淺析能源局勢和火電發(fā)展

摘要：國內(nèi)部分城市開始出現(xiàn)“拉閘限電”，甚至出現(xiàn)響到民生用電，電力系統(tǒng)什么時候開始出現(xiàn)如此重大的電力缺口，在疫情影響后的后疫情時代里到底發(fā)生了什么？居民用電電價會不會漲價？冬季供暖保電和碳達(dá)峰的大考下，作為電力系統(tǒng)的主力軍火力發(fā)電又將何去何從？

關(guān)鍵詞：能源短缺;電價改革;熱電聯(lián)產(chǎn);保熱保電;碳達(dá)峰

一、前言

在新冠疫情肆虐的全球背景下，全球經(jīng)濟低迷，生產(chǎn)力萎縮，作為疫情防控做的最好的國內(nèi)，自然作為了全球生產(chǎn)的主力軍，國內(nèi)企業(yè)海外訂單增長，內(nèi)循環(huán)外循環(huán)雙馬力開足的情況下，電力需求本身也處于上升態(tài)勢。就在這經(jīng)濟活力逐步回暖時，國內(nèi)部分城市出現(xiàn)了限電，甚至出現(xiàn)響到民生，如此問題還應(yīng)該從國家內(nèi)部能源結(jié)構(gòu)說起。

二、我國能源結(jié)構(gòu)

我國能源結(jié)構(gòu)依然是以煤炭為主，綜合發(fā)展的主架構(gòu)。雖然近年來清潔能源的投產(chǎn)尤其是光伏和風(fēng)電迎來相對清潔能源版塊里較大的增幅，但是我國主體能源結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生變化。今年年初國家將碳中和碳達(dá)峰提上兩會，這將對我國能源結(jié)構(gòu)是顛覆性的影響，所以在傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型成清潔能源正是國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的基石。

三、能源短缺的原因

傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型成清潔能源勢在必行，可是轉(zhuǎn)型的過程是緩慢的也是最不可以急于求成的。但是新冠疫情的到來打亂的這一切的努力。疫情更像是一個催化劑，加速整個世界上行業(yè)分化的速率，打破了原有的全球化貿(mào)易規(guī)則。

1. 超發(fā)美元，通貨膨脹。美國為緩解疫情帶來的國內(nèi)經(jīng)濟窘境，選擇無限制發(fā)行美元，將自身的問題拋像全球，最終讓美國的廣義貨幣M2的同比增幅，一度達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的25%左右，接近中國2009年“四萬億”的水平。給全球帶來通貨膨脹的巨大壓力之下，隨之而來的是原材料的上漲，貨幣多了，蔓延到世界各地的資源，那就是石油、天然氣和煤炭價格上漲。

2. 能源出口國有意提價。對于能源生產(chǎn)國、出口國來說，疫情爆發(fā)初期價格暴跌、需求量銳減，他們損失巨大。現(xiàn)在，貨幣超發(fā)了，能源進口國（中國）的生產(chǎn)基本恢復(fù)了，需求增加了，當(dāng)然要彌補去年的損失。產(chǎn)能一定是不足的，一份的東西能夠賣上天價，那有何必去薄利多銷，抬升價格賺錢不香么。能源出口國只有資源緊缺才能賺錢，也只有資源緊缺才有讓自己的國家在國際中有更大的話語權(quán)。

3. 能源供需不平衡。需求側(cè)太強，而疫情導(dǎo)致的供給側(cè)生產(chǎn)力上不去。疫情時代經(jīng)濟重新開放，為了經(jīng)濟的復(fù)蘇，人類又再一次提升對資源的需求。因為巴黎協(xié)定，各締約國都在努力減少對煤炭的使用，并因此轉(zhuǎn)向了污染更少的潔凈能天然氣。而上個冬天的歐洲的能源危機遺留的問題并沒有解決。這導(dǎo)致歐洲正在與亞洲爭奪液化天然氣進口量。而供應(yīng)也很緊張，剛剛過去的特別寒冷冬天意味著歐洲比平時消耗了更多的資源戰(zhàn)略儲備，而且儲備沒有得到及時補充。全球不同地區(qū)的天然氣生產(chǎn)還遭到干擾與中斷，歐洲的天然氣緊縮在全球能源市場上產(chǎn)生了滾雪球效應(yīng)，石油和煤炭價格也就跟著飆升，這也沒有快速解決的辦法，短期內(nèi)很難有重大修正的跡象。

