2020年迎峰度夏期間，湖南、四川等少數(shù)電網(wǎng)高峰時段有序用電；迎峰度冬期間，湖南、江西、廣西、蒙西高峰時段有序用電。2021年1月初寒潮，采暖負荷劇增，蒙西、江蘇、浙江、湖南、江西、四川有序用電或需求側(cè)響應(yīng)。2021年5月，云南、廣東、廣西相繼有序用電；江蘇、浙江、山東等多地預(yù)計，夏季可能面臨電力缺口。

盛夏未至，緣何缺電？

如果各種電源裝機的累計可用容量，無法覆蓋用電負荷和備用，缺電就會發(fā)生。可用容量是能夠在各種工況下穩(wěn)定出力的電源裝機容量。

如表1所示，為簡化分析暫不考慮送受電，以省為單位進行電力（負荷）平衡，假設(shè)某省裝機容量合計8000萬千瓦，考慮各種電源的受阻情況后，可用容量=Σ電源裝機×（1-受阻系數(shù)），約4450萬千瓦（冬季）-4750萬千瓦（夏季）。

表1 某地（虛擬）裝機及可用容量，萬千瓦

以夏季豐水季可用容量4750萬千瓦為例，合理備用率（旋備、停機、維修等）取14%，當(dāng)用電負荷在4166萬千瓦上下時，該地區(qū)電力供需平衡，如用電負荷繼續(xù)增長，逼近甚至超過4750萬千瓦，則將缺電。

表1的受阻系數(shù)是否太高？2021年初寒潮，國家發(fā)改委公布了1月7日晚高峰時部分電源的實際出力，實際受阻系數(shù)如表2所示。其中，常規(guī)水電和燃氣機組的實際受阻系數(shù)高于表1，風(fēng)電實際受阻系數(shù)略低于表1，表1取值在合理區(qū)間。

表2

2021年1月7日晚高峰部分電源出力，萬千瓦

如何解決缺電問題呢？發(fā)電側(cè)需要新增裝機以提高可用容量，填補現(xiàn)有缺口并覆蓋新增負荷；同時細化分析用戶需求，合理保供。

未來用電負荷增速略高于用電量增速�？紤]到我國人均三產(chǎn)、生活用電量遠低于發(fā)達國家，未來增長潛力較大，三產(chǎn)和生活的用電量和電量占比將繼續(xù)提高，預(yù)計未來用電負荷增速略高于用電量增速。

供應(yīng)側(cè)：提高電源裝機的可用容量。如表1所述，不同裝機的受阻系數(shù)不同，有些電源因為波動性大、受阻系數(shù)高，可用容量要打較大折扣。需要增加穩(wěn)定出力、受阻系數(shù)低的裝機容量（有調(diào)節(jié)能力的水電、火電、核電、抽蓄、儲能），以提高電力系統(tǒng)的可用容量，才能應(yīng)對用電負荷的增長。

需求側(cè)：合理保供�！笆�三五”末，已呈現(xiàn)負荷尖峰化的特征，部分電網(wǎng)95%以上最大負荷持續(xù)時間低于60小時，對應(yīng)電量不足全年用電量的0.5%。未來隨著三產(chǎn)、生活用電的占比提高，尖峰化趨勢將更加顯著，100%滿足負荷過于昂貴、性價比低。需對用戶側(cè)的需求彈性進行細化分析，明確合理保供區(qū)間，并采用適宜的需求側(cè)管理方式撫平峰值。

發(fā)電設(shè)備利用小時下降的原因之一，是電力裝機過剩。傳統(tǒng)觀點認為：火電設(shè)備利用小時達到5000小時是供需平衡，4500小時是寬松，低于4000小時是過剩，2020年全國火電設(shè)備小時僅4216小時，不是電力過剩么？怎么就缺電了？

表3 近期有序用電區(qū)域

如表3所示，四川、湖南、浙江、廣東、廣西、云南等省，2020年火電小時低于4000小時，已經(jīng)出現(xiàn)電力缺口，開始有序用電。事實說明，火電小時低等同于電力過剩的傳統(tǒng)觀點，僅適用于工業(yè)用電占比高、波動電源占比低的傳統(tǒng)發(fā)用電結(jié)構(gòu)，已不再適用現(xiàn)在的電力行業(yè)。

電力是瞬時平衡，電量（設(shè)備利用小時）是累積的過程量�；痣娫O(shè)備利用小時低，意味著火電長時間低負荷運行、一年內(nèi)累計的發(fā)電量少。

圖1 發(fā)用電結(jié)構(gòu)變化和火電小時2011-2020

用電側(cè)：三產(chǎn)和生活用電占比持續(xù)提高，由2011年的22.8%提高到2020年的30.7%，空調(diào)和采暖負荷比重不斷提高，峰谷差逐年加大，導(dǎo)致負荷尖峰化特征明顯。發(fā)電側(cè)必須頻繁調(diào)峰，以適應(yīng)用戶側(cè)負荷變化的需求。

發(fā)電側(cè)：風(fēng)電光伏等波動性電源裝機占比提高，由2011年的4.6%，迅速提高到2020年的24.3%。風(fēng)電、光伏是波動性電源，且發(fā)電優(yōu)先于火電，只要風(fēng)光能發(fā)，火電就要盡量少發(fā)（深度調(diào)峰）甚至不發(fā)。

用電側(cè)和發(fā)電側(cè)的波動性增大，考慮各種電源的調(diào)峰能力和裝機容量占比，調(diào)峰主力是火電�；痣婎l繁調(diào)峰、長時間降負荷運行，導(dǎo)致火電小時下行。

裝機過剩、發(fā)用電側(cè)波動性增大，均會導(dǎo)致火電小時下行�！笆�二五”后期，用電量增速放緩，電力裝機增長相對超前，火電小時低迷（2015年4364小時）�！笆�三五”期間，發(fā)用電側(cè)波動性增大導(dǎo)致的火電小時下行，被誤認為裝機過剩。未來，隨著發(fā)、用電兩側(cè)波動性的持續(xù)提高，火電小時會繼續(xù)下行。

回顧歷史數(shù)據(jù)，我國東北、西北、山西、內(nèi)蒙、冀北、云南、貴州等地，負荷峰值出現(xiàn)在冬季，其他省市區(qū)的負荷峰值均出現(xiàn)在盛夏的中午。

隨著采暖負荷的提高，多個傳統(tǒng)夏峰地區(qū)出現(xiàn)了冬峰，冬夏雙峰并峙。2021年初寒潮天氣，1月7日晚國網(wǎng)負荷9.60億千瓦，創(chuàng)歷史新高，11個省級電網(wǎng)負荷創(chuàng)歷史新高，其中，傳統(tǒng)夏峰省份為：北京、天津、上海、江蘇、安徽、江西；此外，湖南的冬峰負荷接近夏峰。1月11日晚間，南方電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最高負荷1.97億千瓦，南方電網(wǎng)首次連續(xù)五日出現(xiàn)冬季用電負荷與夏季高峰時段相當(dāng)?shù)木置妗?/div>

作者：小橘為重　 來源：南方能源觀察 責(zé)任編輯：jianping