西電東送
過(guò)去形成的西電東送格局,發(fā)端于30年前(1986年),大規(guī)模發(fā)展于20年前(1999年)——被“二灘水電站消納”催化,在一系列的大水電長(zhǎng)距離外送下形成了巨大的規(guī)模。
21世紀(jì)初,東部地區(qū)面臨著機(jī)組容量不足、大幅度大范圍缺電問題;西部地區(qū)則面臨著發(fā)展經(jīng)濟(jì),地區(qū)差距擴(kuò)大,投資不足的問題。西電東送通過(guò)中央政府投資電廠與輸電線路,對(duì)這兩個(gè)問題的解決都指向潛在改善的方向。但是,基本上,這是在可再生能源大發(fā)展,特別是風(fēng)電與光伏2005年開始爆發(fā)之前的故事。
筆者之前的文章多次提及風(fēng)電光伏波動(dòng)性能源帶給系統(tǒng)最優(yōu)結(jié)構(gòu)、靈活性要求方面的巨大含義。其最重要的特點(diǎn),就是系統(tǒng)的凈負(fù)荷(總負(fù)荷扣除風(fēng)光,因?yàn)樗鼈冞呺H成本為零,需要優(yōu)先調(diào)度)會(huì)越來(lái)越少,以至于基荷徹底消失。因此,粗顆粒度的調(diào)度尺度、穩(wěn)定外送與可再生能源的特性格格不入,橫向切分負(fù)荷曲線的低時(shí)間分辨率調(diào)度方式已經(jīng)變得不可行。
很簡(jiǎn)單,如果東部一個(gè)省負(fù)荷為1個(gè)億,如果其自己就發(fā)展了1.5億的風(fēng)光,那么系統(tǒng)將有很多的小時(shí)數(shù),面臨著本地過(guò)發(fā)電的情況,從而使得接受外來(lái)電面臨基本安全、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的困難。
在可再生能源時(shí)代,這一思維定勢(shì)仍舊在相當(dāng)程度上存在,要求“可再生能源配置全國(guó)一盤棋”,與礦產(chǎn)等資源類比。比如2015年,國(guó)家能源局曾經(jīng)就十三五規(guī)劃發(fā)文《能源“十三五”規(guī)劃要實(shí)現(xiàn)九個(gè)統(tǒng)籌》指出:
有的省因?yàn)槟茉促Y源便宜,留作自己用,不輸出。有的省今年不缺就不要其他省的資源,明年缺了就趕緊要。這都不符合規(guī)律,這必須放在全國(guó)一盤棋的高度來(lái)考慮,也就是說(shuō)中央和地方之間的統(tǒng)籌,地方規(guī)劃和中央規(guī)劃之間的統(tǒng)籌。
那么,西部的豐富可再生資源是否具有本源價(jià)值?是否一定要物理上拿到全國(guó)來(lái)使用,形成所謂的“大范圍配置”?本文從本源價(jià)值的視角討論這一問題。
哲學(xué)上關(guān)于社會(huì)本源或者內(nèi)在價(jià)值(Intrinsic Value)存在與否,以及如何界定的討論無(wú)疑是燒腦,甚至于存在語(yǔ)言界定上的困難
金融上的內(nèi)在價(jià)值通過(guò)價(jià)格的參照系來(lái)界定,內(nèi)在價(jià)值不是目前的價(jià)格,而是反映其基本面(意味著未來(lái)的收入)的價(jià)格衡量。
經(jīng)濟(jì)學(xué)上價(jià)格基本就等于(或者表征)價(jià)值,也就是一個(gè)商品或者服務(wù)避免的成本(而不是本身的成本),因此任何東西都可能是有價(jià)并且可替代,具有有限的價(jià)格。
生態(tài)學(xué)上自然生態(tài)環(huán)境往往意味著無(wú)窮的價(jià)值,也就是具有本源價(jià)值;所以,任何的破壞往往都是說(shuō)不通的,人類只有解放環(huán)境才能解放自己。
黃金等貴金屬的價(jià)值往往被人們認(rèn)可,甚至歷史上一段時(shí)期成為貨幣的參考基準(zhǔn),無(wú)論其現(xiàn)實(shí)價(jià)格如何波動(dòng)??稍偕茉础㈦妱?dòng)汽車、儲(chǔ)能大發(fā)展之后,風(fēng)機(jī)、光伏板、鋰電池等設(shè)備涉及到的稀土與過(guò)渡金屬成為了日益關(guān)注的焦點(diǎn),有關(guān)其供應(yīng)穩(wěn)定性與安全性的討論有超過(guò)傳統(tǒng)石油安全的趨勢(shì)。
