“十四五”能源電力發(fā)展的重大問題探討

　　“十四五”時期是我國由全面建成小康社會向全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家邁進的關(guān)鍵時期，能源行業(yè)也將進入轉(zhuǎn)型變革的攻堅期。隨著能源革命深入推進，能源高質(zhì)量發(fā)展要求更加突出，供需格局將發(fā)生深刻變化，綠色轉(zhuǎn)型任務(wù)愈發(fā)艱巨；能源安全仍面臨多重挑戰(zhàn)，新舊風險交織并存；基礎(chǔ)設(shè)施不斷融合發(fā)展，新模式新業(yè)態(tài)將創(chuàng)造發(fā)展機遇，帶動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

　　本文通過相關(guān)情景預測分析，深入研判近中期能源發(fā)展形勢，圍繞“十四五”能源電力發(fā)展的部分關(guān)鍵問題提出發(fā)展展望及政策建議，以期為“十四五”能源規(guī)劃前期研究工作提供借鑒。

　　能源電力需求

　　我國經(jīng)濟已進入高質(zhì)量發(fā)展階段，從短期來看，受世界經(jīng)濟增長下滑、中美經(jīng)貿(mào)摩擦等外部不利條件影響，GDP增速出現(xiàn)放緩跡象，能源電力需求增速亦隨之相對放緩。

　　終端能源需求保持低速增長，預計2025年接近40億噸標準煤，增量主要來源于建筑和交通部門。預計“十四五”期間，我國終端能源需求保持1.2%~1.5%的增長速度，2025年達到38.0億~39.6億噸標準煤（終端能源需求量按電熱當量法計算）。

　　工業(yè)部門用能已經(jīng)進入峰值平臺期，2025年前保持在21.0億~22.2億噸標準煤的高位水平，占比約為55%；建筑行業(yè)隨著城鎮(zhèn)化進程推進和居民舒適度要求提升，用能高速增長，2025年約為9.4億~9.6億噸標準煤，占比為24%~25%；交通部門受居民出行需求增加和運輸行業(yè)發(fā)展升級的影響，用能持續(xù)攀升，2025年約為6.5億~7.0億噸標準煤，占比為17%~18%。

　　“十四五”期間全社會用電量年均增速預計為4%~5%，2025年達到約9.5萬億千瓦時，最大負荷增速快于用電量增速，負荷峰谷差呈增大趨勢。

　　我國電力需求總量將持續(xù)增長，預計2025年全社會用電量將從2018年的6.9萬億千瓦時增長至9.5萬億千瓦時左右，年均增速4%~5%。

　　“十四五”期間最大用電負荷增速快于用電量增速，尤其是隨著空調(diào)、電采暖等設(shè)施日益普及，顯著推高了最大負荷水平，2025年將達到16億千瓦左右，用電負荷峰谷差達4億千瓦左右，電力平衡將成為電力系統(tǒng)規(guī)劃運行的關(guān)鍵制約因素。

　　電氣化水平持續(xù)提升，2025年電氣化率將達到30%左右，電能超過煤炭成為最主要的終端用能品種，建筑部門成為電氣化率提升的“第一引擎”。隨著新一輪電氣化快速推進，電能占終端能源需求的比重持續(xù)提高，2025年有望達到29%~31%。

　　工業(yè)是我國電力消費的主要部門，隨著我國產(chǎn)業(yè)向中高端邁進，高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)工藝用電量將顯著提升，預計2025年工業(yè)部門用電量約占全社會用電量的58%。

　　建筑部門電力需求增長明顯快于工業(yè)部門，成為電氣化率的第一增長極，采暖成為電能替代的重要領(lǐng)域，預計2025年建筑部門用電量約占全社會用電量的36%。交通部門用電量基數(shù)小，隨著電動汽車的進一步推廣普及，2025年約占全社會用電量的3%。

　　能源電力供應

　　我國能源供給保障能力逐步增強，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革將深入推進，“十四五”期間持續(xù)推動煤炭的清潔利用，加強清潔能源在能源供給方面的有效貢獻，切實緩解能源發(fā)展不平衡不充分問題。

