南京宁太电气有限公司

 
南京宁太电气有限公司
   
 
姜绍俊:“十三五”电力发展要注重效率
2015年01月12日    

    2014年8月7日,国家能源局召开全国“十三五”能源规划工作会议,正式部署“十三五”能源规划编制工作。吴新雄局长在主旨讲话中讲了规划编制乃至能源发展的8个问题,涉及到各种能源开发的方针,节能、环保、科技发展和国际合作。规划司也做了非常精准的报告,提出解决三个问题,抓好九个统筹。而本次规划编制工作的亮点之一是规划工作方法上的创新。报告指出,在规划方法上有两项创新,即开门搞规划、科学编规划,希望听到各种各样的声音,采纳社会各方面的意见,充分发挥专家作用,这是非常积极的态度和方法,一扫若干年以来弥漫在业界的那种话语权被把持、被垄断的沉闷空气,这是继承和发扬百花齐放、百家争鸣传统的重要举措。
    2002年实施新一轮电力体制改革以来,极大地调动了电力投资者的积极性,较快地缓解了电力供应不足的全局性的缺电局面,经过“十一五”和“十二五”的建设,目前电力供需平衡,个别地区供略大于求,发电设备利用小时呈连续下降趋势,可以说,电力有没有的问题已经得到解决,现在该是研究电力好不好的问题了,电力好不好表现在很多方面,例如技术经济指标的全面提升,更加环保和可持续,经济效益好,更加安全稳定等等。笔者在此重点谈一下“十三五”电力发展要注重效率的问题。
    电力需求估算
    应考虑当前经济运行态势
    满足电力需求是规划盛久不衰的话题,多年来电力需求的预测没有找到一个精准的预测方法,在多年的规划实践中,出现供给与需求脱节,交替出现电力短缺和电力过剩。当前面临的是产能过剩,而经济发展进入新常态,电力消费秩序产生某些紊乱,加剧了预测的难度。这里值得注意的是部分行业的电力消费即将进入饱和期。从2008年开始,电力需求增幅波动回落,如果剔除2010年因刺激经济,增加投资引起的电力短暂回升,从2008年到现在,电力需求呈现的是明显回落态势,电力增长的主要动力是化工、建材、钢铁、有色四大耗能产业,近几年的增长态势见下图:
    近几年电力增长率和四大耗能产业用电增长率
            
    从上图看出,从2008年开始,四大耗能产业用电增长低于全社会用电增长,而在2010年刺激经济时,四大耗能产业用电增长又高于全社会用电增长,2011年之后恢复常态,耗能产业用电又低于全社会用电增长。可以预见在未来中期预测中,耗能产业用电增长会持续低于全社会用电增长,决定着电力增长的趋势。笔者在一项2030年电力规划重大问题研究课题的分析中得出2020年、2030年电力需求预测水平,在考虑人均用电S曲线进入平缓期,部分耗能产业用电进入饱和期以及城市化率、人口红利等诸因素影响后得出的数值分别为76170亿千瓦时和115360亿千瓦时。据了解,国家能源局规划研究工作组预测的电力需求水平2020年为81500亿千瓦时(情景一),84400亿千瓦时(情景二)、76400亿千瓦时(情景三),2030年为11500亿千瓦时,笔者认为2020年的预测水平偏高,有可能加剧电力产能过剩的局面。
    提高电气化程度,应作为“十三五”电力规划目标之一
    电气化指社会电力应用的程度,通常以电力占终端能源消费的比重为表征。1985年以来各代表年份我国终端能源消费的结构如下:
            
    注:本表数据根据中国能源统计年鉴数据计算得出。
    从表中看,煤炭的比重大幅度下降,而油气的比重在2000年达到30.5%之后稳定在28%上下,电力的比重始终在慢慢提高。
            
