文 | 湯雨 趙榮美 王進
進入2022年夏天，南方多省市又起“限電”波瀾，時至8月底，川渝地區(qū)電力供應才恢復正常。
今年的“有序供電”與2021年全國大范圍的“拉閘限電”有較大差別，表現(xiàn)在范圍、根源、后果，及眼前的措施及未來的政策導向等多方面。
今夏氣候異常，罕見熱浪席卷國內(nèi)南方多省市，四川、重慶、湖北、安徽、江蘇、浙江等地遭受連續(xù)多日的高溫，“有序供電”對疫情下保經(jīng)濟、保民生、保安全形成負面影響。
業(yè)界很關心：
一是未來類似的“限電”或“有序供電”是否會常態(tài)化？
二是局部性的“限電”是否有預警機制？
三是如果“限電”不可避免，是否有有效的應急措施？
四是中長期是否能徹底解決“限電”問題？
“有序供電”是否會常態(tài)化？
“拉閘限電”本質(zhì)上是總體電量供不應求，實時電力供需錯配，電力市場基本失靈。
2021年9月，全國范圍的“拉閘限電”發(fā)生的原因很復雜（參見《電力大戰(zhàn)①：電力全面緊張，未來如何解決？》），一方面煤炭供給短缺，電煤價格暴漲，火電企業(yè)發(fā)電虧損，導致發(fā)電量不足；另一方面，可再生能源拖了后腿，南方豐水期水不豐，北方風電風不給力，光伏組件價格暴漲，光伏發(fā)電無法在短期內(nèi)擔當大任。
同時，2021年下半年為應對全球激增的制造業(yè)訂單，國內(nèi)用電需求有所增長，一些高耗能產(chǎn)業(yè)集中投產(chǎn)，電力需求比上年同期增長10%-15%。
2022年上半年，政府有關部門強制管控，煤炭價格大幅回落，并網(wǎng)價格稍有調(diào)高，火力發(fā)電廠虧損面縮窄，少數(shù)火電企業(yè)甚至有微利，電力形勢逐步好轉(zhuǎn)。
2022年下半年，風云突變，多地持續(xù)高溫，打破有氣象記錄以來的最高紀錄。一方面，極端高溫天氣導致電網(wǎng)負荷大增；另一方面，高溫天氣疊加干旱，多省市降雨量較常年減少近半，長江主干流水位大降，絕大多數(shù)水電站庫容“汛期反枯”，水力發(fā)電量大幅降低，加之本地特別是四川本省自留水電有限，電力電量供過于求迅速轉(zhuǎn)為供不應求，供需嚴重失衡。其中，川渝地區(qū)迎來最艱難的電力保衛(wèi)戰(zhàn)。
有關專家預測，未來氣候變化加劇而且更加難以預測，極端高溫、極端低溫、極端干旱、極端降水等極端天氣將出現(xiàn)得更為頻繁，若如此，水電少水，風電無風，以及光伏缺光等現(xiàn)象或成為常態(tài)。
可再生能源主要是“靠天吃飯”，如果天公不作美，甚至“故意搗蛋”，可再生能源將變得很不靠譜。隨著能源轉(zhuǎn)型和雙碳目標的加快推進，可再生能源占比越來越高，極端天氣氣候事件常態(tài)化是不是導致區(qū)域性電力供求經(jīng)常性失衡，以至受影響地區(qū)“限電”常態(tài)化？
應對常態(tài)化的“限電”，如果短期內(nèi)沒有有效治標之計，中長期沒有根本性的治本之策，能源安全和穩(wěn)定將面臨嚴峻挑戰(zhàn)，雙碳目標是否會大打折扣？
供電緊缺可有預警機制？
氣候變化，短期內(nèi)是可以預測的，時間越近，預測越準。由于無法預知及不可控制的隨機性、偶然性和突發(fā)性的多元因素，時間越長謬誤越大。
也就是說，根據(jù)現(xiàn)有氣候預測技術，對一周內(nèi)風光雨水溫等氣候變化的預測相對準確，一周后卻具有較大的不確定性，這勢必影響對未來風光水發(fā)電量的判斷和測算，也同時難以把握電力需求的變化。
如果氣候變化波動性加大，異常性頻發(fā)，一定時期內(nèi)的電力總量平衡及短期內(nèi)的實時平衡難度將陡增。同時，如果滿足平衡的措施滯后或不足，“限電”將成為常態(tài)。
