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丁永福:我国电力工业现状及发展形势展望

丁永福/中国电力企业联合会副秘书长

 

尊敬的各位领导、各位专家、各位同仁:

大家上午好!

很高兴参加第十八届中国电气工业发展高峰论坛,根据会议安排,我代表中国电力企业联合会介绍一下我国电力工业发展现状及今后一段时间的发展前景。主要包括以下三方面内容:一是当前我国电力工业发展现状;二是“双碳”目标下构建新型电力系统面临的机遇与挑战;三是“十四五”电力工业发展形势与展望。

 

一、当前我国电力工业发展现状

近年来,在党中央、国务院的坚强领导下,电力行业认真贯彻落实国家关于能源电力安全保供的各项决策部署,全面贯彻能源安全新战略,积极落实“双碳”目标发展新要求,有效应对极端天气影响,全力以赴保供电、保民生,有力保障了经济社会发展和人民美好生活用电需求,为国民经济发展和社会进步做出了突出贡献。

 

(一)全国电力供需形势总体情况

元月19日,中国电力企业联合会召开年度电力供需形势新闻发布会,分析2022年全国电力供需形势,对2023年度全国电力供需形势作出预测。

 

2022年全国电力供需总体紧平衡,部分地区用电高峰时段电力供需偏紧。去年夏季7、8月,我国出现了近几十年来持续时间最长、影响范围最广的极端高温少雨天气,叠加经济恢复增长,拉动用电负荷快速增长。全国有21个省级电网用电负荷创新高,华东、华中区域电力保供形势严峻,浙江、江苏、安徽、四川、重庆、湖北等地区电力供需形势紧张。12月,贵州、云南等少数省份受前期来水偏枯导致水电蓄能持续下滑等因素影响,叠加寒潮天气期间取暖负荷快速攀升,电力供需形势较为紧张,通过加强省间余缺互济、实施负荷侧管理等措施,有力保障电力供应平稳有序,守牢了民生用电安全底线。

 

2022年,全国全社会用电量8.64万亿千瓦时,同比增长3.6%。第一产业用电量1146亿千瓦时,同比增长10.4%。(其中农业、渔业、畜牧业用电量同比分别增长较快,反映乡村振兴战略全面推进以及近年来乡村用电条件明显改善、电气化水平持续提升,拉动第一产业用电量保持快速增长)。第二产业用电量5.70万亿千瓦时,同比增长1.2%。第三产业用电量1.49万亿千瓦时,同比增长4.4%。城乡居民生活用电量1.34万亿千瓦时,同比增长13.8%。全国共有27个省份用电量正增长,中部地区用电量增速领先。其中,西藏、云南、安徽3个省份用电量增速超过10%,此外,宁夏、青海、河南、湖北、江西、陕西、内蒙古、四川、浙江用电量增速均超过5%。

 

2023年预计我国经济运行有望总体回升,拉动电力消费需求增速比2022年有所提高。正常气候情况下,预计2023年全国全社会用电量9.15万亿千瓦时,比2022年增长6%左右。

 

根据电力需求预测,并综合考虑新投产装机、跨省跨区电力交换、发电出力及合理备用等方面,预计2023年全国电力供需总体紧平衡,部分区域用电高峰时段电力供需偏紧。迎峰度夏期间,华东、华中、南方区域电力供需形势偏紧;华北、东北、西北区域电力供需基本平衡。迎峰度冬期间,华东、华中、南方、西北区域电力供需偏紧;华北区域电力供需紧平衡;东北区域电力供需基本平衡。

 

(二)我国电源发展基本情况

截至2022年底,全国全口径发电装机容量25.6亿千瓦,同比增长7.8%。我国发电装机总容量、非化石能源发电装机容量等指标均稳居世界第一。从分类型投资、发电装机增速等情况看,电力行业绿色低碳转型成效显著。

 

一是非化石能源发电装机占总装机容量比重接近50%。2022年全国新增发电装机容量2.0亿千瓦,其中新增非化石能源发电装机容量1.6亿千瓦,新投产的总发电装机规模以及非化石能源发电装机规模均创历史新高。截至2022年底,全国全口径发电装机容量25.6亿千瓦,其中非化石能源发电装机容量12.7亿千瓦,同比增长13.8%,占总装机比重上升至49.6%,同比提高2.6个百分点,电力延续绿色低碳转型趋势。分类型看,常规水电装机规模达到4.1亿千瓦,其中抽水蓄能4579万千瓦;核电5553万千瓦;并网风电3.65亿千瓦,其中,陆上风电3.35亿千瓦、海上风电3046万千瓦;并网太阳能发电3.9亿千瓦;火电13.3亿千瓦,其中,煤电占总发电装机容量的比重为43.8%。新增发电装机规模再创新高。

