上海能源發展的重要判斷與建議

唐憶文 黃 玥 上海市發展改革研究院

近幾年，上海能源發展的外部環境將發生重大變化。盡管國內外能源供需矛盾總體趨于緩和，全球能源科技日新月異，節能環保成為國內外共識；但國際能源政治博弈有增無減，推動國際油價持續探底，新一輪能源變革已呼之欲出。鑒于國際能源形勢和國內能源發展實際，我國政府已明確將能源革命作為未來很長一段時期內我國能源發展的中心工作，這對上海能源發展提出了全新的要求。

對上海能源發展而言，未來幾年將成為一個機遇與挑戰并存的關鍵時期，經濟發展新常態與城市發展新階段相交織，能源消費增長放緩，特大型能源消費城市用能特點日漸凸顯。基于對新常態下上海能源發展的深入研究，初步提出以下八個方面的重要判斷：

1 能源需求進入低速增長期，能源峰值將在2025年前出現

“十二五”時期是上海能源歷經近20年持續高速增長后的首次明顯放緩，能源消費總量年均增速從“十一五”的6.4%下降到“十二五”前三年的2%左右，全市最高電力負荷年均增速從9.1%下降到3%左右。“十三五”期間，隨著上海經濟進入新常態以及人口規模、用地規模的控制力度加大，上海能源需求增速還將進一步放緩。由此，我們判斷上海能源需求增長將進入長期低速期，能源供需矛盾將不再突出。預計到2020年上海市能源需求總量基本可以控制在1.3億t標準煤以內，年均增速控制在2%～3%，在未進行重大產業布局調整的情況下，2025年前上海將出現能源峰值，初步判斷將在1.4億t標準煤內，比國家提前5年。

2 隨著上海城市地位的不斷提高，能源安全保障工作要求更高

上海正在向全球城市邁進，隨著上海城市影響力不斷提高，能源安全工作也備受矚目。

（1）電力方面，要全面提高城市電網突發事件的應急響應能力。上海電網是我國最大的城市電網，目前已經形成了雙環八通道的格局，市內電源供應能力占60%左右,市外來電供應能力占40%左右。隨著上海市外來電的不斷增多，保障市外來電的安全與備用已成為未來上海電力安全的突出問題。但在目前上海已建成的八條市外輸電通道中，800 kV向上直流單一通道輸送能力占比較高，輸電能力為640萬kW，占上海市外來電的比重接近60%，占全市電網用電最高負荷的比重已經達到24%。而且，向上直流通道輸電距離較長，較易受到自然災害或突發事件影響，如在高峰負荷時出現斷電問題將使上海電網產生1/5的瞬時缺口，存在出現類似“2003年美加大停電”的風險，影響程度甚至會超過2013年6月5日的上海中心城區停電事件。針對市外來電單一通道占比較高的問題，一般有兩條解決途徑，一是平衡市外通道輸電能力，不同通道間形成互補關系；二是增強城市突發事件的應急響應能力。但就目前電網的突發事件應急響應能力而言，上海電網的故障恢復時間明顯過長，為發達國家的2倍左右，特別是部分電網關鍵設備需要通過國外進口，維修和更換都需要依靠外國企業，大大增加了故障排查的復雜性和維護維修時間。上海電網的故障檢測和預警能力依然不足，電網的智能化水平還有待增強，故障檢測維護維修大多依賴傳統人工手段，電網的智能檢測、智能預警、自愈性與發達國家存在較大差距，要保障上海如此巨大規模的城市電網供應安全需要全面提高城市電網突發事件的應急響應能力。

（2）天然氣方面，要進一步均衡布局氣源通道，增強應急儲備能力。目前，上海已基本形成“4+1”的多氣源結構，天然氣供應能力超過75億m3，從總量看供應能力充足，從結構看尚存在兩個問題：一是單一氣源比例過高，洋山港進口LNG的供應量達到35億m3，占比接近50%，并通過40多公里的輸送通道連接城市氣網，一旦發生突發事件供應中斷將對全市天然氣保障帶來很大影響。二是天然氣氣源布局基本都集中在城市的南部和西部，東部和北部明顯缺少，僅有五號溝LNG應急儲備站12萬m3（氣態7 200萬m3）的儲氣能力，應急能力仍然捉襟見肘。因此，在進一步拓展氣源通道的同時，平衡各氣源之間的供應能力，并在天然氣消費集中片區規劃布局新的儲備設施，才能滿足作為國際大都市的上海未來天然氣安全供應的要求。

