【等深线】“限电”里的真相

【等深线】“限电”里的真相
2021年09月30日 23:26 等深线

中国经营报《等深线》记者 张锦 郑丹 万笑天 张浩然 朱耘 

拉闸限电来临的那一刻,往往毫无征兆。

9月底,东北多地居民对此深有体会。据网友反映,有人在限电的前一秒刚刚踏出电梯门,也有一家四口不幸被困;沈阳某些街道的红绿灯停止运行,哈尔滨商场提前歇业;更有因限电衍生的次生灾害,辽阳一企业排风系统停运,23人中毒就医。

当人们的生活受到实质性影响,“限电”就不再只是一个在工业生产上具备意义的词汇,一时间舆论哗然。

实际上,据不完全统计,今年8月起至少20个省份陷入不同程度的限电潮,大多针对高耗能行业有所限制。

然而,“限电”中的真相,却远没有如此简单,煤矿、煤价、能耗双控、风电、电力传输、电网管理等因素与环节相互作用,最终使得在这个初秋的9月,停电成为了中国社会生活中的焦点之一。

将这一切归因于“能耗双控”,并不完全客观。因为根据2021年政府工作报告要求,单位GDP能耗降低3%左右,与2019年相同,而这一任务目标,比2017、2018年要求都有所降低。

单独归因于任何一个环节都不客观,也没有实质意义。

“只有相对完美的措施,没有最完美的措施,决策就在一瞬间。”面对是否要拉闸的抉择时刻,富有经验的东北电网前调度人员程冰告诉记者,这一岗位最基本的工作原则是——以最小的代价防范更大的风险,因此必须要果断,如果不及时切断线路减少用电负荷,后果便不堪设想。

程冰表示,一般供电线路上既有工商业负荷也有民用负荷,在紧要关头,他以树的结构作比喻:“每一根树杈上结的不同的果实对应着不同的负荷,在切除的时候就相当于把这个树杈直接掰掉了,没有时间一个一个地去摘果。”

然而,这只是电网一个环节上面对应的技术性处置思路,当用电与限电的问题演变成一个社会经济运行的关键所在时,要因地制宜进行合理处置。

9月29日,针对当前形势,国家发改委表示,通过多渠道增加能源保供资源、发挥好中长期合同“压舱石”作用、进一步做好有序用能工作、发挥好能源储备和应急保障能力的重要作用、合理疏导用能成本、有效控制不合理能源需求等六方面手段,应对近期能源供需偏紧的情况。

这才是“限电”里的真相。

49.8赫兹:“决策在一瞬间”

程冰在东北某地曾有近20年的电网调度工作经历,在他的印象中,2008年以来,东北几乎从未发生过限电的情况。

据其讲述,正常情况下,发电厂发出的电和电力用户的用电负荷应当时刻保持发供平衡。虽然电理论上是可以储存的,但是不能大规模储存。中国的储能建设还在起步阶段,“就目前来说储能对实际运行能起到的支撑或者调节作用还是很弱的”。

“目前存在的问题在于,发电侧的发电能力已经满足不了用电侧的负荷需求,最根本原因主要还是发电侧的电煤涨价。”程冰说,这其中的逻辑是,为了保证供电安全,当发电侧满足不了用电负荷的时候,就要把用电负荷相应地削减,始终要保持一种平衡。

“首先,在调整用电侧的用电负荷之前,肯定是要先调整发电侧的发电能力。”程冰判断,东北目前的情况下,即使没有达到额定的能力,但是对应当时发电状态来说,肯定是已经达到最大了。

9月26日,辽宁省工信厅在全省电力保障工作会议上指出,2021年前8个月,全省用电负荷创历史新高。7月以来,发电能力大幅下降,造成电力短缺,各方已采取调整峰谷分时电价时段,引导企业错峰生产等措施。

在我国,允许在正常频率上有小范围波动。电网正常运行的频率是50赫兹,这一数值也意味着,发电能力跟用电负荷是匹配的。

而“49.8赫兹”是电网调度人员极其敏感的一个频率阈值,拉闸限电也通常发生在这一临界点。当电网调频手段用尽,拉闸似乎不可避免。

一份9月23日由国家电网东北分部调度中心签发的“东北电网拉闸限电预通知单”显示,全网频率调整手段已经用尽,鲁固直流送山东、高岭直流送华北线路不具备调减空间,系统频率低于49.8赫兹。根据相关文件规定,为保证电网安全运行,采取事故拉闸限电。

