清華學(xué)者解讀東北限電：根源在于低碳轉(zhuǎn)型所需能力不足

9月下旬，東北地區(qū)多個(gè)城市相繼拉閘限電，甚至居民用電也受到影響，引發(fā)社會(huì)廣泛關(guān)注。對(duì)此，國家發(fā)改委9月29日在答記者問時(shí)強(qiáng)調(diào)要“堅(jiān)守民生用能保供底線，堅(jiān)決避免壓限居民用能的情況發(fā)生”。

關(guān)于東北拉閘限電的主要原因，目前已有多種分析。比如，有的觀點(diǎn)認(rèn)為是煤價(jià)過高，電廠出于經(jīng)濟(jì)性不愿意生產(chǎn)；有的觀點(diǎn)則認(rèn)為是國內(nèi)“兩高”項(xiàng)目（即“高耗能”“高排放”項(xiàng)目）紛紛上馬導(dǎo)致全國性用電緊張，而東北風(fēng)電比例過高又加上東北近期風(fēng)電發(fā)電量明顯降低所致；還有觀點(diǎn)認(rèn)為是能源需求尤其電力需求上漲太快，而東三省均出現(xiàn)了用電量高增長。

對(duì)此，清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系熱能動(dòng)力仿真與控制研究所副教授、清華-力拓資源能源與可持續(xù)發(fā)展聯(lián)合研究中心執(zhí)行主任麻林巍在其近日發(fā)表的文章中指出，“東北限電事件背后的原因還缺乏一個(gè)系統(tǒng)性的闡述”。

在他看來，“東北限電是一個(gè)偶然中的必然事件，還得從能源和經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型的全局高度來理解其表象背后的根源性問題。這背后的根源性問題是長期性和全局性的，尤其其中凸顯的煤炭利用問題是我國不得不長期面對(duì)的一個(gè)大矛盾焦點(diǎn)。”

這篇題為《關(guān)于東北限電問題的系統(tǒng)思考》的文章由麻林巍撰寫，發(fā)布時(shí)間為2021年10月5日，已由清華BP-清潔能源研究與教育中心旗下微信公眾號(hào)“可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略研究”于10月6日發(fā)布。

麻林巍本科、博士均畢業(yè)于清華大學(xué)熱能工程系動(dòng)力機(jī)械與工程專業(yè)，畢業(yè)后留校工作，研究領(lǐng)域?yàn)槟茉聪到y(tǒng)及能源戰(zhàn)略，主要關(guān)注方向包括：區(qū)域能源系統(tǒng)和能源戰(zhàn)略研究、能源技術(shù)評(píng)價(jià)和能源技術(shù)創(chuàng)新、中國的國際能源資源合作戰(zhàn)略。

麻林巍在上述文章中結(jié)合此前的研究成果，提到2021年初出版的英文著作《China’s Resources, Energy and Sustainable Development》中就指出了我國能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略至今還存在的一些挑戰(zhàn)和出路，適用于加深對(duì)東北限電問題的理解。

他分析認(rèn)為，東北拉閘限電事件背后隱含了我國能源發(fā)展中能力缺失的三個(gè)重要方面：

首先，是“能源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不協(xié)調(diào)，能源供需建設(shè)屢次不匹配”。

文章稱，“東北限電事件并非第一次出現(xiàn)的重大能源供需問題。過去20年，我國能源供需情況始終處于能源供需建設(shè)不匹配的震蕩之中。2000年后，因?yàn)槟茉葱枨蟪鲱A(yù)期，屢次突破規(guī)劃值導(dǎo)致能源供應(yīng)手忙腳亂。當(dāng)時(shí)也是一輪全國性的煤電油運(yùn)全面緊張，并刺激了之后能源供應(yīng)產(chǎn)能的建設(shè)。2008年金融危機(jī)之后，不管是能源供應(yīng)和需求的產(chǎn)能建設(shè)都有所放緩，但恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的四萬億投資計(jì)劃又刺激了產(chǎn)能建設(shè)并加劇了能源供應(yīng)的產(chǎn)能擴(kuò)張。2014年之后，出現(xiàn)了嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩以及供需的震蕩。到現(xiàn)在又再次出現(xiàn)了能源供應(yīng)緊張、缺電限電的局面。這說明我們國家在這方面的能力上仍然有待完善，能源與經(jīng)濟(jì)不協(xié)調(diào)的問題依然存在。能源供應(yīng)的建設(shè)節(jié)奏總是不能及時(shí)地跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變化，相互之間總有不協(xié)調(diào)的問題存在?！?/p>

文章引用的章景皓博士論文中的一張“我國嵌含能分配?；鶊D”顯示，一旦能源的各種管控措施并沒有跟經(jīng)濟(jì)狀況相協(xié)調(diào)，就會(huì)出現(xiàn)供需矛盾。

麻林巍認(rèn)為，這背后也有體制上的原因，“目前主管能源的部門主要關(guān)注能源安全，經(jīng)濟(jì)的調(diào)控是另一個(gè)部門負(fù)責(zé)，而碳排放又是一個(gè)單獨(dú)的部門在管控，三個(gè)職能不同的部門間協(xié)調(diào)起來避免經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型過程中隨時(shí)可能出現(xiàn)的能源供需震蕩，難度無疑較大”。

