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图1 1992年以来我国GDP和全社会用电量增速
事实上,每一次经济复苏初期,往往伴随着旺盛的投资增长局面。在基建项目建设等因素的强烈刺激下,带动高耗能行业大幅增长。
受1997-1998年亚洲金融影响,GDP增速自1990年以来首次低于8%。随后政府采取积极的财政政策,推动了基础设施建设,带动重化工业产品需求明显增加。从2001年开始,投资增速企稳,2003年达到近九年来的最高点27.7%。工业生产增长不断提速,带动工业负荷快速增长,工业用电量比重由1998年的71.5%上升到2003年的73.8%。
在2003年发生多省拉闸限电的情况下,部分地区仍然对高耗能行业用电实行降价促销,推动用电负荷急剧增加,GDP 用电单耗自2000年以来持续上升,2003年同比上升5.77%,加剧了电力供需矛盾。2000-2005年,GDP年均增长9.58%,而全社会用电量年均增速高达12.72%,电力消费弹性系数连续5年大于1。
2008年全球金融危机爆发,我国的投资计划基本投向了基础设施领域。一些地方不仅为高耗能产业提供电价优惠,还提供税收优惠,推动行业加大生产,用电量增幅超出预期。为完成“十一五”节能减排目标, 2010年下半年, 多个省市突击加大节能减排力度,拉闸限电轮番上阵,甚至波及到公共和居民用电。四大高耗能行业用电量增速从年初的近30%持续下降至11、12月份的负增长。2011年,这些受到抑制的高耗能产业产能集中释放,用电量逐月提高,全年高耗能行业用电增长12.4%。在“双高”产业快速增长拉动下,全社会用电量增长高于GDP增长,2010-2011电力弹性系数大于1。
在政策刺激效应衰减之后,我国经济步入“三期叠加”状态。从2012年全社会用电量增速滑入个位数开始,增长长期乏力,直到2018年增速反弹创下7年来的历史新高。
2020年下半年以来,我国疫情防控成效明显,大量产品订单从国外回流国内,生产快速恢复拉动用电快速增长,11月单月增速达9.4%。2020年底,为完成“十三五”能耗目标,拉闸限电现象又在个别地方再次上演。2021年以来,我国经济稳中向好态势明显,外贸订单增加叠加夏季高温,粤、滇、闽、浙、苏等东南省份用电量增速超20%,广东电网用电负荷“破亿”时间较往年大幅提前。
同时,作为“十四五”规划开局之年,有的地方、行业、企业“抢头彩”心切,盲目上马了一批“两高”项目,上半年“两高”行业产品产量出现明显反弹,四大高耗能行业用电量同比增长13.7%,两年平均增速为6.9%。全国半数省份未达到目标能耗控制进度,其中9个不降反升。在被国家相关部门通报之后,浙江、江苏、广东等绩效预警的地区开始以停产、限电等方式控制能耗,力求完成年度目标。。
(二)发电投资周期与电力消费周期负相关
通过对1992年以来的发电/火电装机增速和电力需求增速的对比,可以看出我国电力投资(装机)与电力消费(经济增长)的增速变化趋势相反——即电力投资波峰(波谷)与电力消费波谷(波峰)相对应,说明了我国电力投资周期滞后于电力消费周期的现实,这种滞后的不断扩大必然会使电力投资对经济的支撑作用下降。
与此同时,在经济扩张期时,电力供应能力的增加滞后于经济的增长速度,出现严重缺电的局面,发电机组利用率上升。当经济衰退期时,电力需求增长乏力,又会出现电力过剩的局面,发电机组利用率下降。这种相背离的关系最为直观地反映在发电设备利用小时数/火电利用小时数的波动上。2000年以来的三次“电荒”事件基本都发生在前后近10年内火电利用小时数的最高点年份附近,2004年、2011年、2018年和2021年分别为5991、5304 、4361和4364(预测)。(如图2所示)
图2 1992年以来我国全社会用电量和发电装机增速
