四川是我國清潔電力西電東送的主要貢獻地，對保障東中部地區(qū)用電具有重要作用。今年7、8月間，四川缺電嚴重，引起廣泛關(guān)注。四川這次缺電的直接誘因主要有兩個：一是全省降水量較常年減少較多，省內(nèi)主要江河來水減少導致水電發(fā)電能力不足（不足常年水電日發(fā)電量的五成）；二是長時高溫導致用電需求猛增，用電最高負荷創(chuàng)新高，同比增長25%。多篇文章對此進行了不同角度的分析，提出了有價值的建議。筆者也有一些體會，與各位讀者分享探討。
（來源：微信公眾號“電聯(lián)新媒”作者：尹明）
四川“西電東送”供給能力已進入平臺期
四川電源結(jié)構(gòu)以水電為主。2014~2021年，水電裝機從6295萬千瓦增長到8887萬千瓦，水電裝機占比從80%降至78%左右；水電發(fā)電量從2578億千瓦時增長到3724億千瓦時，水電發(fā)電量占比一直保持在82%以上（最高達到2016年88.7%左右）。在此階段，火電發(fā)電裝機從1547萬千瓦增長到1825萬千瓦，裝機占比從19.6%下降到16%，發(fā)電量占比從17.5%下降到14.5%；風光新能源發(fā)電裝機從35萬千瓦增長到723萬千瓦，裝機占比從0.5%增長到6.3%，發(fā)電量占比從不足0.1%增長到3%。由此可見，四川發(fā)電量結(jié)構(gòu)清潔化主要體現(xiàn)在風光新能源對火電的替代上，水電的絕對支柱地位沒有變化（見圖1、2、3）。
近幾年，四川電力消費形勢發(fā)生了重要變化。隨著大量多晶硅、動力電池等高載能行業(yè)移入四川，本地用電需求快速增加。四川年用電量與年發(fā)電量之比，從2017年的61.8%增加到2021年的72.5%，年均增加2.7個百分點。自2017年以來，四川用電量年增速超過發(fā)電裝機增速和發(fā)電量增速。2018~2021年，發(fā)電裝機增速落后于用電需求增速10.4、6.2、6.9和1.1個百分點；發(fā)電量增速落后于用電需求增速6.2、3.4、1.9和5.9個百分點。這種發(fā)電能力與用電需求增長滯后的問題，需要通過提高發(fā)電利用小時數(shù)加以解決（見圖4）。從2017~2021年，四川火電利用小時數(shù)從2123小時增長到3954小時，增長了86%；水電利用小時數(shù)從4220小時增長到4574小時，增長了8個百分點，達到近十年新高。可見，水電對新增發(fā)電量貢獻率處于高位，而火電貢獻率也呈現(xiàn)增長趨勢（見圖5）。近年來，四川省內(nèi)用電需求增長快，“豐余枯缺”的供需形勢正在發(fā)生改變，未來將大概率呈現(xiàn)“豐枯雙缺”。
在電力外送方面，2017~2021年，四川外送電量規(guī)模（在此用發(fā)用電量差表示，未包括省外購入電量）從1364億千瓦時下降至1244億千瓦時，降低了9個百分點。一方面與2014~2021年四川沒有再投運新的外送通道有關(guān)，另一方面也與本地用電量加快增加緊密相關(guān)。由此可見，外送電量規(guī)模減少，對于確保近年四川省用電較快增長也發(fā)揮了較大作用。當前，四川有五條±800千伏特高壓直流跨區(qū)外送電力，外送總功率達到3760萬千瓦，包括：向家壩-上海（復(fù)奉線，2010年）、錦屏-蘇南（錦蘇線，2012年）、溪洛渡左岸-浙江金華（賓金線，2014年）、雅中-江西（雅湖線，2021年）以及今年7月投運的白鶴灘-江蘇線。四川作為全國重要的清潔能源基地，其向中東部地區(qū)的清潔電力供給能力已經(jīng)達到了一個平臺期。隨著雅湖直流、溪洛渡-江蘇直流先后建成，東中部地區(qū)對四川電力外送的需求依然較旺盛。
發(fā)展可再生能源 需要正視自然因素的客觀性
此次四川缺電現(xiàn)象給筆者帶來的最大啟示是：大力發(fā)展可再生能源，是重新認識和重新建立人與自然關(guān)系的過程。開發(fā)利用好可再生能源要建立在對自然現(xiàn)象、對自然規(guī)律認識的不斷深化、認可和尊重的基礎(chǔ)上，堅持系統(tǒng)觀念，通過加強技術(shù)創(chuàng)新、部門協(xié)同和地方協(xié)調(diào)得以實現(xiàn)。
在自然與人的新關(guān)系中，與自然本身特性（溫度、降水、日照、風吹、濕度等）緊密相關(guān)的“不確定性”或“變動性”將直接影響人們獲取和使用能源。水電直接與降水緊密相關(guān)，風電和太陽能發(fā)電直接受到氣候和天氣、晝夜影響。哪怕是這次數(shù)十年一遇的四川高溫與降水減少，也都是自然現(xiàn)象。我們應(yīng)該承認和接受自然現(xiàn)象的影響。
