來源:中國核電信息網 發布日期:2016-08-12
電力規劃是指導電力工業發展的綱領性文件,電力規劃工作的重要程度一直得到了政府、電力生產、運行、建設、設計、設備制造、科研等方方面面的重視。無論是計劃經濟時期,還是計劃經濟向市場經濟過渡時期;無論在電力部、水電部、能源部、國家電力公司時期,還是在國家電網公司、南方電網公司時期,我國在歷次電力體制改革過程中,都要求重視規劃、統一規劃、加強規劃。這是沒有爭議的議題。
按照國家能源局2016年5月頒布的《電力規劃管理辦法》,“電力規劃是指導電力工業發展的綱領性文件,是能源規劃的重要組成部分,應納入國民經濟和社會發展規劃。本辦法所稱的規劃指5年期規劃”,“研究和編制電力規劃應展望10年至15年的電力發展趨勢”。 這一辦法把電力規劃的重點放在了5年,與1997年12月原電力工業部編制和頒發的《電力發展規劃編制原則》有所不同,在《電力發展規劃編制原則》中,對電力規劃進行了細分,分為5年規劃、中期規劃(5-15年)和長期規劃(時間為15年以上)。本文所稱的電力規劃包括了中、長期規劃在內。
我國電力規劃工作的現狀和問題
電力規劃工作應該說很好的支撐了中國電力工業的快速發展,中國電力工業所取得的巨大成就必然有電力規劃工作者的巨大貢獻在其中。但相對于電力規劃工作的重要性,電力規劃工作存在的問題還是很多的,還存在巨大的改進空間。
1、規劃管理工作嚴重滯后。1997年12月,新中國成立40多年后,由當時的電力工業部編制和頒布了有關電力發展規劃工作第一步《原則》,《電力發展規劃編制原則》。這一規定頒布之后,電力工業部就撤銷了。這一規定的執行情況就可想而知了。又過了近20年,2016年五月由國家能源局頒布的《電力規劃管理辦法》。
2、規劃工作的成果發布嚴重滯后。計劃經濟時期,電力規劃屬于保密內容,不能發布,另當別論。近20年來,國家層面的國民經濟和社會發展的“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”計劃(規劃)綱要均按時發布了,而電力規劃,目前查到的只有1996年電力部計劃司出版的《電力工業九五計劃匯編集》和2001年由國家經貿委發布的“十五”的電力規劃,其他電力規劃均沒有查到。新的《電力規劃管理辦法》規定,電力規劃與國民經濟和社會發展規劃同步,定期編制和公開發布,全國電力規劃一般于5年規劃第1年的5月底前由國家能源局報經國家發改委審定,由國家能源局公開發布。顯然,“十三五”電力規劃已經做不到了。
3、規劃結果誤差偏大。(詳見表1和表2)1949年-2015年,我國實施了12個5年計劃(規劃),根據國民經濟體制的發展變遷,將上述數據分為3組,可以發現在不同的歷史階段,電力規劃的預測與執行偏差情況有各自的特點:
(1)從“一五”到“五五”,電力工業5年計劃的預測目標和實際執行結果對比還是相當準確的,預測的年均增速都是在10%以上,最高的為23.3%,而最大的預測偏差只有4.4%,預測速度偏差19.3%。這是因為,在計劃經濟體制下,電力計劃實質上是一種政府配置資源的手段,市場幾乎不對電力發展起任何調節作用。納入計劃的電力項目由國家統一安排建設資金并控制建設進度,電力規劃的執行結果,主要取決于國家計劃資金的落實結果。國家宏觀調控能力越強,政府的手越有力,規劃執行的情況越好。
(2)從“六五”到“九五”,電力工業5年計劃的預測目標從10%以上增長,調到了7%以下。而實際的執行情況是,除“九五”外,其余3個5年計劃的發電量增長均高于預期。但誤差還不算大。最大的“八五”,預測年均增長6.6%,實際年均增長為10.2%,預測偏差了3.6%,預測速度偏差了54.5%。
