周小谦：浅议“十三五”电力规划若干问题

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　　浅议“十三五”电力规划的若干问题

　　原电力工业部总工程师  周小谦

　　“十三五”电力规划是处于一个非常重要时期的重要规划，必须要给予高度重视。

　　党的十八大明确提出，到2020年要在我国全面建成小康社会，以迎接中国共产党建党一百周年。小康社会的全面建成标志着我国将由发展中国家走向发达国家的开始，这在我国经济社会发展过程中具有划时代意义。“十三五”是我国全面建成小康社会的最后一个五年，“十三五”电力规划的重要任务和目标就是确保这五年电力的安全可靠、经济高效、清洁可持续地供应，为全面建成小康社会并为之后的现代化建设奠定基础。　

　　“十三五”对我国来说仍处于工业化发展阶段，巨大的能源消耗和电力需求是这一发展阶段的重要特征。同时我国也同全球一样，面临因过多的高碳能源消耗而造成环境破坏和严峻气候问题的挑战。这也是对能源电力规划工作者的挑战。“十三五”电力发展规划需对如下一些问题提出解决的方案和建议：

　　要确保能源电力可靠供应

　　（一）能源的供应

　　我国现在的能源供应水平还很低，与发达国家还有较大差距，我国能源电力发展任务还十分繁重。

　　由于能源需求旺盛，供应任务繁重，所以规划中作需求预测时更需要留有充分的余地。

　　到2013年末我国能源消费总量37.5亿吨标准煤。总量很大，但人均用能水平仍低，只有2.75吨标准煤，不到发达国家的一半。全社会用电量5.34万亿千瓦时，人均用电3900千瓦时，也不到发达国家的一半，我国的城市化率只有53.4%，与一般发达国家70%～80%水平相比还有较大差距。这些意味着我国今后特别是“十三五”期间能源需求仍将十分旺盛。一次能源消费中非化石能源只有9.8%,化石能源中的天然气比重只有6%；在电力消费结构中，工业占73.6%，而三产只占11.8%，生活占12.7%，约为发达国家1/3。这也意味着我国能源供应与消费结构调整任务的繁重。

　　根据多方面预测，“十三五”末的2020年能源消费总量约为48亿～50亿吨标准煤，其结构大体为煤炭61%、油气24%、非化石能源15%。按上述预测，2010～2020年的十年内，我国能源消费增长率为4%～4.4%，而“十三五”能源增速为3%到3.8%。十年内煤炭比重降低了6个百分点，相应的非化石能源增加6个百分点，平均一年增0.6个百分点。而2001～2010年，化石能源比重由93.6%降至91%，只降2.6个百分点，由此可见“十三五”这一规划安排是积极的，能源消费增速下降，结构清洁化效果是显著的。

　　对于“十三五”电力需求预测，按经济增速在6%～8%之间测算。为适应经济增长，达到能源结构调整的目标，电力的增速取5%～6%之间，并以中值5.5%作基本方案。在2015年全社会年用电量预计5.9万亿千瓦时基础上，2020年将达7.7万亿千瓦时，相应的电力装机为19亿千瓦。在能源供应中转换为电力终端消费的达23亿吨标准煤，占能源总量的48%左右，比2013年45%提高了3个百分点。电源结构中折算为化石燃料17亿吨标准煤，占能源总量的34.7%，可再生能源电力折合5.2亿吨标准煤，占能源总量的10.6%，非碳能源电力折合6.6亿吨标准煤，占能源总量的13.4%。

　　（二）电力的供应

　　规划要留有充分的余地，并重视应对环境、气候问题的挑战。 

　　本世纪初十多年来，在改革与科技进步推动下，我国电力快速发展，电力技术取得了巨大发展，电力的供应基本保证了经济社会发展需要，技术的进步使我国的电力站到了世界前列。但我国电力仍面临着巨大的需求挑战，以及严峻的环境和气候问题的挑战，电力供需形势仍然紧张，电力发展任务仍然十分繁重。初步测算从2014年到2020年的7年中，需要新增电力装机6.5亿千瓦，平均每年新增9400多万千瓦，任务十分巨大，在规划项目安排资金筹措都要留有充分余地。况且电能替代已成为资源优化配置的重要战略，能源发展要以电力为中心已成共识，积极发展可再生能源，应对气候环境问题挑战已成为大家共同的任务。这些都意味着要把更多的能源消费转化为电，粗略测算在2020年将有48%的能源要转换成电力，提供给用户。电力转换与输送配置的任务十分繁重。在研究电力需求规划时要留有充分的余地，一般可以发电设备利用小时数来衡量，到2020年按全部装机容量以4050小时进行规划，比用电较为宽松的2013年的4270小时还少220小时左右。这样的规划可以说是留有余地的，不过电源结构中可再生能源比重的提高，使上述的余地减少。

