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缺電折射出的發展之困,缺電是亟待解決的長痛
  2022-9-9 上午 09:33:00

進入7月份以來,缺電一度成為全民話題。


“今年熱的都沒蚊子了,全靠空調續命,真擔心風扇都吹不上!


“沒想到今年會因為工廠停電而居家辦公!


“說好的支持電動車發展,結果充電還要將就,真不如汽油車方便!


“光伏、風電都到哪里去了,關鍵時刻怎么掉鏈子?”





實際上,改革開放以來,國內供電在大多數時間里供應處于偏緊的狀態。想必90后及之前的人應該不會陌生,秉燭學習的場景歷歷在目,在1980年代和千禧年后前10年的這兩個時期,全國范圍內的缺電非常嚴重。


現如今連續兩年的缺電給00后也上了一課,看來缺電沒繞過每一代人。不遙遠的過去缺,現在又卷土重來的缺,那明年和未來又會不會一缺再缺?


憂慮催人思考,網絡上五花八門的議論聲此起彼伏。一些人開始將矛頭指向新能源,風電、光伏的裝機量不是時常超預期嗎,怎么還是缺電;到時候連電動車都沒法充電了,還有必要再發展新能源車嗎?


在街頭巷尾的熱議中,我們有必要系統性地來嚴肅思考“缺電”這個問題,畢竟,天熱總會過去,但缺電可能不是短期的陣痛。


1.首先,新能源不背缺電的鍋


市場首先的爭議熱點在于:近幾年風電、光伏的發展突飛勐進,裝機量幾乎均保持兩位數增長,怎么養兵千日、用兵一時都不行呢?


其實這個答 案很簡單,只需要翻開我國發電結構的賬就行,從過去哪怕到現在,發揮電力供應主力的仍然是火電和水電,風電和光伏的發電的聲音是很大,但由于發展晚占比僅有11.8%,目前還是小跟班的角色。


所以針對這次缺電,在四川等西北部地區在水電發電量接近腰斬的情況下,風電、光伏即使滿負荷運行也只能是杯水車薪,替補隊員還打不了主力。


因此在我們看來,缺電并不是因為新能源發電不給力,答 案正好相反,而是新能源的裝機量遠不夠大,還要繼續補課,這也是為什么在資本市場,新能源總是成為表現最為突出的板塊。所以一味讓新能源背黑鍋著實有點怪錯了人。


最近也有另一種聲音,就是建議重估火電價值(煤炭股又成了YYDS),在我們看來,這未免過于興奮了,其實火電接下來的供求已經明牌了,在2021年,國家領導人在氣候峰會上提出中國將嚴控煤電項目,“十四五”時期嚴控煤炭消費增長,“十五五”時期逐步減少;火電其實我們早已有過解讀,未來更關鍵的角色是作為調峰和補充產能。




圖1:我國新能源發電量占比仍然較低,資料來源:發改委,能源局,統計局,國泰君安


還有人在缺電背景下,開始嘲笑起電動車來了。吹空調的電都沒有,你這個啥啥Model就等著趴窩吧。在我們看來,電車這完全屬于躺搶,怎么不見你在俄烏沖 突導致油 價飛漲的時候呼吁大家馬上淘汰燃油車呢。


即使考慮到車的用電效率,我們也可以簡單掰扯掰扯。傳統燃油車,其熱機被卡諾循環效率極限值鎖死;而電動車,哪怕采用火電站發的電,由于是集中發電后通過電網電池最終轉為車輛的動能,效率值反而高;簡單來說,也就是同樣一桶油,電車的使用效率是高于油車的,而且未來,電車更多的電將來自光能和風能。


所以,這輪缺電,新能源的每個子板塊都沒有必要背鍋,反而更讓我們看到發展新能源的緊迫性。自我國提出雙碳目標以來,未來四十年大勢,就是要求我國將以化石燃料為主導的能源體系轉變為新能源為主導的能源體系,這一點爭論可休矣。


2.其次,缺電是亟待解決的長痛


極端天氣凸顯電力體系供給之痛


表面上看今年的缺電是受到持續高溫、降水驟減等極端氣天氣所致,其實只是這個“巧合的極端”將我國的電力供需正在遭遇挑戰公開化了。


為了厘清這個問題,我們從最上游的發電側說起,也就是常說的供給端。


從供給系統上來看,我國正處在可再生能源發電替代傳統火電的過程中。中國火力發電量占全國發電量的比例正在逐年減少,已經從2014年的77%降到了去年的71%左右,但目前仍是絕對的主力。那么減少的部分是由什么補充呢?答 案是可再生能源。


