【正文】 ? ~39。進入新世紀，隨著我國實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，實行積極財政政策和擴大內需的經濟方針，國民經濟持續(xù)發(fā)展，電力需求增長也屢創(chuàng)新高。 y% m n3 V7 M( l8 s, g/ I，電力需求隨著工業(yè)增長緩慢而趨于平穩(wěn)增長。火電機組參數(shù)等級不夠先進，我國的發(fā)電技術已經達到超超臨界水平，新建百萬濕冷機組供電煤耗可以達到280g/KWh時水平，但仍然存在大量超臨界機組甚至亞臨界現(xiàn)役機組嚴重低于先進水平。下圖3為我國發(fā)電能源結構。 圖4 全部用電部門耗電餅狀圖 圖5 電力下游行業(yè)耗電分布我國的電力體制改革始于上世紀8090年代，比較重要的兩個時間點為2002年和2015年，2002年國務院發(fā)布了《電力體制改革方案》，實現(xiàn)廠網分離。我國電力上游發(fā)電相關企業(yè)主要有兩大電力建設企業(yè)：中國電建和中國能建；上游五大發(fā)電集團：中國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司、中國電力投資集團公司；發(fā)電四小豪門：華潤電力、國華電力、國投電力、中廣核。 火電的發(fā)展趨緩，重點是節(jié)能減排截至2015年底，(、%)，%，裝機增速遠大于電力需求增速。2015年，根據(jù)煤電價格聯(lián)動機制的有關規(guī)定，國家發(fā)改委分別于4月和12月兩次下發(fā)相關文件，下調燃煤發(fā)電上網電價，兩次分別下調2分和3分錢，同時下調工商業(yè)用電價格。在2016年4月，國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合下發(fā)了《關于促進我國煤電有序發(fā)展的通知》，督促各地方政府和企業(yè)放緩燃煤火電建設步伐，以應對目前日益嚴重的煤電產能過剩局面，以期化解由此帶來的能源行業(yè)運行風險。上述規(guī)劃進一步壓縮了火電的增長空間。從目前進展看，全國火電脫硫脫硝工作已接近尾聲。發(fā)電設備方面，隨著機組向大型化、清潔化發(fā)展，60萬千瓦、100萬千瓦超（超）臨界機組成為我國主力火電機組，我國火電機組的參數(shù)、性能和產量已全方位地占據(jù)世界首位。燃氣發(fā)電設備也取得進展，目前我國F級燃氣輪機已經取得重大技術突破，擁有完全自主知識產權。從下圖8可知，我國的電源和火電的投資都在減少。第二，擇優(yōu)投資火電利用程度較高省市的熱電聯(lián)產項目。但與此同時，受電網建設滯后、調峰能力不足等因素制約，部分新能源裝機大省棄風和棄光形勢嚴峻。我們預計未來主要的技術如循環(huán)流化床發(fā)電技術、超臨界/超超臨界發(fā)電技術、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電技術等，將是未來行業(yè)發(fā)展的主流技術方向，建議新建火電機組選擇采用這些技術的高參數(shù)、環(huán)保型機組。 統(tǒng)籌開發(fā)水電，強化抽水蓄能和外送經過多年發(fā)展，我國水電裝機容量和年發(fā)電量已突破3億千瓦和1萬億千瓦時，%%，水電工程技術居世界先進水平，形成了規(guī)劃、設計、施工、裝備制造、運行維護等全產業(yè)鏈整合能力。根據(jù)下圖，水電裝機量和投資總額基本呈下降趨勢。我國待開發(fā)水電主要集中在西南地區(qū)大江大河上游，經濟社會發(fā)展相對滯后，移民安置難度加大。隨著電網安全穩(wěn)定經濟運行要求不斷提高和新能源在電力市場的份額快速上升，抽水蓄能電站開發(fā)建設的必要性和重要性日益凸顯。抽水蓄能約9000萬千瓦；。其中，在建核電機組數(shù)位居世界第一，在建、在運機組總數(shù)位居世界第三。當然，核電也有缺陷，反應堆的安全問題尚需不斷監(jiān)控及改進，核電建設投資費用仍然比常規(guī)能源發(fā)電高，回收周期長。AP1000是中國從美國西屋公司引進的百萬千瓦級壓水堆三代核電技術，CAP1400則是中國在消化、吸收、全面掌握AP1000非能動技術基礎上，再創(chuàng)新而來的具有自主知識產權、功率更大的三代核電技術。CAP系列脫胎于美系技術，華龍則是基于中國此前已掌握的從法國引進的M310核電技術。