建議：上海應從城市能源安全保障的角度出發加強城市能源基礎設施建設：一是加快建設天然氣調峰電廠；二是進一步完善多氣源結構，積極開發大東海油氣田，進一步落實中俄東線天然氣項目；三是加強天然氣的儲備設施建設，擴建五號溝LNG儲備站，在北部石洞口規劃研究規劃新LNG儲備站。另外，在增強突發事件應急響應能力方面，上海應進一步完善能源應急保障預案，提高電網和氣網的智能化水平，完善能源互補機制和安全備用機制，制定更嚴厲的安全風險防控體系和考核辦法，編制業務全覆蓋的安全風險質量管控手冊，重新梳理和深入排查安全隱患，加強突發事件應急演練。

3 能源結構優化成效顯著，進一步調整優化要出狠招

“十二五”時期，通過削減分散燃煤、節能減排和增加天然氣供應能力等手段，上海市能源結構優化取得顯著成效，煤炭占一次能源比重從2010年的49.6%下降到2013年接近40%，天然氣占比從2010年的6.1%上升到2013年的接近10%，未來上海能源結構進一步優化的難度加大。

（1）煤炭方面，進一步的減量化需要產業結構和電源結構的重大調整。削減分散燃煤工作將于2017年基本完成，本市煤炭消費集中在發電、鋼鐵、化工三大產業，煤炭消費減量要“啃硬骨頭”。按2013年統計數據，上海煤炭消費總量為5 686萬t，其中申能、上電股份、華電三家電力企業的煤炭消費為3 243萬t、華誼、上石化、高橋石化三家化工企業的煤炭消費為528萬t，寶鋼集團的煤炭消費為1 405萬t，煤炭消費集中度達到91%，分散燃煤僅有510萬t。下一步煤炭減量化只能依靠關閉煤電廠和減少鋼鐵、化工的產能，任務艱巨。

（2）天然氣方面，需求增長后勁不足，需要開辟新的用氣領域。目前，本市居民用氣已經基本實現天然氣化，工業用氣沒有新的增長點；未來，上海天然氣的需求增長需要依托燃氣電廠和開辟交通用氣領域。據初步測算，如未開拓新的用氣領域，預計2020年，天然氣占比僅能達到10%左右，在國家已經提出全國2020年天然氣占比達到10%的要求下，這一目標顯然太低。

（3）可再生能源方面，資源有限且瓶頸頗多，完成國家下達的目標尚有困難。根據上海市分布式光伏資源普查和風電資源勘探結果，上海“十三五”光伏和風電規劃目標上限為185萬kW和220萬kW，發電量占一次能源比重僅能達到1.5%。

建議：上海應采取更為重大的戰略舉措來打造能源結構優化“升級版”。

（1）嚴格控制煤炭總量。有序淘汰30萬kW和60萬kW煤電機組，大力推進煤電潔凈排放技術，控制和減少鋼鐵和化工企業的產能。

（2）加快拓展天然氣應用。有序推進天然氣電廠和燃氣分布式項目建設，示范推廣LNG船舶和LNG汽車。

（3）大力發展太陽能光伏。全面啟動“陽光行動”，積極鼓勵有條件的工業倉儲屋頂和政府性質的公共建筑屋頂率先推廣分布式光伏項目，穩妥發展陸上風電和海上風電，探索出一條“因地制宜、體制創新、市場化運作”的新能源模式。