　　一次能源需求總量增速持續(xù)放緩，化石能源需求量預計在2025年前后達到峰值43億~44億噸標準煤，非化石能源占一次能源比重穩(wěn)步提升，2025年有望超過20%，提前實現(xiàn)2030年發(fā)展目標。預計我國一次能源需求總量2025年達到55億~56億噸標準煤（一次能源需求量按發(fā)電煤耗法計算），化石能源需求量在2025年前后達峰，峰值約為43億~44億噸標準煤。

　　煤炭總量規(guī)模仍處于峰值平臺期，峰值約28億噸標準煤，但煤炭占一次能源需求的比重持續(xù)下降，2025年降至50%以下，比當前水平下降近10個百分點。

　　石油需求量穩(wěn)中有升，2025年達6.7億~7.1億噸標油，占一次能源需求的比重約為17%~18%。

　　天然氣需求量上升明顯，2025年增至4100億~4500億立方米，占一次能源需求比重增至10%~11%。

　　水能和核能保持相對穩(wěn)定，2025年占一次能源需求分別約為8%和4%。

　　風能和太陽能開發(fā)利用水平持續(xù)提升，2025年占一次能源需求比重達到5%~6%和2%~3%。

　　非化石能源占一次能源比重穩(wěn)步增長，2025年有望達到21%~22%。

　　2025年我國電源裝機總?cè)萘繉⑦_到26億~29億千瓦，其中煤電裝機容量12億~13億千瓦，是我國實現(xiàn)經(jīng)濟可靠電力供應的重要保障，“十四五”期間煤電仍有1億~2億千瓦增長空間，離達峰尚有距離。“十四五”期間我國電源裝機保持較快增長，預計2025年達到約26億~29億千瓦，各類電源呈現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢。

　　為應對“十四五”期間的電力需求增長和新能源滲透率提升，煤電仍是最為經(jīng)濟可靠的選擇。預計2025年煤電裝機容量將達到12億~13億千瓦，即“十四五”期間仍有1億~2億千瓦的增長空間。針對東中部地區(qū)逐步凸顯的負荷缺口，在控制煤炭消費總量的前提下可適當放寬部分省份煤電建設(shè)約束，充分發(fā)揮其對電力平衡的支撐作用，提升電力供應保障能力。

　　2025年我國風電、光伏發(fā)電裝機有望實現(xiàn)“雙4億”發(fā)展規(guī)模，布局繼續(xù)適當向東中部傾斜，新能源發(fā)展進入平價上網(wǎng)時代。考慮國家能源轉(zhuǎn)型要求、發(fā)電成本下降等因素，“十四五”期間新能源增長動力依然強勁。

　　規(guī)模上，預計2025年我國風電、光伏發(fā)電裝機將分別達到4億千瓦左右。布局上，應堅持新能源集中式與分布式開發(fā)并舉，繼續(xù)推動東中部地區(qū)新能源發(fā)展，充分利用東中部的消納市場空間，在具備消納條件的情況下穩(wěn)妥推進“三北”地區(qū)新能源開發(fā)。此外，“十四五”期間新能源將逐步實現(xiàn)平價上網(wǎng)，擺脫國家財政補貼依賴意味著新生事物發(fā)展成熟，開啟產(chǎn)業(yè)發(fā)展新階段。

　　能源電力安全

　　保障能源安全是我國“十四五”期間面臨的重大戰(zhàn)略問題。當前，我國油氣對外依存度持續(xù)攀升，國際局勢復雜變化對我國保障能源安全不斷提出新挑戰(zhàn)、增添新風險。大力發(fā)展清潔能源、提升終端電氣化水平是解決能源安全的重要方向。與此同時，高度清潔化、電氣化、智能化會增加電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行風險和網(wǎng)絡(luò)安全隱患。因此亟需多措并舉，確保能源安全和電網(wǎng)安全。

