化,是一種非常安全、高效和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。
當(dāng)前所提倡的煤電調(diào)峰,只不過(guò)是在煤電產(chǎn)能已經(jīng)嚴(yán)重過(guò)剩,暫時(shí)又無(wú)法把過(guò)剩的產(chǎn)能消化掉的現(xiàn)實(shí)面前的一種無(wú)奈的選擇。同時(shí),另一方面,我們又不得不承認(rèn),我國(guó)煤電產(chǎn)能的嚴(yán)重過(guò)剩,絕對(duì)是當(dāng)前我國(guó)抽水蓄能發(fā)展的一個(gè)最主要障礙??梢哉f(shuō),我國(guó)“十二五”的抽水蓄能規(guī)劃有近一半沒(méi)能完成的原因,也就是因?yàn)槲覈?guó)的煤電產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩。由于大量的煤電機(jī)組過(guò)剩,從電網(wǎng)負(fù)荷來(lái)看,可以說(shuō)只有低谷,沒(méi)有尖鋒。在這種情況下,電網(wǎng)中的抽水蓄能電站還怎么能有發(fā)揮調(diào)峰作用的機(jī)會(huì)呢?在沒(méi)有市場(chǎng)需求的情況下,抽水蓄能的發(fā)展,會(huì)順利嗎?
實(shí)際上,在“十三五”期間,我們?nèi)匀幻媾R著同樣的問(wèn)題。由于當(dāng)前社會(huì)穩(wěn)定的需要,大量的過(guò)剩煤電暫時(shí)還不能關(guān)閉。因而,只能讓它們進(jìn)行靈活性改造,以爭(zhēng)取較多的發(fā)電機(jī)會(huì)。然而,一旦煤電擔(dān)負(fù)起了調(diào)峰作用,擠占了抽水蓄能的市場(chǎng)空間,盡管有國(guó)家政策的大力支持,抽水蓄能也難以快速發(fā)展。
反過(guò)來(lái)看,如果抽水蓄能發(fā)展得不好,過(guò)剩的煤電機(jī)組也很難順利地撤出。例如,根據(jù)估算我國(guó)目前的煤電產(chǎn)能大約過(guò)剩3億千瓦,現(xiàn)在能否把過(guò)剩的煤電全砍掉,讓全國(guó)的煤電機(jī)組的運(yùn)行小時(shí)都提高到6000以上呢?不可能。為什么?因?yàn)殡娋W(wǎng)的調(diào)峰能力還嚴(yán)重不足。不僅煤電的基荷運(yùn)行需要有調(diào)峰電源支持,大量的風(fēng)能和
光伏入網(wǎng),更需要有靈活的調(diào)峰電源作保障。然而,如果以我國(guó)目前的電力系統(tǒng)現(xiàn)狀,若能再增加4000萬(wàn)千瓦的抽水蓄能,那么砍掉3億千瓦煤電,就不會(huì)有任何問(wèn)題了。
除此之外,當(dāng)前我國(guó)的棄風(fēng)、棄光率之所以會(huì)這么高,也和大量的煤電機(jī)組過(guò)剩,而不得不經(jīng)常用煤電機(jī)組來(lái)調(diào)峰,以至于沒(méi)發(fā)展建設(shè)足夠的抽水蓄能有直接的關(guān)系。雖然國(guó)家有一系列可再生發(fā)電保障全額收購(gòu)的文件要求,但是我國(guó)電網(wǎng)的實(shí)際構(gòu)成,還是限制著電力調(diào)度無(wú)法實(shí)現(xiàn)全額收購(gòu)。按照當(dāng)前的科技水平,抽水蓄能是電網(wǎng)調(diào)峰最有效的手段。特別是在我國(guó)燃?xì)鈾C(jī)組比較缺乏的情況下,抽水蓄能的作用就更加重要了??傊痪湓?,風(fēng)能、
光伏等間歇性可再生能源的大規(guī)模入網(wǎng),必須有一定的抽水蓄能作保障。
筆者認(rèn)為,“十三五”期間我國(guó)煤電的產(chǎn)能過(guò)剩,擠壓抽水蓄能的市場(chǎng)空間,仍然是我國(guó)抽水蓄能發(fā)展建設(shè)的最主要矛盾。“十三五”規(guī)劃新開工6000萬(wàn)千瓦抽水蓄能的目標(biāo),能否如期完成,很大程度上也將要取決于我國(guó)電力供給側(cè)改革(煤電去產(chǎn)能)的步伐。
實(shí)事求是看“十三五”規(guī)劃與水電
總體來(lái)看,我國(guó)的電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃,是一個(gè)難度非常大、水平也非常高的規(guī)劃。它可以說(shuō)是在我國(guó)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下,面對(duì)著煤電產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩的現(xiàn)實(shí)的最佳選擇。在全國(guó)各地都要保增長(zhǎng)、煤電擴(kuò)張難以控制的局面下,在規(guī)劃中能提出把已經(jīng)潛在的3.5億煤電新增產(chǎn)能,消減掉1.5億,已經(jīng)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí),通過(guò)本文的分析,不難發(fā)現(xiàn),我國(guó)的電力發(fā)展規(guī)劃,還并不能算是令人十分滿意的。規(guī)劃中對(duì)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,雖然已經(jīng)做出了努力,但還只是“相對(duì)的優(yōu)化,絕對(duì)的惡化”;我國(guó)電力產(chǎn)能和市場(chǎng)之間的供需矛盾,也仍然會(huì)比較尖銳。因此,“十三五”應(yīng)該是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中的一個(gè)非常艱難的過(guò)渡時(shí)期。在這期間我國(guó)電力行業(yè)的供給側(cè)改革(去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu))的任務(wù)將會(huì)十分的艱巨、緊迫。
