前有四川之鉴,长三角如何扛住“大缺电”考验

走过缺电的夏天,如何避免缺电的冬天

作者 | 张明轩

编辑 | 赖镇桃

降温降雨,终于一解四川缺电的焦灼。据央视新闻消息,从国家电网了解到,8月30日起,川渝地区电力供应恢复正常。

这个暑期,堪称四川“最难熬的夏天”。8月11日、14日,四川连续两次召开电力保供工作紧急视频会议;15日,四川再次召开电力保供调度会;21日,四川启动能源供应保障一级响应。尽管入川的电力线路已满载,工业企业停电限产的局面仍持续了很长时间。

只是,缺电的并非只有四川。一旦高温肆虐,长三角的电力也面临大“烤”。

紧张的电力供应,不仅影响到市民和企业的生活、生产,还有可能牵一发而动全身,挑战制造大省的供应链稳定。

这一次,长三角扛住“大缺电”的考验了吗?在极端天气可能更加频发的未来,长三角要怎样才能打赢电力稳定供应的保卫战?

缺电的夏天,

不只是四川

不断拉响红色预警的高温天气,已经让电力系统“捏一把汗”。进入夏季用电高峰以来,江浙用电量“破亿”的节奏也比往年提前了不少。

早在6月17日,江苏电网调度最高用电负荷今年便首次“破亿”,比2021年提早了19天,也是历史上电网最早进入负荷破亿状态,超过了同期电力负荷水平。

浙江电网也于7月11日最高负荷超1亿千瓦,比往年也提早了一些,发电量和购电量都创下历史新高。

高温加大用电负担的同时,四川的缺电也让长三角倍感压力。

四川是国家“西电东送”的主战场,且四川电力主要供给江浙沪地区,分别占上海、江苏、浙江三省市最高用电负荷的34%、12%和17%,约占华东区外受电的三分之二。甚至有人说,上海家庭每5盏灯里就有一盏是四川点亮的。

复旦大学全球公共政策研究院青年副研究员、上海能源与碳中和战略研究院主任助理钱浩祺告诉江南智造总局(ID:changsj001),以2020年为例,四川每年向外输出大概1,400亿度电,其中将近1,000亿度输入江浙沪。

电力紧张,城市也倡导有序用电。8月12日,江苏南京市发布节电倡议书,要求机关事业单位带头节电、工业企业严格科学用电、加强公共场所合理用电、提倡家庭生活节约用电。

就连往常都电量富余的安徽,也发出电力供需紧张的预警。8月9日,安徽省合肥市发改委、国网合肥供电公司发布《节约用电倡议书》,倡议工业企业错避峰让电,主动支持缓解用电高峰时段供电压力。

电力的短缺对工业生产造成了一定影响,首当其冲的是处在四川地区的多家企业。而这又关乎诸多产业链供应,早前引起颇大争议的“跨省发函要电”事件,便是上海顾及自身汽车产业之举。

汽车产业之外, 光伏产业和半导体产业的上游制造,因为高能耗而布局在电价便宜的四川,此轮四川缺电停产,在长三角的中下游产业链也难免受影响。

长三角本地的工业生产也不得不做出调整。据多家媒体的报道,江苏、浙江部分企业正在轮流限电限产,进入“有序用电”模式。制造大市宁波,3300多家企业调整生产作业时间,错峰用电,让电于民。

实际上,长三角的用电缺口有多大?

钱浩祺看来, 本次缺电对于长三角必然有影响,但整体形势还是可控的。一方面,四川需要保证输电合同履约。按照国家“西电东送”战略,四川境内向家坝、溪洛渡、锦屏、白鹤滩等梯级大型电站,均由国家统筹安排开发和消纳。其电量在全国范围内统筹分配,省内、省外有固定的分配比例,并不是四川优先消纳,多余电量才外送。

向家坝水电站

从四川等水电大省输入长三角的电力皆为特高压线路输电,虽然发电量大减,但这种特高压的输电很大程度上仍要完成向东部供电的任务。

另一方面,长三角的需求侧管理,一定程度也让用电紧张得到缓解。工厂原本需要完成上半年积压的订单,容易带来用电量反弹,但地方发出的节电倡议、有序用电通知,还是缓解了川渝输送电的压力。

8月23日,国网江苏省电力公司总经理马苏龙接受媒体采访时也表示,今夏的电力供需缺口有特殊情况,长远看江苏的电力供应是有保证的,出现缺口可以通过需求侧响应、有序用电、节约用电等平衡好。

谁在点亮长三角?