　　我國石油對外依存度將在高位徘徊，天然氣對外依存度逐年上升，提升電氣化水平有助于提高能源自給率。能源對外依存度、石油對外依存度和天然氣對外依存度在“十四五”期間均呈上升態(tài)勢，預計2025年分別達到17%~19%、70%~72%和47%~52%，能源安全問題亟需引起重視。

　　在電氣化水平更快提升的情景下，油氣需求峰值較低且達峰時間提前?；谙嚓P(guān)模型預測和情景分析，2025年電氣化率提升1%，能源對外依存度、石油對外依存度和天然氣對外依存度分別降低約1%、1%、2%。

　　“十四五”期間我國電力系統(tǒng)安全將面臨新能源滲透率提高、能源信息融合程度增強兩方面的全新考驗。“十四五”期間新能源滲透率仍將持續(xù)提升，其在出力置信水平、轉(zhuǎn)動慣量等方面的劣勢將對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行造成負面影響，特別是大量分布式新能源接入配電網(wǎng)，系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題將呈現(xiàn)出新特征。

　　同時，數(shù)字化技術(shù)廣泛應用于電力系統(tǒng)后，存在網(wǎng)絡(luò)攻擊與數(shù)字系統(tǒng)可靠性風險，帶來一系列非傳統(tǒng)安全問題，應在“十四五”期間得到充分重視。

　　基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展

　　隨著跨領(lǐng)域交叉科學技術(shù)的創(chuàng)新突破，“十四五”期間能源基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展將呈現(xiàn)融合協(xié)同的新模式，以打破豎井壁壘、實現(xiàn)更大范圍的提質(zhì)增效，既包括不同能源系統(tǒng)間的融合發(fā)展，也包括能源與交通、信息基礎(chǔ)設(shè)施的融合發(fā)展。

　　從能源系統(tǒng)自身來看，“十四五”期間綜合能源系統(tǒng)有望成為我國能源提質(zhì)增效的發(fā)展方向，電、熱、氣等不同能源系統(tǒng)之間相互耦合逐步增多，電-熱協(xié)同宜作為發(fā)展重點，工業(yè)園區(qū)將成為突破口。“十四五”期間，阻礙我國多能互補發(fā)展的“豎井式”壁壘有望在一定程度上得以打破，疊加多能轉(zhuǎn)換與集成優(yōu)化技術(shù)進步，綜合能源系統(tǒng)將迎來發(fā)展機遇期。

　　領(lǐng)域方面，電-熱協(xié)同互補潛力較大，熱力系統(tǒng)時間慣性大的特點決定了其可為電力系統(tǒng)提供靈活調(diào)節(jié)資源，適合作為“十四五”期間發(fā)展重點。區(qū)域方面，工業(yè)園區(qū)能源需求密度較高且類型多元，有望成為綜合能源系統(tǒng)落地發(fā)展突破口，城市新區(qū)和大型能源基地亦具備一定發(fā)展?jié)摿ΑＭㄟ^優(yōu)化電、熱、氣供應設(shè)施布局，促進規(guī)劃和運行層面的多能互補，將助力我國能源利用提質(zhì)增效。

　　從能源與交通融合來看，電動汽車充電設(shè)施與交通系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化是“十四五”期間能源、交通兩類傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展的主要形式。

　　隨著電動汽車滲透率持續(xù)提升，充電樁、充（換）電站將成為基礎(chǔ)設(shè)施的重要增量，是能源系統(tǒng)與交通系統(tǒng)的關(guān)鍵耦合點，宜通過跨系統(tǒng)協(xié)調(diào)規(guī)劃推動能源交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展建設(shè)一體化，通過車聯(lián)網(wǎng)等平臺實現(xiàn)“車樁網(wǎng)”運行優(yōu)化一體化。此外，站址協(xié)同利用也是能源交通融合發(fā)展的體現(xiàn)形式，如基于變電站建設(shè)充換電站、依托交通基礎(chǔ)設(shè)施布局分布式能源等。