　　为应对严峻的资源、环境、气候问题的挑战，在“十三五”电力规划中，要高度重视节能优先、结构调整、电力替代战略的贯彻实施。规划中扩大了可再生能源与核能发电的比重，使可再生能源比重达10%，比2013年提高1.4个百分点，非碳能源发电比重达13.2%，提高3个百分点，比重都有明显的提高。在非化石能源中水电的贡献率最大，为63%，核电的贡献率第二，为24.5%，而可再生新能源为13%。

　　要高度重视节能优先战略实施

　　在“十三五”规划中为落实节能优先战略，要重视如下工作：

　　（一）加强能耗的管理与监督。要重视能效、能耗指标的制定，建立严格的市场准入和改造淘汰制度；建立专门的检查、诊断、评价的队伍，配置科学准确的测量装置，加强对能效的控制与监督，把节能降耗落到实处。

　　（二）加强节能的计划管理。对各耗能企业和装置，都要有节能降耗的计划并监督执行，如对于煤耗较高的30万千瓦以下燃煤机组及亚临界30万千瓦机组，要有计划地进行节能降耗的改造。如对电机的改造，全球电机的电力消耗约占全球电力消费的45%左右，因此提高电机系统效率对节能降耗将起重要作用。

　　（三）提高煤炭用于发电的比重，减少散煤的使用。现在用于发电的煤炭只有50%左右，其热效率可达42%以上，其中供热的效率达86%。而散煤供热的小锅炉其效率不到中心电站的一半，提高和扩大电煤使用的比例将可取得很大的经济、环境效益，也是应对环境气候、资源挑战的有力措施，其经济环境效益将远超过所谓的高效近零排放政策。

　　（四）大力推进“电能替代”政策，提高电气化程度。据有关研究，在终端能源消耗中，电能使用的比重每提高一个百分点，可以使单位GDP能耗下降4%。

　　（五）高度重视建筑业能效的提高。民用、商用建筑使用过程中消耗的能源占全社会终端能源消费的20%以上，有研究分析，未来有可能扩大到40%，其节能降耗潜力很大。

　　（六）推进智能电网技术，提高供电可靠性，节约用电，提高电网利用率，降低电网损耗。

　　（七）推进和落实需求侧管理。运用需求侧管理技术和机制，提高和促进电网吸纳新能源的能力；把需求侧管理的计划提高到与资源开发新项目并重的地位，并纳入电力的扩大生产的规划中，统一组织实施。

　　要坚定优化发展火电方针

　　（一）坚持高效清洁地发展煤电。中国的电力供应，火电在2020年以致更长时期内都将处于主导地位，只有稳住火力发电这个基础，电力的安全稳定供应才有基本的保证。目前火电构成中，气电只占5.3%，基本上都是煤电。而煤炭发电也是可以做到高效、经济、清洁的。当采用成熟的高参数大机组发电技术，采取“温度对口、梯级利用”的设计原则，推进热电联产及综合利用、循环利用的方式，可以把能源利用效率提高到80%～90%，这是其他能源转换效率所不能及的。煤电也是最经济的，风电和太阳能发电成本分别为煤电的1.7倍和11～18倍。从污染物排放来看（不包括CO2），煤电也是清洁的，只要切实做到达标排放，对环境和人体健康是无害的。所以现阶段及相当长时间内在我国选择优化发展火电是正确的，而且要坚持下去。

　　（二）煤电的布局要根据用户负荷的需要和电网安全运行的要求，以及煤、运、水、送电通道、环境等多方面条件来综合考虑，优化选择。既要支持煤电基地的煤电运一体化、电站群的规模化建设，通过电网将电力外送，实现资源优化配置；也要支持煤炭运输落实、建厂条件具备、负荷有需要、电网运行有要求的东中部地区建设大型火电。当然也要支持热电联产，支持综合利用煤泥、煤矸石等烧劣质煤电站的建设。对于新建电厂都要求做到高效、清洁，达到国家要求的效率和排放标准。至于在达到排放标准后又提出近零排放的要求是没有必要的，还不如做好排放的监管，切实确保每个厂都达标排放。

