記者 | 席菁華
編輯 | 張慧
極端高溫持續(xù)，多個大型水庫電站逼近死水位，水電減發(fā)五成，四川省的缺電問題還在繼續(xù)。
因遭遇歷史同期最極端高溫、最少降雨量、最高電力負荷，四川電力供需由高峰時期電力“緊缺”，轉(zhuǎn)變?yōu)槿祀娏﹄娏?/span>“雙缺”，電力保供進入最嚴峻時刻。
為保障民生用電需求，四川省啟動了需求側(cè)響應(yīng)，進行有序用電，采取主動錯避峰等措施。但持續(xù)高溫使得高峰時刻拉長，仍無法堵住電力缺口。為避免電網(wǎng)持續(xù)承受超載、重載壓力引發(fā)大面積停電，工業(yè)企業(yè)無奈停產(chǎn)，部分居民生活也受到波及。
四川是全國最大的水電開發(fā)省，水電裝機和發(fā)電量在全省占比達80%。往年電力存在很明顯的“豐余枯缺”，即豐水期富余、枯水期缺電。
往年豐水期，四川省面臨最大的壓力是棄水棄電，因此近年一直在積極采取措施促進消納，包括大力推動水電消納產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設(shè)，引入了電解鋁、大數(shù)據(jù)、多晶硅等綠色高載能產(chǎn)業(yè)；建設(shè)特高壓線路，提高水電外送能力等。
經(jīng)過這幾年的發(fā)展，四川省內(nèi)用電負荷高速增長，“豐余枯缺”的用電的結(jié)構(gòu)也在發(fā)生改變。
四川電力交易中心編制的《2021年四川電力市場運營報告》曾提出，四川未來幾年電力需求將呈穩(wěn)步上升趨勢，電力供需形勢將由“豐余枯缺”加快向“豐枯均缺”轉(zhuǎn)變。
在今年來水嚴重不足的情況下，四川發(fā)電能力斷崖式下降，用電結(jié)構(gòu)性矛盾開始加劇。
據(jù)《四川日報》報道，目前四川天然來水電量由同期約9億千瓦時下降至目前約4.5億千瓦時，降幅達50%，且以日均2%的速度持續(xù)下降。
國網(wǎng)四川省電力公司電力調(diào)度控制中心副總工程師周劍表示，目前，猴子巖、長河壩等主力水庫已經(jīng)見底，供需缺口還在持續(xù)擴大，“這種情況前所未有?！?/span>
與此同時，高溫天氣疊加經(jīng)濟發(fā)展，四川省用電量大增。據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，今年1-7月，四川省全社會用電量增速為8.5%，為全國第四個增速最快的省份。
四川為西電東送基地，外送合同仍需在汛期執(zhí)行，也進一步加劇了四川電力供需緊張形勢。
據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，今年1-6月，四川送出電力700億千瓦時，同比增長66.3%，占全國各省送出電力7662億千瓦時的9.14%。
高溫還在持續(xù)。根據(jù)中央氣象臺預(yù)報，至8月26日，四川盆地等地仍有持續(xù)性高溫天氣，最高氣溫可達35℃至38℃，局地可超過40℃。
為保供電，四川省加大了火電、光伏、風(fēng)電等其他電源的發(fā)電計劃，同時促進火電存煤。截至8月13日，四川全網(wǎng)存煤215萬噸，同比增長超兩倍。
但火電出力提升受限于裝機規(guī)模。據(jù)國網(wǎng)四川電力數(shù)據(jù)，截至2021年10月，四川省電力裝機超過1億千瓦，其中水電裝機8596.79萬千瓦，火電裝機不到2000萬千瓦。
電網(wǎng)也在發(fā)揮互濟作用。國家電網(wǎng)提出，將發(fā)揮大電網(wǎng)資源配置作用，組織跨區(qū)跨省余缺互濟，最大限度支援川渝地區(qū)電力供應(yīng)。同時，增大水電留川規(guī)模，大幅削減四川低谷年度外送計劃電力。
但組織省外電力支援難度正在增大。據(jù)川觀新聞，目前四川跨省跨區(qū)所有通道已最大化利用、全部滿載運行。
《科技日報》援引國家氣候中心首席預(yù)報員陳麗娟觀點稱，今年高溫天氣開始早、結(jié)束晚、持續(xù)時間長，這種特征在未來可能會越來越顯著。