亚洲金融危机前,我国电力需求增速由1994年10%左右连续下降至1998年的2.8%,而发电装机增速始终维持在7-9%之间,在电力供大于求的背景下,发电设备利用小时数从1995年开始下降,直至1999年达到最低点。在之后国家“三年不建新电厂”的政策下,发电装机增速从1998年的9.1%连年下降至2002年的5.3%,而同期用电量增速由2.8%上升至11.3%,发电装机无法满足中国经济危机之后快速增长的工业用电需求,2004年火电利用小时数高达近6000小时。2002-2004年发生的电力短缺,导致政府放松发电项目审批管制,加快了发电项目建设,相当数量的电源项目采取“边建边批”、“先建后批”甚至“只建不批”的方式“违规”开工建设。2003-2005年迎来了一轮发电投资、尤其是火电投资的高潮期。
而这一投资高峰导致了2005-2009年火电行业的又一轮发电小时数的连续下降,由5865小时下降至4865小时。“十一五”规划的电源结构调整政策、火电企业长期亏损导致融资困难,造成从2005年起火电投资连续6年下滑,2011年火电投资总额甚至不足2005年的一半,增速为-26%,火电在电源投资中的比重由70%下降至30%。同期我国第二大电源水电的投资增速也逐年下降,由28.4%下降至3.4%,占电源投资的比重由27.1%下降至24.7%。而2005-2011年我国用电量平均增速为11.7%,发电装机增长速度持续低于用电量增长速度,对电力供需平衡将造成较大影响,成为2011年严重电力短缺的重要原因之一。
2011年的“电荒”再一次引起新一轮的大规模煤电建设热潮,同时煤炭价格持续走低,发电成本大大下降,各大发电集团抓住机遇抢装火电。而电力消费与电源投资再一次错位。从2014年起,电力需求增长开始进入中低速发展阶段,火电设备利用小时持续下降,而同年火电核准权限下放至地方,由于地方政府、企业由于对本省的市场空间、相邻省间互济能力、跨区输电项目等信息掌握不准确、不及时,加之存在拉动经济增长的投资冲动,煤电核准和在建规模保持高位状态,导致煤电装机相对过剩,2016年利用小时数跌至4165小时,为历史最低水平。
为了防范和化解煤电结构性过剩风险,政府于2016年出台了一系列化解煤电过剩产能的政策文件,建立了煤电风险预警机制以约束煤电核准规模,煤电装机增速在2016-2018年持续下降。随着2018年用电量增速大幅反弹,局部地区局部时段开始出现供需偏紧的形势,地方政府担心停电风险,又加大煤电核准力度,2019年新核准的煤电装机增速达63.1%。2020年一些地方政府以煤电项目刺激疫情后经济复苏,当年装机增速高达231.6%,约有4610万千瓦地方煤电“抢闸冲锋”通过核准,约占“十三五”期间煤电核准总量的三成。
值得注意的是,从2008年开始,火电装机增速低于总发电装机增速,并且两者的差距不断扩大——从2008年相差2个百分点扩大到2020年5个百分点。同时,新能源的电量替代作用明显、负荷峰谷差不断拉大,需要煤电频繁参与调峰,导致其利用小时数逐年走低,2018-2021年出现了区别于前两次“电荒”的煤电利用小时数低迷和缺电并存的现象。这反映了电力系统装机容量充足而有效容量不足、可发电量有余而可供电力不足的问题,并且,这种现象会随着更高比例新能源并网而愈发突出。
(三)煤炭和煤电盈亏矛盾周期此消彼长
2000-2020年,我国煤炭占能源消费比重从69%下降至57%,煤电装机比重从70%以上下降至49%,发电量比重从80%下降至61%,作为现阶段我国主体能源、主体电源和上下游产业,煤炭和煤电二者本该是唇齿相依的互利共赢关系,但在现实中却陷入非此即彼的零和博弈之中。
由于燃料成本占煤电成本的七成左右,煤价的变化对机组边际利润空间存在巨大影响,煤炭的供给与价格细微变动直接对电力整体供应易产生“放大性”影响。2002年首轮电力体制改革以来,煤电价格关系始终处在“煤盈电亏、煤亏电盈”的此消彼长的矛盾周期之中(如图3所示)。