但轉型期間我們不得不面對的現實是,火電裝機量雖然逐年較少,但新能源裝機量的絕對值還處在低水平,還挑不起大梁。當遭遇今年這種極端酷熱天氣,水電供給大幅下滑,疊加高溫天氣帶來居民用電需求驟增,電力系統的這種轉型期的脆弱性就被指數級放大。


以浙江省為例,省內電廠發電機組均以達到滿負荷狀態,煤炭庫存也十分充足,但是電力還是供不應求。


另外一方面,新能源發電占比的提升給本就脆弱的供給體系再添一道難關。


眾所周知,風電、光伏是間歇性能源:光伏遇到雨雪天氣和晚上就無法出力、風電在沒風的時候也轉不起來,它們是典型的“靠天吃飯”。而且光伏、風電的出力高峰往往與用電高峰是不一樣的,所以光伏、風電的這種不穩定性,天然比火電給供電系統帶來更大的沖擊。


而再要考慮到極端情況的擾動,體系短板將進一步被放大,這就類似于春運期間12306更容易宕機、雙十一支付寶卡頓一樣。


截止2021年年底,我國發電總裝機已達到23.8億 千瓦。單從總容量看,是足夠應付國內的電力需求;再看最大負荷約12億 千瓦,也具有較強的保供能力。但在實際運行過程中,由于水電、風電、光伏容易受到氣候天氣影響,在用電高峰時非常容易出現發電機組頂峰容量不足的情況。當遭遇極熱極寒天氣,新能源出力不及預期時,局部時段的缺電問題就愈發凸顯。比如,冬季水電趕上枯水期,我國3.7億 千瓦水電裝機超過一半無法出力。


今年夏天總會過去,但接下來還有無數個夏天。全球變暖已經是大趨勢,未來不排除極端天氣會越來越多。要知道,今年7月,北極圈的溫度一度飆升至32.5℃,北極地區的科學家們甚至可以穿著短袖了。


提升體系穩定性的解決方法其實大家現在都已經知道了,就是配套儲能。只不過目前儲能的裝機速度遠遠趕不上可再生能源發展的速度,存在明顯的缺口。




圖2:我國儲能累計裝機規模大幅落后于光伏、風電,資料來源:前瞻產業研究院,Wind,開源證券


在追求碳中和的路上,這一供給沖擊是全球性的。其實不只是我國,像歐洲發達國家,他們的新能源發展的更早,目前也同樣面臨相似的問題。歐洲在可再生能源領域的發展居于前列,水電和可再生能源發電的占比已經高達41%,在2021年同樣出現了較為嚴重的電力短缺問題。


電力需求難以被滿足的長期性


用更多的電是提高人們生活質量的直接體現,電成了最底層的馬斯洛需求。比如過去大家夏天主要還在用電風扇,現在基本上家家戶戶都有空調,新裝修的房子還要加裝中央空調、電地暖、新風系統…..


我們正處于電氣化深化的時代,未來電氣化的場景將會越來越豐富———萬物皆可電動化。根據全球能源互聯網發展合作組織預測,到2060年,電能占終端用能的比重有望達到66%,電能將成為最主要的能源消費形式。


我國電氣化起步雖然大大落后歐美發達國家,但是發展速度驚人,現在我們對電動汽車已經司空見慣。未來不管是民用還是工業領域會有更多電氣化新應用,比如電動工具、智能家居、人形機器人等。今天我國電能占終端能源消費比重從2000年的不足12%提高到了2020年的27%左右,遠超全球平均水平的19%。


根據國家電網、中電聯等機構預測,“十四五”全社會用電量年均增速5%左右,如果未來極端天氣常態化,全社會用電量增速還會進一步提高。


不被大眾所了解的是,電氣化場景加速對電力系統主要會有兩方面的影響,一是顯著增加對電力的需求;二是電氣化場景復雜之后對電網的調節能力可是一大考驗。國內用電結構正在悄然轉變,由于用電負荷波動較大的第三產業與居民生活用電占比提升,導致電力負荷峰谷差加大對電力系統的安全運行是一大考驗。過去傳統的電力系統需要被重構。




圖3:2000-2025E全社會用電量及增速,資料來源:中電聯,申萬宏源


3.最終,缺電長痛藥方何在?


上一章我們明白了電力供需存在的不容忽視的矛盾,只是由于這輪極端天氣才暴露給大家,而這個矛盾,將持續存在,且如果不積極應對將越來越嚴重。


如何做?