電力只具有依賴特定環(huán)境(比如變動(dòng)的需求)的使用價(jià)值。有沒有本源價(jià)值,我們通過(guò)對(duì)比可再生能源與稀有金屬資源往往可以更形象的理解。比如鈮這種金屬,85%存在于巴西的一個(gè)礦藏中,剩余的在巴西另外一個(gè)礦與加拿大。而電力則可以說(shuō)是隨處可得的。
電力輸送的高成本與可靠性問題,使得其與油氣業(yè)不可比
可再生能源并不具有“本源”價(jià)值,因此并不必然需要從“好東西大家一起分享”的社會(huì)主義烏托邦視角進(jìn)行大范圍配置。從經(jīng)濟(jì)價(jià)值的角度,由于地處偏遠(yuǎn),需要極高成本的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,而臨近地區(qū)又缺乏有效需求(中短期內(nèi)),那么其經(jīng)濟(jì)價(jià)值也會(huì)很低。輸送的必要性往往只存在在部分地區(qū)、時(shí)段以及情景下。
這一特點(diǎn),也為世界能源基礎(chǔ)設(shè)施與價(jià)格的形態(tài)所證明。石油全世界基本是一個(gè)價(jià)格,波動(dòng)不大(相比電力一天幾倍的價(jià)格波動(dòng)),早就形成了全球互聯(lián)的基本格局;天然氣最初是氣態(tài)的,管道投資巨大,但是LNG的出現(xiàn)使得其可運(yùn)輸性、存儲(chǔ)性能得到極大的改善,從而一個(gè)世界性的管道氣與LNG統(tǒng)一市場(chǎng)(氣與氣競(jìng)爭(zhēng))格局正在加速形成,盡管各地區(qū)價(jià)格會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸成本而呈現(xiàn)不同。電力,基本并將繼續(xù)永遠(yuǎn)維持區(qū)域市場(chǎng)的形態(tài)。
通過(guò)“輸電線”加強(qiáng)跨區(qū)合作是個(gè)壞主意
“能源分布不均衡和消費(fèi)不平衡的狀況決定了我國(guó)必須在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源,充分發(fā)揮電網(wǎng)跨區(qū)送電的功能”,“我國(guó)煤炭資源主要分布在西部和北部地區(qū),水能資源主要集中在西南地區(qū),東部地區(qū)一次能源資源匱乏,但用電需求大且集中,能源資源與用電需求的逆向分布決定了西電東送的必要性”。類似的話語(yǔ)在過(guò)去的媒體、網(wǎng)文、政府文件、甚至是學(xué)術(shù)文章中出現(xiàn)了成千上萬(wàn)遍,但是這句話卻存在著至少四個(gè)邏輯上的跳躍。
第一,東部能源資源相比自身的需求是比西部少,相比自己的需求可能也少,特別是化石能源。但是這其中不存在有還是沒有的二值分布,只是質(zhì)量差一些,比有些國(guó)家還是好很多(比如德國(guó)的光伏),甚至某些資源還比西部好,比如海上風(fēng)電。并且,資源的好壞必須基于利用的標(biāo)準(zhǔn),而不是發(fā)電的標(biāo)準(zhǔn)。
第二,分布與消費(fèi)不平衡如果是對(duì)過(guò)去的描述性判斷,未來(lái)為何不能通過(guò)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移減弱甚至消除這種不平衡?事實(shí)上,“比較優(yōu)勢(shì)”原則是經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)布局最基本的常識(shí),不存在沒有能源優(yōu)勢(shì)就發(fā)展不了的問題,恰恰相反,具有豐富資源而經(jīng)濟(jì)失衡的“資源詛咒”倒是很常見。東部不具有能源資源優(yōu)勢(shì),為什么未來(lái)要維持甚至加劇這種不平衡?產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整為何沒有角色?