图3 2002年以来我国煤炭价格和火电毛利率
1993年我国开始逐步放开煤炭价格,1994 年起对电煤价格实行指导价,2002 年开始取消了电煤指导价,2005 年政府不再干预煤、电企业的市场交易行为,形成了市场化的煤炭价格形成机制。与煤炭行业相比,电力市场化改革则相对滞后。我国电价承载了经济、民生、环保等多方面的责任与要求,一直作为政府宏观调控和维护社会稳定的工具而受到严格管制。由于电价政策目标的多重性,一定程度上导致了电价调整不及时,煤电价格联动不到位,造成了我国的煤电矛盾现象。
自1993年放开煤炭价格以后,电煤市场一直存在着市场电煤和国家重点电煤合同两种形式。2001年以来,两者的价差不断增大,煤电矛盾愈演愈烈,2004年电煤合同的执行率仅为35%~40%,煤电企业不得不大量采购市场煤炭,导致市场煤价持续攀升,加之全国煤矿大规模停产检查和安全整顿工作,供求关系进一步紧张,煤价涨至 1995 年以来最高水平。煤电企业成本上升,2004年行业毛利率由上一年的20%暴跌至11.7%。煤电双方愈演愈烈的矛盾终于在2002-2004年不断升级的“电荒”中达到高潮。
为缓解煤电矛盾,2004年底我国出台了煤电联动政策。在此后的16年里,煤电联动机制虽然经过了多次修改完善,但历次联动很少严格按照机制的时间和内容执行,电价调整幅度与煤价上涨相比有限,对发电企业而言杯水车薪。
2008年至2011年,受国际大宗商品价格暴涨、全球金融危机等影响,煤炭价格迎来新一轮上涨,而电价得不到相应调整,发电成本无法顺畅传导,煤电出现历史上首次全行业亏损,五大发电集团火电板块累计亏损达921亿元。
上游煤和下游电的产业链利润分配严重失衡,煤炭行业资产利润率是整个发电行业的7倍,是火电行业的14倍。火电连续亏损,严重影响供电能力。2011年,面对严重缺电,多地纷纷“捂紧口袋”,减少煤炭出省,甚至“封关”停止煤炭外运,助推了煤价上涨。为缓解愈演愈烈的“电荒”,政府出台限制煤炭价格、提高电价、鼓励煤电一体化、实行居民阶梯电价等多项措施。
2011年前的煤炭“黄金十年”让很多企业加大了对煤炭行业的投资。2012年起,我国经济增速下行,煤炭需求大幅下降,导致煤炭产能持续过剩。2012年-2015年煤炭价格腰斩,从最高的每吨800多元降至400元以下。燃料成本降低,火电企业盈利能力暴增,经营状况接连3年保持增长,2015年五大发电集团利润总额达历史最高水平882亿元。超额利润助长了煤电企业的投资热情,也导致了地方政府在经济下行压力下过度倚重煤电,并推动其逆势投资。
2016年初,国家开始实施化解煤炭行业过剩产能工作,伴随着部分亏损产能的自发退出、政策性的去产能、行政性的减量化生产以及对超产和安全生产的持续检查,煤炭严重供大于求局面得以扭转,供需主要矛盾已经由总量过剩转为结构性不平衡,受新旧资源交替、生产运输格局变化等因素影响,煤炭市场供应开始紧张,煤价触底后反弹。2016年,因煤炭成本上升,煤电利润腰斩至367亿元,2017年亏损达402亿元,亏损面60%左右。2018年以来,受到电力消费增速快速上涨的带动,煤价水平在短暂调整后,又迎来了快速上涨,叠加市场化交易电量的增加,煤电再现整体性亏损、行业性困难,2018-2019年,随着连续两次下调一般工商业电价,现有的价格传导机制被再次打破。
2020年底以来,在下游需求旺盛,上游供应紧张、运力不足、进口受限、市场炒作等国际国内多方面因素共同影响下,煤炭价格大幅上涨并持续高位运行,电厂煤炭库存告急。煤价上浮机制也不能完全传导煤价成本的上涨,煤电企业亏损面明显扩大,2021年6月部分发电集团煤电企业亏损面超过70%,持续陷入“越发越亏”的困境。
与十年前相似的还有,河南省出台了要求所有煤矿生产电煤一律不得外销的通知文件。煤电企业联名上述政府要求上浮电价的情形,在承担着保障首都供电安全的京津唐地区再次上演。
三、对历次“电荒”的反思与建议