 

二是全口径非化石能源发电量同比增长8.7%,煤电发电量占全口径总发电量的比重接近六成。2022年全国规模以上工业企业发电量8.39万亿千瓦时、同比增长2.2%,其中,规模以上工业企业火电、水电、核电发电量同比分别增长0.9%、1.0%和2.5%。2022年,全口径并网风电、太阳能发电量同比分别增长16.3%和30.8%。全口径非化石能源发电量同比增长8.7%,占总发电量比重为36.2%,同比提高1.7个百分点。全口径煤电发电量同比增长0.7%,占全口径总发电量的比重为58.4%,同比降低1.7个百分点,煤电仍是当前我国电力供应的最主要电源。在来水明显偏枯的三季度,全口径煤电发电量同比增长9.2%,较好地弥补了水电出力的下降,充分发挥了煤电兜底保供作用。

 

三是太阳能发电设备利用小时同比提高,风电、火电、核电、水电同比分别降低。2022年,全国6000千瓦及以上电厂发电设备利用小时3687小时,同比降低125小时。分类型看,水电3412小时,为2014年以来年度最低,同比降低194小时。核电7616小时,同比降低186小时。并网风电2221小时,同比降低9小时。并网太阳能发电1337小时,同比提高56小时。火电4379小时,同比降低65小时;其中煤电4594小时,同比降低8小时;气电2429小时,同比降低258小时。

 

在新能源发电快速发展带动下,预计2023年新投产的总发电装机以及非化石能源发电装机规模将再创新高。预计2023年全年全国新增发电装机规模有望达到2.5亿千瓦左右,其中新增非化石能源发电装机1.8亿千瓦。预计2023年底全国发电装机容量28.1亿千瓦左右,其中非化石能源发电装机合计14.8亿千瓦,占总装机比重上升至52.5%左右。水电4.2亿千瓦、并网风电4.3亿千瓦、并网太阳能发电4.9亿千瓦、核电5846万千瓦、生物质发电4500万千瓦左右,太阳能发电及风电装机规模均将在2023年首次超过水电装机规模。

 

(三)我国电网发展基本情况

2022年,全国新增220千伏及以上输电线路长度38967千米,同比增加6814千米;全国新增220千伏及以上变电设备容量(交流)25839万千伏安,同比增加1541万千伏安。2022年全国完成跨区输送电量7654亿千瓦时,同比增长6.3%,其中8月高温天气导致华东、华中等地区电力供应紧张,电网加大了跨区电力支援力度,当月全国跨区输送电量同比增长17.3%。2022年全国完成跨省输送电量1.77万亿千瓦时,同比增长4.3%;其中12月部分省份电力供应偏紧,当月全国跨省输送电量同比增长19.6%。

 

特高压工程的建成投运,显著提升跨区跨省资源配置能力。至2021年底,我国共建成投运33条特高压线路。其中,15条交流特高压,均在国网;18条直流特高压,其中国网14条,南网4条。2022年我国特高压工程建设成果丰硕,新添两条“西电东送”能源保供大动脉,其中白鹤滩—江苏、白鹤滩—浙江±800千伏特高压直流输电工程竣工投产,标志着白鹤滩水电站电力外送通道工程总投资601亿全部竣工投产。同时,南阳—荆门—长沙1000千伏特高压线路湖北段竣工投产,荆门—武汉1000千伏特高压线路工程投产送电,福州—厦门、驻马店—武汉、武汉—南昌1000千伏特高压交流工程开工。2022年在建的特高压交流站与换流站共计6座,2023年有望达到16座,带动主网投资加强。

 

风光大基地建设是国家推动“双碳”战略落地的重要举措。目前已经建成的特高压项目,仍然无法完全满足新增风光“大基地”的需求。国家发展改革委和国家能源局发布的《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》提出,到2030年,规划建设风光基地总装机约4.55亿千瓦,需利用现有特高压等通道或新建外送通道,“十四五”期间,特高压工程建设将会大幅提速。

 