　　從能源與信息融合來看，能源系統(tǒng)將與5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)耦合發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施復用成為重要著力點。發(fā)展新型基礎(chǔ)設(shè)施，支撐數(shù)據(jù)驅(qū)動的新興產(chǎn)業(yè)落地，是未來一段時間我國經(jīng)濟內(nèi)生增長的重要邏輯。

　　“十四五”期間，能源基礎(chǔ)設(shè)施將與數(shù)字驅(qū)動的新型基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)融合發(fā)展。一方面，依托已有能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)5G基站等新型基礎(chǔ)設(shè)施，減少征地與基建成本，近期有望在桿塔復用、綜合管廊等方面取得突破。另一方面，數(shù)字革命將成為能源革命的重要驅(qū)動因素，通過推動電網(wǎng)、油氣管網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，將充分提升能源系統(tǒng)運行效率和服務(wù)水平，培育新業(yè)態(tài)、新模式，促進行業(yè)生態(tài)進化。

　　新元素新業(yè)態(tài)

　　在技術(shù)發(fā)展突破、政策鼓勵支持、商業(yè)模式創(chuàng)新等多方面因素作用下，近年來能源電力系統(tǒng)中涌現(xiàn)出一批新元素新業(yè)態(tài)，尤其以需求響應、儲能、虛擬電廠、氫能、綜合能源服務(wù)等為典型代表，有望在“十四五”期間取得長足發(fā)展。

　　需求響應應成為“十四五”電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和調(diào)度運行中的重要資源，2025年響應規(guī)模有望達到7000萬千瓦，將以市場化方式優(yōu)化延緩電源電網(wǎng)投資。

　　“十四五”期間我國東中部區(qū)域負荷高峰時段電力供需平衡將面臨較大壓力，考慮到占最大負荷5%的尖峰負荷通常僅持續(xù)數(shù)十小時，且夏峰、冬峰中降溫、采暖負荷占比均已接近30%，負荷調(diào)節(jié)潛力可觀。

　　我國需求側(cè)資源利用正從行政式管理向市場化響應轉(zhuǎn)變，但面臨電價機制不靈活、市場機制不成熟、參與主體不廣泛等問題。“十四五”期間如相關(guān)機制能夠逐步理順，預計2025年我國需求響應規(guī)模有望達到7000萬千瓦，占最大負荷的4%左右。需求響應參與電力供需平衡，有助于提高電力系統(tǒng)運行效率、延緩電源電網(wǎng)投資。

　　電化學儲能迎來提質(zhì)增效的發(fā)展新階段，在相關(guān)市場機制建立健全的情況下，“十四五”期間仍有較大發(fā)展?jié)摿Α１M管電化學儲能發(fā)展環(huán)境面臨變化，預計“十四五”期間仍將總體呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢，階段性困境將倒逼儲能行業(yè)實現(xiàn)提質(zhì)增效。

　　電源側(cè)儲能以配合電源機組調(diào)峰調(diào)頻為主，將成為促進新能源消納和保障電力系統(tǒng)安全高效運行的關(guān)鍵元素；電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展前景尚不明朗，預計“十四五”期間增長空間有限；用戶側(cè)儲能的商業(yè)模式相對多元，在“十四五”期間發(fā)展?jié)摿捎^。隨著輔助服務(wù)市場、現(xiàn)貨市場以及容量市場的逐步建立健全，儲能的系統(tǒng)價值將得以充分體現(xiàn)，有效保障儲能項目的投資回收途徑。

　　虛擬電廠將成為整合利用用戶側(cè)資源的重要手段，促進分布式能源高效利用。虛擬電廠是互聯(lián)網(wǎng)思維與前沿信息技術(shù)促進能源電力系統(tǒng)業(yè)態(tài)創(chuàng)新的典型代表。隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)逐步建成，“十四五”期間虛擬電廠有望迎來爆發(fā)式增長階段。

　　基于商業(yè)模式創(chuàng)新，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、先進調(diào)度控制技術(shù)，對各類分布式能源、儲能、交互式用能設(shè)施進行整合調(diào)控，作為一個特殊電廠參與電網(wǎng)運行和市場交易，為電力系統(tǒng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)，對未來提高分布式能源系統(tǒng)友好屬性、保障電力安全供應大有裨益。