四川省是國內(nèi)光伏和半導(dǎo)體硅片第二大產(chǎn)能地，同時是國內(nèi)鋰電上下游產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，鋰鹽、正極材料、負極材料在全國均占據(jù)較大份額，還布局了動力電池產(chǎn)業(yè)，長時間的工業(yè)用電受限將對產(chǎn)業(yè)鏈形成影響。
若高溫?zé)崂说臉O端天氣成為常態(tài)，四川省該如何避免電力缺口的出現(xiàn)？
“中國水電裝機量高，但是調(diào)節(jié)能力不足，河流庫容系數(shù)只有0.3多，相當于國內(nèi)的水庫只能存住三成多的全年凈流量，這影響了水資源的調(diào)控能力?！?/span>中國水力發(fā)電工程學(xué)會原副秘書長張博庭對界面新聞稱，歐洲的庫容系數(shù)達0.9以上，美國為0.66。
2021年末，四川水電裝機容量8947萬千瓦，具有可調(diào)節(jié)的發(fā)電裝機僅為四分之一，其余大多為不具備調(diào)節(jié)能力的徑流式水電站，發(fā)電能力完全依靠來水，有多少水發(fā)多少電，沒有水就缺電。
張博庭表示，要避免四川省今后出現(xiàn)電力缺口，關(guān)鍵之一是要優(yōu)化水電結(jié)構(gòu)，做好常規(guī)水電，加速建設(shè)具備調(diào)節(jié)能力的龍頭水庫，以此改善水電站的調(diào)節(jié)能力。
張博庭認為，水電與抽水蓄能在調(diào)峰調(diào)頻上具備天然的優(yōu)勢。具備調(diào)節(jié)能力的水電站，可以承擔(dān)穩(wěn)定調(diào)節(jié)調(diào)峰作用；抽水蓄能則可以雙向調(diào)節(jié)，能夠解決未來大量新能源入網(wǎng)問題。
華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院教授袁家海也對界面新聞表示，抽水蓄能和龍頭水電站的調(diào)節(jié)能力，需要更好的發(fā)揮作用。
華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任曾鳴則認為，應(yīng)對整個電源結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。
“水電和風(fēng)光進行互補，再通過增加燃煤調(diào)峰電站，建設(shè)包括火電在內(nèi)的多能互補，并盡快啟動輔助服務(wù)市場，可以保障能源的可靠供應(yīng)。”曾鳴稱。
四川現(xiàn)在面臨的電力挑戰(zhàn)，未來其他省份也可能遇到。袁家海認為，此次極端天氣下的四川電力形勢，是對未來新型電力系統(tǒng)的一個預(yù)演。
為實現(xiàn)“雙碳”目標，中國正在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的生產(chǎn)和消費雙側(cè)都具有不穩(wěn)定性。
“電源側(cè)的風(fēng)電和光伏隨機波動性大，水電調(diào)節(jié)能力不足，受來水影響大。在消費側(cè)，未來電力負荷越來越向三產(chǎn)和居民用電轉(zhuǎn)移，隨機性也變強。若極端天氣頻繁發(fā)生，保證電力系統(tǒng)雙側(cè)平衡是一個非常大的挑戰(zhàn)?！痹液７Q。
袁家海表示，若通過安裝電化學(xué)儲能應(yīng)對極端天氣中出現(xiàn)的短期電力尖峰，將帶來高成本，且在當前負荷持續(xù)尖峰的情況下，面臨無電可蓄的局面。比較穩(wěn)妥保險的做法為繼續(xù)上馬常規(guī)電源，發(fā)揮電源側(cè)的調(diào)節(jié)能力，提高電源側(cè)的穩(wěn)定性，但“雙碳”目標下，煤電機組大量建設(shè)的空間有限。
他認為，四川省天然氣資源豐富，可以考慮適當建設(shè)天然氣發(fā)電項目，提高調(diào)峰能力。四川省還具有豐富的生物質(zhì)資源，可以安裝生物質(zhì)機組。
中長期看，隨著風(fēng)電、光伏價格越來越便宜，通過風(fēng)光制氫可以在電源側(cè)補充調(diào)控電源。未來隨著動力電池技術(shù)的發(fā)展，可以在一定程度解決電網(wǎng)日內(nèi)或更長時間的波動問題，并實現(xiàn)電力儲存。