能源是工业的“血液”,也是生活的“氧气”。长三角工业发达,人口稠密,工业生产和居民部门每年都需要消费大量的电能。川渝限电,多少让华东体会了相互依赖的敏感性。

那么,客观而言,在电力供应上,长三角的电力对外部的依赖性有多强?除了西电东输的中线通道之外,哪些输电通道牵动着长三角的能源命脉?

首先,自给自足显然不现实。东部地区虽然拥有旺盛的能源需求,煤炭等资源却相对匮乏。

江苏就是典型的用电大省、资源小省。2020年,江苏全省煤炭消费总量位列全国第五,天然气消费总量更是排在全国首位。只是, 与其庞大的能源消耗所不相称的是,江苏的能源自给率还不足8%,这也与该地的资源禀赋有关。江苏“十三太保”中,仅有徐州一座产煤城市。

国网江苏省电力公司总经理马苏龙在参加江苏电视台公共新闻频道《政风热线·我来帮你问厅长》全媒体直播节目时表示,最炎热的8月份中,江苏用电最大缺口在8月12日,达到1068万千瓦。但电力部门没有限电,而是通过部分大用户需求侧响应,主动错峰避峰,让电于民,比较平稳地度过了这次用电高峰。

马苏龙透露,江苏全省1.31亿负荷内有3000万是省外来电,对外部的电力依赖性不小。

上海、浙江的情况类似,省内用电量远超发电量,因此不得不从省外购电来满足需求。8月17日,国网浙江电力相关负责人表示,截至7月底,浙江今年累计接受外来电力1089亿千瓦时,突破1000亿大关。

国内“第一城”上海,外来电更是占大壁江山。

传统上火力发电一直是上海发电领域的“扛把子”,但用电量随着GDP逐年增长,上海也就不得不依靠外来电来减轻重负。有人做过统计,上海外来电量每年约700亿千瓦小时,将近45%比例,且接入量呈上涨趋势。

2021年各省份发电量及用电量

能源资源与电力负荷分布的不均衡决定了西电东送的必要性。对于长三角而言,最为重要的是西电东送的中线工程,即将三峡和金沙江干支流水电送往华东地区的线路,由四川、重庆等省市向华中、华东电网输电。

随着近年来特高压线路的持续铺设,截至2021年底,国内已经投运的33条特高压线中,和长三角直接相关的线路已达11条之多。从域外供电的调度区域也越来越广,北至新疆准东、内蒙古锡林郭勒、山西等煤炭产地,南及云贵川地区的溪洛渡、锦屏、向家坝等水电站。跨越千里的输电网络,将中西部各省的电力源源不断地供应到长三角的千家万户和生产车间,为这个区域的经济增长和日常生活提供电力保障。

来源:世界资源研究所

“皖电东送”则是长三角内部优化华东地区能源资源配置的一项由来已久的重大战略。安徽能源禀赋优越,坐拥淮南、淮北这两座蕴藏百亿吨煤炭的富饶之城,可谓家里有矿,心中不慌。因此,安徽也是三省一市中唯一年发电量超过年用电量的省份。

2003年,“皖电东送”工程作为建设八大重点产业基地中的一项重大任务写入安徽省委省政府颁布的文件。自此,经过十余年的规划建设,如今已经建成两条以淮南为起点,上海为终点的千伏级特高压线路,形成贯穿皖、苏、浙、沪的华东特高压交流环网。

如今的安徽,作为皖电东送的起点省份和西电东送的关键节点,俨然已经成为关乎江浙沪能源安全的锁钥之地。

位于淮北的火力发电厂

外有各省供应,内有安徽保障。千里汇聚而来的电能,点亮着整个长三角。

我们需要什么样的

能源格局?

极端天气、国际形势的日趋不确定性,再一次将能源稳定的严峻性凸显今年年初,世界经济论坛发布的《2022年全球风险报告》将“极端天气”“生存危机”和“气候应对行动失败”列为最大的三个威胁全球的风险。

日益频发的气象灾害,在威胁电力供应的稳定性。干旱直接导致水电出力下降,寒潮损害输电线路、光伏面板,洪水台风则会冲击基础设施。

但大众可能也忽视了,用电需求大增对电力供应带来的挑战。

复旦大学学者钱浩祺对江南智造总局(ID:changsj001)指出, 经济发达区域的“需求侧增长”,正在加大电力平衡管理的难度。

举例而言,电动汽车的推广对于电网负荷的平衡带来了新的挑战。今年夏天,重庆、浙江、湖北三省市试点推行电动汽车错避峰充电。三个省市的电动汽车保有量近80万辆,如果集中在高峰时段充电,将增加电网负荷200万千瓦的负荷,相当于30多万户家庭的用电负荷。