　　（三）火电电源结构调整的主要方向是提高气电的比重，以增加其减排的贡献率。我国气电发展的主要难度在于天然气供应量少和气价高，限制了气电更大规模的发展。到2013年我国气电比重只有2%，与世界平均水平相比是一个数量级之差。解决的方向是加快国内开发与增加进口，重点是破除垄断，实施进口和开发的投资体制和经营模式的改革。改革已初见端倪，不久前中国华电集团公司专门成立从事天然气、页岩气和进口LNG接收站建设的公司，同时投资分布式电站的建设，也投资燃气轮机的制造，投资涉及到整个产业链。改革是需要勇气的，其勇气来源于他们看到了天然气发电的良好的市场前景。这是一条有可能会成为加快我国天然气开发和气电快速发展的投资经营新模式、新路子。

　　要大力发展可再生能源发电

　　（一）坚持优先发展水电的方针，继续加快水电的开发。

　　1.水电开发的潜力还很大。

　　到2013年我国水电装机容量2.8亿千瓦（其中包括抽水蓄能2153万千瓦），为我国水电经济可开发规模4亿千瓦的70%，技术可开发的51%，理论可开发的40%。远低于美国的67%，日本的73%，德国的74%。我国水电开发规划目标首先是将技术可开发的5.4亿千瓦开发出来，使开发率达到77%，按此规划，将还有2.6亿千瓦的水电需要开发，潜力巨大。

　　2.要坚持优先开发、可持续开发水电的方针。

　　水电是能源工程也是环境工程，同时也是民生工程，其涉及面广，综合效益大。要加强统一规划，全面发挥水电的多种效益，实现水电的可持续发展，构造生态友好的水电工程。

　　一是水电开发要实施流域统一规划，实施梯级开发、综合管理，充分发挥水能效益。

　　水电建设与环境治理生态保护以及移民安置、新农村建设进行统一的规划。要与交通、水利、供水、农业、旅游等的规划协调，建设进度协调、利益均沾。

　　二是十三个大型水电基地仍是“十三五”建设的重点，十三个水电基地的开发率只有50%左右，开发任务仍很重，要继续加强水电基地的大型电站项目的规划安排，同时要重视其电力送出规划，并要关注与之相关的风光火等电力的互补外送与电网协调统一规划。

　　西藏水电特别是三江上游电站的开发与黑龙江、黑河的开发都可纳入“十三五”规划中予以安排。

　　3.重视老水电站的改造，对有条件的进行扩容建设和抽水蓄能技术改造，为提高水能利用，增大储能调节能力，为新能源发展提供储能服务。

　　4.要创新投资和建设、经营的模式，吸收社会资本的投入，以更充足的资金来调动多方面办水电的积极性，进一步加快水电建设。

　　5.加大抽水蓄能电站建设规模和加快建设速度。我国抽水蓄能电站建设滞后于整个电力建设，也滞后于水电的开发，到2013年我国已建蓄能电站2153万千瓦，只为全国总装机的1.7%，占水电装机容量的7.7%，其他国家一般为占总装机的3%～4%，水电装机的15%以上。我国抽水蓄能电站比重是偏少的，况且抽水蓄能电站资源开发率也低，只占可开发容量3.1亿千瓦的6.9%，因此“十三五”要加快加大蓄能电站建设，以适应电力新能源发展、电力系统运行的需要。

　　抽水蓄能技术是现代各种储能中容量最大、最为经济、调节方便、技术最为成熟的，用以配合更大规模新能源电站建设是可行的选择，具有广阔的市场开发前景。

　　（二）风电和光电仍是“十三五”新能源开发的重点

　　对可再生能源发展规划要坚持能源资源、发电和装备与输电网的协调发展的原则，同时要重视研究其规模化发展后对生态环境的影响，对电力系统接纳与安全的影响，以及大容量储能装置的研究，并在设备制造、工程设计、建设管理及其运行检测、质量控制等方面，在认真总结几年来实践的基础上建立起完备的体系和市场程序，这将是“十三五”的重要任务，以此提高资源利用率，提高装备、建设与运行质量，提高其在电力系统中兼容性和协调性，提高在电力市场中的竞争力。

　　1.关于风电。

　　我国风电已进入全面快速、规模化的发展阶段，并逐步成为重要的替代能源，风电的制造建设运行质量逐步提高，造价和上网电价在逐步降低，可以使风电以较高速度较大规模持续发展。自“十一五”以来到2013年的8年中，风电以年均66%的速度810万千瓦的规模在增长，到2013年已建成风电7652万千瓦，居世界第一。“十二五”前三年，年均增长规模1156万千瓦，比“十一五”多了346万千瓦。当其成为重要的替代能源后，增长规模更要与电网发展相协调。预计“十三五”以年增1300万千瓦左右的规模比较合适。使2020年的风电达到1.7亿千瓦。