12月，高溫氣冷堆燃料元件通過國外權威檢測，各項指標達到國際先進水平。而隨著核電行業(yè)的加速，與之相配套的相關產業(yè)也將迎來快速發(fā)展。但海上風電比重過低，也成為制約我國風電產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的障礙之一。中長期來看，補貼退坡將有助于提升風電行業(yè)競爭力，倒逼成本下降，平價上網的目標。10月11日國家發(fā)改委發(fā)布的最新電價調整的《關于調整新能源標桿電價的征求意見函》中也規(guī)定，2018年1月1日之前核準，2019年年底之前建成的項目執(zhí)行舊電價，也會推動未來三年風電裝機維持在高位。據(jù)測算2015年我國絕大部分省市非水可再生能源發(fā)電占比仍與2020年目標最低要求仍有差距，尤其在中東部地區(qū)缺口尤甚。棄風主要由于當?shù)仉娋W接納能力不足、風電場建設工期不匹配和風電不穩(wěn)定等自身特點導致的部分風電場風機暫停的現(xiàn)象。而增量裝機規(guī)模則集中在河南、山東、湖南等非棄風限電地區(qū)，在非限電地區(qū)風電場投資IRR較高無虞。面對新形勢和挑戰(zhàn)，規(guī)劃明確了“十三五”時期我國風電發(fā)展的重點任務：有效解決風電消納問題。太陽能熱發(fā)電技術和裝備實現(xiàn)突破，首座商業(yè)化運營的電站投入運行，產業(yè)鏈初步建立。光伏發(fā)電與農業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、生態(tài)治理等各種產業(yè)融合發(fā)展模式不斷創(chuàng)新，已進入多元化、規(guī)?；l(fā)展的新階段。光伏組件產量4600萬千瓦，占全球市場份額的70%。我國企業(yè)已掌握萬噸級改良西門子法多晶硅生產工藝，流化床法多晶硅開始產業(yè)化生產。在《可再生能源法》基礎上，國務院于2013年發(fā)布《關于促進光伏產業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，進一步從價格、補貼、稅收、并網等多個層面明確了光伏發(fā)電的政策框架，地方政府相繼制定了支持光伏發(fā)電應用的政策措施?！笆濉睍r期，我國太陽能熱發(fā)電技術和裝備實現(xiàn)較大突破。光伏發(fā)電技術進步、降低成本和非技術成本降低必須同時發(fā)力，才能加速光伏發(fā)電成本和電價降低。中東部地區(qū)分布式光伏發(fā)電尚不能充分利用，現(xiàn)行市場機制下無法體現(xiàn)分布式發(fā)電就近利用的經濟價值，限制了分布式光伏在城市中低壓配電網大規(guī)模發(fā)展。另一方面，很多國家和地區(qū)在市場競爭不利的情況下采取貿易保護措施，對我國具有競爭優(yōu)勢的光伏發(fā)電產品在全球范圍應用構成阻礙，也使全球合作減緩氣候變化的努力弱化。太陽能熱利用產業(yè)升級緩慢。太陽能熱發(fā)電裝機達到500萬千瓦。到2020年，光伏發(fā)電電價水平在2015年基礎上下降50%以上，在用電側實現(xiàn)平價上網目標。太陽能熱發(fā)電效率實現(xiàn)較大提高，形成全產業(yè)鏈集成能力。綜合土地和電力市場條件，統(tǒng)籌開發(fā)布局與市場消納，有序規(guī)范推進集中式光伏電站建設。我國能源與負荷呈逆向分布，煤炭、水力和風能太陽能等資源主要分布在西部和北部地區(qū)，而用電負荷集中在中部地區(qū)和東部沿海地區(qū)，中間相隔上千公里，從客觀上決定了需要采取遠距離、交直流混合、超/特高壓的輸電方式實現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置。目前中國基本上進入大電網、大電廠、大機組、高電壓輸電、高度自動控制的新時代。2015年12月，國家能源局制定的《全面解決無電人口用電問題三年行動計劃（20132015年）》得到落實，我國全面解決了無電人口用電問題。電網包含變電、輸電、配電三個單元，它的任務是輸送與分配電能，改變電壓。電網功能不強還表現(xiàn)在線路保護技術落后，抵御災害襲擊能力不足，還缺少預防惡劣氣候及外力損害的有效措施。配電網運行紅的超載情況仍存在，再加之對線路巡視力度欠佳，又缺少對線路安全運行的監(jiān)視手段，致使供電中斷現(xiàn)象時發(fā)生，從而影響電網供電可靠性，難以履行電網的社會責任。