這一時期,我國的經濟體制開始由計劃經濟向市場經濟轉變。電力工業管理也逐步引入了市場經濟辦法。國家鼓勵地方、部門和企業投資建設電廠,調動社會投資辦電的積極性,投資不再是電力發展的制約因素,電力工業進入了快速發展期,并且在“九五”期間結束了我國長期缺電的歷史。由于出現了97年的亞洲金融危機,國內電力投資熱潮受到了影響,中央政府也采取有力措施限制了電源的建設,在一定程度上掩蓋了這一時期規劃調節不靈,預測偏差過大的問題。
(3)進入本世紀以來,特別是2001年我國加入世貿組織以后,中國的市場化程度得到快速發展,市場在資源配置中的基礎性作用不斷提升。電力工業管理體制沿著市場化改革方向不斷深入。“十五”和“十一五”,電力工業5年規劃預測目標與實際執行情況相比嚴重偏低。
在“十五”期間,電力工業發展速度遠遠超過電力工業5年規劃的預測目標,發電量的預測的年均增速為5.2%,而實際年均增速為13%,偏低7.8%,預測速度偏差150%。電力裝機容量的預測的年均增速為4.1%,實際增速為10.1%,偏低6%,預測速度偏差146%。到2005年,全國發電量達到25003億千瓦時,電力裝機容量達51718萬千瓦;而電力工業“十五”規劃中,上述指標僅為17500億千瓦時和39000萬千瓦,裝機總量差了1.27億千瓦。
由于未見正式發布的電力工業“十一五”和“十二五”規劃。根據有關部門所做的研究成果,預測“十五”發電量年均增長速度為6.3%,而實際增長速度為11%,增長速度偏低了4.6%,預測速度偏差74%,裝機預測的增長速度是7.8%,而實際增長速度是13.3%,偏低5.5%,預測速度偏差70%。預測2010年全國發電量將達34000億千瓦時,電力裝機容量達到7.54億千瓦。實際的執行結果是 2010年,全國發電量42072億千瓦時,電力裝機容量9.66億千瓦。裝機總量高出了2.1億千瓦,相當于1995年全國裝機的總和。
“十二五”期間,由于受到2008年全球金融危機的影響,其次是我國經濟發展逐步進入“新常態”,國家大力推進“能源革命”和“節能優先”發展戰略,電力需求增速明顯趨緩。電力裝機容量則在發展慣性等因素的影響下,完成了14.9億千瓦的規劃目標。“十二五”期間的電力發展情況與“九五”的情況類似,基本上是一種緊急剎車后的慣性結果,如果沒有這個急剎車,預測的誤差將會更大,目前全國的裝機富裕情況將更加嚴重。
為什么電力規劃這樣一個具有廣泛共識的重要工作,長期以來規劃的預測與執行會產生如此大的偏差,規劃的成果編制完成卻總不能及時發布,電力規劃工作的管理辦法長期滯后于規劃工作的現實需要,不能起到規范和管理電力規劃工作的作用。其原因可能是多方面的,但究其深層次的原因,是電力工業的改革和發展沒有跟上我國經濟和社會發展的步伐,沒有跟上市場經濟發展的步伐。在市場已經在資源配置中起基礎性、決定性,總之越來越重要的作用時,電力規劃工作的觀念、思路、管理體制、規劃工作的內容、方法沒有及時加以改變和調整。
中國是世界上最大的發展中國家,中國的電力工業在總量上已經超過美國成為了世界第一,中國的電力規劃工作如何改變以適應未來的能源革命顯然不可能有現成的經驗可以照搬。但我們知道,美國是世界上最大的發達國家,美國的電力剛剛被我們超過,但總量上是仍最為接近。更為重要的是美國的市場經濟是相對比較完善的,美國的電力市場體制也已經建立了20多年,美國的能源轉型是我們努力的方向。美國在電力規劃工作中的做法不能完全照辦,但完全可以學習、參考和借鑒。
