在電力規(guī)劃里首先要做的是電力需求預(yù)測，電力需求預(yù)測的好壞，決定了規(guī)劃的好壞，但是近年來的電力需求預(yù)測有點(diǎn)愈來愈簡單的趨勢，而且某些重要的假設(shè)脫離了實(shí)際，例如中國的電力什么時(shí)候飽和，就不符合中國電力實(shí)際可能的發(fā)展規(guī)律。
電力需求預(yù)測方法越來越簡單
在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代電力需求預(yù)測還是相當(dāng)復(fù)雜的，首先要求對(duì)各個(gè)經(jīng)濟(jì)部門進(jìn)行深入的調(diào)查，然后根據(jù)各種電力需求預(yù)測方法進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測方法也很多，有趨勢預(yù)測法、計(jì)量經(jīng)濟(jì)法、終端利用分析法、綜合法、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)法、情景分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、綜合資源法(IRP);我國曾采用單耗法、人均用電法、橫向比較法、電力彈性系數(shù)法、投入產(chǎn)出法、分部門預(yù)測法還有回歸模型、計(jì)量模型等?？墒墙陙磉@些復(fù)雜的方法都不用，采用簡單的彈性系數(shù)來預(yù)測電力需求，假設(shè)電力消耗與國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)之間存在某種函數(shù)關(guān)系，假設(shè)當(dāng)期電力彈性系數(shù)來預(yù)測電力需求。最近更簡化為直接采用年用電量增長率，假設(shè)年用電量增長率，上年用電量乘以(1+年用電量增長率)，就可以得出次年的年用電量，這就比彈性系數(shù)法更簡單，因?yàn)閺椥韵禂?shù)法要知道GDP的增長率才能求得年用電量增長率，直接用年用電量增長率，就不需要GDP的增長率了。其實(shí)大家都知道，我們的確無法清楚地了解未來，我們難以對(duì)未來的技術(shù)和社會(huì)系統(tǒng)都作出準(zhǔn)確的判斷，我們更不能預(yù)測不確定因素，像1997年的東南亞經(jīng)濟(jì)危機(jī)和2008年美歐的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。對(duì)于那些復(fù)雜的預(yù)測模型，如果對(duì)目前和今后的經(jīng)濟(jì)狀況缺乏了解和研究，輸入模型的原始數(shù)據(jù)是“垃圾”，那么模型計(jì)算的結(jié)果也必然是“垃圾”，如果用時(shí)間和金錢去獲得“垃圾”成果，不如采用最簡單的辦法去獲得簡單的預(yù)測成果，這或許是電力需求預(yù)測越來越簡單的理由。問題是這種簡單的電力需求預(yù)測可信嗎?
我國電力需求的拐點(diǎn)與飽和點(diǎn)
近年來，大家在能源和電力需求預(yù)測上都在預(yù)測飽和點(diǎn)，對(duì)于電力的飽和點(diǎn)，一般都認(rèn)為全社會(huì)需電量年增長率小于1%或2%就是電力需電量的飽和點(diǎn)。各家的預(yù)測略有出入，下面列舉幾個(gè)預(yù)測：
1.2012 年的預(yù)測：2010～2020年年均增速7.2%，2020年人均用電量6000千瓦時(shí)，電力消費(fèi)彈性系數(shù)為0.95。2020～2030年年均增速 3.6%，2030年人均用電量8500千瓦時(shí)，電力消費(fèi)彈性系數(shù)為0.6。2030～2050年年均增速0.2%，2050人均用電量10000千瓦時(shí)，電力消費(fèi)彈性系數(shù)為0.1左右。2030年后，我國人口將呈現(xiàn)下降趨勢，按2050年人均用電10000千瓦時(shí)，全國用電量基本與2030年持平;若按低水平的9000千瓦時(shí)測算，全國用電量將低于2030年水平，因此，2030年作為我國能源、電力消費(fèi)的飽和水平年，應(yīng)當(dāng)高度重視，進(jìn)入深入研究。