再有,根據(jù)國(guó)際上的經(jīng)驗(yàn),非水可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用,首先要發(fā)展水電(包括氣電)和抽水蓄能。否則,電網(wǎng)的調(diào)峰能力不足,無(wú)法接納大量的間歇式風(fēng)電、
光伏。因此,優(yōu)先開發(fā)利用水電幾乎是所有發(fā)達(dá)國(guó)家的慣例,特別是在我國(guó)這樣的燃?xì)赓Y源有限、水能資源極其豐富的國(guó)情下,要想大規(guī)模地開發(fā)利用可再生能源,必須優(yōu)先發(fā)展水電。然而,目前我國(guó)的水電開發(fā)相對(duì)滯后,流域梯級(jí)開發(fā)還不充分,至今很多流域的龍頭水庫(kù)還沒(méi)有建起來(lái),導(dǎo)致水電自身的電能質(zhì)量都不高,更難以在電網(wǎng)中為風(fēng)電
光伏保駕護(hù)航。因此,目前我國(guó)大量的棄水、棄風(fēng)、棄光現(xiàn)狀,絕不是像有些人歸因的那樣,是可再生能源發(fā)展太多了、太快了,而恰恰是在于我國(guó)最重要、最成熟的可再生能源——水電(含抽水蓄能)沒(méi)有能得到很好的發(fā)展。
在當(dāng)前,水電作為我國(guó)電力轉(zhuǎn)型中最為關(guān)鍵的電源品種,也將在“十三五”規(guī)劃中起著重要的調(diào)節(jié)作用。在有限的市場(chǎng)空間面前,讓缺乏調(diào)節(jié)性的常規(guī)水電適當(dāng)收縮,抽水蓄能和有調(diào)節(jié)性的龍頭水電站建設(shè)加速,完全符合我國(guó)當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)和能源革命電力轉(zhuǎn)型的大方向。社會(huì)各界十分關(guān)注的水電棄水問(wèn)題,在“十三五”期間也將會(huì)經(jīng)歷一個(gè)從日趨嚴(yán)重到逐步緩解的過(guò)程。相對(duì)過(guò)去我們經(jīng)常對(duì)五年規(guī)劃一致贊賞的評(píng)價(jià),有人可能不大習(xí)慣對(duì)于“十三五”的這樣一種比較客觀的判斷。但我們又不得不承認(rèn),在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵過(guò)渡時(shí)期,這就是我們當(dāng)前必須要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。
2016年已經(jīng)過(guò)去,水電的棄水量比上一年增加了近一倍的現(xiàn)狀,是任何人都能看到的。2017年的水電棄水將會(huì)進(jìn)一步加劇,也是比較有把握的預(yù)測(cè)。因?yàn)?017年將要投產(chǎn)的水電站和現(xiàn)有的輸電通道進(jìn)度都是比較明確的。至于2018到2020年,我國(guó)水電棄水問(wèn)題的情況到底將會(huì)如何演變,在很大程度上將要取決于“十三五”規(guī)劃的落實(shí)情況和我國(guó)能源革命的進(jìn)程。
結(jié)語(yǔ)
總之,我國(guó)水電的棄水和風(fēng)電棄風(fēng)、
光伏棄光問(wèn)題一樣,都是能源轉(zhuǎn)型中的新舊勢(shì)力相互較量的必然代價(jià)。我國(guó)的電力結(jié)構(gòu)以煤電為主的局面,在短期內(nèi)還不能改變,是我們必須要承認(rèn)的現(xiàn)實(shí)。但是,以此為理由來(lái)抗拒低碳能源逐步替代高碳能源、可再生能源逐漸替代化石能源的能源革命的各種慣性思維,在當(dāng)前還非常強(qiáng)勢(shì)。至今業(yè)內(nèi)很多人還熱衷于宣揚(yáng)我國(guó)能源革命所謂的“長(zhǎng)期性、復(fù)雜性和特殊性”。而我們應(yīng)該更加理直氣壯強(qiáng)調(diào),我國(guó)能源革命的“必然性、緊迫性和可行性”,強(qiáng)調(diào)積極大力發(fā)展可再生能源的重要性,強(qiáng)調(diào)以去煤化、去碳化為標(biāo)志的能源革命,必須從現(xiàn)在就開始,從一點(diǎn)一滴做起。雖然不能一蹴而就,但也必須起步,才能經(jīng)歷一個(gè)從量變到質(zhì)變的漸進(jìn)過(guò)程。
不可否認(rèn),整個(gè)“十三五”期間,我國(guó)能源革命和電力轉(zhuǎn)型中的各種博弈,依然會(huì)十分激烈。能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中的棄水、棄風(fēng)、棄光等各種代價(jià),還將會(huì)不同程度地存在。我們寄希望于“十三五”能完成好能源轉(zhuǎn)型的過(guò)渡,在“十四五”甚至“十五五”期間,讓我國(guó)的能源革命和電力轉(zhuǎn)型步入快車道。早日實(shí)現(xiàn)我國(guó)對(duì)國(guó)際社會(huì)的莊嚴(yán)承諾(巴黎協(xié)定),爭(zhēng)取在本世紀(jì)下半葉,在保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。
(作者系中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng) 張博庭)
原標(biāo)題:電力“十三五”規(guī)劃與我國(guó)水電的發(fā)展(附圖)