川渝地區(qū)的供電緊缺有預警嗎？
今年6月中下旬開始，南方不少省份遭遇1961年以來持續(xù)時間最長、覆蓋區(qū)域最大的高溫天氣，禍不單行，多地同時出現(xiàn)嚴重干旱。
考慮氣候預測一周之內(nèi)的準確度，氣候變化短期內(nèi)對電力市場產(chǎn)生一定影響，以四川為例：
電力供應變化：四川是水電大省，水電占比高達70%，水電裝機約9272萬千瓦，占比近80%，居全國首位。四川省內(nèi)主流的大型梯級水電發(fā)電在全國范圍內(nèi)統(tǒng)籌分配，履約外送，本省供電主要是長江支流上的中小水電站。
夏季本是豐水季節(jié)水電產(chǎn)量最為旺盛，今年入夏就遭遇極端持續(xù)高溫干旱，省內(nèi)部分主力水電廠已見底，全省水電發(fā)電能力下降五成以上，中小水電站情況更糟。
電力需求變化：至7月份，四川全省用電需求最高負荷已躍升至6500萬千瓦，同比增長25%，其中全省居民用電需求在7月已經(jīng)大幅增加，日均用電量達3.44億千瓦時，同比增加了93.3%。8月份以來，單日最大電力缺口超1700萬千瓦，電量缺口超13.7億千瓦時。
隨著時間滾動，未來一周的氣候預測逐步清晰，電力供應和需求的預測和判斷也逐步明朗，電力供求總量和實時平衡的差距將更加明細，因此短期內(nèi)，特別是一周內(nèi)的電力供電短缺、供求錯配是可以預側，也是可以預警的；而中長期氣候預測的非確定性，中長期電力供求矛盾難以準確判斷。
那么，對于偶發(fā)的電力緊缺是否有有效的應急之策？
電力緊張能否有效應急？
川渝電力緊張，各地加大了對川渝的支援力度。
東北、華北、西北地區(qū)富余電力全部輸送至華東、華中、西南等地，對川渝地區(qū)已按最大輸電通道能力實施了跨省跨區(qū)支援，所有電力入川支援通道最大化利用。同時，加大水電留川規(guī)模，大幅削減外送電力。
在國家電網(wǎng)的支持下，德寶直流反轉(zhuǎn)增送四川超過30次，輸送電量約5.5億千瓦時；協(xié)調(diào)減少川電外送達2200萬千瓦時；額外調(diào)撥西北、華中、華北電量超過8000萬千瓦時，跨省區(qū)支援四川電量近1.32億千瓦時，甚至電網(wǎng)系統(tǒng)還調(diào)配了13省市公司50臺應急發(fā)電車支援四川。
盡管如此，川渝地區(qū)“有序供電”持續(xù)了近兩個月之久，相關省市都啟動了應急相應措施，分區(qū)、分時段“輪停輪供”，對人民生活帶來不便，給工商企業(yè)造成損失，其中半導體、化工、汽車、新能源等制造業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈受損更大。
也就是說，就應急措施而言，國內(nèi)具有無比優(yōu)越性的集中體制和行政措施已經(jīng)發(fā)揮出最大可能的優(yōu)勢，這次川渝限電已經(jīng)是短期無解中的最優(yōu)解決方案。如果再重來一次，還是同樣的解決過程和解決方案，也是同樣的結果。
如果類似氣候事件不定期的發(fā)生在其他地區(qū)，此次川渝方案是不是就成為電力緊張應急處理的標準答案？
“限電”長期是否有解？
氣候異常常態(tài)化的趨勢下，如果沒有長期有效的解決辦法，區(qū)域性的“限電”或成為此起彼伏年年有、月月有的常態(tài)現(xiàn)象。
隨著川渝限電已過，解決川渝未來供電問題的各種建議和措施紛紛出臺，各項措施在緊鑼密鼓的落實之中。
