【電力十三五】姜紹俊:電力發展注重轉換效率

2021-01-09 中國電力新聞網

「十三五」電力發展要注重效率

中國電力發展促進會專職顧問 姜紹俊

  2014年8月7日,國家能源局召開全國「十三五」能源規劃工作會議,正式部署「十三五」能源規劃編制工作。吳新雄局長在主旨講話中講了規劃編制乃至能源發展的8個問題,涉及到各種能源開發的方針,節能、環保、科技發展和國際合作。規劃司也做了非常精準的報告,提出解決三個問題,抓好九個統籌。而本次規劃編制工作的亮點之一是規劃工作方法上的創新。報告指出,在規劃方法上有兩項創新,即開門搞規劃、科學編規劃,希望聽到各種各樣的聲音,採納社會各方面的意見,充分發揮專家作用,這是非常積極的態度和方法,一掃若干年以來瀰漫在業界的那種話語權被把持、被壟斷的沉悶空氣,這是繼承和發揚百花齊放、百家爭鳴傳統的重要舉措。

  2002年實施新一輪電力體制改革以來,極大地調動了電力投資者的積極性,較快地緩解了電力供應不足的全局性的缺電局面,經過「十一五」和「十二五」的建設,目前電力供需平衡,個別地區供略大於求,發電設備利用小時呈連續下降趨勢,可以說,電力有沒有的問題已經得到解決,現在該是研究電力好不好的問題了,電力好不好表現在很多方面,例如技術經濟指標的全面提升,更加環保和可持續,經濟效益好,更加安全穩定等等。筆者在此重點談一下「十三五」電力發展要注重效率的問題。

  電力需求估算

  應考慮當前經濟運行態勢

  滿足電力需求是規劃盛久不衰的話題,多年來電力需求的預測沒有找到一個精準的預測方法,在多年的規劃實踐中,出現供給與需求脫節,交替出現電力短缺和電力過剩。當前面臨的是產能過剩,而經濟發展進入新常態,電力消費秩序產生某些紊亂,加劇了預測的難度。這裡值得注意的是部分行業的電力消費即將進入飽和期。從2008年開始,電力需求增幅波動回落,如果剔除2010年因刺激經濟,增加投資引起的電力短暫回升,從2008年到現在,電力需求呈現的是明顯回落態勢,電力增長的主要動力是化工、建材、鋼鐵、有色四大耗能產業,近幾年的增長態勢見下圖:

  近幾年電力增長率和四大耗能產業用電增長率

  從上圖看出,從2008年開始,四大耗能產業用電增長低於全社會用電增長,而在2010年刺激經濟時,四大耗能產業用電增長又高於全社會用電增長,2011年之後恢復常態,耗能產業用電又低於全社會用電增長。可以預見在未來中期預測中,耗能產業用電增長會持續低於全社會用電增長,決定著電力增長的趨勢。筆者在一項2030年電力規劃重大問題研究課題的分析中得出2020年、2030年電力需求預測水平,在考慮人均用電S曲線進入平緩期,部分耗能產業用電進入飽和期以及城市化率、人口紅利等諸因素影響後得出的數值分別為76170億千瓦時和115360億千瓦時。據了解,國家能源局規劃研究工作組預測的電力需求水平2020年為81500億千瓦時(情景一),84400億千瓦時(情景二)、76400億千瓦時(情景三),2030年為11500億千瓦時,筆者認為2020年的預測水平偏高,有可能加劇電力產能過剩的局面。

  提高電氣化程度,應作為「十三五」電力規劃目標之一

  電氣化指社會電力應用的程度,通常以電力佔終端能源消費的比重為表徵。1985年以來各代表年份我國終端能源消費的結構如下:

  註:本表數據根據中國能源統計年鑑數據計算得出。

  從表中看,煤炭的比重大幅度下降,而油氣的比重在2000年達到30.5%之後穩定在28%上下,電力的比重始終在慢慢提高。

  

  今後的若干年中電力佔經濟能源的比重還有提升的空間。

  可以看出發達國家的石油、天然氣的終端能源消費比較高,電力佔終端能源的比重略高於我國,而印度、巴西、印尼等發展中國家電力的比重尚不及我國,由此推斷,我國電力佔終端能源比重提高的幅度有可能回落,由於油氣的比重提高幅度不大,電力的比重提高空間即煤炭降低的空間,因而要發揮電力對煤炭替代的工藝。而天然氣對煤炭的替代可以由天然氣發電實現,但不會影響終端能源消費比重的消費,據此2020年電力消費佔終端能源比重的25.8%較為合適。

  提高能源轉換為電力的效率

  電力是將一次能源轉換成二次能源的產業,既如此就有個轉換效率。轉化效率η=輸出的能量/輸入的能量,輸出的電力以千瓦時表示,1千瓦時相當於0.1229千克標準煤,輸入的能量對燃煤電廠來說就是供電煤耗,於是燃煤電廠的轉換效率η煤=0.1229/供電煤耗,以2012年為例全國燃煤電廠供電煤耗為326克/千瓦時,煤電轉換效率η=122.9/326=37.7%,而2002年煤電轉換效率為32.09%,十年間轉換效率提高了近5.7個百分點。未來6年轉換效率還能提高多少?取決於供電煤耗的走勢,按年降低3克/千瓦時考慮,2020年供電煤耗為302克/千瓦時,煤電轉換效率為40.69%。