美國電力市場與電力規劃特點
由于電力工業的特殊性,80年代以前,世界上絕大多數國家,包括市場經濟國家的美國,對電力工業都是實行垂直壟斷管理。80年代末期,首先是在英國開啟了以打破壟斷、廠網分開、放松管制、競價上網、建立電力市場為主要特征的電力體制改革。
1992年之前,美國電力工業由200多個私營電力公司和約3000個公共電力實體(聯邦、州政府、市政當局所有的電力公司和電力合作社)組成。私營電力公司擁有特定區域內的壟斷經營權,為占全國負荷75%的電力用戶提供發輸配售一體化服務。根據1935年頒布的《公共事業控股公司法》,各州公共事業委員會(PUC)管制為本州電力用戶提供服務的私營電力公司,并制定“公正、合理的電價”。 聯邦能源監管委員會(FERC)管制電力批發(“為轉售而交易”)價格和州際輸電價格。
1992年,美國國會制定《能源政策法》(1992)要求電力公司放開電力輸送領域,推進批發電力市場,促進電力競爭,授權FERC批準批發市場開放接入,標志著美國電力市場正式啟動。2005年,美國國會制定新的《能源政策法》(2005)授權FERC監督電力可靠性標準和電力公司的市場行為。根據聯邦和州政府分權原則,各州政府有權根據社會、經濟和電力工業發展水平自主決定改革方案和具體進度。目前,美國各州電力工業管理模式和市場化程度并不一致,東南部和西部(不含加州)各州維持傳統一體化運行,加利福尼亞州、得克薩斯州、新澤西州等29個州和哥倫比亞特區實施了電力市場化改革。美國電力市場已建立CAISO、ERCOT、PJM等7家獨立系統運行機構(ISO)和區域輸電組織(RTO),服務全國2/3的電力負荷。
1、電力需求預測
電力需求預測作為電力規劃工作最為重要、最為基礎性的工作,由美國能源信息署(EIA)負責,作為美國能源部下設的數據統計和分析機構,獨立采集、分析、預測能源數據,支撐聯邦政府制定能源政策,促進能源市場高效運行,幫助公眾了解能源信息和能源與經濟、環境相互關系。EIA負責國家層級的電力需求預測研究,作為美國能源規劃研究組成部分,納入每年發布的年度能源展望(AEO),規劃期長達25年。
為提高能源需求預測的準確性,EIA開發了美國國家能源模型系統(NEMS),分析能源系統各要素間的相互作用,全面研究和分析美國未來的能源供需形勢。NEMS由國際能源市場、宏觀經濟、能源轉換、能源供給、能源需求和能源整合等13個模塊集合而成,每個模塊又包含眾多子模型,通過控制模型變量、參數和假設,輸入宏觀經濟變量、能源產品、消費、價格、交通、轉換等數據信息,由能源整合模塊管理NEMS整體數據結構,協調各模塊輸出信息,迭代得到所有模塊市場均衡結果。EIA將采集的能源信息納入NEMS模型系統綜合分析,基于能源系統運行模擬,開展多種情景模式分析,預測美國能源供應能力、能源價格水平、能源消費數量等宏觀經濟參數,其中包括電力供應能力、電力價格水平和電力需求總量。
電力需求預測是作為能源需求預測的一部分整體考慮的。
2、電源發展規劃
電力市場化改革之前,美國電源規劃也一直由各州主導。美國各州PUC不僅管制電力價格,也要管制電能質量和服務成本。它們有權確定發電備用容量比例,有權批準新建電源項目,指導電力公司規劃人員制定并提交電源規劃,實現政府能源政策目標。根據聯邦和州政府分權原則,各州擁有州內發電設施建設批準權。
只有核電項目和水電項目需要聯邦機構許可,聯邦政府沒有權力制定國家層級的電源發展規劃。