4 產業結構調整帶來用能特征變化，峰谷差矛盾日益突出

從國際經驗看，電力和燃氣峰谷差矛盾是以建筑用能為主的超大型城市必須長期應對的共性問題。隨著上海產業向服務經濟轉型，用能特征發生變化，工業用能需求穩步下降、服務業和生活兩大領域用能需求大幅增加，峰谷差矛盾日益凸顯，上海電力峰谷差從2005年的690萬kW增加到2013年的1 202萬kW，占最高用電負荷的比重始終保持在40%左右；天然氣峰谷差從2005年的372萬m3增加到2013年的1 805萬m3，占最高日用氣負荷的比重已經超過了60%，而且未來峰谷差還會進一步加大，尖峰夏冬季疊加態勢日益明顯。在高峰時，峰谷差將帶來供應安全問題。如2013年夏季電網最高用電負荷達到2 940.3萬kW，市外來電和本地機組基本都滿負荷運行，沒有多余的應急備用機組，應對突發事件的應急能力基本喪失。在低谷時，峰谷差將帶來環境污染和設備安全問題。如每年春秋季，上海電網的谷電降到900萬kW左右，市內大量的煤電機組低負荷運行，這不僅使煤機的脫硝尾氣處理環保設施無法工作，還帶來了機組結焦和負備用不足的安全風險。目前，針對峰谷差矛盾，上海已在部分工業企業開展了需求響應試點，通過供需雙方的信息互動判斷用能主體參與削峰填谷的響應等級，但目前與之配套的動態響應電價機制改革方案尚處于探索階段，并需要配合智能電網和智能氣網的技術研發和應用推廣。

建議：上海緩解峰谷差矛盾應從供需兩個方面考慮。從供應方面，應加快建設燃氣調峰電廠，在重點用能區域推廣天然氣分布式項目，鼓勵建設備用電源和雙電源方案。在需求方面，應緊抓國家電力體制改革的機遇，按照國家改革推進進度有序放開電力市場的競爭性環節，研究和探索競爭性的電力供應銷售體系，適時出臺有利于疏導用電需求從而有效緩解電力峰谷差矛盾的電力價格改革方案，完善電力市場監管體制，積極開展電力供應需求響應試點，配合智能電網推廣建設研究制定引導調峰的動態響應電價機制，進一步完善大用戶參與調峰預案，加快探索區域微網和城市主網的智能化調峰模式，并綜合運用節能手段降低負荷需求。

5 市外來電參與市內調峰機制仍未理順，降低了市內煤電機組的經濟性和安全性

過去10多年，上海市外通道輸電能力穩步增長，市外凈輸入電量從2005年的185億kWh時上升到2013年的439億kWh，占全社會用電量的比重從20%上升到31%；市外日輸入最大電力從512.8萬kW上升到2013年的1 119.6萬kW，占最高用電負荷比重從31%上升38%，為本市電力安全保障做出了重要的貢獻。但目前市外來電發展面臨著低碳發展和調峰需求的兩難選擇，低碳發展要求上海市外來電應盡量爭取更多的水電和核電，提高外來電中的非化石能源比重；調峰需求又要求上海市外來電應盡量減少水電和核電，提高可參與本市電力調峰的火電機組的比重。就目前上海市外來電結構來看，帶基荷運行的水電和核電占比過高，僅西南水電就占到了市外來電的50%以上，在這幾年上海電力需求增速顯著放緩的情況下，外來電的進一步增長擠壓了本地電源的利用小時數，市內煤機利用小時數從過去5 000小時以上下降到4 100～4 200小時左右，長期處于低負荷運作的工況下。根據已明確的市外來電測算，“十三五”期間，市外來電占最高用電負荷比重將維持在50%的高位，本地煤機利用小時數將可能長期維持在較低水平，這不僅會降低煤電的經濟性和轉化效率，還將帶來環境污染加劇、設備加速老化等一系列問題，可能會誘發電力系統性安全風險。

建議：面對國家電力體制改革將拉開帷幕，國家層面、區域層面和地方層面的電力供需體系都將發生重大調整，競爭性的電力供需市場將逐漸形成的形勢。上海應緊密跟蹤和充分落實電力體制改革的政策導向，參與國家跨區域電力體制改革和構建競爭性電力交易市場，適時參與跨區域電力供需方的雙向交易，鼓勵市外來電參與市內電力調峰；優化市內電源調度機制，完善機制的低負荷運行補償機制，保證高效清潔煤電機組的利用小時，加強煤電機組的定期保養和檢修工作。

