全國多地限電，究竟怎麼回事？_風聞

撰文 | 探臻微沙龍

01 現狀描述

近日，東北三省限電的消息引發了一陣輿論風波。這場比較突然的限電，產生了許多令人措手不及的後果。而這次事件只是全國近年來限電措施的一個縮影。公開報道顯示，當前至少已有16個省份出台了力度不等的限電措施。如寧夏要求“高耗能企業停限產一個月”，江蘇、廣東、浙江等省份提出“開二停五”“限產90%”等措施。與這些省份主要集中在工業限電不同的是，東北地區限電涉及居民用電。突如其來的用電限制使得許多居民生活受到了不同程度的影響，從而引起了很大的輿論爭議。本文整理提煉了幾個方面的導致限電事件發生的原因，並在文章最後部分提出了若干點未來可能改善這一情況的發展方向。

02 原因分析

2.1 煤資源短缺問題

中國整體的煤炭供給主要以本國自產為主，2019年中國產煤37.5億噸，全年進口煤炭總量3.04億噸。印尼、澳大利亞、俄羅斯、蒙古及越南，五國合計佔我國煤炭進口總量的85%以上。

從本國供給端考慮，2020年山西，內蒙的煤炭企業的產能利用率大約在77%，低於2019年同一時期。從庫存考慮，秦皇島煤炭庫存只有400萬噸左右，低於往年同時期煤炭庫存。目前大同、內蒙的動力煤和焦煤大約在1000元一噸，過去價格 400-500之間。

從進口煤考慮，由於受到疫情影響，國際海運價格暴漲，導致進口煤炭的成本大幅度上漲，進而導致價格上漲，進口量縮減。

從需求端考慮，由於東北冬天需要依靠煤炭庫存來進行供暖使用，導致現階段可用於發電的煤炭總量更為有限，以上因素導致了煤炭供給相比以往更為吃緊。

2.2 市場化的煤價和計劃的電價的矛盾

火力發電廠燃用的煤通常稱為動力煤，其分類方法主要是依據煤的乾燥無灰基揮發分進行分類。就動力煤類別來説，主要有褐煤、長焰煤、不粘結煤、貧煤；氣煤以及少量的無煙煤。從商品煤來説，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。用於發電的動力煤是市場化的，即價格主要受到供需形式影響。而煤電廠發電銷售的電價則是計劃經濟主導的階梯電價。這使得動力煤市場化價格一路走高和電力非市場化價格基本維持不變導致火力發電部分企業虧損加劇，火力發電企業被迫減少發電導致其他行業、企業和居民發生斷電現象。

從成本效益角度來看，2018年以來，火力發電部分企業一直是虧損經營，即電力價格低於生產成本，結果導致企業發電越多經營虧損越大。在這種情況下，火力發電企業會長期依賴於政府補貼來生存，保證正常的經營和運轉。從供需關係角度來看，當前一方面我國進口煤下降，包括來自澳大利亞和蒙古的進口煤減少，另一方面疫情以來全球大宗商品價格一路走高，導致動力煤使用成本急劇上升，這樣使得電力生產成本急劇增加，且電力市場是無法像煤市場一樣進行市場化漲價，直接結果就是導致企業虧損加劇，政府難以繼續提供相應鉅額補貼幫助企業維持正常經營。因此，部分火力發電企業迫不得已需要通過減少發電來減少經營虧損，從而導致其他企業和行業發生斷電現象。

2.3 能耗雙控目標的約束

從一方面來看，這次大規模的拉閘限電與地區“雙控目標”的實現脱不開關係。“能耗雙控”，是指既控制能源消耗強度（也稱單位GDP能耗，能源在創造經濟產值時的利用效率），也控制能源的消費總量。