在實施電力市場化改革的各州,電源投資不再由各州PUC規劃官員決策,競爭性電力市場代替了電源規劃的作用,在哪里建、何時建、建什么類型以及是否建電源都圍繞著市場價格來決定。市場價格信號能否激勵建設充足的發電容量,取決于電力市場設計是否科學合理。FERC相繼頒布《888號法令》和《2000號法令》,規定開放接入原則,要求電力公司在發電和輸電領域實施功能分離和獨立核算,組建RTO,并由RTO與FERC共同制定交易規則。
3、電網發展規劃
電力市場化之前,美國電力工業長期條塊分割,200多個私營電力公司根據各自負荷情況和電源分布形成獨立運行電網,再通過雙邊或多邊協議、聯合經營等方式相互聯網,逐步形成覆蓋美國本土及加拿大和墨西哥部分地區的北美聯合電網,包括北美東部、北美西部、美國得州和加拿大魁北克四個同步互聯電網。為應對北美聯合電網安全可靠穩定運行需求,于1968年成立了北美電力可靠性委員會(NERC)為美國國家層級的輸電網發展規劃規定了可靠性標準。
《能源政策法》(2005)出臺后,NERC獲得FERC授權作為美國電力可靠性組織(ERO),制定發電和輸電系統可靠性標準并可要求電力公司強制執行。NERC下設可靠性評估分委會和9個區域可靠性委員會,負責對現有和規劃的發電和輸電系統進行可靠性評估(規劃期10年),每年發布長期可靠性評估報告,重點分析北美聯合電網和各大區域電網可靠性,提出電力系統運行充裕性參考指標,指導電力公司新增發電容量和擴展輸電項目,協調各區域輸電網發展規劃。
電力市場化改革實施后,在美國29個州建立了7個區域電力市場,區域內輸電系統運營權和所有權是分開的,電力公司作為投資者擁有輸電系統所有權,而將輸電系統運營權交予ISO或RTO。區域輸電網發展規劃由ISO或RTO負責,制訂適合各自特點的規劃編制流程與方法,經各州PUC審核后公開發布并嚴格執行,各州PUC和各電力公司充分參與規劃編制,擬建輸電項目納入規劃且由各州PUC批準建設后,各電力公司按照規劃方案和時序實施。
例如,CAISO是北美西部互聯電網內的一個ISO,為加利福尼亞州80%的電力負荷提供輸電服務。CAISO每年編制輸電網發展規劃,從當年1月開始至次年3月結束,以確定第2年建設項目。輸電網發展規劃編制流程通常如下:
(1)1月至3月,數據收集階段,向電力公司收集各地區電網負荷數據、在建電源和電網項目信息,整理規劃研究請求,分析州和聯邦政府政策以及監管機構要求,預測區域電力需求和供應能力,建立規劃研究模型。
(2)4月至7月,技術研究階段,開展可靠性研究評估系統運行安全穩定性,開展經濟性研究評估輸電網建設經濟效益,開展專題研究評估特定問題的影響。
(3)8月至10月,請求窗口階段,向電力公司提供初步研究結果,電力公司提交備選項目清單和下一周期規劃研究請求。
(4)11月至次年3月,評估電力公司提交的備選項目,形成輸電規劃方案建議,研究報告初稿廣泛征求利益相關方意見后,經董事會批準后正式發布輸電規劃研究報告。啟動下一周期規劃編制流程。
電力市場化改革以后,美國十分重視能源需求預測工作,把電力需求預測作為能源需求預測的一部分加以考慮。EIA綜合石油、天然氣、煤炭和電力等各部門信息,將電力作為能源生產、運輸和消費路徑之一進行綜合規劃,規劃期長達25年。
在電源規劃方面,既沒有全國的電力規劃,也沒有各州的電源規劃,各個電源投資主體完全根據電力需求預測的情況、輸電網規劃的情況,自主決定在哪里投資建設電源。當然,一個客觀的現實是美國也沒有規劃建設的核電和水電了,如果有,也許就是另外一種情況了。FERC通過建立市場規則和監管市場行為,運用市場價格信號引導電源投資,發揮傳統電源規劃職能。
