十三五需要多高的煤电规划目标？
来源：无所不能 | 0评论 | 3792查看 | 2016-08-26 11:11:00
4月份煤电调控“急刹车”文件发布以来，煤电调控形势扑朔迷离。
短期看，一方面是上半年火电投资完成额同比下降6.4%，5、6月份各省发改委新核准煤电项目规模大幅走低；另一面，上半年煤电新增规模达2150万千瓦，创“十二五”以来新高。
长期看，跨部门协同机制正在强化，市场化调控思路愈加清晰，将加快缩减煤电非市场化电量、2017年3月15日后新投运煤电不再安排发电计划；另一方面，调控的系统难度巨大：据有关机构分析，目前煤电在建总规模高达2亿千瓦，另有约1.6亿千瓦的项目处于申请核准状态，即便“缓核缓建”1.1亿千瓦新建项目，“十三五”期间新增2亿千瓦甚至更多煤电的趋势，依然势不可挡。
那么，“十三五”期间电力需求走势到底如何？需要多高的煤电规划目标？综合实际在建规模和可再生能源发展需求，可行、有效的煤电调控目标又该如何决策？本文尝试对这三个问题进行初步的分析。
一、电力需求展望
结构分解模型表明，如果高能耗行业“去产能、去库存”政策有效，在高能耗行业电力需求零增长的情景下，即便是传统制造业、新型制造业、三产和居民用电均保持高增长，“十三五”期间全社会用电量增速也不会超过4.2%。只有“电能替代”取得显著进展，甚至能拉动高能耗行业电力需求微增长的情境下，“十三五”电力需求增速才可能接近或高于4.5%。而2020年后，随着我国人均GDP跨越高收入国家行列，电力需求增长还将进一步放缓。
随着电力供应结构持续优化，电力消费增长减速换档、结构不断调整，电力消费增长主要动力呈现由高耗能向新兴产业、服务业和居民生活用电转换，电力供需形势由偏紧转为宽松。2015年，全社会用电量同比增长0.5%、增速同比回落3.3个百分点，第二产业用电量同比下降1.4%、40年来首次负增长，第三产业和城乡居民生活用电同比分别增长7.5%和5.0%，增速同比分别提高1.1和2.8个百分点。
考虑到不同行业其电力增长特性的差异，本文采用情景分析法来讨论未来电力需求的发展空间。由于当前阶段高能耗行业的影响最大，本文将第二产业划分为采掘业、四大高耗能产业，传统制造业和新兴制造业四个部分来讨论其用电需求的结构性变化。
情景设定主要考虑：第一产业的用电量增长相对比较稳定，并且对未来电力需求的影响很小。第二产业中，采掘业用电量增长相对稳定且与四大高耗能行业有一定同步性；针对黑色、有色、建材、化工四大高载电产业设定了微增长、零增长和负增长三种趋势，传统制造业和新兴制造业在正常增长的基础上设定了高速增长情景。第三产业和居民生活用电量在正常增长的预期下还考虑了高速增长的情况。
通过对不同参数及其变化趋势的不同组合，设定了6个情景：情景1、3、5中传统制造业、新兴制造业、第三产业与居民生活用电均设定为正常增长，主要是比较四大高耗能产业的三个不同增长趋势的差异；情景2、4、6中传统制造业、新兴制造业、第三产业与居民生活用电均设定为高速增长，同时可以与情景1、3、5进行对比。
电力需求情景分析的输出结果如图1所示。从情景分析的结果中可以清楚地看到，情景1是所有情景中增速最小的情景，主要是与其他情景进行对比，情景6是增速最大的情景，主要是来探讨电力需求增长可能的上限。从各情景的分析结果来看，2020年我国全社会用电量为6.22-6.99万亿千瓦时，2030年全社会用电量达到7.52-9.41万亿千瓦时。
选取情景4作为基准情景：2020年全社会用电量6.83万亿千瓦时，2030年全社会用电量为9.10万亿千瓦时。基准情景以一个较乐观的电力需求增长为基础，这样电力规划方案具有较高的可靠性，在考虑了各产业用电量正常增长的同时还预留了一定增长空间。
二、煤电规划目标
“十三五”煤电规划目标设定为9.2亿千瓦，完全可满足电量平衡、电力平衡，并有效保障可再生能源并网的灵活性需求。确保“十三五”期间煤电装机规模尽快达峰，是“十三五”能源规划保障能源生产革命的核心要素。
在电源规划方案中，2020年，水电、核电、气电等大型化、长建设周期的电源项目均以国家已明确的规划目标为主，风电、太阳能等可再生能源考虑资源潜力和经济性改善情况适度加速发展，煤电则是在考虑了上述电源后的平衡项；2030年，假设水电开发基本接近我国水电经济技术可开发规模的上限，而核电、气电、可再生能源要沿着2015-2020年间的发展轨迹加速发展，煤电也是在优先考虑了上述电源后的平衡项纳入规划平衡。
考虑煤电由电量型向电力型电源转型提供灵活性和备用服务的因素，年利用小时应呈稳步降低趋势，但过低的利用小时数则需要完全不同的盈利模式来支撑。本文取2020年煤电利用小时数4500小时，2030年煤电利用小时4300小时，据此规划出来高需求情景下的煤电装机规模是2020年达到峰值9.2亿千瓦，随后进入平台期，2020-2030年将继续保持在9.2亿千瓦的规模。
接下来，从满足电量平衡、保障最大负荷和满足可再生能源并网的灵活性需求三个角度来论证2020年9.2亿千瓦煤电规划目标的合理性与可行性。
（一）从电量平衡看煤电规划目标
从需求侧来看，“十三五”期间最低情景对应的年均全社会用电量增速是2.29%，2020年全社会用电量6.2万亿千瓦时；基准情景中年均增速为4.25%，全社会用电量6.8万亿千瓦时；最高情景中年均增速为4.73%，全社会用电量达7.0万亿千瓦时。以基准情景的电力需求为电量平衡依据进行电源规划，2020年煤电规划目标9.2亿千瓦，而此时对应的平均利用小时数仅为4500小时。即使出现用电需求超预期，全社会用电增速由4.25%提高到4.73%，煤电也能轻易地把年利用小时提高200-300小时，以填补2000-3000亿千瓦时的电量缺口。
（二）从资源裕度角度看煤电规划目标
从资源裕度角度分析，会进一步揭示当前电源装机过剩的实际状态。近期睿博能源智库从这一角度开展了研究。本文假设了3个情景来讨论我国最大负荷的变化以及备用率的差异（表4），分别为最大负荷低速增长情景（S1），推荐情景S2和高速增长S3。各类电源满足最大负荷的等效可用系数参照睿博能源智库中报告的假设，由此可以分别核算出2014年、2020年与2030年的等效可用容量。
从2014年来看，全国最大负荷约为8.4亿千瓦，现役机组的等效可用容量约10.9亿千瓦，其中煤电装机8.3亿千瓦，可估算出2014年的系统备用率约为30.9%。根据电源规划的结果以及等效可用系数的假设，核算出2020年和2030年我国发电侧等效可用容量分别为13.8亿千瓦和18.9亿千瓦。
S1情景（年均增速2%）下，备用率逐步攀升，由2014年的30.9%到2020年的46.6%，2030年备用率已经超过65%，说明在较低的负荷增长情况下，电源过剩问题将日趋严峻。
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