一方面我們要做好長期應對的心理準備,另一方面我們需要構建以新能源為主體的新型電力系統。在實操上,我們越發看到發展新型電力系統的緊迫性與重要性。


特高壓連接供需兩端


以往,我國電網存在“重發輕供不管用”的歷史問題,導致電網結構薄弱、輸電系統安全穩定性差、設備質量不高、配網結構薄弱,供電可靠性和電能質量均不滿足要求。但經過幾十年的努力,這兩大問題已經得到大幅度改善,我國的電網系統已達到全球領先性水平。


但針對上文提到的供需矛盾的長痛,我們的電力系統勢必要百尺竿頭更進一步。


一直以來,我國的火電和水電主要分布在西北和西南地區,但用電卻在東部,決定了我國電力遠距離跨省輸送的格局。而新能源中的光伏、風電,資源豐富的是“三北地區”,離用電負荷區動輒上千公里,發電端與用電端的矛盾在未來將進一步加劇。




圖4:2020年我國發電量排名前十的省份,資料來源:前瞻產業研究院


對于發電體系的變革和電力系統的適配問題,我們曾在《電力大變局:特高壓、儲能與智能電網》一文中做過深度解讀,提到過“繼續加快特高壓建設”、“提升電網調節水平”、“提高電網智能化水平”三板斧。


以特高壓為例,“十四五”將迎來第二輪高峰。


從2009年我國建成世界上首條1000千伏特高壓輸變電工程開始,特高壓的建設一直作為電網建設的重中之重。截至2020年底,我國已建成“14交16直”共計30條在運特高壓線路。按照“十四五”的規劃,期間將建成7回特高壓直流,特高壓建設將迎來第二輪建設高峰期。


2020年,全國發電量排行前十的省份,內蒙古、新疆。需要通過輸電通道將大量富余電力送到東部用電地區。特高壓的最大特點是可以長距離、大功率、低損耗輸送電力。特高壓輸電線路輸送電能的能力,是超高壓的5倍。如果說超高壓輸電是動車,那特高壓輸電就是飛機。


儲能配套做保障


在政策鼓勵和成本下降的雙輪驅動下,光伏、風電等可再生能源裝機規模毫無疑問將持續增長,預計2025年國內新能源發電占比將超過20%。隨著風電、光伏的占比越來越高,儲能的裝機配套也迫在眉睫。


政策角度,從中央到地方,都認識到了碳中和發展中,儲能作為短板且關鍵環節,超常發展的緊急性與必要性。各地區正在積極響應儲能的配置要求。去年7月,國家發改委發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,明確到2025年國內儲能裝機規模達到30GW以上。截至目前,國內已有23個省區發布新能源配儲政策,新增風光項目通過自建或租用等方式的配儲比例大多位于10-15%。


2022年上半年,國內并網、投運的儲能項目共66個,同比增長37.5%。與此同時,項目新招標亦不斷啟動,7月12日,南網科技發布招標公告,從2022-2024年預計采購采購規模為5.56GWh。而且根據南方電網此前印發的《南方電網“十四五”電網發展規劃》預測,“十四五”期間南方五省區將推動新能源配套儲能20GW。隨著儲能配套的跟進,新能源的消納會進一步提升,利于電網的穩定。


在技術上,儲能也在呈現多元化趨勢,比如鈉離子電池、釩電池,多條路線都值得關注。


不過從投資者的角度,需要警惕一些風險。四月底以來的反彈中,儲能板塊率先走出了一道靚麗的上升風景線,特別是7月份以來,儲能板塊的風頭甚至蓋過了光伏、新能源車等新能源傳統熱點,不少個股已經翻倍,股估值動輒上百倍,超前兌現的味道已經相當濃厚。說人話就是,儲能板塊的價格一點也不便宜,現在還想上車的需要謹慎。對于儲能的最新觀點,可以參考我們此前的研究《儲能“豹變”之后的估值隱憂》。


對于新能源體系,我們一直秉承從系統的角度來研究的思路,因此,本次南方高溫導致缺電,我們看到的不僅僅是短期的單點問題,更加關注到的是我國電力系統在發電、輸電、用電每個環節交織而成的綜合難題。


病來如山倒,病去如抽絲,這次缺電折射出來的發展之困,還需要產業鏈更多的協同努力。


來源:錦緞,作者/孫不悟空

注:文章內的所有配圖皆為網絡轉載圖片,侵權即刪

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來源:賢集網
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