我国历次“电荒”危机往往与电力体制改革与发展机遇并存。伴随着危机的解决,电力行业的发展轨迹呈现螺旋式上升的态势。从1980年实行集资办电,到2002年厂网分离、2004年出台煤电联动,再到2013年新一轮电力体制改革,每一次的危机都在倒逼我国电力行业改革的进程。危机成为了改革的催化剂,因此,每一次危机的成因与结果都值得深思与总结,是我国电力行业在与危机的持续搏弈中实现发展。
(一)加强宏观经济与电力需求预测
电力需求的增长与经济的发展密切相关。要认识到,由于经济发展的波动性和电力生产消费的特殊性,电力需求的波动性是长期客观存在的,消除波动性是不现实也是无必要的。真正要做的是科学研究电力需求周期的波动轨迹及波动特征,掌握电力发展和国民经济增长速度相互关系的规律性,区分使用短期和中长期电力需求预测方法,准确预测未来电力需求的发展趋势。
在百年罕见之大疫情与百年未有之大变局的背景下,世界经济形势错综复杂,中长期经济与电力预测工作的难度显著增加。要深入研究我国经济发展的周期性,准确预测在“双碳”目标引导下国民经济的发展速度和产业结构的演化规律,掌握其对电力需求的趋势性影响。分析中长期电力需求发展的长期趋势和周期波动特征,各个周期阶段持续时间长短、扩张或收缩力度以及转折点时间等。由于中观行业层面的经济结构优化、微观企业层面的生产决策调整对短期内电力需求的影响较大,要加强中频或高频经济数据的挖掘及其与电力消费数据的关联分析,重视短期内对电力消费影响巨大的“结构性”事件,准确衡量短期内各种因素的波动变动及影响,对分行业电力需求趋势发展及周期波动进行客观准确的预测,跟踪电力需求变化对电力规划进行及时调整、滚动修编。
与此同时,极端事件已成为威胁能源安全的一大重要因素。鉴于近年来受到全球变暖趋势的影响,我国高温等极端天气的强度和持续时间有增强的趋势,电力行业要和气象部门密切合作,加强极端事件的精密监测和精准预警预报。通过深入研究历史气候变化和负荷变化的统计规律,摸索气温变化对各电网负荷,尤其是对尖峰期负荷内在规律的影响,提高电力需求预测的准确性。
(二)合理设计长期发电容量充裕性保障机制
发电投资周期相对于经济周期的“滞后期”过长导致发电容量滞后于电力需求增长,从而产生电力供需周期性失衡。防范发电投资周期性风险的重点是尽量减少发电投资周期与宏观经济周期的不同步或减少峰谷差。
目前我国的电力市场建设更加侧重于电量平衡,在满足长期电力平衡或容量充裕性的机制上尚属空白。正在推进建设的电力现货市场,更多反映的是实时供需关系和变动成本价格,难以保障电力长期平稳供给方面。由于电力需求、价格及成本、可再生能源出力等各方面因素的高度不确定性,现货市场难免出现短时价格大幅波动。而火电、水电等长周期的电源投资者难以根据现货市场短时的稀缺价格信号去做长期投资决策,因而对容量过剩或短缺不能做出准确的预期,影响供电安全。
国际经验表明,设计应对发电投资周期性波动的电力市场机制作用,对长期容量充裕性保障和促进电源力行投资作用明显。容量充裕性机制设计没有通用标准,应结合国际实践经验和中国实际,统筹考虑电能量市场和辅助服务市场,分阶段设计符合中国国情的容量充裕性机制。鉴于目前电力装机供大于求并且现货价格过低,近中期可考虑在燃煤机组利用小时严重偏低的省份,建立战略备用机制或容量补偿机制。在中远期建立长期备用容量市场或采用稀缺性价格机制,有效释放电源投资信号,抑制不合理的投资冲动。
(三)以灵活的价格信号调节市场供求关系
回顾历史,像2021年因煤价上涨发电企业联合上书请求涨电价或降煤价的情形曾一次次的重复上演。愈演愈烈的煤电矛盾表面上看是煤电价格之争,但问题的本质出在煤电价格机制没有理顺。2004年出台的煤电价格联动政策,试图自动传导电煤成本,但受CPI 等宏观经济运行情况的制约,始终存在煤电联动不及时、电价调整不到位的问题,导致价格信号传导扭曲。而2020年起实行的“基准价+上下浮动”也存在机制缺陷,现行基准价不能完全反映真实的发电成本,2020年只能下浮不能上浮和上下浮动范围的规定难以及时反映燃料价格的变化和市场供求的变化。