碳基能源（特別是煤炭、石油、天然氣等）是“高可靠性”“高確定性”的資源，開采出來后，可以通過管道輸送到其他地方，不用了，又可以儲存起來。這些“高可靠性”和“高確定性”資源，是自然界億萬年演變而來，是“靜態(tài)”自然界的產(chǎn)物（可稱為“靜態(tài)”能源），能夠帶給人們可預(yù)見性和安全感。風能、太陽能、水能等可再生能源，是“動態(tài)”自然界的產(chǎn)物（可稱為“動態(tài)”能源），需要晝夜變化、風起風落和降水才能產(chǎn)生。自然界的運動變化具有較大的“不確定性”或“變動性”。因此，大力發(fā)展可再生能源，就是要提高“動態(tài)”能源占比，建立“靜態(tài)”能源與“動態(tài)”能源新的優(yōu)化關(guān)系。如何適應(yīng)大自然的“不確定性”或“變動性”，將是構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)所要解決的核心問題。
一是通過提高“可預(yù)測性”，降低大自然“不確定性”的影響。這些自然現(xiàn)象是客觀存在的，有一個孕育演化的過程，是有先兆的、可以預(yù)測的。因此，應(yīng)該加強技術(shù)創(chuàng)新，采取先進技術(shù)、綜合分析、跨部門研判，提升預(yù)測能力和預(yù)測精度。在新型電力系統(tǒng)中，氣候和天氣、水文的影響將越來越大，能源電力部門應(yīng)加強與氣象、水利部門的深度協(xié)同，特別是在不同時間尺度的電力系統(tǒng)調(diào)控和中長期電力供需平衡等方面。
二是促進能源來源“多元化”，降低“單一”自然因素的影響。有限地理空間內(nèi)（如某省、某市等）的電力供給體系，如果其電源結(jié)構(gòu)單一，或僅是某類電源（特別是可再生能源發(fā)電）占絕對主力地位，那“單一”自然因素（包括來水降低、多日無風、多日陰雨等）的影響將會對電力供給產(chǎn)生嚴重的影響。這就是電源結(jié)構(gòu)的“脆弱性”。在新型電力系統(tǒng)中，有限地理空間的電力供給體系應(yīng)該盡可能“多元化”，應(yīng)該包含一定比例的、與自然因素弱相關(guān)的常規(guī)電源作為高可靠性電源。同時，還應(yīng)該盡可能加強具有電源差異、特性互補的不同電力供給體系的互聯(lián)互供，降低“單一”自然因素的影響。
三是通過加強負荷的“靈活性”，減少供給壓力，提高消納能力。需求決定供給是普遍適用的經(jīng)濟規(guī)律，電力系統(tǒng)供需平衡也不例外。隨著新能源比例逐漸提高，自然因素影響對電力供給側(cè)影響也不斷提高。相比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，新型電力系統(tǒng)的基本平衡邏輯發(fā)生了根本變化，出現(xiàn)了“量力分化”（即因為風光發(fā)電的變動性和隨機性，系統(tǒng)的電量平衡與電力平衡不能通過僅僅調(diào)節(jié)新能源發(fā)電來實現(xiàn)）。電力平衡需要供需兩側(cè)加強協(xié)同，雙向調(diào)節(jié)才可實現(xiàn)。因此，負荷的“靈活性”或“彈性”“可調(diào)節(jié)性”將成為一類高價值調(diào)節(jié)資源，一方面可以在自然因素惡化、新能源出力減少時，減少電源的保供壓力，另一方面，也可以根據(jù)市場價格信號引導，提高消納低價新能源電力的能力。因此，建設(shè)適應(yīng)新能源占比逐漸提高的電力消納體系的核心就是不斷挖掘和發(fā)展用戶側(cè)靈活性資源價值。
完善“西電東送”戰(zhàn)略 適應(yīng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的需要
除此之外，此次四川缺電現(xiàn)象也提醒我們需要思考構(gòu)建新型電力系統(tǒng)對西電東送國家戰(zhàn)略的影響。筆者認為，至少有以下幾方面的影響：
一是隨著傳統(tǒng)電源輸出省份電力供需形勢的變化，特別是自用電量增加，需要處理好外送與自用的關(guān)系。這一點對于受自然因素影響較大的省份（特別是具有電源結(jié)構(gòu)“脆弱性”的省份）十分重要。應(yīng)該建立起一種新的風險分攤與利益共享機制。
二是加快發(fā)展東部當?shù)仉娫?，提高本地電力供給能力，降低西部自然因素的“外溢”效應(yīng)。積極安全發(fā)展東部沿海核電，加快發(fā)展東部分布式可再生能源。
三是加快發(fā)展東部負荷密集區(qū)域的靈活性資源和需求側(cè)資源，提高負荷彈性，降低最高負荷增長速度，優(yōu)化負荷特性，合理月度電量分布，降低整個電力供給消納體系運行壓力，增強新能源消納能力。
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