從本質上看，它是低碳經濟的重要形式之一，也是踐行低碳電力的具體實踐。智能電網是以特高壓為骨干網架，以信息通信平臺為支撐，以智能控制為手段，構建以信息化、自動化、互動化為特征的現(xiàn)代供電網絡。美國智能電網的建設側重于配電側和用戶側, 重點研發(fā)可再生能源和分布式電源并網技術, 電動汽車與電網協(xié)調運行技術以及電網與用戶的雙向互動技術。十三五期間，智能電網、能源互聯(lián)網將迎來新的發(fā)展機遇，根據(jù)《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》，我國將大力推進能源革命，加強儲能和智能電網建設，推行節(jié)能低碳電力調度，形成有效競爭的市場機制。作為先進信息技術和高級物理電網充分結合的智能電網，可破解一系列新能源電力接入與運行的難題，為開發(fā)風電、光伏發(fā)電接入電網消納提供良好基礎，也是解決集中發(fā)電與分布式發(fā)電并入電網理想條件。下圖為智能電網與傳統(tǒng)電網的對比。1）智能輸配電技術采用柔性直流輸電技術來進行風電、太陽能等功率輸出波動較大的可再生能源接入，可以緩解由可再生能源輸出功率波動引起的電壓波動，改善電能質量。采用柔性直流輸電技術向城市中心供電，不僅可以快速控制有功功率和無功功率，解決電壓閃等電能質量問題；還能夠提供系統(tǒng)阻尼，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，并在嚴重故障時提供“黑啟動功能”。智能變電站能夠向終端用戶發(fā)送技術和經濟方面的數(shù)據(jù)信息并且能夠接收由“智能用電設施”發(fā)回來的數(shù)據(jù)信息，是配電網連接用戶的重要節(jié)點[8]。在智能電網中由于能夠實時交換信息，使得大量分布式發(fā)電（含風能和太陽能等可再生能源發(fā)電）和分布式儲能在電網中可以即插即用，進而還可參與運行優(yōu)化；使得用戶中可平移負荷，可與電網友好合作（猶如虛擬電源），幫助電網實現(xiàn)需求側管理（如削峰填谷），并在緊急情況下支援電網運行。從廣義上講，分布式電源的是任何安裝在用戶附近的小型發(fā)電設施，包含熱電聯(lián)產、冷熱電聯(lián)產以及各種蓄能技術等，而不論這種發(fā)電形式的規(guī)模大小和一次能源的使用類型。根據(jù)分布式電源和電力系統(tǒng)的接口形式，分布式電源可分為同步機形式的分布式電源和逆變器形式的分布式電源。而電網公司為了提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，希望可以對用戶的分布式電源輸出功率進行遠方調度，要實現(xiàn)這些功能就必須保持分布式電源和系統(tǒng)之間的聯(lián)系，即通過并網系統(tǒng)以實現(xiàn)分布式電源和電力系統(tǒng)之間的轉換或實現(xiàn)相應的控制和保護等功能?？梢愿鶕?jù)分布式電源的特性和所要實現(xiàn)的功能把并網系統(tǒng)分為幾種：逆變器型并網系統(tǒng)，如用于燃料電池、光伏發(fā)電系統(tǒng)和微透平機組等發(fā)出直流或高頻交流電的分布式電源。由于規(guī)劃區(qū)內用戶可根據(jù)自身實際需要安裝和使用分布式電源，為自身及規(guī)劃區(qū)其他用戶提供電源，這些分布式電源與電力負荷相抵消，從而對規(guī)劃區(qū)負荷增長的模型產生影響。同時，分布式電源機組類型及所采用能源的多樣化、建設成本和運行維護成有很大差別，因此如何在配電網中確定合理的電源結構、如何協(xié)調和有效地利用各類型的電源成為迫切需要解決的問題，這就更增加了規(guī)劃的難度。因此使得國家能源政策和能源規(guī)劃等直接滲透到與分布式電源有關的電力系統(tǒng)規(guī)劃中，并影響到規(guī)劃的決策過程。另外，由于分布式電源的并入增加了整體短路容量，從而加強了系統(tǒng)電壓強度，抑制和削弱區(qū)域配電網內出現(xiàn)的電壓波動等問題[12]。儲能技術的發(fā)展有利于大規(guī)模間歇式可再生能源的高效綜合利用，緩解電網運行的安全壓力，增強電網自身的調控能力，滿足電力系統(tǒng)運行可靠性與電力供需平衡的要求。作為新興產業(yè)，儲能自2008年起一直保持較快增長。從新增裝機的技術類型上看，90%以上的新增項目使用的都是鋰離子電池。