第三,即使東部未來(lái)是能源消費(fèi)中心,為什么不能依靠進(jìn)口?如果就地平衡是個(gè)壞主意,為何就必須“本國(guó)內(nèi)平衡”?印尼到東南沿海比新疆到沿海成本低多了。事實(shí)上,如果沒有政策方面肆意的限制,沿海更大量的煤炭進(jìn)口應(yīng)該是我國(guó)各地區(qū)能源平衡的更有經(jīng)濟(jì)效率的方式。
第四,即使這種大范圍調(diào)入調(diào)出長(zhǎng)期是需要的,為什么不是鐵路、公路、油氣管道,甚至火車?yán)想姵亍⒁只虼罂ㄜ嚴(yán)螸NG來(lái)彌補(bǔ)這種不平衡?如果電網(wǎng)送電比以上成本高出太多或者安全性穩(wěn)定性差太多,為什么要用電網(wǎng)?
又大又粗的高壓電網(wǎng),特別是基于保證“線路利用率”的基荷送電,已經(jīng)成為中東部地區(qū)電力系統(tǒng)增強(qiáng)靈活性、發(fā)展分布式可再生能源的巨大障礙。
隱含的,之前的部分討論,動(dòng)輒以“資源大范圍優(yōu)化配置”作為由頭,試圖展示其對(duì)加強(qiáng)地區(qū)聯(lián)系、跨區(qū)合作的經(jīng)濟(jì)含義,甚至?xí)r不時(shí)暗示對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)統(tǒng)一的、具有高度凝聚力的大國(guó)的政治含義。經(jīng)濟(jì)與政治收益無(wú)疑是最重要的,但是,通過(guò)“輸電線”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),是個(gè)壞主意。它不一定奏效,也意味著高成本所帶來(lái)的效率低下問題。如果人們相信可再生能源時(shí)代是未來(lái),那么,必須消滅這種嚴(yán)重影響系統(tǒng)靈活性的基荷送電,以及過(guò)遠(yuǎn)距離(利用率低、成本高)的電力聯(lián)網(wǎng)。
從計(jì)劃思維到市場(chǎng)的轉(zhuǎn)型
過(guò)去形成的西電東送的格局,具有很強(qiáng)的歷史路徑依賴,“中東部嚴(yán)重缺電”的痕跡很重。
缺電并不是獲得用電特權(quán)的理由,它需要出價(jià)更高。如果西部一個(gè)電廠,賣給本地0.26元,但是賣給遠(yuǎn)端才0.25元,它為什么要舍近取遠(yuǎn),為什么要額外使用甚至新建電網(wǎng)資源?這恰恰是過(guò)去發(fā)生的故事,突出的體現(xiàn)在三峽等水電外送上。三峽賣給各個(gè)省的電價(jià),全部都不一樣,高度分割的市場(chǎng);賣給距離自己更近的江西,其價(jià)格比上海還低。系統(tǒng)的接線與調(diào)度方式急需要更加透明的理解。
而更多的輸電線路,社會(huì)公眾淹沒在清潔、減少煤耗、減污數(shù)字的反復(fù)重復(fù)計(jì)算與宣傳上。價(jià)格到底幾何,是不是有效降低了本地用電成本,卻在公開渠道很難查到。
更有甚者,通過(guò)模糊而似是而非的邏輯,要東部本地的電源為西部的基荷送電來(lái)“調(diào)峰”,其實(shí)就是本地機(jī)組要為外來(lái)電讓出發(fā)電市場(chǎng)份額。這種缺乏經(jīng)濟(jì)價(jià)值觀——為何不是反過(guò)來(lái)來(lái)調(diào)節(jié)——的想法,意味著整體經(jīng)濟(jì)效率的嚴(yán)重?fù)p失,是對(duì)電力系統(tǒng)有效率的平衡方式——本地平衡優(yōu)先的挑戰(zhàn)。
原標(biāo)題:西電東送還有意義嗎?