這個(gè)預(yù)測對(duì)于各個(gè)時(shí)期電力年增長率的設(shè)定有何根據(jù)沒有說，2030年的飽和水平年究竟是能源還是電力的飽和水平年沒說，照理應(yīng)該是電力的飽和水平年。因?yàn)槟茉吹娘柡退侥昱c電力的飽和水平年是不同的。
2.2013 年的預(yù)測：根據(jù)預(yù)測，2020年以前，我國仍然處于工業(yè)化高級(jí)階段向初級(jí)發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)階段轉(zhuǎn)型的過程中，電力需求將繼續(xù)保持較快速度增長，平均增速不會(huì)低于 6%;2021～2030年，我國將從發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)的初級(jí)階段向高級(jí)階段過渡，電力需求年均增速放緩到3.5左右;2031～2050年，我國將處于高級(jí)發(fā)展經(jīng)濟(jì)階段，我國步入中等發(fā)達(dá)國家行列，電力需求年均增速進(jìn)一步放緩至10%左右。根據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)電力需求增長低至3%以下時(shí)，基本可認(rèn)為電力需求拐點(diǎn)出現(xiàn)。因此，根據(jù)前述預(yù)測，我國的電力需求拐點(diǎn)大致在2030年左右出現(xiàn)。根據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)電力需求增長低至1%左右時(shí)，基本認(rèn)為電力需求已經(jīng)趨于飽和，根據(jù)前述預(yù)測在2040～2050年左右，我國電力需求增速將放緩至1%左右，電力需求將趨于飽和。
這個(gè)預(yù)測是根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，并將電力發(fā)展分成拐點(diǎn)與飽和兩個(gè)階段，2030年是拐點(diǎn)，2040～2050年趨于飽和。
3.2014 年預(yù)測：新世紀(jì)前十年我國電力年均增長12%，“十二五”年均增長6.7%，2014年增長3.8%，2014年初步判斷用電增長在4.5%～5.0%， “十三五”增長5%～6%，甚至略低一些;到2020、2030年初步判斷增長率是3%～4%之間，也可能低于3%。準(zhǔn)確來說叫做處于一個(gè)中低速期間，2 %～4%之間的增速。到了2030年全國用電的需求達(dá)到了飽和，真正的拐點(diǎn)在2030年左右。2030年以后用電量增長是1%，甚至更低。
這個(gè)預(yù)測是根據(jù)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段來預(yù)測的，我國需電量的增速：中高速6%～8%，中速為4%～6%，中低速2%～4%，低速1%～2%。這個(gè)預(yù)測也分拐點(diǎn)和飽和點(diǎn)，但拐點(diǎn)和飽和點(diǎn)重合在2030年。
4.2014 年論述：在電力領(lǐng)域，有些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在一些城市，甚至區(qū)域電網(wǎng)也超前地進(jìn)行了電力負(fù)荷飽和及其特性的研究。他們采用了國外的科學(xué)研究方法，以電力負(fù)荷上升到S曲線最高的時(shí)間段，年增長率小于2%的情況下，定義為電力負(fù)荷飽和時(shí)間點(diǎn)的預(yù)測及其特性研究。能源需求也將隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)、人口、資源、資源、環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)變化和技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)類似的能源需量(總量或者人均指標(biāo)的飽和點(diǎn)，也就是能源消費(fèi)的零增長時(shí)期的到來。當(dāng)然許多的研究都說明，飽和負(fù)荷的出現(xiàn)都是在一個(gè)國家或地區(qū)按照錢納里對(duì)工業(yè)化階段的劃分，是在工業(yè)化的第六階段，亦即后工業(yè)社會(huì)。