一是加快提升大電網(wǎng)能力。加快推進“外電入川”工程，年內(nèi)推動甘孜—天府南—成都東等重點工程核準，加快阿壩-成都東1000千伏特高壓交流工程前期工作；迎峰度冬前投產(chǎn)500千伏大林輸變電工程和東坡、水洛變電站主變擴建工程；年內(nèi)開工建設500千伏攀西電網(wǎng)優(yōu)化工程，推動省內(nèi)送電通道向清潔能源基地延伸；加快研究規(guī)劃西藏、西北電力入川通道，進一步提升四川跨省跨區(qū)電力交換能力，推進西藏雅魯藏布江下游水電外送特高壓直流入川接續(xù)四川特高壓直流轉(zhuǎn)送。
二是促進電網(wǎng)體系融合發(fā)展。建設省際聯(lián)網(wǎng)工程，解決省內(nèi)電網(wǎng)送出通道瓶頸制約，提高環(huán)成都都市圈、川北、川南、川東北等主要負荷中心供電能力；根據(jù)攀西地區(qū)水電和新能源大規(guī)模投產(chǎn)進度，規(guī)劃建設四川1000千伏特高壓交流北向、西向延伸工程，構建四川特高壓交流環(huán)網(wǎng)；建成圍繞環(huán)成都區(qū)域的四川電網(wǎng)“北立體雙環(huán)”網(wǎng)架格局，中遠期在宜賓、瀘州、內(nèi)江、自貢、樂山、眉山地區(qū)構建“川南目標網(wǎng)架”，整體提升四川電網(wǎng)對新能源的適應性和運行可靠性；推動成都都市圈、成都東部新區(qū)、宜賓三江新區(qū)、南充臨江新區(qū)、綿陽科技城新區(qū)電網(wǎng)建設；強化電網(wǎng)接入公平開放要求，促進省屬電網(wǎng)和國網(wǎng)四川電網(wǎng)融合發(fā)展。
三是大力推動優(yōu)化電源結構。推進電源結構多元開發(fā)、多能互補，促進常規(guī)煤電、氣電等電源建設，推動抽水蓄能、新型儲能發(fā)展，提高電網(wǎng)調(diào)峰能力，根據(jù)產(chǎn)業(yè)布局和熱電負荷需求，著力推進天然氣分布能源項目建設。
四是建立負荷側響應機制。一方面增加系統(tǒng)靈活性資源，提升系統(tǒng)可靠性；另一方面，建立靈活的負荷側響應機制，讓電力系統(tǒng)更加可靠，成本更低。
長期解決方案看似完美，但也存在不少隱憂。
一是“外電入川”特高壓工程建設需要時間，需要巨額投資，線路建成后是作為應急使用還是日常輸送，這是否會大大推高“外電入川”的成本？
二是省內(nèi)特高壓融合工程建設也需要時間，也需要巨額投資，線路建成后利用效率是否有保障？是否會大大推高省內(nèi)電力價格？
三是應對異常氣候，抽水蓄能和新型儲能有助于提高電網(wǎng)調(diào)峰能力，除了配置日內(nèi)調(diào)節(jié)的儲能，還需要跨周甚至跨月的儲能設施，電力調(diào)節(jié)與應急成本是否會過高？
四是合理的負荷側響應機制意義重大，但負荷側響應需要有區(qū)域性電力及輔助服務市場機制和體系，這一機制與體系的建設與完善需要時間，也需要協(xié)調(diào)與博弈。
歸納而言，在現(xiàn)有電力體制和管理框架下，氣候持續(xù)異常引起的“拉閘限電”是必然結果。短缺內(nèi)應急措施可以緩解，但效果有限；長期看，應對電力錯配的成本太高，或得不償失。
地方政府能否有所作為？
隨著惡劣氣候常態(tài)化，地方政府，包括省級政府及地市級政府，將更高頻次地去應急處理電力緊張或電力供求錯配問題，而面對遠方的電源、未知的需求方、龐大的電網(wǎng)，地方政府大多束手無策，只能選擇“有序供電”。
長久看，是否有更經(jīng)濟、更方便、更安全的解決方案？
一是鼓勵本地區(qū)各種電源投資與建設，這些電源包括傳統(tǒng)火電和各種可再生能源發(fā)電，并優(yōu)先保證本地電源本地化消納，確保本地能源供應安全。