應用于電網的先進儲能技術種類較多，根據(jù)目前儲能技術應用的成熟度，可以從3級到0級分為四個層次：3級：已經商業(yè)化的技術，例如抽水蓄能、鉛酸電池儲能等。此類新型儲能技術在研發(fā)之初就立足于低成本長壽命大容量的技術要求，起點較高，發(fā)展十分迅速，具有較大的商業(yè)潛力。另一方面，必須高度重視儲能技術的原始創(chuàng)新和知識產權布局，積極開發(fā)低成本、長壽命、高安全、易回收的新型儲能技術，為儲能產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及能源轉型提供重要的技術支撐。所以不能指望抽水蓄能來解決大量棄風和棄光等問題。中國可以大規(guī)模部署自主研發(fā)的非補燃壓縮空氣儲能技術?，F(xiàn)實中相關技術的推廣應用更需要行業(yè)制度、國家政策等外部環(huán)境提供支撐與激勵。根據(jù)世界各國發(fā)展經驗，這一階段電力需求仍將保持中速增長。預計2020年中國能源需求總量為46億47億噸標準煤，“十三五”期間能源需求年均增長3%左右，電力增速也將回調，但消費增速回落要比能源消費增速回落緩慢。 供給方式面臨較大調整煤炭等常規(guī)化石能源由“ 供給不足”轉向“供給過?！?，新能源快速發(fā)展，但也面臨消納難等問題。但與此同時，新能源資源富集地區(qū)負荷水平不高，總體市場空間有限，消納面臨著很大困難，棄風棄光現(xiàn)象嚴重。在“三北”地區(qū)每個省份火電裝機本已經富余，新能源裝機又發(fā)展迅猛的情況下，如果想避免棄風、棄光，就只有一條路——建設跨區(qū)輸電通道，將新能源電力送出“三北”之外的中東部消納。自“十一五”開始，SO2排放總量削減率成為約束性指標，“十二五”新增NOx作為被強制削減的污染物。圖31 20002014年火電發(fā)電量、耗煤量和排污情況 碳減排面臨新形勢新挑戰(zhàn)國際社會把21世紀末全球平均溫度升高控制在2 ℃之內作為共識。近期，中國在《國家應對氣候變化規(guī)劃（2014—2020 年）》中提出，在總結溫室氣體自愿減排交易和碳排放交易試點的經驗基礎上，研究全國碳排放總量控制目標地區(qū)分解落實機制，制訂碳排放交易總體方案。電力市場化改革應重點解決好以下問題：（1）逐步建立電價形成機制。（3）轉變政府對電力的監(jiān)管方式，進一步簡政放權、弱化項目審批職能、強化戰(zhàn)略規(guī)劃職能，實施依法監(jiān)管。存量上要著力解決東北等地區(qū)電力過剩、新能源棄風限電的問題，中東部重點區(qū)域老舊燃煤機組基本退出。調配上既要充分挖掘本地供應能力，也要利用好區(qū)外、境外等多種渠道的資源。此外，雖然我國風電、%，發(fā)電量卻僅占4%，而在美國、歐盟、印度等國家和地區(qū)，新能源發(fā)電量占比均遠高于裝機占比。按照集中開發(fā)與分散開發(fā)并舉、就近消納為主的原則優(yōu)化風電布局，統(tǒng)籌開發(fā)與市場消納，有序開發(fā)風電光電。第四，有序發(fā)展天然氣發(fā)電，大力推進分布式氣電建設。電網主網架進一步優(yōu)化，省間聯(lián)絡線進一步加強。加大城鄉(xiāng)電網建設改造力度，基本建成城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、安全可靠、經濟高效、技術先進、環(huán)境友好、與小康社會相適應的現(xiàn)代配電網，適應電力系統(tǒng)智能化要求，全面增強電源與用戶雙向互動，支持高效智能電力系統(tǒng)建設。隨著環(huán)境日趨惡劣、用電增速放緩，傳統(tǒng)能源的外部性環(huán)境成本得到重視，能源結構向清潔低碳化傾斜。技攻關700℃超超臨界發(fā)電技術，煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)自主化設計制造，研究碳捕捉與封存(CCS)和資源化利用技術。新能源方面，對于棄風棄光分別超過20%、5%的地區(qū)，加強本地消納和建網外送，不外批建設項目；加強中東部和南方地區(qū)的開發(fā)力度，積極推進海上風電。充分論證全國同步電網格局，進一步調整完善區(qū)域電網主網架，探索大電網之間的柔性互聯(lián)，加強區(qū)域內省間電網互濟能力。實現(xiàn)能源生產和消費的綜合調配，充分發(fā)揮智能電網在現(xiàn)代能源體系中的