這個(gè)意見把電力年增長率小于2%定義為電力負(fù)荷飽和點(diǎn)，他強(qiáng)調(diào)的是負(fù)荷而不是需電量，他在提出飽和點(diǎn)的同時(shí)還提出消費(fèi)的零增長，并且說飽和點(diǎn)的理論基礎(chǔ)是錢納里工業(yè)化階段的劃分。
上面幾個(gè)例子說明，對(duì)電力負(fù)荷飽和點(diǎn)各有各的理解，但大多認(rèn)為飽和點(diǎn)在2030年，各種論說都參照發(fā)達(dá)國家電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律，結(jié)合中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段決定的。但是發(fā)達(dá)國家到目前為止還沒有一個(gè)國家完成新能源電力對(duì)化石能源的替代，連發(fā)展新能源電力最積極的國家德國，新能源電力占電力消費(fèi)比重25%，占終端能源消費(fèi)比重也不過15%，中國在新能源電力替代化石能源上差距更大。在電力飽和點(diǎn)的論述上沒有考慮新能源電力替代化石能源，飽和點(diǎn)的選擇有誤。
電力飽和點(diǎn)與能源綠色轉(zhuǎn)型關(guān)系密切
電力飽和點(diǎn)僅考慮電力消費(fèi)本身的發(fā)展變化是不夠，還要考慮能源的綠色轉(zhuǎn)型之間的關(guān)系。能源綠色轉(zhuǎn)型目前主要依靠天然氣替代煤炭和石油，還有電力替代煤炭和石油，美國是用天然氣替代煤炭和石油的典范，德國是用新能源電力替代煤炭和石油的典型。用天然氣替代煤炭和石油，天然氣比電力便宜，用天然氣替代時(shí)用能設(shè)備的改造比較容易，比如燃油汽車改成燃天然氣汽車比較容易，燃?xì)廛囈脑斐呻妱?dòng)汽車就很難辦到;但天然氣替代煤炭、石油僅僅是一種過渡模式，最后還是要被非化石能源所替代。問題在于天然氣時(shí)代能持續(xù)多長時(shí)間，靠天然氣替代能否滿足減排溫室氣體的要求，如果天然氣時(shí)代能夠持續(xù)數(shù)百年甚至上千年的要求，天然氣時(shí)代比煤炭時(shí)代、石油時(shí)代都長，同時(shí)天然氣時(shí)代可以滿足減排的要求，那么讓天然氣時(shí)代持續(xù)較長時(shí)間沒有壞處。用電力替代煤炭和石油，是指用核能、水能、風(fēng)能、太陽能等替代煤炭和石油，因?yàn)榭稍偕茉春托履茉唇咏?100%，核能接近95%以上都需要轉(zhuǎn)換成電能才能使用，因此能源發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型離不開電力。電力是最干凈的能源，電力比天然氣還要干凈，但電力是二次能源，是由一次能源轉(zhuǎn)換而成的，我國到目前為止主要用于轉(zhuǎn)換成電力的一次能源是煤炭，所以電力的干凈決定于煤電，煤電目前可以除去二氧化硫等污染物，但是不可能出去二氧化碳;電力是二次能源所以電價(jià)比煤炭和石油貴，非化石能源的成本比煤電高，在能源替代上競爭力比煤炭差。從目前條件看，天然氣替代煤炭、石油的條件比電力強(qiáng)。