价格管制虽然可以阻断上游价格上涨向下游传导,避免物价通胀,但也阻碍了价格杠杆的调节作用,可能导致电力短缺, 引发另一种形式的通胀。根据经济学中的蛛网定理,对于周期性生产的产业,如果供给弹性大于消费弹性,市场供求将偏离均衡点越来越远。我国目前的终端电价弹性不足,仍以政府严格管制的目录电价为主,而发电侧的一次能源供给弹性相对较高,导致煤电市场供求关系周期性波动较大。
必须要认识到,电力产品本质上也是一种商品,其价格应由价值决定,体现供求关系变化、资源稀缺程度。应根据上游燃料市场价格波动调整政府定价的燃煤上网基准价及目录销售电价,将电、煤两个市场更加灵活的关联起来,共同抵御市场风险。要建立起包括阶梯电价、峰谷电价、尖峰电价、可中断负荷电价等一揽子的分时电价政策,用价格信号调节市场供求关系。进一步扩大分时电价实施范围,拉大峰谷价差。根据尖峰期负荷特点,研究制定季节性电价、尖峰电价等有关政策,利用价格杠杆平抑尖峰负荷,促进电力供需平衡,保障高峰时段电力可靠供应。根据国家产业政策,优化“两高”行业阶梯电价,抑制低效需求,促进节能减排、减污降碳。
(四)加强政府的宏观规划指导作用
市场经济的有效运行离不开政府的积极作用,政府的作用可能是有限的,但必须是有为的。政府作为公共利益的代表,不仅是市场的参与者,也是市场的塑造者和监督者,同时还是市场失灵的纠错者。市场失灵的领域需要政府的到位与尽责,既要改变“一抓就死”,更要警惕“一放就乱”。
电力工业生产消费的特点,以及建设周期长的规律,都要求电力建设要长远规划、平稳发展,在项目前期工作、建设施工、投产运行等方面保持稳定的规模,不能因为电力紧张而大起大落,电力建设不可能朝发夕至,过快建设反而欲速则不达。目前,我国部分地区局部时段出现了电力供应紧张,社会上不乏再上一批煤电的呼声,2020年第四季度,有12个省份核准了810万千瓦的煤电项目,占全年核准总量的19%,大干快上一批煤电,历史上有过太多的教训,更何况我们正处于“碳达峰”的关键期窗口期。政府应进一步强化电力规划的引导作用,坚持电力工业均衡、有序发展的原则,认真分析各地情况,加强全国电源规划,避免电源建设一哄而上,造成资源配置浪费,增加电力行业整体成本。对5年规划每年修订,中长期规划也要及时动态调整,为市场投资者提供公开、及时的指导,为其自主决策提供基础。要改变审批核准电源项目的思路,应根据电力需求各因素之间的长期关系来决策,而不能过分屈从电力富余或短缺的社会公众压力。在需求侧,危机过后,重振经济要尊重市场规律和市场调节机制,而不是通过选择性产业政策特别是“两高”行业进行大规模投资刺激,避免产能过剩之后又“一刀切”式关停。
(作者供职于国网冀北电力有限公司经济技术研究院,本文仅代表作者个人观点,与供职单位无关)
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国际能源研报(2024年8月)(来源:中能传媒研究院作者:杨永明)本期核心观点01谷歌近期发布的年度环境报告指出,由于投入了大量人工智能应用,过去5年该公司碳排放量激增近50%。人工智能算力扩容需要大量电力,同时产生大量碳排放。随着算力对清洁电力需求的飙升,科技巨头们纷纷通过签订购电协议、
“西电入浙”十年,带来了什么?国网浙江省电力有限公司张悦吴米佳//仅5.6毫秒,800万千瓦的巴蜀水电便乘着溪浙直流银线开启了江南之旅。投运十年,累计输送清洁水电超3050亿千瓦时。作为浙江首个特高压直流输电工程,2014年,四川溪洛渡左岸—浙江金华±800千伏直流工程投运。自此,浙江迈入特高压交