4. 拉尼娜現(xiàn)象。拉尼娜現(xiàn)象就是太平洋中東部海水異常變冷的情況。東南信風(fēng)將表面被太陽曬熱的海水吹向太平洋西部，致使西部比東部海平面增高將近60厘米，西部海水溫度增高，氣壓下降，潮濕空氣積累形成臺風(fēng)和熱帶風(fēng)暴，東部底層海水上翻，致使東太平洋海水變冷。今年將繼續(xù)經(jīng)受到拉尼娜現(xiàn)象的影響，也就是說今年冬天又將是異常的寒冷，那么煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源勢必又將迎來新一輪的價格上漲[1]。

5. 大國博弈加劇能源危機。國際上各國國際關(guān)系復(fù)雜，不管是前段時間澳洲鐵礦石的漲價，還是更早之前芯片價格的上漲，有一些政治上的原因?qū)е赂嗟脑纳蠞q，進而引發(fā)的裙帶效應(yīng)，石油，煤炭也跟著上漲。所以短時間煤炭價格不會下跌。

四、我國火電轉(zhuǎn)型是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重點

我國能源結(jié)構(gòu)的不均衡導(dǎo)致了電力系統(tǒng)的不均衡。2015年上半年，全國主要電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)發(fā)電量比上年同期增長0.6%（日均），最高發(fā)電電力合計72644萬千瓦，比上年同期增長1.5%。其中，火電20879億千瓦時，同比下降3.2%;水電4234億千瓦時，同比增長13.3%;核電772億千瓦時，同比增長34.8%。另外一組數(shù)據(jù)顯示，2015年上半年火電機組發(fā)電量同比降低約5.19%;水電機組發(fā)電量同比增加約18.06%;風(fēng)力及光伏機組發(fā)電量同比增加約9.63%。今年兩會提到“碳達(dá)峰、碳中和”后并在上海設(shè)立了全國碳排放權(quán)交易所，公布了各省的減碳進度。導(dǎo)致煤礦企業(yè)對煤炭生產(chǎn)的期望下調(diào)，產(chǎn)量下降，進而又加劇煤價上漲，煤價上漲，火電虧損又必將引起電價的管制[2]。

現(xiàn)如今火電是電力系統(tǒng)的發(fā)電主力，但煤價的全球飆升和新增的碳稅導(dǎo)致火電每發(fā)一度電要承受一度電的虧損。火電企業(yè)的發(fā)電積極性很難調(diào)動，國內(nèi)部分城市就開始出現(xiàn)“拉閘限電”。為保證國內(nèi)電力供應(yīng)，電價改革也就可能隨之出臺。電價改革會根據(jù)市場煤價的變化進行調(diào)整，電價改革本身也符合碳中和的理念，做到低碳環(huán)保的經(jīng)濟體系。當(dāng)然這也側(cè)面在市場作用下倒逼火電企業(yè)進入轉(zhuǎn)型期。現(xiàn)如今即使火電出現(xiàn)虧損，作為國企擔(dān)當(dāng)仍然要在煤價高位時全負(fù)荷運轉(zhuǎn)保證電力系統(tǒng)的供應(yīng)。為節(jié)約成本部分火電企業(yè)也開始拓展更為貼合實際的市場和社會需求的路線改革。

1. 火電企業(yè)可以增開貼合當(dāng)?shù)卣墓狍w系。供熱體系的優(yōu)點在于小范圍能源整合，整頓小型火力蒸汽系統(tǒng)，采取集中供取，提升效率的同時降低能耗和排污治理。這符合熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)概念，更好的提升熱化系數(shù)，保證熱負(fù)荷中心的供熱區(qū)域，提升供熱效率。所謂熱負(fù)荷中心是指在供熱區(qū)域內(nèi)，各熱用戶的熱負(fù)荷最集中，通往各熱用戶的供熱管網(wǎng)最短的點。若將集中供熱區(qū)域看作一個坐標(biāo)系，則可以求出熱負(fù)荷中心，即：