袁家海還表示，辦公大樓等公共建設(shè)，有大量的節(jié)能改造空間；隨著電動汽車的滲透率越來越高，可以成為電網(wǎng)側(cè)的靈活性資源。此外，今后電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線要實現(xiàn)更加頻繁地雙向送電，電網(wǎng)互濟的能力要更加充分地發(fā)揮。
除電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化外，四川省的工業(yè)化發(fā)展路徑及產(chǎn)業(yè)用電結(jié)構(gòu)也需相應(yīng)調(diào)整。
因此前飽受豐水期棄水困擾，四川近年利用電價優(yōu)勢招商引資，吸引了一大批高耗能產(chǎn)業(yè)入駐，以消化盈余水電。
2014年，四川省工業(yè)增速放緩，工業(yè)用電量增速下降，四川采用銷價補貼等手段擴大用電內(nèi)需，對電解鋁企業(yè)給予了優(yōu)惠電價支持。彼時，四川省經(jīng)信委表示，在豐水期給予電解鋁企業(yè)電價補貼是消納水電資源的一種手段，是一種平衡方式。
2019年，四川省發(fā)文稱，對符合國家產(chǎn)業(yè)政策、環(huán)保政策和節(jié)能減排政策的電解鋁、多晶硅、大數(shù)據(jù)、新型電池、電解氫等納入精準電價政策支持范圍。重點支持樂山多晶硅、廣元電解鋁、雅安大數(shù)據(jù)、遂寧鋰電、攀西釩鈦等發(fā)展。
四川省還建設(shè)了水電消納產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，多個虛擬貨幣挖礦企業(yè)通過地方政府招商引資入駐其中，四川也成為“世界比特幣挖礦的礦都”。
這些產(chǎn)業(yè)在加快四川經(jīng)濟發(fā)展的同時，大幅提升了用電量。2020年，四川省全社會用電量2865.2億千瓦時，同比增長8.7%，增速居國家電網(wǎng)供電區(qū)域內(nèi)第一；2021年，四川省全社會用電量3274.81億千瓦時，同比增長14.3%，超過全國10.3%的平均增速。
四川省預(yù)計，其2025年全社會用電量3700億千瓦時，最大用電負荷7100萬千瓦，“十四五”期間年均增速分別為5.2%、5.6%。
面對新形勢，四川省已開始做出相應(yīng)調(diào)整。四川省經(jīng)信廳印發(fā)的《四川省“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》顯示，到2025年，四川規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗下降14%，鋼鐵、電解鋁、水泥等重點行業(yè)達到標桿水平等產(chǎn)能比例超過30%。
上述規(guī)劃要求，遏制高耗能高排放低水平項目盲目發(fā)展，培育電子信息等具有國際競爭力的制造業(yè)集群，鼓勵氫能、生物燃料等替代能源在鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)的應(yīng)用等。
《2021年四川電力市場運營報告》指出，四川還應(yīng)全力爭取外購西北電量，應(yīng)密切關(guān)注陜西、甘肅、寧夏等西北各省電力供需形勢變化，及時開展月度電量增購，深挖輸電通道剩余能力，拓展西北繞道青豫、陜武等通道送四川空間。
按照《四川省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，四川全省能源保障能力將穩(wěn)步增強，能源綜合生產(chǎn)能力約2.57億噸標準煤。
水電扮演關(guān)鍵角色的同時，將大力發(fā)展風(fēng)電、光伏。 預(yù)計到2025年底，四川電力裝機總量達1.5億千瓦左右，其中水電裝機容量1.05億千瓦左右，占比70%，風(fēng)光裝機規(guī)模達2000萬千瓦以上。
其中包括建設(shè)金沙江上游、金沙江下游、雅礱江流域、大渡河中上游四個風(fēng)光水一體化可再生能源綜合開發(fā)基地。水風(fēng)光大基地的建設(shè)，可以增加枯水期發(fā)電量，平滑新能源出力曲線，且減少調(diào)峰棄水。