网络上的一大争议之处在于,东北电网在自身用电紧张的情况下,还在向华北电网输送电力。程冰解释称,东北电网可能在年初用电富裕时签署了送电协议,首先要履行合同,受电一方这一年的生产供电也是按照协议的内容去安排的。

9月23日,另一份由国家电网东北电力调度控制中心出具的“东北电网事故拉闸限电预通知单”亦称,全网频率调整手段均已用尽,当前鲁固直流及高岭直流,“与国调中心确认已不具备调减空间”。

“电网互联的优势是盈缺调剂,不是一成不变的。”程冰透露,东北用电紧张的局面始于今年七八月份的迎峰度夏期间,实际上自那时起东北电网已经向外地减送了很大比例的电力。

当出现电力缺口时,电网会先启动有序用电的措施削减用电负荷。程冰介绍,有序用电是一种“计划性”的预防措施,通知用户在某一个时段做好准备,节省用电量,这种计划一般是提前三天左右。

根据国家发改委制定的《有序用电管理办法》,编制年度有序用电方案原则上应按照先错峰、后避峰、再限电、最后拉闸的顺序安排电力电量平衡;率先保证党政军机关、生产高危化学品的工厂,以及医院、学校等重大社会活动场所不受影响,高耗能、高排放、景观照明用电均在重点限制之列。

程冰表示,按照国家的管理规定,有序用电的最大调整能力是用电负荷的20%,也就是说,假设当前最大用电负荷是100万千瓦,而目前的供电满足不了100万千瓦的需求,就需要削减一部分用电负荷,通过有序用电的措施最大能够降到80万千瓦,即最大负荷的20%,20%以外,如果还是无法满足电网的正常运行要求,就有可能采取拉闸限电。

一旦走到拉闸限电这一步,就意味着来不及告知用户了,因为这是一种临时采取的应急措施。据记者了解,此次东北暂时限制居民用电实为紧急情况下的无奈之举。

根据《有序用电管理办法》,居民生活用电、农业生产用电原则上应受到保障。另一方面,2020年,我国居民生活用电量占比全社会用电量不足15%。

中国能源政策研究院院长林伯强向记者表示:“若非事故性停电,居民用电根本不值得动。”

程冰介绍,一般供电线路上既有工商业负荷也有民用负荷,事态紧急时无法再分别执行,只能统一把对应一条线路的负荷全部切除,业内称之为“拉路”。

他进一步解释,“拉路”一般选择切除低电压等级的10千伏电压等级线路,如果用一棵大树作比喻,树干相当于高电压等级的输电设备,树杈就对应低电压等级的设备,每一根树杈上结的不同的果实对应着不同的负荷,在切除的时候就相当于把这个树杈直接掰掉了,没有时间一个一个地去摘果。

此次,很多东北城郊地带和村镇难逃拉闸限电,许多网友不解,为什么一个完全没有工业的地方会受到牵连?

程冰解释称,“拉路”一般不选择那种会产生次生灾害的重要的负荷,农村工业少,高危负荷也少,影响范围相对较小。“只能去权衡,只能选择相对影响最小的情况去处理。”

据介绍,有序用电的方案通常是由电网人员编制,经政府审批后才能下达命令到下游用户,但事故拉闸属于应急处置,在非常紧急的情况下,电网运行人员是有权直接下令实施的。“没有时间走那些计划性的流程,就像需要紧急动手术的病人,医护人员只能根据现场情况立即处置。”程冰形容。

在处理突发性事件时,调度人员在准确判断的前提下,必须要果断,不能瞻前顾后,“决策在一瞬间”。

如果调度措施不及时,会造成大面积停电。

程冰告诉记者,一般情况下,电网提前设置了一些自动控制措施,当电网频率降低到一定程度的时候,即低于49.8赫兹的一个阈值,几秒延时后,会自动通过切除大量的负荷来保住电网频率。

2019年,英国包括伦敦在内的100万个电力用户出现大规模停电,正是因为电网系统频率下降至48.9赫兹,自动装置自动工作造成的。

能耗双控角色几何?