  水電發電的能量來自水量Q和水頭H,由於水庫的水位變化各不相同,因而各電廠的單位水耗是有差異的,例如廣西巖灘水電站2012年單位水耗6.59立方米/千瓦時,而甘肅劉家峽水電站則為3.985立方米/千瓦時。為了從宏觀上把握我國水電水能轉化為電力的效率,有必要統計計算我國某一規模以上大中型水電站的單位耗水率,加以加權平均從而得出全國大中型水電站的綜合平均耗水率。過去這一指標的統計分析工作深度不夠,在進入「十三五」的時候應當把降低耗水率作為水電提效的一個方面,提出任務,納入規劃。

  再如核電,發出的是電力,消耗的是核燃料,一年中的發電量除以耗用的核燃料重量得出核電站的燃耗,例如一座百萬千瓦級核電,年發電60億千瓦時,所需核燃料20噸,則燃耗為20噸/[(1-廠用電率%)×60億千瓦時]=3.5克/兆瓦時,同樣的需要對全國的核電站統計其燃耗,然後進行加權平均,可以得出全國核電的平均燃耗,這樣一是各廠之間可資比較。二是可以總體上衡量我國核電機組的轉換效率,在「十三五」期間應當給出燃耗的控制目標。

  關於風電和太陽能光伏發電的轉換效率,這兩類可再生能源發電剛剛起步,應當做好基礎研究,「十三五」暫不提出效率目標,但應作為研究任務提出指標體系和統計考核方法。

  提高電力使用效率

  電力在使用中轉化為機械能、熱能、化學能等,工業產品更是多種多樣多種形式、多種工藝,因而有各種轉換效率,為此用兩種方法來界定和考察電力使用效率,一是在宏觀上看全社會的產出消耗的電力,我們稱之為電力消費強度,在使用上用全國或某一地區的電量除以全國或該地區的生產總值,所得商數也就是單位生產總值電耗,單位為千瓦時/萬元。對某一企業則可以用產值或增加值來計量,對於同一年度的數據,只要做這樣的計算就可得出可資比較的數據,而年度間的比較還需要對年度的經濟數據進行折算,(指某年份的不變價計算生產總值),下圖給出1995~2013年我國電力消費強度的變化。

 

 

  從上圖來看,電力消費強度總體水平沒有太大的變化,2006~2007年曾達到高峰,約在1605~1610之間,此後開始下降(但2010年經濟刺激後又有抬頭),近兩年來又回到2005年之前的水平,預計「十三五」期間應會繼續下降,有望降至1450千瓦時/萬元。

  另一種是針對某些行業的某些產品,在生產過程中消耗的電力,我們稱之為單耗。在上世紀60年代以來由於普遍存在的電力短缺,全國和各地都設有「三電辦公室」。其主要職責是計劃用電和節約用電,在歷史上曾起過一定的作用。同時供電部門以用電檢查職責對推動節電,特別是統計用電單耗起到積極作用。之後隨著改革的深入和電力供應的舒解,各地建的機構均予撤銷,不能不說關於節電和單耗的統計分析也大大弱化了。「十三五」期間應該在規劃中對此有所關注。我國電力使用效率較低,同發達國家之間存在明顯差距,就是與印度比較也不如印度的指標好,提高電力使用效率已成當務之急。

  注意資本投入的效率下降問題

  電力的擴大再生產主要靠外延,因此電力的投資絕對值較高,2009~2013年曆年電力熱力的固定資產投資完成額佔全社會投資的比重見下表。

  在諸行業中,電力投資的比重是最高的,但佔全國投資比重微幅下降。

  電力產業是產品單一的產業,投入產出效果反應在發(用)電量的增加,我國用當年的新增發(用)電量除以當年完成的投資額,可以得出單位投資新增電量,稱之為電力投資效果。筆者在作了一些測算後得出,2002年的投資效果為1.0千瓦時/元投資,2006年為0.634千瓦時/元投資,2012年為0.408千瓦時/元投資,(各代表年份投資已按固定資產投資價格指數作了折算),上述數據顯示,投資效果回落態勢明顯,從另一個角度說明電力固定資產已現過度投資跡象,邊際效益下降。

  提升勞動生產率

  決定經濟增長的因素有制度、資源和技術,其中資源包括勞動力和資本。勞動與經濟增長的關係常以勞動生產率來表徵,在實用上以人均增加值來衡量勞動生產率。我國電力企業勞動生產率有較大的優化空間。據今年財富雜誌公布進入財富500強的各國電力企業有關數據,人均銷售收入分散性很大,我國進入500強的電力企業的人均銷售收入普遍低於發達國家電力企業,見下表。

  看看我國人均銷售收入與發達國家電力公司之間的差距,可以估算我國電力企業勞動生產率提升的空間,「十三五」期間希望至少有20%的提升。

  恢復全要素生產率研究

  眾所周知,經濟增長來源於資本生產率、勞動生產率和全要素生產率,全要素生產率主要反映技術進步。我國此前有關電力全要素生產率曾在上世紀90年代做過系統的研究,初步取得一些成果。但隨著時間的推移和改革的深入,企業重組使得這項工作中斷了,「十三五」期間有必要恢復起來。全要素生產率能綜合反映各生產要素投入和綜合的效果,潛力很大,在「十三五」期間首先要把相關工作恢復起來,由專門的機構來管,有一批專家在實踐,要納入企業管理的軌道,逐步建立起標準,設立考核指標,並在年度工作中要落實到計劃中去,這樣一來,企業管理水平可以量化為數字,管理的效能更直觀。

  上述有關效率的七個方面如果能抓起來,持之以恆,必有成效。

責任編輯:王妍婷  投稿郵箱:網上投稿

 

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