美國是以天然氣替代為主，德國是以新能源電力替代為主，我國是天然氣和新能源電力替代并舉。中國的能源替代可能有三種模式，一是近期以天然氣替代為主，適度發(fā)展新能源電力;二是天然氣替代和新能源電力替代并重;三是以新能源電力為主，天然氣替代輔助。美國天然氣價(jià)格與煤炭價(jià)格相近，用天然氣替代煤炭不需要補(bǔ)貼，煤炭比重不大，用天然氣替代煤炭的任務(wù)不重;丹麥和德國是用新能源替代煤炭和石油，新能源電力的成本高，補(bǔ)貼任務(wù)重，丹麥和德國的電價(jià)都很高，居民收入高，能夠承受高電價(jià)。我國既不同于美國，也不同于丹麥、德國，我國天然氣價(jià)格比煤炭價(jià)格高四五倍，天然氣企業(yè)的利潤可達(dá)30%，煤炭企業(yè)70%虧損，且一次能源消費(fèi)以煤為主，代煤的任務(wù)繁重，我國居民收入水平低，承受不了高天然氣價(jià)和高電價(jià)，所以我國無論是天然氣替代還是電力替代都需要補(bǔ)貼。替代任務(wù)重、替代難度大。
我國按照政府的規(guī)劃，到2020年在一次能源消費(fèi)中天然氣占10%，非化石能源消費(fèi)占 15%，即使按計(jì)劃完成，天然氣和非化石能源才占25%，其余75%還是靠化石能源，替代任務(wù)遠(yuǎn)未完成。到2030年，如果天然氣占20%，非化石能源占 20%，兩者相加才40%，其余60%靠化石能源。因此考慮能源向綠色、低碳轉(zhuǎn)型，2030年轉(zhuǎn)型任務(wù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有完成，2030年不可能成為電力飽和點(diǎn)。
2050年也不可能成為電力飽和點(diǎn)
前面介紹的關(guān)于電力飽和點(diǎn)的預(yù)測，認(rèn)為中國電力的飽和點(diǎn)在2040年至2050年;但不少預(yù)測資料認(rèn)為到2050年中國在一次能源消費(fèi)中，化石能源仍占較大比重，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型還未完成，所以，2050年也不可能成為電力飽和點(diǎn)。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)秘書長王志軒2013年4月預(yù)測，我國2050年需電力裝機(jī)容量49億千瓦，年發(fā)電量16.3萬億千瓦時(shí)，化石能源電力比重55.8%，非化石能源電力44.2%。國家開發(fā)銀行專家吳敬儒2014年4月預(yù)測，我國2050年需電力裝機(jī)容量41.5億千瓦，年發(fā)電量13.3萬億千瓦時(shí)，化石能源電力49.0%，非化石能源電力51%。這兩個(gè)預(yù)測，我國2050年化石能源電力還有50%左右，說明2050年綠色低碳轉(zhuǎn)型還未完成。
由國家發(fā)展改革委能源研究所、國家可再生能源中心與丹麥共同研究發(fā)布的《中國可再生能源發(fā)展路線圖2050》，按照路線圖2050年，電力供應(yīng)中非化石能源發(fā)電占比達(dá)到91%，可再生能源發(fā)電占比86%，則化石能源發(fā)電只占9%，核電占比5%;如此低的化石能源發(fā)電占比能否滿足火電為新能源調(diào)峰、調(diào)頻和備用之需?如此低的核電占比，能否滿足2050年的用電量需求?按照路線圖2050計(jì)算2050年全國裝機(jī)容量約為36.7億千瓦，年發(fā)電量為6.39萬億千瓦時(shí)，只及王志軒預(yù)測的74.9%和39.2%，特別是裝機(jī)容量中35億千瓦是水電、風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電，年發(fā)電量極少，顯然裝機(jī)容量和年發(fā)電量都不可能滿足2050年的需要。按照路線圖2050的要求來看，估計(jì)一次能源中化石能源仍占33.5%，非化石能源電力占54.6%，非化石能源非電力占12%，化石能源仍占相當(dāng)大的比重。按路線圖2050的安排不可能是電力的飽和點(diǎn)，而是會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的缺能、缺電局面。(具體數(shù)字見附表)。
注：1.本表根據(jù)《中國可再生能源發(fā)展路線圖2050》中所規(guī)定的2050年化石能源、電力、非化石能源、可再生能源的指標(biāo)計(jì)算得出。引自《中國能源報(bào)》2014年12月22日2版。