限电情况出现后,“能耗双控”开始被高频提及。所谓“能源双控”指的是,能源消耗强度(也称单位GDP能耗)和能源消费总量两项指标。实际上早在“十一五”时期就已将能源消耗强度作为约束性指标,并非今日的新鲜事物。

“因新冠肺炎疫情影响,今年上半年很多国家生产出现了问题,中国的防控比较好,加上产业链很完整,受疫情的影响就小一些。中国的钢铁、水泥等建材出口强劲,包括化工产品,所以很多企业开足马力生产,全年的能源消耗总量和强度很多地方就超标了。”国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长、研究员常纪文告诉记者。

在今年8月,国家发展改革委发布的《2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表》的名单中,广西、广东、江苏等9个省(区)被列为能耗减排一级预警,黑龙江、辽宁等10省由于能耗降低率未达进度要求被列为二级预警,东北三省中的吉林则“双控”进展顺利。

中国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。常纪文表示,在上述晴雨表中被预警的省份,与中央碳达峰的要求不一致,国家能源局约谈了很多地方。能耗双控是实现碳达峰的重要工具和方法,其每年都有考核指标,甚至实行一票否决,所以就不得不限电、停电,采取“一刀切”的措施。

“能耗双控”并不存在临时加码。2021年政府工作报告要求,单位GDP能耗降低3%左右,与2019年相同,比2017年、2018年要求降低。

今年5月,广东多个地方已经出现缺电的情况,当时就已启动了“有序用电”,云南、广西等局部地区也电力供应紧张。常纪文称,今年“一刀切”的做法从一季度就开始了。“一些‘十三五’时期‘能耗双控’做得不好的地区,一季度就采取了‘一刀切’的措施管控。现在应该是第二轮。说明有关地方和行业在‘能耗双控’上能力不足,成效不好,必须改进。”

常纪文补充道:“其实我们火电厂发电的能力是巨大的,现在火电厂很多发电能力不是100%,有的只发了60%的电、50%的电,发电能力是富余的。为什么?第一是不能发,因为全年的电耗指标控制在这个地方;第二是发不起,煤炭价格太高,发一度电赔一度电,煤价和电价倒挂。”

煤电倒挂求解

“煤炭价格太高了,(有的发电厂)亏损已经以亿元为单位计算。”辽宁一发电厂工作人员告诉记者,2021年初供暖季之后,按理说已经过了用煤高峰,进入淡季,煤价应该调低。但今年有反常态,还是涨。”该工作人员称,发电厂长期处于亏损发电的状态,目前没有足够资金采购煤炭。

一位东北电力行业的人士向记者介绍,目前发电企业,尤其是火电企业,资金周转都很难,煤价高导致的结果就是燃料减少。除员工工资、机组5%的折旧率等固定成本外,燃料成本是火电厂最主要的变动成本。“这个东西要是变化,煤价高,火电企业承受不了,那现在一些小厂的经营思维是宁可不发电,也不能赔钱。”

华北电力大学教授袁家海算了一笔账,按照目前的燃料水平,火电厂普遍一度电亏损0.2元左右,甚至更高,广东因为下水煤到场价已经接近2000元/吨标准煤,仅燃料成本就是0.6元一度电。“近期一个发电厂1天亏四五百万元都是常态。现在这个水平,五大发电集团一个月亏三四十亿元是很正常的。”他说。

前述发电厂员工告诉记者,近年煤炭库存形势却比往年更加严峻,临近冬季供暖季,当前厂内几乎没有存煤,有5天的电煤库存已经算较好情况。“目前这种情况,都是买不到煤,买煤就是用来储存的,用作冬季供暖。”

中国国际经济交流中心副研究员郭迎锋亦称,今年是“冬季供暖最严峻的一年”,今夏电煤供应紧张,东北地区各电厂冬煤夏储工作基本没有实施,他谈到心理预期的问题,发电厂如果没有“看得见、摸得着”的冬储煤,心理上也不愿意发电。

9月25日,东北地区发电采暖用煤中长期合同全覆盖集中签约仪式在京举行,合同涉及国内主要煤炭生产企业、保供煤矿和东北地区重点发电供热企业,确保东北地区采暖季民生用煤和人民群众温暖过冬需求。9月28日,国家电网有限公司召开保障供电紧急电视电话会议,强调电力保供工作作为当前最重要、最紧迫的政治任务。