    今后的若干年中电力占经济能源的比重还有提升的空间。
            
    可以看出发达国家的石油、天然气的终端能源消费比较高,电力占终端能源的比重略高于我国,而印度、巴西、印尼等发展中国家电力的比重尚不及我国,由此推断,我国电力占终端能源比重提高的幅度有可能回落,由于油气的比重提高幅度不大,电力的比重提高空间即煤炭降低的空间,因而要发挥电力对煤炭替代的工艺。而天然气对煤炭的替代可以由天然气发电实现,但不会影响终端能源消费比重的消费,据此2020年电力消费占终端能源比重的25.8%较为合适。
    提高能源转换为电力的效率
    电力是将一次能源转换成二次能源的产业,既如此就有个转换效率。转化效率η=输出的能量/输入的能量,输出的电力以千瓦时表示,1千瓦时相当于0.1229千克标准煤,输入的能量对燃煤电厂来说就是供电煤耗,于是燃煤电厂的转换效率η煤=0.1229/供电煤耗,以2012年为例全国燃煤电厂供电煤耗为326克/千瓦时,煤电转换效率η=122.9/326=37.7%,而2002年煤电转换效率为32.09%,十年间转换效率提高了近5.7个百分点。未来6年转换效率还能提高多少?取决于供电煤耗的走势,按年降低3克/千瓦时考虑,2020年供电煤耗为302克/千瓦时,煤电转换效率为40.69%。
    水电发电的能量来自水量Q和水头H,由于水库的水位变化各不相同,因而各电厂的单位水耗是有差异的,例如广西岩滩水电站2012年单位水耗6.59立方米/千瓦时,而甘肃刘家峡水电站则为3.985立方米/千瓦时。为了从宏观上把握我国水电水能转化为电力的效率,有必要统计计算我国某一规模以上大中型水电站的单位耗水率,加以加权平均从而得出全国大中型水电站的综合平均耗水率。过去这一指标的统计分析工作深度不够,在进入“十三五”的时候应当把降低耗水率作为水电提效的一个方面,提出任务,纳入规划。
    再如核电,发出的是电力,消耗的是核燃料,一年中的发电量除以耗用的核燃料重量得出核电站的燃耗,例如一座百万千瓦级核电,年发电60亿千瓦时,所需核燃料20吨,则燃耗为20吨/[(1-厂用电率%)×60亿千瓦时]=3.5克/兆瓦时,同样的需要对全国的核电站统计其燃耗,然后进行加权平均,可以得出全国核电的平均燃耗,这样一是各厂之间可资比较。二是可以总体上衡量我国核电机组的转换效率,在“十三五”期间应当给出燃耗的控制目标。
    关于风电和太阳能光伏发电的转换效率,这两类可再生能源发电刚刚起步,应当做好基础研究,“十三五”暂不提出效率目标,但应作为研究任务提出指标体系和统计考核方法。
    提高电力使用效率
    电力在使用中转化为机械能、热能、化学能等,工业产品更是多种多样多种形式、多种工艺,因而有各种转换效率,为此用两种方法来界定和考察电力使用效率,一是在宏观上看全社会的产出消耗的电力,我们称之为电力消费强度,在使用上用全国或某一地区的电量除以全国或该地区的生产总值,所得商数也就是单位生产总值电耗,单位为千瓦时/万元。对某一企业则可以用产值或增加值来计量,对于同一年度的数据,只要做这样的计算就可得出可资比较的数据,而年度间的比较还需要对年度的经济数据进行折算,(指某年份的不变价计算生产总值),下图给出1995~2013年我国电力消费强度的变化。
            
    从上图来看,电力消费强度总体水平没有太大的变化,2006~2007年曾达到高峰,约在1605~1610之间,此后开始下降(但2010年经济刺激后又有抬头),近两年来又回到2005年之前的水平,预计“十三五”期间应会继续下降,有望降至1450千瓦时/万元。
    另一种是针对某些行业的某些产品,在生产过程中消耗的电力,我们称之为单耗。在上世纪60年代以来由于普遍存在的电力短缺,全国和各地都设有“三电办公室”。其主要职责是计划用电和节约用电,在历史上曾起过一定的作用。同时供电部门以用电检查职责对推动节电,特别是统计用电单耗起到积极作用。之后随着改革的深入和电力供应的舒解,各地建的机构均予撤销,不能不说关于节电和单耗的统计分析也大大弱化了。“十三五”期间应该在规划中对此有所关注。我国电力使用效率较低,同发达国家之间存在明显差距,就是与印度比较也不如印度的指标好,提高电力使用效率已成当务之急。
    注意资本投入的效率下降问题
    电力的扩大再生产主要靠外延,因此电力的投资绝对值较高,2009~2013年历年电力热力的固定资产投资完成额占全社会投资的比重见下表。
            
    在诸行业中,电力投资的比重是最高的,但占全国投资比重微幅下降。
    电力产业是产品单一的产业,投入产出效果反应在发(用)电量的增加,我国用当年的新增发(用)电量除以当年完成的投资额,可以得出单位投资新增电量,称之为电力投资效果。笔者在作了一些测算后得出,2002年的投资效果为1.0千瓦时/元投资,2006年为0.634千瓦时/元投资,2012年为0.408千瓦时/元投资,(各代表年份投资已按固定资产投资价格指数作了折算),上述数据显示,投资效果回落态势明显,从另一个角度说明电力固定资产已现过度投资迹象,边际效益下降。
    提升劳动生产率
    决定经济增长的因素有制度、资源和技术,其中资源包括劳动力和资本。劳动与经济增长的关系常以劳动生产率来表征,在实用上以人均增加值来衡量劳动生产率。我国电力企业劳动生产率有较大的优化空间。据今年财富杂志公布进入财富500强的各国电力企业有关数据,人均销售收入分散性很大,我国进入500强的电力企业的人均销售收入普遍低于发达国家电力企业,见下表。
            
    看看我国人均销售收入与发达国家电力公司之间的差距,可以估算我国电力企业劳动生产率提升的空间,“十三五”期间希望至少有20%的提升。
    恢复全要素生产率研究
    众所周知,经济增长来源于资本生产率、劳动生产率和全要素生产率,全要素生产率主要反映技术进步。我国此前有关电力全要素生产率曾在上世纪90年代做过系统的研究,初步取得一些成果。但随着时间的推移和改革的深入,企业重组使得这项工作中断了,“十三五”期间有必要恢复起来。全要素生产率能综合反映各生产要素投入和综合的效果,潜力很大,在“十三五”期间首先要把相关工作恢复起来,由专门的机构来管,有一批专家在实践,要纳入企业管理的轨道,逐步建立起标准,设立考核指标,并在年度工作中要落实到计划中去,这样一来,企业管理水平可以量化为数字,管理的效能更直观。
    上述有关效率的七个方面如果能抓起来,持之以恒,必有成效。
转摘:国网科技部