其次，是“能源與基礎(chǔ)設(shè)施不協(xié)調(diào)，靈活性能力嚴(yán)重不足”。

文章提到，“低碳轉(zhuǎn)型過程中，能源系統(tǒng)要接納高比例的可再生能源，這對(duì)系統(tǒng)的靈活性要求非常高。為了保障靈活性，我們不但要有很多靈活的電源，還要有大量的儲(chǔ)能設(shè)施以及電-熱-燃料靈活轉(zhuǎn)換技術(shù)，還要為此去建設(shè)和改造整個(gè)包括智能電網(wǎng)、智能熱網(wǎng)和智能燃料網(wǎng)在內(nèi)的龐大基礎(chǔ)設(shè)施。這不光是智能化改造，也需要硬件的配套建設(shè)，背后涉及的投資動(dòng)輒萬億規(guī)模。因?yàn)榧词挂粋€(gè)小小的配電網(wǎng)改造都需要耗費(fèi)幾個(gè)億。這樣的投資目前還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有完成，因此目前來看整個(gè)能源系統(tǒng)的靈活性是嚴(yán)重不足的?！?/p>

麻林巍建議稱，“如果煤炭和其他能源能夠協(xié)同以利用，建設(shè)多能互補(bǔ)體系也許能夠提供一些較低成本的過渡性解決方案。比如煤和生物質(zhì)耦合發(fā)電可以為煤電站平穩(wěn)過渡到碳中和甚至負(fù)碳電站提供辦法，從早期低比例摻燒生物質(zhì)到長期的百分之百生物質(zhì)電站?！?/p>

他指出，“東北的生物質(zhì)資源相對(duì)是比較豐富的，生物質(zhì)能源利用和發(fā)電也有較好的基礎(chǔ)，應(yīng)該在這方面加快探索。”

其三，是“能源與區(qū)域不協(xié)調(diào)，區(qū)域間的應(yīng)急支援能力不足”。

文章認(rèn)為，“因?yàn)樾姓芾矸指畹膯栴}，各個(gè)區(qū)域在能源供需上存在各自優(yōu)化現(xiàn)象，很多時(shí)候并不能做到全國一盤棋的理想性優(yōu)化調(diào)度。區(qū)域間的能源互通基礎(chǔ)設(shè)施也是不足的，需要在低碳發(fā)展要求下加強(qiáng)建設(shè)。一旦出現(xiàn)緊急事件，基本以自救和已經(jīng)建立的通道進(jìn)行跨區(qū)域協(xié)調(diào)為主，而且也跟區(qū)域的全國位勢(shì)有關(guān)。這樣，在區(qū)域協(xié)調(diào)方面東北有可能處于一個(gè)被忽視的地位，也缺乏跨區(qū)域通道。”

其中，東北三省能源供需的主要特點(diǎn)是：除了石油產(chǎn)品方面和外部有較強(qiáng)的互通外，煤炭和電力基本是自給自足的，所以和外部的互通能力應(yīng)該不足。一旦出了事故，因?yàn)楦饨绲哪茉赐凡粔?，容易?dǎo)致應(yīng)急調(diào)度能力存在限制。

麻林巍總結(jié)稱，“我國能源低碳轉(zhuǎn)型過程中在能力上的三個(gè)薄弱之處，均和東北限電有著密切的關(guān)聯(lián)。所以，我國為了迎接低碳轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)波動(dòng)、能源系統(tǒng)靈活性不足以及區(qū)域缺乏協(xié)調(diào)等挑戰(zhàn)，可以考慮照顧到各個(gè)區(qū)域自己的資源和經(jīng)濟(jì)稟賦，加快區(qū)域智慧能源系統(tǒng)的建設(shè)和布局?！?/p>

他強(qiáng)調(diào)，“東北限電事件其實(shí)是我國低碳轉(zhuǎn)型過程中保經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保能源安全、保減排目標(biāo)的‘三難’困境的一個(gè)具體體現(xiàn)，根源在于低碳轉(zhuǎn)型所需的能力不足。如果能力建設(shè)沒有及時(shí)跟上，今后這種問題還會(huì)持續(xù)出現(xiàn)。為了避免問題過于嚴(yán)重，我們要大力加強(qiáng)相關(guān)能力建設(shè)，保證能源、經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)設(shè)施和區(qū)域的協(xié)調(diào)。很大程度上，許多問題已經(jīng)不是單個(gè)領(lǐng)域的工程技術(shù)問題，更多是體制機(jī)制和基礎(chǔ)設(shè)施的問題?！?/p>

與麻林巍的觀點(diǎn)類似，此前也有專業(yè)分析認(rèn)為國內(nèi)的地方缺點(diǎn)問題源自電力供需的結(jié)構(gòu)性矛盾以及電力體制痼疾。

比如，《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》2020年12月一則報(bào)道指出，所謂結(jié)構(gòu)性矛盾是指，我國電力需求快速增長、電力裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大，但“煤電過剩與尖峰電力短缺并存”，出現(xiàn)了“全年富電量、短時(shí)缺電力”的現(xiàn)象，影響到我國電力供應(yīng)安全。

興業(yè)證券分析稱，電力體制痼疾的突出表現(xiàn)是“煤電價(jià)格倒掛”，即：我國電煤價(jià)格已經(jīng)徹底市場(chǎng)化，但煤電廠上網(wǎng)電價(jià)卻由政府管制。這樣，一旦電煤價(jià)格上漲，就容易形成“面粉漲價(jià)，面包卻無法隨之漲價(jià)”，電廠發(fā)電越多、賠錢越多的局面。