之所以发电厂买不起煤,本质上,还是煤炭市场化和发电国有化之间暴露出的矛盾。

中国社会科学院数量经济与技术经济研究所能源安全与新能源研究室主任刘强向记者介绍,发电厂不面对最终用户,只面对电网。即发电厂采购煤炭发的电,只能交由电网输送。其中,上游的煤价是随着市场价格变化的,但下游的电价却是固定的,近两年,煤价持续走高,发电厂也长期处于亏损状态。“如果一亏就停,那它社会责任说不过去,到现在亏不下去了。”

2021年8月12日,大唐国际、京能电力等11家燃煤发电企业联名给北京市城市管理委员会发去一封请示书,名为《关于重新签约北京地区电力直接交易2021年10-12月年度长协合同的请示》。

该文件称,今年以来,随着全国燃煤价格大幅上涨,并持续高位运行,京津唐电网燃煤厂成本已经超过盈亏点,与基准电价严重倒挂,燃煤电厂亏损面达到100%,煤炭库存普遍偏低,煤量煤质无法保障,发电能力受阻,严重影响电力交易的正常开展和电力稳定供应,企业经营状况极度困难,部分企业已经出现了资金链断裂。

煤价高企、发电成本倒挂之下,多地启动市场交易电价上调,一定程度上缓解了煤电企业困境。

在我国,销售电价是电力用户最终用电价格,是由上网电价、输配电价、线损折价、政府基金及附加等相加而得出的价格,根据用电类别分别制定大工业、一般工商业及其他、居民、农业四类销售电价。

2019年10月,国家发展改革委印发《关于深化燃煤发电上网电价形成机制改革的指导意见》,针对煤电的标杆上网电价(即发电厂卖给电网公司的电力价格),实行“基准价+上下浮动”的市场化机制。

从2020年1月1日起,基准价按各地现行燃煤发电标杆上网电价确定,浮动范围为上浮不超过10%、下浮原则上不超过15%,具体电价由发电企业、售电公司、电力用户等通过协商或竞价确定,但2020年暂不上浮。

据不完全统计,在此次煤价上涨的7月~9月,内蒙古、宁夏、甘肃、上海等地通过组织新增中长期电力交易,允许市场交易电价上浮不超过10%。

国泰君安研报此前表示,2021年以来,高企的燃料成本使煤电企业产销成本严重倒挂,企业发电意愿受到压制。当前电力供需紧张叠加高煤价的形势有望推动电价机制改革提速,还原电力商品属性。而市场化交易价格有望成为改革的抓手,允许市场电价上浮的政策有望在其他省份陆续推出。

多位业内人士向记者透露,东北地区此前并未开展此类工作。

从电力市场的角度来看,一位从事电力市场交易的人士对记者表示,煤炭已经实现了市场化,长协、期货、现货都比较成熟,但上网电价却由政府制定,一旦供需发生变化,不能有效调节,只能限电。

“在理想情况下,电价高到一定程度,发电企业的收入高于煤价的上涨,那么发电企业内部就会竞争,电价自然而然会降下来。不过在中国现在的情况下,很难实现这样的市场化,还需要不断试验。”前述人士称。

广大公众更为关心的是,居民用电是否会随着此次限电潮有所上涨。

在我国电力消费结构中,居民用电约占电力消费的20%。长期以来,中国居民电价偏低,而工商业电价相对较高。

徐国亮多年从事国家电网电力市场交易,他向记者表示,电力市场化的主要目的之一就是降低实体经济的用电成本,对于发电企业和电网企业,虽然资产量很大,但是利润率并不是很高。

徐国亮介绍,以辽宁为例,居民用电费用是一度电5角钱,而标杆上网电价为3角7分多,这对电网企业来讲是赔钱的。“考虑到输电线路的运行、变压器运行,既有设备成本又有人工成本,1角2分钱的差价远远不足。”

煤炭去哪儿了?