2.可再生能源電力中，風(fēng)電、太陽能電指標(biāo)是路線圖確定的，水電是按路線圖規(guī)定的可再生能源電力比重補(bǔ)充的，4億千瓦，1.4萬億千瓦時(shí)不能再多，故此處水電系常規(guī)水電，不包括抽水蓄能。由于可再生能源電力已滿，不能再加生物質(zhì)發(fā)電，此處生物質(zhì)能電力暫缺。
3.化石能源的電力和核電根據(jù)路線圖設(shè)定的比重計(jì)算得出。
4.非化石能源非電力部分是否有生物質(zhì)能制石油、其他液體能源、氣體能源，不清楚，如有應(yīng)與電力一樣分別按等價(jià)熱值法、熱功當(dāng)量法計(jì)算一次能源和終端能源。
5.一次能源數(shù)量電力按等價(jià)熱值法，每千瓦時(shí)電量按火力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗300克計(jì)算得出。終端能源數(shù)量電力按電力的熱功當(dāng)量，每千瓦時(shí)860千卡折算為122.8克計(jì)算得出。
“路線圖2050”出現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤，就是混淆了一次能源平衡和終端消費(fèi)時(shí)，非燃料電力換算標(biāo)準(zhǔn)。1991年，能源部和國家統(tǒng)計(jì)局在水電和其他非燃料能源(包括核電、水電、風(fēng)電、太陽能電等非化石能源電力)在能源平衡表中的熱值換算出現(xiàn)了不同意見，為此兩部、局委托“北京水利電力經(jīng)濟(jì)研究所”和“國家計(jì)委、中國科學(xué)院能源研究所”進(jìn)行調(diào)查研究，并提出“水電和其他非燃料能源在能源平衡中的熱值換算問題的研究”，結(jié)論是：“通過研究發(fā)現(xiàn)，無論采用等價(jià)熱值法，還是采用熱功當(dāng)量法，各有利弊。編制能源平衡表的目的在于為全國的能源平衡工作提供監(jiān)督手段，為能源供求平衡提供科學(xué)依據(jù)，加強(qiáng)節(jié)能管理工作。因此，能源平衡表的編制既要滿足宏觀能源平衡的需要，也要滿足企業(yè)能源平衡和能源節(jié)約及管理的需要。在能源平衡表中僅用等價(jià)熱值法或熱功當(dāng)量法折算水電和其他非燃料的熱值不能滿足各方面的需要。因此，我們建議在編制全國能源平衡標(biāo)準(zhǔn)量表時(shí)，同時(shí)采用兩套方法計(jì)算二次能源電力和熱力標(biāo)準(zhǔn)量。在進(jìn)行宏觀的一次能源平衡時(shí)使用等價(jià)熱值法，在對(duì)終端能源消費(fèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)使用熱功當(dāng)量法?！薄奥肪€圖2050”的錯(cuò)誤在于在終端能源消費(fèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)非燃料能源采用了等熱值法換算。
中國究竟何時(shí)出現(xiàn)電力飽和點(diǎn)
關(guān)于對(duì)中國什么時(shí)候出現(xiàn)電力飽和點(diǎn)的分析，我們是否可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。
1. 電力飽和點(diǎn)不決定于電力本身的增長規(guī)律，還要受能源的低碳綠色轉(zhuǎn)型，即用電力替代煤炭和石油。從中國目前情況來看，原來預(yù)測2030年或 2040～2050年出現(xiàn)電力飽和點(diǎn)是不可能的，2030年可能出現(xiàn)化石能源的飽和點(diǎn)是可能的，但電力的飽和點(diǎn)應(yīng)在化石能源飽和點(diǎn)之后。
2. 電力飽和點(diǎn)的模糊不清的根本原因在于能源低碳綠色轉(zhuǎn)型的模糊不清。低碳綠色轉(zhuǎn)型提倡了幾十年，現(xiàn)在還是以煤為主，還是以煤電為主，現(xiàn)在雖然提出了以天然氣代煤、代油，加強(qiáng)新能源電力的開發(fā)去替代煤炭和石油，但究竟孰重孰輕，什么模式，多少年完成轉(zhuǎn)型，還是不清楚。所以在能源和電力需求預(yù)測中要加強(qiáng)綠色、低碳轉(zhuǎn)型的預(yù)測。
