為何說(shuō)我國(guó)電力系統(tǒng)效率低?
何謂電力系統(tǒng)效率
效率這詞很容易明白,，電力系統(tǒng)效率也一樣,。也就是說(shuō)電力系統(tǒng)不是越可靠越好，要講究一個(gè)性價(jià)比和利用效率,，冗余多了會(huì)造成極大的浪費(fèi),。
好吧，言歸正傳,，電力系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜,，說(shuō)點(diǎn)拗口的專業(yè)的描述：
“一個(gè)復(fù)雜的、形成的具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的,，多個(gè)參與主體和投資主體相互作用,，相互影響以電力和熱力為主要產(chǎn)品、以能源生產(chǎn),、和消費(fèi)為主要功能的投入產(chǎn)出系統(tǒng),。”
是挺復(fù)雜的,，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō),，效率主要由發(fā)電企業(yè),、電網(wǎng)企業(yè)和電力用戶三個(gè)主體自身運(yùn)行效率以及相互作用決定,。
發(fā)電企業(yè)：主要由發(fā)電設(shè)備利用效率、原料產(chǎn)出效率,、發(fā)電經(jīng)濟(jì)效率等因素決定,。
電網(wǎng)企業(yè)：主要由電網(wǎng)傳輸效率,、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電力設(shè)備與設(shè)施運(yùn)行效率及損耗等因素決定,。
電力用戶：這方面以往被遺忘,，現(xiàn)在越來(lái)越被重視，比如節(jié)能和能效管理,，需求側(cè)管理等等,，可以為提高電力系統(tǒng)整體效率做出貢獻(xiàn)。
當(dāng)然,，還有些外部因素的影響,，比如國(guó)家可再生能源政策和環(huán)境保護(hù)政策，影響系統(tǒng)的效率,。
這里面因素太多,，我們需要簡(jiǎn)化下，不然根本說(shuō)不完,。
從發(fā)電企業(yè),、電網(wǎng)企業(yè)和電力用戶擇取三個(gè)指標(biāo)，分別是：可再生能源利用效率,，設(shè)備利用效率和需求側(cè)管理效率,。個(gè)人感覺(jué)，這三個(gè)指標(biāo)還是符合趨勢(shì)和代表性的,。
我國(guó)電力系統(tǒng)效率
總體而言,，我國(guó)電力系統(tǒng)效率顯然是不高的，比較冗余,，這里面有很多原因,，下面再詳細(xì)說(shuō)，先說(shuō)說(shuō)效率不高的表現(xiàn),，就從三個(gè)指標(biāo)說(shuō)起,。
首先說(shuō)說(shuō)，最主要的,，設(shè)備利用效率,。
這里面應(yīng)該包括火電設(shè)備利用小時(shí)，電網(wǎng)負(fù)載率,，網(wǎng)損率等方面,。
火電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)，最近經(jīng)常提到,，去年火電設(shè)備利用小時(shí)進(jìn)一步降至4165小時(shí),，為1964年以來(lái)年度最低，火電企業(yè)日子相當(dāng)難過(guò),。5100小時(shí)左右,，應(yīng)該是盈虧平衡點(diǎn)集中區(qū),，目前的火電設(shè)備效率堪憂。
電網(wǎng)負(fù)載率,，以我國(guó)最具活力的長(zhǎng)三角地區(qū)的華東電網(wǎng)為例,， 500k V 輸電線路輕載情況相對(duì)較為嚴(yán)重，大部分線路處于長(zhǎng)期輕載的情況,，只有相對(duì)少數(shù)線路負(fù)載率超過(guò) 50%,，其他電壓等級(jí)也類似。
近年來(lái),，由于電力電量的增長(zhǎng)速度放緩,，冗余程度還在上升。
考慮電網(wǎng)可靠性,，相對(duì)保守的情況下,，輸電線路合理平均負(fù)載率應(yīng)位于 40%左右。這樣看來(lái)我國(guó)電網(wǎng)設(shè)備的冗余度是非常高的,，大馬拉小車,，設(shè)備曬太陽(yáng)的比例不小。
網(wǎng)損率,，我國(guó)2013年電網(wǎng)綜合線損率為6.67%,，居世界同等供電負(fù)荷密度條件國(guó)家的先進(jìn)水平，但與網(wǎng)損率最低的國(guó)家如日本,、德國(guó)相比還存在差距,。
其次是，可再生能源利用效率,。
這里面應(yīng)該包括可再生能源裝機(jī)占比,，棄風(fēng)棄光，新能源最大利用小時(shí)數(shù)等方面,。
可再生能源裝機(jī)占比我國(guó)目前超過(guò)30%,，絕對(duì)量是比較高的，但是占比和發(fā)達(dá)國(guó)家還是有較大差距;棄風(fēng)棄光就不說(shuō)了,，非常嚴(yán)重的問(wèn)題;最大利用小時(shí)數(shù),，國(guó)際排名也是很低的。
最后是,，需求側(cè)管理效率,。
這里面主要涉及負(fù)荷率。
何謂負(fù)荷率?是指年平均負(fù)荷與年最大負(fù)荷的比值,。負(fù)荷率越小,，說(shuō)明平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之間的差距越大峰谷差異較大，電力系統(tǒng)運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)性都比較差。
