為什么說我國(guó)電力系統(tǒng)效率低？

　　最近工作上，搞太多增量配網(wǎng)、多能互補(bǔ)、微電網(wǎng)等電改相關(guān)的東西了，也不算特別順利，回歸技術(shù)層面，回歸本源，說一千道一萬，電改的目的不就優(yōu)化系統(tǒng)效率么，那么就談?wù)勑史矫娴氖聝骸?/p>

　　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，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，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，先說說效率不高的表現(xiàn)，就從三個(gè)指標(biāo)說起。

　　首先說說，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年以來年度最低，火電企業(yè)日子相當(dāng)難過。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 50%，其他電壓等級(jí)也類似。

　　近年來，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)棄光就不說了，非常嚴(yán)重的問題;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，峰谷差越來越大，除華北電網(wǎng)32.5%和西北電網(wǎng)29.4%外均超過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，不是說不可靠，而是某些方面太可靠，過于冗余了。

　　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。

　　上面說國(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)管理效率就不說了，都知道國(guó)外電力市場(chǎng)開展的早，這兩方面肯定大幅領(lǐng)先國(guó)內(nèi)。

　　重點(diǎn)說說設(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 萬千瓦時(shí)/千米和 1486 萬千瓦時(shí)/千米，我國(guó)是972 萬千瓦時(shí)/千米。

　　澳大利亞電網(wǎng)40%的500kV線路的平均負(fù)載率超過50%，上面看到的華東電網(wǎng)是8%，多大的冗余和浪費(fèi)。

　　又要說到特高壓了，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，供電安全問題是最大的問題，帽子問題，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)別越來越模糊。可靠性問題大都同時(shí)是經(jīng)濟(jì)性方面的問題，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)估近年來也開始做了，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)被證明了無數(shù)次了，就不多說了。

　　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，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。