6 能源科技日新月異，上海要在某些領域搶占制高點

當前，全球能源技術創新進入高度活躍期，呈現出多點突破、加速應用、擴展全球的特點，并將持續引領能源領域巨變。從供應側看，勘探和開采技術（包括常規和非常規油氣資源）不斷突破，太陽能等可再生能源技術持續升級，IGCC和CCS等化石能源清潔利用技術逐步成熟。從需求側看，分布式能源技術、儲能技術和信息技術的融合發展將推動能源系統效率倍增。同時，電氣化革新和能效革命也將成為未來十年內世界各國的能源投資重點，“系統思維”的框架將有助于優化能源跨行業整合。“十三五”期間，國家將能源科技創新作為能源發展的重要抓手，提出追趕和跨越并重的方針和建設能源科技強國的目標，力爭到2020年實現能源科技總體接近世界先進水平。長期以來，能源科技在上海科技領域中具有較好優勢的重點發展領域，涌現出了一批能源技術創新市場主體和具有較高知名度的能源示范項目。未來隨著上海建設具有全球影響力的科技創新中心的不斷推進，上海有望在先進核電、燃氣輪機、700℃超超臨界煤機、煤機煙氣潔凈排放技改、微燃機、深海鉆井、氫能與燃料電池、IGCC、超導等一批具有優勢的重大能源技術領域取得突破性進展。

建議：上海應基于國家明確的能源科技創新重點，梳理符合國家能源技術方向體現上海自身優勢的上海能源科技創新技術清單，制定上海能源科技創新專項行動計劃，明確未來上海能源科技創新的重點扶持領域；扶持本地能源技術研發企業和團隊，依托重大工程和示范項目推進科技自主創新，支持有條件的區域建設能源先進技術的應用示范區。

7 環保要求不斷提高，上海要率先推廣煤電潔凈排放技術

“十二五”期間，上海深化推進能源領域污染減排工作，大力推進燃煤機組高效除塵改造，積極推動VOCs試點項目，提前完成了國家下達的各項節能減排指標。隨著公眾對清潔空氣的訴求不斷提高，能源清潔化發展要求也不斷提高。煤電機組的清潔化改造是減少燃煤污染物排放的重要舉措之一，也是目前最容易推廣的環保技術，根據最新投產的國家環保示范工程漕涇電廠潔凈排放的檢測結果，改造后的燃煤電廠排放完全可以達到天然氣電廠的國家排放標準。如果能將該技術在全市同類型的煤電機組全面推廣，可大幅削減煙塵、SO2、NOx等污染物。

建議：上海應嚴格控制煤炭消費總量，大力實施能效提升和煤電清潔計劃，大力推進燃煤電廠潔凈排放技術改造；加強能源領域的污染排放控制，加強能源生產、運輸、消費等各環節的環保監管，加強對能源設施的實時動態監測及污染排放警示。

8 主動對接國家能源體制革命，發揮體制改革和機制創新在能源發展中的保障作用

“十三五”是國家大力推進能源體制改革和機制創新的重要時期，預計在國家的統籌推進下，能源的體制改革和機制創新將會有重大突破。長期以來，上海是改革的前沿陣地，為我國改革開放和市場化體制的完善做出了重要貢獻。在能源領域，上海始終堅持在國家能源體系框架下，健全和完善地方能源體制，在試點項目、示范區域、能源價格、能源儲備等方面發布了相關政策，特別是上海出臺的天然氣分布式項目的扶持政策一直被作為地方能源政策標桿。隨著國家能源體制革命的深化推進，許多能源體制改革和機制創新領域的重大舉措需要地方加以試驗和落地，能源的市場化改革需要試點推動。因此，主動對接國家能源體制革命，在部分領域爭取先行先試，必將成為未來上海能源工作的新要求。

建議：上海應順應國家深化改革趨勢，推動能源體制改革大方針、大政策落地，在能源發展和結構調整中發揮重要作用；結合自身在市場、金融、貿易等領域的優勢，積極在新能源金融創新、能源投資貿易、電力就近消納、局部能源價格改革（如尖峰負荷價格）等領域形成示范和突破；在重點區域和重點領域突破示范，研究設立能源綜合改革示范區，在具備條件的區域，如化工區，開展直供電試點，針對分布式光伏和燃氣分布式能源項目，開展就近消納和區域售電試點，開展充電樁的建設模式和公共充電樁規劃模式示范試點；推進能源信息的開放和互聯互通；在進一步建立和完善信息安全制度的基礎上，選擇充電樁和光伏分布式項目作為試點以推進信息公開。