我國(guó)要電網(wǎng)負(fù)荷率逐年減小,，峰谷差越來(lái)越大，除華北電網(wǎng)32.5%和西北電網(wǎng)29.4%外均超過(guò)35%,。全國(guó)各主要電網(wǎng)的調(diào)峰能力普遍不足,。
提高負(fù)荷率是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要在發(fā)電企業(yè),、電網(wǎng)企業(yè),、電力用戶聯(lián)合實(shí)施管理措施。尤其是需求側(cè)管理,，可以提高負(fù)荷率,，縮小峰谷差。
所以,，不管是從電源側(cè),、電網(wǎng)側(cè)，還是用戶側(cè),，咱們國(guó)家的電力系統(tǒng)的效率都偏低,，不是說(shuō)不可靠，而是某些方面太可靠,，過(guò)于冗余了,。
國(guó)外電力系統(tǒng)效率
這里的國(guó)外，肯定是指的發(fā)達(dá)國(guó)家,，謹(jǐn)防摳字眼,。(說(shuō)到這個(gè)真是來(lái)氣，今天莫名其妙的,，在好久之前的“日本電線桿”問(wèn)題下被罵了精日,，所以用詞需謹(jǐn)慎)
上面說(shuō)國(guó)內(nèi)的時(shí)候，其實(shí)也附帶著提到了國(guó)外,，可再生能源利用率和需求側(cè)管理效率就不說(shuō)了,，都知道國(guó)外電力市場(chǎng)開(kāi)展的早，這兩方面肯定大幅領(lǐng)先國(guó)內(nèi),。
重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)設(shè)備利用層面,。
有些數(shù)據(jù)，日本,、美國(guó)的電量線路比分別為 3008 萬(wàn)千瓦時(shí)/千米和 1486 萬(wàn)千瓦時(shí)/千米,，我國(guó)是972 萬(wàn)千瓦時(shí)/千米。
澳大利亞電網(wǎng)40%的500kV線路的平均負(fù)載率超過(guò)50%,，上面看到的華東電網(wǎng)是8%,，多大的冗余和浪費(fèi)。
又要吐槽特高壓了，在這么高的電網(wǎng)冗余程度下,，還要上這么驚人投入的特高壓?只會(huì)繼續(xù)加大電力系統(tǒng)冗余度,，極大降低系統(tǒng)效率，最后這些錢(qián)都攤到電價(jià)里面,，加大群眾的用電成本,。
差異的原因和建議
為什么存在這么大的差別?簡(jiǎn)單概括，一是規(guī)劃建設(shè)思路,，二是市場(chǎng)機(jī)制發(fā)展,。
規(guī)劃建設(shè)思路。我們的規(guī)劃建設(shè),，通常都是考慮可靠不出事,，容載比高高的，N-1,，N-2時(shí)刻準(zhǔn)備著,，基于國(guó)情嘛，供電安全問(wèn)題是最大的問(wèn)題,，帽子問(wèn)題,，而國(guó)外都是競(jìng)爭(zhēng)性盈利企業(yè)，肯定是要基于可靠性和經(jīng)濟(jì)性的均衡考慮,。
這點(diǎn)非常明顯,，而且，國(guó)外電力市發(fā)展成熟,，可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間的區(qū)別越來(lái)越模糊,。可靠性問(wèn)題大都同時(shí)是經(jīng)濟(jì)性方面的問(wèn)題,，它會(huì)影響電力市場(chǎng)的不同參與者采取不同的行為
PJM認(rèn)為：電力市場(chǎng)調(diào)度的輸電約束就是經(jīng)濟(jì)性約束,，只要是在事故之前電力系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)整能夠維持在可靠性限制之內(nèi)運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性約束不應(yīng)該視為違反了可靠性標(biāo)準(zhǔn),。這種觀點(diǎn)是合理的,，因?yàn)樘峁┏渥愕妮旊娔芰σ员ＷC所有系統(tǒng)狀態(tài)條件下市場(chǎng)的有效競(jìng)爭(zhēng)，代價(jià)過(guò)于昂貴,。
而且國(guó)外會(huì)定期對(duì)電網(wǎng)充裕度進(jìn)行評(píng)估,，以指導(dǎo)后續(xù)，國(guó)內(nèi)的評(píng)估近年來(lái)也開(kāi)始做了,，但是還遠(yuǎn)不如國(guó)外的實(shí)際和有效,。
市場(chǎng)機(jī)制發(fā)展，這個(gè)是顯而易見(jiàn)的,，新能源發(fā)電小時(shí),，需求側(cè)管理這些都和電力市場(chǎng)有關(guān),，單純靠政策，效果非常有限,，市場(chǎng)機(jī)制提高效率,，這句話已經(jīng)被證明了無(wú)數(shù)次了，就不多說(shuō)了,。
關(guān)于建議,，除了以上兩大點(diǎn)以外，還有些具體的,。
比如發(fā)電側(cè)的合理控制裝機(jī)規(guī)模，優(yōu)化調(diào)整電源結(jié)構(gòu),，提高火電調(diào)峰能力;電網(wǎng)側(cè)的優(yōu)化網(wǎng)架,，合理評(píng)估建設(shè)需求等;需求側(cè)的完善現(xiàn)行電價(jià)政策，充分發(fā)揮峰谷分時(shí)電價(jià)杠桿作用,，推廣負(fù)荷聚合機(jī)制等需求側(cè)響應(yīng)措施等,。
所以說(shuō)，電改只是手段,，提高系統(tǒng)效率才是目的,，本源更應(yīng)該被關(guān)注。