与此同时,长三角正大力打造的世界级信息技术产业集群,背后对电力也存在较大需求。以集成电路产业为例,台积电作为国内最大的芯片代工厂,台湾厂区、WaferTech、台积电(南京)、采钰公司等几大工厂2019年一年用电超143.3亿千瓦时。目前,长三角地区有中芯国际、长鑫存储等多家集成电路龙头企业。

中芯国际芯片代工厂厂房

5G技术也十分耗电。据中国铁塔统计,一台标准的5G基站单系统功耗达到3.5千瓦到4千瓦,截至今年6月,长三角5G基站数量已超过37万个。

而且,“双碳”趋势下,新能源逐渐替代火力发电,也给电力供应增加不确定性。

2021年10月,国务院发布的相关通知提出:到2025年,非化石能源消费比重达20%左右;2030年目标提升至25%左右;至2060年这一比例将提升至80%以上。

江南智造总局(ID:changsj001)注意到,长三角也在可再生能源上进行了长期的投入。截至2021年底,江苏可再生能源累计装机4443万千瓦,占全省装机总量的28.8%,浙江清洁能源发电装机5280万千瓦,占比52.1%。

只是,风电、光电等发电方式的问题在于出力不够稳定,受天气变化和昼夜交替的影响,发电量峰谷波动较大。在发电量超出电网接纳能力时,不得不“弃风弃光”;而发电量不足时,又会影响供给。

种种风险因素的叠加,长三角要提升电力供应的稳定性,路在何方?

不妨从电力的发电、调度、需求几大层面想办法。

供给侧方面,最主流的方式还是分布式发电和建设储能设施。分布式发电最显著的优点就是供能灵活,集中供电面临电力紧张、输电故障的情况下,靠近用户端的分布式能源反而能快速反应,满足用电需求。

从建设数量和速度来看,长三角地区是我国分布式能源发展较好的地区,不少企业的生产厂区已经选择分布式光伏作为保障生产的备用电源。

近几年,位于江苏常州、在A股科创板上市的首家光伏企业天合光能,早在2017年起,能就开始进行分布式光伏的重要布局,推出了全球首个家用光伏品牌“天合富家”以及针对工商业分布式的“天合蓝天”。目前已实现了“光伏x建筑、通信、渔业、农业、工厂等”多种分布式场景的应用。

应对发电波动问题的另一个解是储能设施。多种储能方式可将未来光伏发电的多余电力转化为氢能存储起来,起到类似水库“削峰补枯”的作用,避免出现“电到用时方恨少”的现象。

在今年夏天川渝限电的背景下,跨区域输电一时引起不少讨论,电力紧张的情况下,不同地区、工业和居民都需用电以解燃眉之急,但电力要如何调配才能成本最小化地补足缺口、避免电荒,也是电力部门需要回应的一个问题。

对此,钱浩祺强调了“虚拟电厂”和大数据的作用。 “优化算法,有一定提前量地进行精准预测,以更小的成本,更快的响应去调动区域内的电力,应对用电的波动。”

事实上,省级电网97%以上最大负荷全年总持续时间仅几十个小时,对应电量不足总电量的千分之一。如果单纯为了满足短时的尖峰需求,一味给供给端施压,将加大安全保供的压力,需投入更多备用电源,不利于提高系统运行效率,经济性也不高。

这就指向需求侧的管理,削峰填谷的同时,提高用电效率。

早前,上海用电负荷处历史高位,有关部门决定暂停外滩的景观照明。不少市民第一次看到“没有开灯”的外滩、陆家嘴,反而更感受到现代都市的柔和、沉稳。在这之后,外滩灯光会重新亮起,但这也促使我们反思,霓虹都市是不是可以有更节能、简单的表达。

对于产业而言,即使是钢铁、化工、有色金属冶炼等高能耗行业,采取节能和粗放的生产方式,都会产生很大的能耗差别,在缺电的时候一关了之,显然不是长久之计。

毕竟如古语所云:“积善之家,必有余庆”。蓄能之城,长存光明。

期待外滩灯光重新亮起

原标题:《前有四川之鉴,长三角离“大缺电”有多远》