二是創(chuàng)新區(qū)域能源供求平衡機制與體系，力求區(qū)域內(nèi)電力市場自平衡，不足部分從區(qū)外購買，富余部分向區(qū)外供應。通過區(qū)域內(nèi)優(yōu)先出清來確保轄區(qū)內(nèi)電力市場價格和供需的基本穩(wěn)定。
三是建立區(qū)域內(nèi)電力及輔助服務市場體系，這個區(qū)域可以是發(fā)達地區(qū)的縣級范圍，可以是中低發(fā)達地區(qū)的地市級范圍，最好是主要電源覆蓋的用戶側自然地理區(qū)間。
區(qū)域內(nèi)電力供應與需求，面對的是數(shù)百或上千個發(fā)電、儲能、輔助服務、電力需求（居民以社區(qū)為單位）等市場主體，需要同時解決數(shù)百個或上千個電力瞬時平衡聯(lián)立方程，區(qū)域范圍內(nèi)可以更快計算、更低成本、在低壓配網(wǎng)內(nèi)，找到最優(yōu)均衡點，達到供需最佳組合。
如果電力平衡以省為單位，需要同時解決數(shù)千個或上萬個電力平衡聯(lián)立方程，聯(lián)立方程數(shù)量多了一個數(shù)量級，計算更慢、預測更難、成本更高、市場均衡點更難達成。
四是促進跨省電力市場化交易，尤其是跨省現(xiàn)貨交易與“月內(nèi)”“周內(nèi)”交易，以市場化手段靈活應對多變天氣。
從當前國內(nèi)電力交易市場看，一方面協(xié)議電量仍占據(jù)較大比例，1-7月，省間外送電量合計9543億千瓦時，非市場化交易電量占比接近50%，競爭性、公平性很難體現(xiàn)；另一方面跨省市場化交易以中長期為主，且執(zhí)行“一年期以上長期交易合同予以優(yōu)先安排、優(yōu)先組織落實、優(yōu)先執(zhí)行”條款，而現(xiàn)貨交易則剛剛處于起步階段，靈活性也較低。
具體到四川省，如果主流水電資源如白鶴灘、溪洛渡、烏東德、向家壩、錦屏、二灘等優(yōu)先在本地市、本省、再就近川渝地區(qū)消納使用，其相關地市、四川及川渝地區(qū)用電的經(jīng)濟性、方便性及安全性是否最優(yōu)？
在現(xiàn)有模式下，四川水電低價遠送到長三角和珠三角，而今再舍近求遠，大規(guī)模投資建設跨省特高壓通道，購買西藏、西北地區(qū)高價電，是否面臨經(jīng)濟性、方便性及安全性等多方面的挑戰(zhàn)？
這樣的體制安排總體是帕累托更壞，社會福利總體惡化，雖然電力市場主體（包括發(fā)電企業(yè)、電力用戶、售電企業(yè)等）以及利益相關方（包括電網(wǎng)企業(yè)和地方各級政府等）個別有所受益。
氣候異常常態(tài)化牽連出電力供需錯配，全國各地“有序供電”或?qū)⒊蔀槌B(tài)。現(xiàn)有電力體制與管理框架面對此起彼伏的電力緊張，應急手段不足，效果欠佳。長期看，解決各地方“限電”問題，是否有經(jīng)濟、方便、安全的解決方案？
歷史經(jīng)驗與國際經(jīng)驗表明，行政措施總是滯后和補充的，好的市場才是及時、有效、最佳的解決辦法（參見《電力大戰(zhàn)⑥：用戶權益保護，“三公”市場之初心？》）。
帕累托更優(yōu)的解決方案是：電力供應由近及遠，優(yōu)先滿足就近需求；優(yōu)先建設區(qū)域性電力及輔助市場機制與體系；力求區(qū)域內(nèi)電力自平衡，不足部分再通過區(qū)外市場以求平衡；在區(qū)域性市場基礎上推進全國統(tǒng)一市場體系。
（本文經(jīng)作者授權發(fā)布，僅代表作者觀點。作者單位為國合洲際能源咨詢院。該機構專注于石油、天然氣、煤炭、電力、可再生能源及氣候變化等相關領域的深度研究、評估和咨詢。）