(四)电力建设投资基本情况

2022年全国主要发电企业电源工程建设投资完成7208亿元,比2021年电源基本建设投资5530亿元,同比增长22.8%。电网工程建设投资完成5012亿元,比2021年电网基本建设投资完成4951亿元,同比增长2.0%。“十四五”开局之年,电力工程建设投资创下十年来新高。国家电网、南方电网在特高压电网、智能配电网、抽水蓄能等新型基础设施领域的投资连创新高,2023年预计投资分别为5200亿、2600亿元。

 

“十三五”期间电力年均投资约为8900亿元。全国电源基本建设投资、电网基本建设投资各占电力投资约50%左右。预计2023年火电灵活性改造投资体量有望达1600亿元,增幅100%。近年来全国抽水蓄能投资增大。2021年仅核准5座抽水蓄能电站,而2022年共计核准45座电站,支撑2023年开工投资。目前,国家电网抽水蓄能在运在建规模均为世界第一,2023年计划再开工建设5座抽水蓄能电站,投运4座抽水蓄能电站,届时抽水蓄能电站装机规模将达到3800万千瓦,是三峡总装机的1.6倍。电网行业产业链长,投资规模大,电网投资对拉动宏观经济增长有着重要的推动作用,可带动产业链上下游的同步发展。

 

(五)积极稳妥推进电力体制改革

党中央、国务院部署实施新一轮电力体制改革以来,我国电力市场建设稳步有序推进,多元竞争主体格局初步形成,市场在资源优化配置中作用明显增强,市场化交易电量比重大幅提升。全国统一电力市场体系加速构建,电力现货市场多地开花,绿电交易常态化开展,分时电价在更大范围实施,电网代理购电业务稳步进行,售电公司管理更加规范。为加快建设全国统一电力市场体系,实现电力资源在更大范围内共享互济和优化配置,提升电力系统稳定性和灵活调节能力,推动形成适合中国国情、有更强新能源消纳能力的新型电力系统。

 

2022年全国市场交易电量共5.25万亿千瓦时,同比增长39%,占全社会用电量比重为60.8%,同比提高15.4个百分点;全国电力市场中长期电力直接交易电量合计为41407亿千瓦时,同比增长36.2%。

 

二、“双碳”目标下构建新型电力系统面临机遇与挑战

构建新型电力系统,是以习近平同志为核心的党中央着眼加强生态文明建设、保障国家能源安全、实现可持续发展作出的一项重大部署,对我国能源电力转型发展、实现“双碳”目标具有重要意义。新型电力系统呈现 “双高”的基本特征,即高比例的新能源设备和电力电子设备,这一新的特征对传统电力系统运行机理提出了重大挑战,需加快新型装备的研发、设计、制造和应用,以适应新型电力系统的发展需求。

 

构建新型电力系统,以承载实现碳达峰碳中和目标为前提,以确保能源电力安全为根本,以满足经济社会发展电力需求为目标,以最大化消纳新能源为任务,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动及多能互补为支撑,通过数字技术赋能推进新型电力系统建设。

 

与传统电力系统相比,新型电力系统不同点主要体现:第一,电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导,向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变;第二,负荷特性由传统的刚性、纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。第三,电网形态方面,传统电力系统是单向逐级输电为主,新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。第四,运行特性方面,传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式、大电网一体化控制模式,向“源网荷储”协同互动模式,大电网与微电网协同控制模式转变。

 

新型电力系统具有“清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动”基本特征。新型电力系统统筹源、网、荷、储资源,完善调度运行机制,多维度提升系统灵活调节能力、安全保障水平和综合运行效率,离不开数字化技术赋能。

 

新型电力系统的内涵具有低碳、安全、高效三个核心层面:低碳是新型电力系统的核心目标。依靠传统的电源侧和电网侧调节手段,难以满足新能源持续大规模并网消纳的需求。新型电力系统亟需激发负荷侧和新型储能技术等潜力,形成“源网荷储”协同消纳新能源的格局;安全是新型电力系统的基本要求。当前我国多区域交直流混联的大电网结构日趋复杂,间歇性、波动性新能源发电接入电网规模快速扩大,新型电力电子设备应用比例大幅提升,极大地改变了传统电力系统的运行规律和特性。新型电力系统必须在理论分析、控制方法、调节手段等方面创新发展,以应对日益加大的各类风险和挑战;高效是新型电力系统的关键要素。未来高比例新能源与海量用户接入电力系统,给能源资源优化配置的效率带来重大挑战。需加快建设全国统一电力市场,实现更高的资源优化配置效率与更大的能源优化空间。

