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刘大成:从煤电一体化到煤电运一体化

北极星电力网新闻中心  来源:《物流时代周刊》  作者:刘大成  2020/8/3 8:56:46  我要投稿  

北极星火力发电网讯:新基建中的特高压推动了煤电一体化体系建设,但依然无法精准度量总成本的高低。新基建中数字技术、网络技术和优化技术则可让智慧矿山与智慧运输的供需更加精准对接,从而实现资配配置更优化的煤电运一体化

从煤电一体化到煤电运一体化

文章来源/引自《物流时代周刊》8月刊专栏文章

文/刘大成

清华大学互联网产业研究院副院长兼

物流产业研究中心主任、博士生导师

最初的煤电一体化涵义较为宽泛,初期主要是指煤炭企业向下游延伸开办发电厂和电力企业向上游延伸建立煤矿,多数属于企业多元经营,也是产业纵向一体化的一种形式;而后则演化为煤炭企业与电力企业联手,围绕煤矿坑口建立热-电联产坑口电站,变输煤为输电模式来降低运煤成本以达到系统性节能环保、降本增效和增加收益的方式。

我国现有煤炭使用模式是由自然资源条件、经济产业结构和国家用煤政策共同决定的。

内地煤炭资源分布不均衡,市场需求也不均衡。其中76%的煤炭资源储藏在北部和西北部,并有超过 60% 集中在“三西”(山西、陕西和蒙西)区域,而煤炭消费则主要在东南沿海经济发达地区。按国家能源局 2018 年统计,煤炭消费主要包括约 52% 的电煤、约 17% 的钢煤、约 15% 的建材煤、约 7% 的化工煤和约 10% 的民用及其他用煤。电煤为主,而火力发电量前六名主要在山东、江苏、内蒙古、广东、山西和河北,呈现“西煤东运”和“北煤南运”特征。目前每年煤炭产量约 40 亿吨,而铁路煤炭货运量 2019 年达到 24.6 亿吨,计划 2020 年铁路煤炭货运量将达到 28.1 亿吨,且平均运距在 620 公里左右,可见铁路运价(货运周转量)直接决定了煤炭上下游企业的效益。而进口煤炭则在同质煤价格上要低 100 元/吨以上,从市场上必然制约煤炭运输成本,但受制于通关、额度限制而仅能在总量 3 亿吨左右徘徊,可以看出国家政策同样可以决定煤炭的价格与运输方式。

即便不考虑煤炭进口配额制度,可代替煤炭运输的坑口发电加超高压(330KV-765KV)/特高压(UHV,直流±800KV、交流1000KV及以上)输变电的体系依然能够有效降低以铁路货运体系为主的煤炭货运量和货运周转量,当然这主要取决于坑口发电加超高压/特高压输变电系统总成本的高低。

如果仅从某一条超高压/特高压输变电线路+坑口发电替代煤炭运输方式来计算成本和效益,未必就得出超高压/特高压输变电的设备投资与运行成本低于铁路货运的投资与运行成本的结果;但特高压不仅解决了直流输电中间不落点的点对点、超大功率、超远距离直接输送负荷中心,其潮流方向和大小均能方便受控;还解决了交流输电中间可落点的电网功能,解决交直流并列输电情况下的大受端电网短路电流超标问题。加上特高压综合服务稳定的火电、水电、核电和不稳定的风电、太阳能电力供给等,其服务的多样性与综合成本可能远低于同样距离的煤炭货运成本。

新基建提出的特高压是在已有 25 条在运特高压线路、7 条在建特高压线路和 7 条待核准特高压线路基础上的新增线路,可能更突出其在绿色环保和适应于不稳定的风电与太阳能发电的柔性输电体系能力上,但其考量综合成本的初衷是难以改变的。

新基建中其他如 5G、大数据中心、工业互联网和人工智能等基础实施建设推进了煤电一体化的智慧矿山体系构建,无论是井工矿还是露天矿都可以将资源在煤电两个体系内进行系统配置,但从体系上依旧是供应链两个体系跨功能的资源配置优化,特别是坑口发电也存在由于降低成本而需要从外部输入其他低质煤炭配煤,逆向运输同样能够降低系统成本,所以在智慧矿山支持下的煤电一体化必然让位与煤电运一体化。

煤电运一体化进一步实现了供应链功能间的资源配置优化,更重要的是充分引入数字化和供应链金融来塑造煤电运全产业链优化的生态,并精准对接变革中的中国制造新供应链体系。

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