式中x，y為熱負(fù)荷中心點坐標(biāo)，km;

x1，x2，…，xn為各熱用戶x軸上的坐標(biāo)，km;

y1，y2，…，yn為各熱用戶y軸上的坐標(biāo)，km;

Q1，Q2，…，Qn為各熱用戶熱負(fù)荷，GJ/h。

集中供熱設(shè)計可以更好的做到火電的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，做到熱電聯(lián)產(chǎn)，實現(xiàn)碳排放的減少和能源效率的高效利用[3]。

2. 火電采用已有的污泥煤混合燃燒，降低成本。我國最近幾十年城鎮(zhèn)化進程加速，污水處理量越來越大，隨之產(chǎn)生的污泥量也大幅增多，日益增長的污泥量也嚴(yán)重影響社會環(huán)境，利用污泥煤混合燃燒技術(shù)可以更好的解決污泥的無害化、資源化。當(dāng)然這也會加劇火電運行中的風(fēng)險和部分成本，對火電燃料系統(tǒng)尤其是制粉系統(tǒng)提出了更為苛刻的條件。但長期來看，這種投資回報還是很可觀的。污泥煤的特點在煤種上與褐煤相似，所以今后對高揮發(fā)分，高水分的煤種安全燃燒技術(shù)的改進仍是一個技術(shù)難題。但這也為火電轉(zhuǎn)型期提供了一個可靠的發(fā)展路線。

3. 火電可嘗試新技術(shù)改造，走垃圾發(fā)電的環(huán)保路線。垃圾發(fā)電是指通過特殊的焚燒鍋爐燃燒城市固體垃圾，再通過蒸汽輪機發(fā)電機組發(fā)電的一種發(fā)電形式。垃圾發(fā)電分為垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣發(fā)電兩大類。垃圾發(fā)電和目前煤炭發(fā)電具有較高的相似度，也是火電轉(zhuǎn)型的最優(yōu)渠道。垃圾發(fā)電對比火電的一項重點在于對熱值較高的固態(tài)垃圾進行高溫焚，這里的固體垃圾物理特性比較復(fù)雜，不像燃煤一樣物理化學(xué)特性穩(wěn)定，可以利用現(xiàn)有的磨煤機制粉系統(tǒng)統(tǒng)一處理。所以對固態(tài)垃圾的處理是火電轉(zhuǎn)型的難點，其次是垃圾發(fā)電的另一特性是對不能燃燒的有機物進行發(fā)酵、厭氧處理，最后干燥脫硫，產(chǎn)生可燃?xì)怏w甲烷。這里可以類比燃?xì)廨啓C的原理增設(shè)燃?xì)廨啓C或者直接噴入爐膛燃燒。前者成本較高，后者可以大幅度降低成本。全國城市每年因垃圾造成的損失約近300億元（運輸費、處理費等）而將其利用到垃圾發(fā)電卻能創(chuàng)造很高的效益[4]。

五、結(jié)束語

在新能源供應(yīng)體系難以快速變革且極端天氣頻發(fā)的背景下，能源周期性危機或仍將

出現(xiàn)。火電在這一時期仍然要肩負(fù)社會主義新能源工業(yè)化改革的重任，成為能源改革過程中的基石，新能源的利用尚未完全成熟，火電可為電力系統(tǒng)由傳統(tǒng)主力軍轉(zhuǎn)變?yōu)榫o急預(yù)備軍，萬不可操之過急，避免出現(xiàn)大面積能源短缺而影響工業(yè)的根基。能源轉(zhuǎn)型后期火電可以做好調(diào)峰作用，待新能源技術(shù)成熟后，逐步全面替代火電，完成我國新能源的轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)我國2060年碳中和的目標(biāo)的同時保證全國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國災(zāi)害防御協(xié)會編.《駕馭洪水猛獸》北京：北京.科學(xué)普及出版社。2015：57-57.

[2]中國能源發(fā)展的兩個關(guān)鍵：煤企轉(zhuǎn)型和新能源開發(fā) 中國經(jīng)濟網(wǎng)。2015-09-15.

[3]丁崇功.供熱工：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[4]高虎，王仲穎，任東明等編著.可再生能源科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展知識讀本：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.04.

作者簡介：盧楠，男，（1990-），中國華電集團望亭發(fā)電廠運行集控值班員，本科，助理工程師，主要從事300MW鍋爐運行工作。