　　氫能技術(shù)進入試驗示范期，“十四五”是產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要布局階段，有望成為新的投資熱點。“十四五”期間氫能占終端能源需求比重仍處于較低水平，預計不超過1%，但“十四五”是影響我國氫能產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要布局期，是氫能及燃料電池技術(shù)創(chuàng)新突破的攻堅期，如能夠加強頂層設(shè)計，科學布局氫能及燃料電池技術(shù)研究和示范，并形成相關(guān)技術(shù)標準，將為產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

　　在生產(chǎn)側(cè)，降低氫能制取的成本和環(huán)境代價是發(fā)展方向；在輸配側(cè)，氫能液態(tài)、固態(tài)高效儲運技術(shù)是重點攻關(guān)課題；在消費側(cè)，結(jié)合重卡、輪船等應用場景的燃料電池研發(fā)和試驗示范將進一步加強。

　　綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)將進入快速成長階段，亟需打破體制和技術(shù)壁壘，提升能源一體化供應保障能力，滿足客戶高質(zhì)量能源服務(wù)需求。

　　綜合能源服務(wù)是面向能源系統(tǒng)終端，通過能源品種組合、技術(shù)進步、商業(yè)模式創(chuàng)新、系統(tǒng)集成等方式，使客戶收益或滿足感得到提升的行為，既有簡單組合式的“綜合”，又有融合創(chuàng)新式的“綜合”。國內(nèi)大型能源企業(yè)、新興能源公司、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等紛紛布局，面向客戶提供能源整體解決方案，滿足其多元化、定制化能源需求。

　　“十四五”期間我國綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)將進入快速成長期，預計市場潛力將從0.5萬億~0.6萬億元增長到0.8萬億~1.2萬億元。能源產(chǎn)業(yè)亟需打破體制壁壘和技術(shù)壁壘，提升綜合能源規(guī)劃、建設(shè)、運營、交易能力，進一步完善能源價格的市場化機制，拓展能源增值服務(wù)的利潤空間，更好滿足終端用戶降本增效的需求。

　　政 策 建 議

　　一是進一步發(fā)揮戰(zhàn)略規(guī)劃的引領(lǐng)作用。立足“五位一體”總體布局，積極探索把握新時代能源發(fā)展規(guī)律，盡快確立“十四五”及更長一個時期的能源發(fā)展規(guī)劃，出臺推動能源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見，積極融入、主動服務(wù)國家重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，不斷推進“四個革命、一個合作”向縱深發(fā)展。

　　二是系統(tǒng)性制定能源轉(zhuǎn)型相關(guān)政策。推進終端電能消費占比持續(xù)提升，鼓勵化石能源清潔化利用，促進清潔能源高效化發(fā)展，切實保障國家能源安全，促進能源基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展，培育能源產(chǎn)業(yè)新元素新業(yè)態(tài)。在政策體系上，把規(guī)劃計劃和產(chǎn)業(yè)、環(huán)保、財稅金融等政策更好結(jié)合起來，不斷提升能源治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平。

　　三是深入推進能源領(lǐng)域市場化改革。逐步破除阻礙能源高質(zhì)量發(fā)展的體制機制弊端，盡快建立完善輔助服務(wù)市場、現(xiàn)貨市場等機制，探索建立容量市場，有效激發(fā)各類市場主體活力，提高常規(guī)電源機組建設(shè)的積極性，保障電力系統(tǒng)安全可靠運行。

　　四是將科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的第一動力。加強能源開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)研究，加快推進能源技術(shù)裝備自主化進程，力爭在能源數(shù)字化、大規(guī)模儲能、氫能、燃料電池等重點領(lǐng)域取得突破，以創(chuàng)新驅(qū)動提高全要素生產(chǎn)率，搶占能源轉(zhuǎn)型變革先機。（文 | 張寧，湯芳，代紅才　作者供職于國網(wǎng)能源研究院）