　　对海上风电，预计在“十三五”期间开始将有一定规模的发展，重点要理顺海上风电建设中将涉及到渔业、能源、环境、交通、军事等方面的关系，并能建立起相互的协调机构；解决好海上风电场的设计建设和装备供应的技术问题；以及接入系统的输电问题及其建设施工器材和设备供应问题等。“十三五”应当把理顺各种关系、掌握海上风电建设和装备供应的技术和质量管理问题作为重点，而不宜过于追求规模的目标。

　　2.关于太阳能发电。

　　一是光伏发电是当前太阳能发电的主体，发展很快，从2005年的7万千瓦到2010年的80万千瓦，直到2013年的1589万千瓦，同时也带来了一些问题，有规划方面的、有资金筹措能力方面的、有补偿资金不到位等问题，以及工程与设备质量问题，核心技术的掌握与自主创新能力不足的问题，当前光伏发电基本上走的千军万马低水平的重复的路。项目建设普遍存在着小业主项目开发出售，大业主收购运行，建设疏于管理，市场混乱。设备自主创新开发能力弱，光伏电池的转换效率偏低，电站配套的产品质量缺少应有的检测、认证。

　　“十三五”期间政府在出台支持光伏发展政策的同时，更要重视竞争有序的市场秩序的建立，把提高光伏产品的质量和自主创新的能力放在首位，完善和提高工程产品的质量，完善与处理光伏上网的技术经济、管理问题，统一规划，合理协调发展，提高光伏发电的效益。

　　为此，“十三五”规划适当控制光伏电站发展的速度是必要的。预计到2015年光伏装机容量可达3500万千瓦，“十二五”年增680万千瓦，“十三五”也基本上可按“十二五”的增长速度，即按年增700万千瓦规划安排，到2020年全国光伏发电累计容量达到7000万千瓦可能是合适的。

　　二是太阳能光热发电。目前尚处于小规模的试验阶段。太阳热发电市场发展潜力大，前景好，将会在可再生能源领域中承担更为重要的能源替代角色，需要予以更多地关注。在“十三五”期内，对于示范试验工程，政府要予以更多的鼓励和支持。同时要着手建立健全太阳热电站站址选择、电站设计、施工调试、运营全过程的技术标准管理体系的准备，加快掌握聚光、集热、储热等核心技术，提高电站整体系统设计和集成能力，降低发电成本，使光热发电在“十三五”以后能有更大的发展。

　　（三）生物质能发电

　　我国生物质能资源丰富，但发电利用程度较低，与美国、巴西等国比起来差距很大，我国到2013年，生物质能发电只有868万千瓦，占电力装机容量的0.7%。我国是农业大国，秸秆资源丰富，每年有7亿吨秸秆，其中4.5亿吨可用于能源替代，折合2.45亿吨标准煤，可减排5.8亿吨二氧化碳，如能全部用于发电，其减排贡献巨大。目前影响秸秆发电使用的主要问题在于没有建立起可连续稳定供应的高质量低成本的原料供应体系，这是“十三五”需要重点解决的问题。

　　要大力加快发展核电

　　核电是最清洁的能源，从产业链分析，核电温室气体排放系数为每千瓦时电13.7吨等效二氧化碳，是煤的1%，因此只有加快核电的发展。加大核电建设规模，才能有效应对气候问题挑战，实现我国所承诺的减排目标，也是效益最好见效最快的一个选择。

　　核电建设必须要严格按标准，严格工程、设备、器材管理，确保质量，投运后严格安全运行管理和监督，目前在建的二代加和三代核电确保长期安全运行是可以实现的。这已被全球435台3.42亿千瓦在运的核电站所证明和正在证明着，要害是切实确保安全，把安全摆在第一位，但不应该把核电的安全绝对化，凡事一绝对化就什么事也办不成了。

　　加快核电发展，增加核电的比重，这对于减排目标的实现，是不可或缺的选择。初步分析测算，到2020年我国核电最少要有7000万千瓦，那么对于2030年非化石能源提高到能源消费总量20%的目标是有力保证。因此对2020年建设目标应争取从5000万千瓦提高到7000万千瓦。

　　目前我国核电已投运的有21台1902万千瓦，在建的有27台2957万千瓦，共计4859万千瓦。争取2020年达到7000万千瓦，意味着要求在“十二五”期内和“十三五”初，再开工2141万千瓦，约20台百万千瓦级机组要在2年多时间内开工，这在前期工作和装备供应及建设能力等方面看是可以做到的，关键在于要立即决定，问题在于思想认识上的统一，在投融资和项目建设体制上的改革，内陆核电建设的放开。