3.能源低碳綠色轉(zhuǎn)型是一件十分艱巨的任務(wù)，是前無古人后無來者的空前絕后的事業(yè)，新能源電力的間歇性、隨機(jī)性，不是簡單設(shè)定非化石能源電力的比重，可再生能源電力的比重就可以解決的，像丹麥、德國非化石能源發(fā)電裝機(jī)超過最小負(fù)荷和最大負(fù)荷的時(shí)候，當(dāng)非化石能源的發(fā)電量超過 30%的時(shí)候，難題就必然出現(xiàn)。為新能源電力服務(wù)的，承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻和備用作用的火力發(fā)電廠利用小時(shí)數(shù)越來越低，起停越來越頻繁，上網(wǎng)電價(jià)越來越低，當(dāng)他們維持不下去要關(guān)門的時(shí)候，新能源電力還能不能正常運(yùn)行?所以低碳綠色轉(zhuǎn)型決不是定一個(gè)某某水平年非化石能源的裝機(jī)和發(fā)電量，而是要研究真?zhèn)€電系統(tǒng)相關(guān)方面的協(xié)調(diào)配合。
4.電力的兩種折算方法，可能有些生疏。能源的品種繁多，但是為了衡量能源消耗多少，得把各種能源加在一起算總賬，石油、煤炭單位是噸，但石油、煤炭品質(zhì)有差異，天然氣、煤層氣、頁巖氣……單位是立方米，發(fā)熱量也有差異，電的單位是千瓦時(shí)，怎么加總，國際上采用噸標(biāo)準(zhǔn)煤或噸標(biāo)準(zhǔn)油，規(guī)定了各種能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤、標(biāo)準(zhǔn)油的折算辦法。電力的折算辦法有兩種，在進(jìn)行宏觀一次能源平衡時(shí)使用等價(jià)熱值法，在對(duì)終端能源消費(fèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)使用熱功當(dāng)量法。我們平常所說的非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重，如2020年為15%，2030年為20%，這中間非化石能源電力的折算用等價(jià)熱值法;我們平常所說的終端能源中電力所占的比重，電力的折算用熱功當(dāng)量法。電力是所有能源中最干凈的能源，這樣折算有點(diǎn)不太公平，但這是國際組織和世界上多數(shù)國家所采用的辦法，暫時(shí)只能如此。
5.飽和點(diǎn)能否早日出現(xiàn)，全靠我們的努力。飽和點(diǎn)能否早日出現(xiàn)，關(guān)鍵在于綠色低碳轉(zhuǎn)型能否早日實(shí)現(xiàn)，而要快速轉(zhuǎn)型則取決于替代能源和被替代能源的條件，現(xiàn)在的問題是替代能源天然氣和電力(特別是新能源電力)比要替代的煤炭貴。美國天然氣比煤炭便宜，用天然氣替代煤炭很容易實(shí)現(xiàn)，歐洲要替代的主要能源是石油，天然氣比石油具有價(jià)格優(yōu)勢，天然氣替代石油沒有問題。我們的天然氣、電力都比煤炭貴，而要被替代的能源主要是煤炭，因此能源低碳、綠色轉(zhuǎn)型的難度很大。
丹尼爾˙耶金說：“很多國家政府從政策層面扶持新能源產(chǎn)業(yè)。例如在中國，用煤發(fā)電較多，而新能源也主要集中在電力行業(yè)，按理說新能源與煤的競爭關(guān)系比較密切。這兩年煤價(jià)已經(jīng)下跌過去一半左右，但新能源投資并沒有下降，反而供給量還在增加?！敝袊绻朐缛者_(dá)到電力飽和點(diǎn)，早日完成低碳綠色轉(zhuǎn)型，還得著力培育“規(guī)模供應(yīng)，技術(shù)過硬、經(jīng)濟(jì)可行、設(shè)施配套”的合格的替代能源，目前所謂的替代能源的形態(tài)無一滿足，良好的商業(yè)形態(tài)更是遠(yuǎn)未建立，侈談飽和點(diǎn)，侈談轉(zhuǎn)型是毫無意義的。(作者系原能源部政策法規(guī)司副司長)