在2015年提出“能耗雙控”後，各地區在過去一直有條不紊的履行。但此次，一方面由於疫情後經濟恢復帶來的復工復產與對外出口量的大幅增加，另一方面由於部分地區在2030年碳達峯的預期下，錯誤地將“碳達峯”前的近十年裏結尾了“攀高峯”的時間窗口，搶着上高耗能、高排放的“兩高項目”，想提前佔有能耗增量的“地盤”。因此造成今年上半年多地能耗不降反升，9個省區能耗強度和消費總量均被國家發改委給出一級預警。

在這種壓力下，各地區緊急整改，一些地區採取了強力手段，對產業園區和產業強制性限產停工、拉閘限電。因此，這種“一刀切”的限制方式同樣也造成了此次現象的發生。

圖1 現階段中國各省市節能目標規劃

2.4 新型電力供給組成的約束

除了傳統的火力發電之外，國家正在大力推廣太陽能、風能、核能等新能源，保證發電且減少碳排放。東北地區黑龍江省風能資源較豐富，風力發電得到了蓬勃的發展，同時由於“雙碳目標”的要求，光伏發電也在不斷推進。然而，利用自然資源發電有很多的侷限性。如光伏發電，太陽能發電的效率較低，一般只有20% 左右。有效的發電依賴於晴朗、陽光充足的天氣。陰雨連綿的秋季給光伏發電造成了一定的阻礙。同時，由於目前電能存儲技術發展的不完善，發出來的電能只能立即使用。而適宜發電的時間和用電高峯期不一定重合，這就可能導致深夜用電低谷時風力發電得到的電能不能得到及時利用而浪費，而傍晚用電高峯期發電不足供不應求。區別於“即用即發”的火力發電方式，可再生能源發電的不穩定特點導致電力供給和需求的分佈產生了高度不匹配。

03 討論與展望

3.1 優化發電和配電方式

從發電與輸配電的角度，對於長遠的“碳中和、碳達峯”目標和眼前的減小火電煤耗佔比以解決限電的問題，我們可以有如下幾個解決方案：

（1）發展以新能源為主體的新型電力系統，通過柔性直流電網接入風力、光伏、生物質能、潮汐能等新能源發電，實現高比例新能源併網，從根源上減少火力發電佔比；

（2）發展儲能技術發展，提高新能源利用率，提升電網對新能源的消納能力，減小棄風、棄光；

（3）提升電網調度靈活性，強化全網統一調度，充分發揮大電網平台優勢，挖掘電網的用户側需求響應能力，實現削峯填谷。

3.2 新型供能方式

理論上的發電方式不僅僅只限於火水風光等，核電和其他新型能源發電也是潛在的電力來源。然而目前發電量佔比5%的核電看起來有很大的發展空間，但實際上，核電的發展同樣受到很多因素的限制。其中最主要的是核電站安全性，這一方面導致核電廠的審批會很慢，特別是內陸地區的核電站一直難以立項；另一方面，額外的安全系統會導致核電廠經濟性下降。此外，核電由於自身限制，幾乎沒有調峯的空間，不可能代替火電的位置。因此，核電在可預期的未來，應該會保持穩健增長但不可能迅猛發展。而其他可再生能源如地熱能、潮汐能等，它們佔比更小，短時間內更難成為主流。中長期來看，可再生能源發電的來源還將是以太陽能或風能為主。

作者簡介

孫鑫：車輛與運載學院2018級博士，研究方向為新能源汽車與金屬資源管理。

江世航：工物系2020級博士研究生，研究方向為反應堆數值模擬。

石清元：電機系2021級博士研究生，研究方向為功率半導體器件。

孟祥澤：化工系2021級碩士研究生，研究方向為高分子材料的老化。

張乾志：核研院2021級博士研究生，研究方向為能源系統分析。

高榕澤：化工系2021級博士研究生，研究方向為高強水凝膠。

李子威：建設管理系18級博士研究生，研究方向為城市防災減災。

王均東：物理系2019級博士研究生，研究方向為量子模擬和量子計算。

本文經授權轉載自微信公眾號“探臻科技評論”，原標題為《為什麼拉閘限電，是能源供應鏈出了問題》，編輯：李潤、宋盛禹；審核：張可人。