在輸電網規劃方面,有專門的機構(ISO或RTO)負責編制所管轄區域的輸電網發展規劃,有規范的規劃編制流程和方法,經各州的PUC審核后公開發布并嚴格執行。
電力規劃工作應適應能源革命和電力市場化改革
前已述及,中美兩國電力工業有很大的不同,但也存在著十分相同的背景,中國的電力規劃工作不可能完全照搬美國,但有些好的做法完全可以參考和借鑒。
中國電力工業的一大特點是煤炭的基礎地位,煤炭發電雖然近些年在持續下降,根據國家統計局2016年1-6月數據全國絕對發電量27595億千瓦時,同比增長1%。其中,全國火力絕對發電量20579億千瓦時,占比74.58%;水力絕對發電量4811億千瓦時,占比17.43%;核能發電量964億千瓦時,占比3.49%;風力絕對發電量1065億千瓦時,占比3.86%;太陽能絕對發電量175億千瓦時,占比0.64%。而美國2016年4月份各資源發電量占比為:煤炭25%、天然氣35%、核電21%、可再生能源19%。
中國電力工業的第二大特點是資源分布與經濟發展的不均衡,北電南送和西電東送是現實也是未來一段時期內規劃必須考慮的問題,而美國不存在這個問題。
但中美兩國在電力規劃方面也存更大的共同背景。一是電力市場化的改革方向。黨的十八屆三中全會提出,要使市場在資源配置中起決定性作用,電力體制改革速度不斷加快。二是共同面臨能源革命的機遇和挑戰,而且,中國面臨的挑戰更大,無論在市場化改革還是能源轉型,美國的許多做法都值得我們學習、參考和借鑒。具體建議:
進一步加強電力需求預測工作
1、把電力需求預測工作作為一項獨立的工作與電源規劃和電網規劃分開進行。
(1)電力需求預測工作是電力規劃其他方面工作的基礎,電力需求預測準確與否會直接影響電力規劃工作的結果。(2)電力需求預測不涉及具體項目,爭議不大,可以單獨開展,單獨發布。(3)電力需求預測工作和國民經濟和社會發展發展密切相關,和能源需求密切相關,研究電力需求必然要更加深入的去研究國民經濟和社會發展以及總的能源需求狀況。(4)對電力需求預測人員的專業要求與對電源和電網規劃人員的要求有很大的不同。
2、委托專門的電力規劃研究機構常年進行電力需求預測工作,常年進行長期,中期,5年和下一年度的電力需求預測預測工作,每年出版下一年度的電力需求預測報告,同時修訂5年規劃電力需求預測報告,中期和長期的電力需求預測報告可以每3年或5年加以修訂出版。
調整電源規劃工作的重點
前文提到的電力規劃中的預測與執行的偏差問題,很大程度上是由于電源規劃引起的。中國電力市場化改革的最主要特點首先是放開了對電源的嚴格管制,實行電源投資主體的多元化,而電價改革和電力市場建立相對滯后。電價沒有放開,市場無法對資源配置起到調節作用,投資主體看到的是相對固定的上網電價,因此大量投資電源建設,在電源已經富裕的情況下,仍在繼續投資電源建設,甚至在政府明令禁止的情況下仍在違規建設,以為仍有利可圖,由這一點可以看出,不僅電力規劃起不到指導作用,政府的三令五申也會失靈,無形的手比有形的手更加有力。
然而,實際情況是,電價雖然維持不變,但發電利用小時數卻持續走低,從2004年的5991小時,逐年走低至2009年的4839小時,之后呈波動下降趨勢,2011年反彈至5294小時,2013年反彈至5012小時,之后連年下降,一直到2015年已降至4329小時。2016年上半年火電設備平均利用小時為1964小時,減少194小時。預計今年火電設備利用小時將很可能降至4000小時以下。電源建成了卻不能按預期發電,再高的電價也沒有用,電源的效益也就持續下降。如果按火電設備利用小時數5000小時為正常的話,那么4000小時就意味著有大約20%火電設備沒有被利用,目前全國火電的總裝機為10億千瓦,20%就是2億千瓦。