长期以来,中国高度依赖煤炭发电,其在我国电力系统中处于“压舱石”地位。但因受全国性煤炭紧缺、煤价高企、煤电价格倒挂影响,“压舱石”反成“绊脚石”。

2020年冬季,东北就出现过煤炭短缺的问题。中电联燃料分会副秘书长叶春此前分析,2020年冬至2021年春,东北整体电煤供应缺口在3700万吨左右。据他分析,问题的根源首先是区域内煤炭产能不足。

受自身煤炭资源枯竭、煤炭“去产能”等影响,东北地区煤炭自产量近年来快速下降。2019年东三省煤炭产能合计为1.35亿吨/年,实际产量略低于产能;2020年,吉林、辽宁、黑龙江的原煤产量供应能力持续下滑。“与近几年每年超过3.5亿吨的需求相比,东北地区自保能力弱,对外调的依赖越来越强。” 

“东北煤炭紧缺,跟双控政策有一定关系,很多地方执法力度增强,国内的煤炭生产相应减少,导致发电厂的发电能力受到影响。”刘强告诉记者,不仅仅是东北,国内普遍煤炭供应紧张,每个煤矿都会有生产指标,一般不会超采过多。

一位中国煤炭工业协会专家也告诉记者,目前我国煤炭产能呈下降趋势。国家倒查煤炭违规生产、进口煤减少、去产能的大背景,导致我国煤炭产能下降,煤炭价格上涨,随之影响下游火电厂库存不足。

以内蒙古为例,呈现明显的产能下降趋势。鄂尔多斯煤炭网有限公司一名高层领导告诉记者,2020年初,作为供应全国1/4煤炭的内蒙古,有多处露天煤矿关闭。

鄂尔多斯能源局公开数据显示,2021年上半年,全市煤炭综合均价470元/吨,同比上涨190元/吨,涨幅67.8%。

另一方面,进口煤明显减少,加之受国际疫情蔓延,影响通关速度,海运成本随之提高,进而导致进口煤炭价格逐步提升。中国统计局数据显示,2021年1~8月份,我国进口煤炭19769万吨,同比下降10.3%。港口煤炭综合交易价格上涨。8月27日,秦皇岛港5500大卡、5000大卡、4500大卡动力煤综合交易价格分别为每吨885元、798元和706元,比7月30日分别上涨40元、25元和20元。

“我们从2015年开始搞煤炭供给侧改革,这五六年时间一共退出了煤炭产能10亿吨,去年发改委宣布释放先进产能超2亿吨,相当于总体少了8亿吨煤炭产能,而且释放先进产能的速度和预期还是有些差距的。”华北电力大学教授袁家海告诉记者,近两年先进产能释放得并不理想,导致全社会煤炭产能供应和突增的用电需求并不匹配。

在这样的情况下,东北等部分地区的电力,就要”靠风来补“。

程冰称,虽然电力结构以火电为主,但在东北目前火电发电不足的状态下,负荷的安排受新能源的出力影响就非常大了。以辽宁为例,辽宁地区的供电能力比以往更加依赖风电,“靠天吃饭”。他表示,入冬之后,风电发电能力可能会有明显提升。“东北冬天风大,冬天风电出力比夏天高很多。”

袁家海亦分析称,如果煤电厂今年能够正常发电的话,东北绝对不会出现电力短缺的问题,也不会出现这么大波动。“东北长期电力装机是富裕的,之所以今年东北出现电力短缺,这可以说是2008年以后从来没有出现过的事,我可以说一直到今年装机依然是富裕的,只是现在停机太多了。”

避免一刀切

林伯强坦言,居民消费用电仅占东北地区总发电量的15%左右,而工业用电达到70%。只要关掉一个高耗能的工厂就可以保障所有居民的用电。由于居民的用电比例很小,所以不值得动用居民的生活用电,这对电力有序供应其实没有起到多大作用,反而引起了巨大的反响,对东北地区造成了负面影响。此次事件可以说是一次偶发性事件,政府会保障居民用电,问题会很快解决的。

而对于关闭高耗能企业,林伯强表示,这只是一个说法,现实中不会这样。可以限产,但是全关影响太大。来自蒙东地区的某国家电网工作人员秦力(化名)表示,现在有很多河北地区的企业都搬到了蒙东地区,以唐山某钢铁企业为例,搬迁到蒙东地区之后,还专门为其建设供电厂,这都是需要巨大电量的。类似于这样总投资超过100亿元的企业,直接关闭会造成更大的损失。