引言在数字经济时代,算力是支撑国民经济发展的新质生产力,也是全球竞争的新焦点。2024年发布的《中国综合算力指数》报告显示,廊坊、张家口的算力指数分别居全国第一、第二。而张家口作为“东数西算”工程京津冀国家算力枢纽节点,已建成投运国家重点数据中心项目37个,服务器超172万台,算力规模达
京津冀推进全面绿色转型十年成效、问题和建议来源:中能传媒研究院作者:岳昊高迪王骏(国网冀北电力有限公司)2021年10月,国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》指出,京津冀、长三角、粤港澳大湾区等区域要发挥高质量发展动力源和增长极作用,率先推动经济社会发展全面绿色转型。2024年7月,中共
配电网革命已然到来。今年4月,新能源汽车市场渗透率首次超过传统燃油乘用车。我国2023年新型储能新增装机规模是“十三五”末装机规模的近10倍。早在2021年,分布式光伏新增装机首次超过集中式。据业内专家测算,未来将有数千万个用户侧的分布式发电设备与数十亿甚至上百亿千瓦的各类用电负荷进行电能
8月29日,国务院新闻办公室发布《中国的能源转型》白皮书,全面、系统阐释在习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略指导下,我国推动能源转型取得的历史性成就、对世界作出的重要贡献,分享我国推进能源转型的政策理念和实践做法。(来源:微信公众号“电联新媒”作者:岳昊)这是我
智能算力快速发展对电力供需的影响及建议(来源:中能传媒研究院作者:岳昊武冰清)(国网冀北电力有限公司经济技术研究院)自2022年11月美国人工智能实验室公司(OpenAI)发布智能聊天机器人ChatGPT以来,全世界对人工智能的关注持续升温。我国的云计算和人工智能科技公司迅速跟进,文本、图像等多媒
电力规划是指导电力工业发展的纲领,是能源规划的重要组成部分,与国民经济和社会发展五年规划相对应和衔接。一部改革开放的电力规划史,记录着我国电力改革、开放、发展的足迹,凝聚着几代电力建设者的智慧和心血。特别是近二十年,电力行业规划部署积极应对气候变化,落实降碳目标,加大力度优化电力
近日,国网冀北电力有限公司联合国网河北省电力有限公司编制的《关于电力看河北省钢铁行业转型发展情况的报告》,获得河北省政府批示肯定。报告显示,今年1~9月份,河北省钢铁行业用电量同比增长5.7%,较去年同期提高9.0个百分点,较上半年提高2.2个百分点。“钢铁行业发展既有小周期,也有大周期。纵
送端外送和内用矛盾突出,跨区调配、余缺互济、错峰避峰的可用资源显著下降,在运行中只能调减外送计划,对送受两端电力电量平衡产生较大影响,也引发了送受端利益协调、公平转型等一系列问题。(来源:电联新媒作者:岳昊)纲要送端地区电力供需紧张的原因装机结构单一有效保供能力不足产业布局西移,
上月,发改委发布《电力需求侧管理办法》征求意见稿,这是发改委的第三个管理办法。第一版发布于2010年11月。彼时,4万亿落地,项目大上快上,各地用电量大幅增长,如下图所示[1]:第二版发布于2017年9月,能源革命概念深入人心,新一轮电改方兴未艾。本版则是在双碳目标战略决策和新型能源体系规划建
保持适度超前性,是电力规划和建设一贯秉持的原则,但“十四五”以来的供需形势,显示出电力供应的安全裕度正在一步步收紧。(来源:微信公众号“电联新媒”作者:翁爽)携着“大干之年”的热烈氛围,2023年新局已开。中央经济工作会议再度强调“稳字当头、稳中求进”,并统筹部署财政、货币、产业、科
京津冀区域碳达峰碳中和路线图及能源发展展望来源:中能传媒研究院作者:岳昊1张健2(1.国网冀北电力有限公司经济技术研究院2.华北电力大学)党的二十大报告提出,深入实施区域协调发展战略、区域重大战略,并将促进区域协调发展作为加快构建新发展格局、着力推动高质量发展重要方面之一。同时提出,立
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