1、盡快建立和完善電力市場,放開電價,實行競價上網。通過正確的價格信號引導電源投資,提高電力系統的整體運行效率和效益。
2、加強全國電源規劃工作,全國的電源規劃要進一步突出重點,突出總量平衡,突出跨區、跨省送電項目,突出電源結構的合理性,突出新能源、分布式電源、儲能技術等戰略性問題。
3、逐步弱化省一級的電源規劃,通過電力市場價格信號決定電源建設,逐步向市場決定電源投資轉化。
4、委托專門的電力規劃研究機構進行全國的電源規劃工作,每年編制和出版或修訂5年全國電源規劃報告,同時,每3年或者5年編制和出版中期和長期的全國電源規劃報告。
進一步完善和加強電網的規劃工作
由于電網的自然壟斷屬性,電力市場化改革后電網的投資和建設仍然屬于國家管制范圍,不屬于由市場決定資源配置(建設)的范圍。但由于電源建設中市場配置資源的決定性作用越來越強,要求我們要改變傳統的電網規劃的做法。
1、加強國家層面的電網規劃工作,加強中長期電網規劃工作,中長期電網規劃應包括電源規劃的內容,把電力系統作為一個整體考慮,加強電力系統戰略性問題的研究。例如,未來中國電網的互聯格局,更高一級電壓等級的必要性,“西電東送”、“北電南送”等遠距離送電的發展前景,風電、大陽能、分布式能源、儲能技術、智能電網、能源互聯網等等因素可能對未來中國電網格局產生及其重要的影響,這些問題僅僅靠5年規劃是難以回答的。
2、加強電網規劃編制工作的規范性和公開性。可以委托專門的電力規劃研究機構進行全國的電網規劃工作,每年編制和出版或修訂5年電網規劃報告,同時,每3年或者5年出版中期和長期的電網規劃報告。5年電網規劃必須及時編制和發布,如不及時發布不僅要影響到電網自身的建設,也將影響到電源投資者的投資方向。
3、省一級電網規劃的重點可以放在5年規劃上,規劃內容的重點應放在如何適應所在地區的國民經濟和社會發展的需要上,如何適應當地電源的接入需求上,在確保電網安全穩定經濟運行的前提下,要滿足供需兩側接入的需要。
電力規劃工作必須要有足夠的預算
前面多次提到了,電力規劃可以委托專門的電力規劃機構進行。但目前我國專門的電力規劃機構中還沒有一個和美國EIA那樣的專門的機構類似,還是要在市場上賺錢才可以生存。EIA作為美國聯邦政府機構,2016年有工作人員370人,國會批準的年預算有1.22億美元。任何一個專門的電力規劃機構如果沒有足夠的人員和預算作為支撐,在市場對資源配置起決定性作用的條件下,專門的電力規劃機構也很難做好規劃工作。而電力規劃工作是沒有直接經濟效益的,規劃工作的最大效益是全社會的,是“電力工業發展的綱領性”文件,是一項極其重要的工作。“規劃的節約是最大的節約,規劃的浪費是最大的浪費”。
電力規劃工作是否需要革命是個很大的題目,本文不可能給出明確的結論,但電力規劃工作為了適應能源革命和電力市場化的改革方向,需要進一步轉變觀念,對現有的管理方式、管理體制、工作方法、工作內容等做出大的改變,否則將難以回答中國電力工業發展的宏觀性和戰略性的問題,也難以避免今后的電力規劃預測偏差過大或者發布不及時的狀況。
(作者供職于中國能建華北電力設計院有限公司)
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