 

在构建新型电力系统的过程中,电力系统将从刚性向柔性发展,与数字化、信息化、智能化特征融合,逐步发展为全面可见、可知、可测、可控的电力系统。电子电子技术在新能源发电和直流输配电等领域发挥着越来越重要的作用,直流输电与电力电子技术将扮演重要角色。构建新型电力系统,涉及新型电力装备技术研发、设计、制造与应用,特别是数字技术赋能新型电力系统,新型电力系统装备发展面临重大机遇与挑战。

 

2022年8月,工业和信息化部等五部委联合发布《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》(工信部重装【2022】105号),坚持市场主导、政府引导、创新驱动、产业升级,以高端智能绿色发展为方向,以绿色低碳科技创新为驱动,以应用创新及示范推广为抓手,加快构建支撑能源清洁生产和能源绿色消费的装备供给体系,推动电力装备高质量发展,助力碳达峰目标顺利实现。计划在5-8年,实现电力装备供给结构显著改善,保障电网输配效率明显提升,高端化智能化绿色化发展及示范应用不断加快,国际竞争力进一步增强,基本满足适应非化石能源高比例、大规模接入的新型电力系统建设需要。

 

在新型发电装备方面,加速发展清洁低碳发电装备。推进煤电装备节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”。加快推进燃气轮机研究开发;推进水电机组宽负荷改造,加快可变速抽水蓄能及海上抽水蓄能装备研制应用及高水头冲击式水电机组关键技术研究;加快三代核电的批量化,加速四代核电装备研发应用;推进风光储一体化装备发展,推动构网型新能源发电装备研究开发;加快生物质能装备以及海洋能、地热能等开发利用装备的研制和应用。着力攻克可再生能源制氢等技术装备。

 

在新型输变电装备方面,提升输变电装备消纳保障能力。面向电网高比例可再生能源、高比例电力电子装备“双高”特性,以及夏、冬季双负荷高峰的需求特点,加快发展特高压输变电、柔性直流输电装备;瞄准安全灵活、绿色低碳的输电网技术装备,持续开展不同电压等级、不同开断容量的发电机断路器及高电压等级真空开关设备的研制,加快大功率电力电子器件、天然酯(植物)绝缘油变压器等研发突破。

 

在新型配电装备方面,加快推进配电装备升级换代。发展满足新型电力系统“双高”“双随机”(分布式新能源的随机性和可调负载的随机性)特性的保护与控制配电技术装备。依托智能配电网、主动配电网建设,加快电网之间柔性可控互联。直流与交流深度融合是新型电力系统重要形态特征,直流配用电系统从器件技术、装备技术和系统技术等方面,构建直流配用电系统整套技术体系,以技术产业化推动工程应用,助力国家新能源发展。

 

在新型用电装备方面,提高用电设备能效匹配水平。加强高效节能变压器研制及推广应用。加快推广应用高能效电锅炉、电窑炉等装备,拓展工业、交通、建筑等领域电能替代;加快用能系统能效提升,开展重点用电设备系统匹配性节能改造和运行控制优化;积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,加速突破综合能源管理和利用、多电源优化互动等技术装备;推动完善废旧电机回收利用体系,鼓励企业开展电机再制造应用。

 

三、“十四五”电力工业发展形势与展望

“十四五”是实现碳达峰、碳中和目标的关键期、窗口期,电力行业包括电力装备产业发展面临新的发展机遇。预计“十四五”全社会用电量年均增长4.8%~5.5%,2025年将达到9.5~9.8万亿千瓦时。“十四五”期间全国电力供需形势总体趋紧,电力缺口逐年扩大,传统支撑性电源稳步增长,新能源装机规模持续提升,电力建设投资稳步增大。构建新型电力系统,对电力系统装备提出了新的要求,适应“五化”要求即能源配置平台化、能源生产清洁化、能源消费电气化、能源创新融合化、能源业态数字化:

 