巴黎商学院教授赵克锋则认为,政府对哪些高耗能企业对社会贡献的轻重缓急应该心里有数,如验证比特币一个交易,用电足够美国普通家庭一个月的耗电,在这个阶段,关闭部分是合乎优化原则,中国可充分利用国家意志跟市场经济作相互补充。这次也是地方经济的一大考验,要加快能耗的升级换代和管理。

对于双碳目标之下,后续各地区如何有序保障供电情况,世界低碳城市联盟秘书长章柏幸表示,中共中央政治局早在今年7月30日就已经召开会议要求,要统筹有序做好碳达峰、碳中和工作,尽快出台2030年前碳达峰行动方案,坚持全国一盘棋,纠正运动式“减碳”,先立后破,坚决遏制“两高”项目盲目发展。对于近期各地限电的原因,要客观分析实际情况,务必要避免为了双碳目标而破坏民生,务必要杜绝为了双碳目标而紧急上马某些不成熟的项目。

此次东北地区限电问题也反映了能源结构的产能规划问题,此次事件是否能够给高耗能企业一下压力,倒逼高耗能企业被迫关停?

中国社会科学院世界经济与政治研究所、国家全球战略智库国际大宗商品研究室主任、研究员王永中表示,政府在推动高耗能、高排放企业退出的时候要谨慎,因为现有的高耗能企业对于生产发展是有帮助的,比如水泥。总的来讲,低碳要保障生产和居民正常生活,不能破坏生产,也就是国家说的不能“运动式减碳”,要有弹性指标,因地制宜。比如东北突然的季节性变化,天气冷了,或者企业突然订单增加,需要留有可调控的空间,指标不能过于死板,否则地方完不成作业,还是会一刀切,这样对经济和能源的长远发展不利。

王永中认为,一方面要推动企业减排,另一方面要有弹性空间。既不能给太大压力同时又能主动减排。现在通过碳市场方式,能耗低的企业经营得很好,能耗高的企业就慢慢被市场淘汰,要通过市场竞争的方式被淘汰,而不能通过行政的手段一刀切的手段去关停。

东北拉闸限电对于其他省份和地区进行节能减排,合理安排产能有着怎样的启示?王永中表示,从全国角度来讲,一方面,对于国家规定的指标,地方政府每个月都要控制,不能集中到后几个月再去控制,减排要平缓,同时国家发改委每个月都要监控;另一方面,指标另外要有弹性,面对突发情况要有可调整的空间。

对于各地方的产能平衡问题,林伯强表示,各地方平时就需要关注用电问题,提前预警并提出解决方案,针对所有企业和居民有计划地安排。不能出了问题以后采取一刀切的措施。

对于未来如何更好地保障用电平衡,赵克锋表示,本轮限电,并非中国特有,而是全球性的,源于全球能源结构过快过早地向绿色能源调整,传统能源投入不足。疫情突发,能源供需节奏被打乱,供需矛盾加剧,造成全球性的缺电。在“双碳”目标推行的当下,国内需要采取更加有效的用电调控,从开源节流两个方向努力解决用电困难问题。

他指出,开源方面,基于疫情造成的产能萎缩问题,要重新规划能源结构的优化进程,提高动力煤发电产能,优先保障人民生活、企业生产的稳定。

节流方面,政府要以平稳度过今年冬天用电高峰期为短期目标,加强对民众和企业用电的计划和指导,平滑电力使用,共度缺电期。

王永中认为,双碳目标不断推进之下,各种问题慢慢显露,但是也会随着市场的发展和政策的推进慢慢不断解决,未来,高耗能的落后企业逐步被淘汰,整个行业出现大洗牌的现象是有可能的。

由近期各地出台的有序用电政策可以看到,随着双碳目标的持续发展,未来仍然会出现一些问题,如何避免“一刀切”和“赶作业”,对于地方政府和企业来说尤为重要。

正如章柏幸所说,双碳目标带来的产业结构转型必然会带来阵痛,但不能因为“阵痛必然存在”就可以不经过科学规划而“胡乱动刀”。

(应采访对象要求,文中程冰、徐国亮为化名)

(编辑:孟庆伟 校对:颜京宁)

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