2022年以來,能源安全問題已經上升到了國家戰略層面,在這一背景下,清潔能源發電設備裝機及其出力狀況顯得尤為重要,其中水電生產狀況更是備受關注。
可喜的是,2022年以來我國水電發電量呈現加速增長態勢,國家統計局最新發布的數據顯示,2022年5月份,全國水電發電量達到1217億kWh,同比增長26.7%;1-5 月份,水電發電量為4346 億kWh,同比增長17.5%,這一局面不僅對保障國家能源安全、降低煤炭保供工作壓力帶來積極影響,也對東南沿海經濟發達地區的用電、用煤需求產生重要影響。
本文通過對近年相關數據的梳理,試圖從多維度解析水電生產狀況與火電生產之間的關系,及其對沿海地區發電、用電和電煤消費狀況的影響。
第一,全國水電裝機占比不斷下降。國家統計局的數據顯示,2015 年以來,受風電、太陽能發電、核電等其他清潔能源發電設備裝機容量快速增長的影響,水電設備裝機容量占全國發電總裝機的比重持續下降,已經從2015 年的20.9%降至2021 年底的16.4%(見附圖1),盡管如此,其仍是僅次于火電設備裝機容量(占比53.9%),排在第2位的發電裝機規模,排在第3、4 位的分別是風電(占比13.8%)、太陽能發電(占比12.9%)。

第二,全國水電發電量與火電發電量密切相關。相關數據表明,全國水電發電量與同期火電發電量的關聯度極高,存在著密切的反向相關關系(見附圖2),而且基于國家鼓勵清潔能源發電量消納政策的大力支持,水電發電量在其與火電發電量的互動中具有主導地位。

第三,水電生產的“靠天吃飯”特征較為突出。以年度為時間周期來看,因我國年度降雨分布、降雨程度的狀況不同,水電布局區域水庫來水的豐枯程度不同,導致水電設備裝機的出力狀況在不同年份出現較大差異(見附圖3),水電生產“靠天吃飯”的特征較為突出,也導致其對社會用電需求的支持狀況迥異,2021 年就因為水庫來水偏低,導致當年水電發電量占全國發電總量的比重降至14.6%,創下近十幾年來新低。

第四,水電生產的季節性強、均衡性差。在月度水電生產過程中,由于全年降雨的季節性比較強,造成水電生產存在明顯的淡旺季差別(見附圖4),常規的水電生產旺季為每年的6-10月份,其他月份為淡季。國家統計局的數據顯示,2019 年、2020 年和2021年連續3年的6-10月份水電發電量分別貢獻了當年水電總產量的52.1%、56.2%和55.2%。
上述現象造成水電發電量的均衡性比較差,其短時間內的大幅度釋放或者收縮,既可能限制火電出力,亦或給火電生產帶來較大調峰壓力(見附圖5)。


第五,水電生產對沿海地區動力煤市場的影響。國家統計局及相關渠道的數據表明,水電生產對沿海地區動力煤市場的影響體現在以下幾個方面:
1.沿海八省用電量的季節性彈性更大。與發電量占全國的比重相對穩定相比,沿海八省(這里是指上海市、江蘇省、浙江省、福建省、山東省、廣東省、廣西壯族自治區和海南省,下同)用電量占全國比重情況存在明顯波動(見附圖6),其季節性變動彈性更大,每年6-9 月份、亦即每年夏季是沿海八省用電需求的高峰時段;相較夏季用電高峰,沿海八省冬季用電需求的高峰特征則明顯偏弱。
2.“外購電”是保證沿海八省夏季用電需求的重要方式。如前文所述,每年6-10 月份是水電發電量的峰值時段,全國跨區送電量也隨之快速增加,支持沿海八省“外購電”需求的增加(見附圖7)。2019-2021 年連續3 年的6-10 月份,沿海八省“外購電”占其用電量的比重分別為38.6%、39.6%和39%,分別比當年其他月份的均值提高了25、26.6和25個百分點,是保證沿海八省“迎峰度夏”用電需求增加的重要方式之一。
3.全國水電發電量與沿海八省“外購電量”密切相關。數據表明,全國水電發電量狀況與沿海八省“外購電”的調入量存在非常密切的正相關關系,亦即沿海八省“外購電”的采購量隨著全國水電發電量大小的變化而波動(見附圖8)。



4.沿海地區夏季電煤消費高峰仍然存在。盡管電力“迎峰度夏”期間沿海八省“外購電”的調入量明顯增加,但是似乎不能滿足這一地區用電需求的增長,歷年“迎峰度夏”期間沿海八省火電發電量及其電煤消費量均出現增加,也是保證沿海八省夏季(特別是7、8 月份)用電高峰時段用電需求增加的重要方式,沿海地區夏季電煤消費高峰仍然存在(見附圖9)。