一是适应能源配置平台化,创新电网发展方式。考虑到我国能源资源与需求逆向分布的特点,需持续完善核心骨干网架,加大各级电网建设投资力度,“十四五”期间,我国将新增500千伏及以上交流线路9万千米,变电容量9亿千伏安,尤其特高压交直流作为解决资源禀赋约束的重要环节,成为构建新型电力系统重要组成部分,将再次迎来大规模建设。“十四五”国家电网规划新建特高压线路“24交14直”,涉及线路长3万余公里,变电换流容量3.4亿千伏安,总投资约计3800亿元。南方电网规划1条特高压直流通道。特高压大规模投资,即将迎来新一轮建设高峰期,必将带动上下游产业链受益。

 

二是适应能源生产清洁化,提升新能源开发利用水平。国家发改委等九部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,明确可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%,风电和太阳能发电量实现翻倍。同时,我国能源结构基本特征是“富煤、贫油、少气”,燃气调峰电站发展不足,抽水蓄能和燃气电站占比仅约6%,其中抽水蓄能占比约1.4%,与发达国家相比抽水蓄能仍有较大发展空间。根据《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,到2025年,抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上;到2030年,投产总规模1.2亿千瓦左右。“双碳”目标下,推动新能源装机快速增长。根据国家“风光大基地” 规划,各省陆续下发的“十四五”规划,2023-2025年均新能源装机预期超过150GW,行业长期增长前景广阔,新能源发电成本下降,经济效益显著。

 

三是适应能源消费电气化,促进节能降耗满足用能需求。电力行业约占全社会碳排放总量的 40%。稳妥有序、因地制宜推动电能替代,“十四五”期间,进一步拓展电能替代的广度和深度,在北方地区推动以电代煤清洁取暖,全面开展电能替代项目,努力构建政策体系完善、标准体系完备、市场模式成熟、智能化水平高的电能替代发展新格局。积极引导用户高效用能、绿色用能、节约用能,到2025年,电能占终端能源消费比重达到30%左右。加快建设充电基础设施,构建“十纵十横两环网”快充网络,有效缓解电动汽车远距离出行“里程焦虑”。 

 

四是适应能源创新融合化,打造原创技术策源地。大力实施新型电力系统科技攻关行动,推进协同创新,加大研发经费投入,开展大电网安全稳定控制、虚拟电厂、特高压分接开关等重大技术攻关,攻克各种“卡脖子”、“无人区”技术难题,全方位提高自主创新能力,打造新型电力系统示范区。持续跟踪颠覆性技术发展趋势,强化基础研究和前沿技术布局,取得更多原创成果。

 

五是适应能源业态数字化,加强能源互联网建设。深入应用“大云物移智链”等新一代信息技术,加快推动电网向能源互联网升级,实现电网生产、经营、管理等核心业务数字化转型,促进发输配用各领域、源网荷储各环节、电力与其他能源系统协调联动。加强产业链上下游协同,以数字平台服务推动上下游企业供需匹配、资源共享,促进产学研用深度结合,加快孕育能源数字经济新业态新模式,当好现代产业链的“链长”。

 

为促进我国电力装备质量提升,推动电力行业现代智慧供应链创新应用,去年七月中国电力企业联合会电力装备及供应链分会重组挂牌,下一步中电联电力装备及供应链分会将聚焦新型电力系统装备质量提升,聚焦电力装备产业链、供应链自主可控,聚焦电力行业绿色低碳转型,聚焦数字技术赋能电力物资供应链创新发展,积极推动电力央企发挥“链长”作用,积极促进国内骨干电工装备企业发挥“链主”作用,引领支撑产业链供应链上下游企业协同发展,构建电力装备和供应链上下游生态,发挥科技创新引领作用,促进大中小企业创新链、产业链、供应链、数据链、资金链、人才链融通,强化产业链、稳定供应链、提升价值链、促进创新链,补链强链固链,推动电力装备与供应链数字化、智慧化、绿色化、标准化、平台化、服务化,全面提高电力行业现代供应链创新发展与自主可控水平,为促进新型电力系统发展、推动能源清洁低碳转型贡献力量!

 

展望未来,我国电力工业将在党的二十大报告精神指引下,秉承“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念,构建新发展格局,积极推进能源转型升级,全力推进新型能源体系建设,为构建新型电力系统、早日实现碳达峰碳中和目标,建立清洁低碳、安全高效的现代电力体系贡献行业力量!谢谢大家!

(本文根据丁永福在第18届中国电气工业发展高峰论坛上的演讲录音整理)

 

来源:第18届中国电气工业发展高峰论坛

编辑:付海明

责编:朱金凤

审核:常海波