　　要适度超前发展电网

　　电网是电力市场的载体，随着电力市场的发展，新能源比重的提高，供电侧和用户都对电网提出更高的要求，国家也将赋予电网更多的资源优化配置的任务，这些都要求电网更加坚强，输电能力更大，灵活性更高，信息化、智能化程度更高。因此，“十三五”建设管理电网的任务更重，要求更高。为此：

　　（一）首先要对电网有更大的投入，在资金筹措上要更有保证。投资规划分配上，要适当增大电网投资比例，电网投资要增加配电网比例。国家投资要向电网倾斜。并要对电网投资体制进行改革，实施投资多元化，吸收民营资本投入。

　　（二）“十三五”在输电网规划项目安排中，首先要把应对大气污染防治行动计划中向京津冀鲁、长三角、珠三角等大气污染较重地区送电的12个通道的建设安排落实。另外还有其他如由西南、西北、东北等水电基地、煤电基地及风电等新能源发电基地外送的输变电工程。三是加强受端电网结构，以提高接受外送电能力的输变电工程，如华东电网需要建设的特高压交流网架，以及华北电网为了提高能源优化配置能力和接纳能力，而需建设的特高压交流网架。此外，要做好西藏、四川电网的西藏受电与三江上游水电开发外送的规划。

　　（三）配电网的建设与改造也是“十三五”规划中电网建设的重要方面。目前配网结构普遍薄弱，自动化水平低，供电可靠性偏低，难以适应大规模新能源电网的接入和提高需求侧管理的需要，建设改造中不仅包括110千伏、35千伏电网结构加强，变电站的双电源及10千伏的环网供电，及电网信息化、自动化、智能化的建设，以提高供电可靠性，提高电网对各种电力的吸纳能力，提高输配装置的利用率，及减少电网的输电损耗。

　　（四）进一步加强农网的改造，结合新农村建设对农网包括县城电网进行改造建设。县城电网项目一直未被纳入国家投资农网改造的范围，仅依靠电网企业自筹，造成改造建设投资不足。

　　（五）高度重视风电、光伏电源等新能源接入电网以及分布式电源的接入，微电网的建设都需纳入“十三五”电网规划中。其工程面广、量大、投资不小，还存在一系列的涉及电网安全运行的技术及管理问题，因此，在规划中需将大量分布式电源与大电网有机地集成，以使分布式电源能高质量、高可靠性地服务于用户。

　　（六）通过跨国电网互联互通的规划与建设，以实现跨国的能源资源优化配置和取得电网互联的效益。跨国联网工程中包括俄罗斯、蒙古建设的大型水电、火电向我国的送电，中亚的塔吉克斯坦的火电向我国送电，以及由新疆到中亚的陆上丝绸之路的电网建设，东南亚的缅甸水电开发向我国送电和我国向泰国、越南的送电，实现我国南方电网与东南亚电网的互联等都需纳入“十三五”规划的研究中。

　　要开展电力前沿技术研究

　　为落实能源技术革命战略，“十三五”期间除了继续开展大型先进的核电技术、700摄氏度超超临界发电技术、整体煤气化联合循环发电技术（IGCC）、二氧化碳捕集储存、超导输电、 大容量储能技术、大电网安全技术等等，已列入国家重点科研的项目，需要进一步加大投入，加强产、学、研、用相结合，并以企业为主体、以示范项目工程为依托，切实加快研究，取得成果。此外尚有如下几个问题也可予以研究。

　　一是关于直流电网的研究。通过示范项目开展对直流系统及相应直流开关等设备的研发。

　　二是对西藏雅鲁藏布江干流大型水电开发及其送出的送变电施工技术和相应的装备的开发研究。

　　三是开展电力、天然气和水能的能源系统互补及效益计算模型的研究，及其联合科学调度技术的研究。

　　四是风电、太阳能发电与氢能制备、管道输氢与超导输电多技术相互融合优化开发与能源输送的综合技术研究。

　　五是大规模的风力发电、太阳能发电所带来的生态环境的影响以及其预防的对策研究。

　　六是建立科学的电力规划编制制度和程序。并在电力系统中可再生能源比重不断增长后，电力系统的电气动力特性的变化、电力系统的计算分析、潮流计算等的研究，以及电力系统规划方法的研究，诸如电力电量平衡，电力系统调相调频，无功补偿等研究。

　　七是建立完备的法律、法规体系及标准体系的研究。