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能源现实与能源革命 -- 论能源领域的十大矛盾

日期:2020-07-15    来源:能源杂志  作者:田力

国际电力网

2020
07/15
09:52
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关键词: 核电事业 燃煤电厂 核电机

近年来,能源革命成为热门词汇,能源革命相关的会议和论坛也是密集召开。9月5日-6日,中国电力发展促进会举办了一年一度的“中国电力规划发展论坛”,主题为“提升电力规划水平,促进数字经济发展”。重量级专家和各能源电力集团规划发展负责人纷纷上台演讲。再往前,8月29日,第16期央企智库沙龙暨首届“六铺炕央企智库能源论坛”在京召开,论坛主题为“国家能源安全与央企责任担当”;8月27日,全国工商联在能源革命的尖兵—大同市举办了“中国能源革命高端论坛暨招商引资项目洽谈会”,主题是“能源革命,造福人类”。

国家能源局的主要领导最近也组织开展了密集的调研工作。章建华局长于7月18日在江苏省开展“十四五”能源规划专题调研时讲了一段话,结合我最近参与的一些项目和了解到的情况,我认为这段话代表了国家高层对于能源形势和趋势的基本判断:“十四五”是我国能源转型变革的关键时期,能源需求发生新变化,高质量发展要求更加突出;能源安全面临新挑战,新旧风险交织并存;绿色转型出现新形势,未来任务更加艰巨;创新发展进入新阶段,科技和体制创新重要性更加凸显。

在此次调研中,章建华局长提出要求:谋划“十四五”能源发展,要聚焦安全短板,在供应保障能力建设上下功夫;要瞄准清洁低碳战略方向,在推动能源转型上下功夫;要突出系统优化,在提高发展质量和效率上下功夫;要坚持还原能源商品属性,在深化体制改革上下功夫;要扩大对外开放,在深化能源国际合作上下功夫,着力构建清洁低碳、安全高效的能源体系,为经济社会发展提供更加坚实的能源保障。

以下结合清华厚德专家团队的调查、研究与讨论,对当前我国能源现实及其问题、能源革命及其走向做一个“抛砖引玉”式的论述。

一、石油天然气对外依存度持续升高与能源安全的矛盾

石油和天然气,不仅是工业的血液,随着人民生活水平的提高,也日渐成为民生的血液。

每一次汽油的涨价,都牵动着无数有车族的神经;每一次天然气供应的短缺,都会引发各个城市市长的关注。2018年的统计数据显示,我国石油对外依存度达到70%,天然气对外依存度超过40%。图一显示出近年来的原油进口增长率远超GDP增长率。原油进口花费随国际原油价格波动而变化,2018年原油进口花费2400亿美元,占GDP总值的1.8%。

关键是绝对数量,2018年进口原油4.619亿吨,连续第二年成为世界第一大石油进口国。而2018年中国国内的石油产量只有1.89亿吨,2015年达到顶峰后,连续几年呈下降趋势。

中国石油集团经济技术研究院发布的《2018年国内外油气行业发展报告》称,2018年中国石油表观消费首破6亿吨,达到6.25亿吨,同比增加0.41亿吨,增速为7%。到底用在哪里了呢?很明显,机动车保有量的增加是一个主要因素。年初,公安部交通管理局官方微博和公安部网站相继发布统计数据,2018年全国新注册登记机动车3,172万辆,机动车保有量已达3.27亿辆,其中汽车2.4亿辆,小型载客汽车首次突破2亿辆;机动车驾驶人达4.09亿人,其中汽车驾驶人达3.69亿人。

新能源汽车是各个国家鼓励的汽车消费发展方向,但是中国的发展与汽车总保有量的增加相比,过于缓慢,占比也过低。2018年全国新能源汽车保有量达261万辆,占汽车总量的1.09%,与2017年相比,增加107万辆,增长70.00%。其中,纯电动汽车保有量211万辆,占新能源汽车总量的81.06%。从统计情况看,近五年新能源汽车保有量年均增加50万辆,呈加快增长趋势。一些学者和业内专家提出,如果改革政府补贴方式,从补贴生产厂商转变为补贴消费者,将促进新能源汽车比例更快增加。

机动车是汽油和柴油的主要消费群体,而炼油厂是加工原油的第一站,炼油能力产能过剩也是当前面临的一个行业问题。

据统计,我国炼油能力已经超过8亿吨/年,已建成投产的千万吨级炼油基地达到了26个,产能过剩约1亿吨/年。“十三五”期间,中国有序推进大连长兴岛(西中岛)、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波镇海(舟山)、福建古雷和广东惠州等七大石化产业基地,还有遍布各地、安全生产事故频发的化工产业园区近700家,自然地,出自炼油厂和化工园区的其他化工产品也有着过剩的产能和产量。

考虑到化工生产、产品及其制成品的安全代价和环境代价,国家发改委以及各地发改委应该加强宏观产能规划和项目管控,抑制各地政府的招商引资冲动和企业投资冲动,保障石油化工行业良性发展。

原油进口量增加,不排除各炼油厂在原油低价期间加大进口储备的因素,但是如此之高的对外依存度,在中美贸易战引发日渐激烈矛盾和冲突的今天,实在是令人担忧。

二、煤炭作为一次能源主力与碳减排的矛盾

煤炭行业曾经为中国的经济发展立下了汗马功劳,现在以及相当长的一段时期,仍然是一次能源的主力。《2018煤炭行业发展年度报告》显示,2018年煤炭高质量供应能力显著增强。2018年全国煤炭产量为36.8亿吨,同比增长4.5%,占全球煤炭产量(80.13亿吨)的46%。同期进口2.8亿吨。

中国大陆煤炭消费量全球第一,达39亿吨,占全世界煤炭消费量的50.5%,难怪我国一年的二氧化碳排放量达到了96.82亿吨,占全球碳排放量(约330亿吨)的30%,成为世界第一大二氧化碳排放国。

该报告还公布:电力行业全年耗煤量21亿吨左右,钢铁行业耗煤量6.2亿吨,建材行业耗煤量5亿吨,化工行业耗煤量2.8亿吨。

其中,第一大煤炭用户就是燃煤电厂,装机容量超过11亿千瓦,占总装机容量的60%;发电量近5万亿千瓦时,占总发电量的70%。发电用煤约21亿吨,占煤炭总消费量的70%以上。

尽管火电厂的供电标准煤耗已经降到了世界先进水平(308克/千瓦时),绝大多数电厂也完成了超低排放改造,但是二氧化碳排放仍然不可避免。

水电资源已经开发殆尽,又受到地理因素限制,难以继续大规模发展。核电是很好的替代选项,但是中国特殊的核电发展国情,使得核电厂址集中在沿海,内陆核电至今没有开放,难以发挥替代煤电的电源主力军作用。

煤炭的第二个主要用途就是钢铁产业的冶炼需求。2016年的钢铁耗煤量数据是6.18亿吨,由于钢铁行业的去产能政策,2018年的耗煤量没有增加。钢铁行业主要是用焦煤冶炼焦炭进而制造生铁。但是如果考虑到钢铁厂的自备燃煤电厂以及来自公共电网的用电导致的间接用煤量,钢铁行业的耗煤量更大。

煤炭的另一个主要的、并且和大气污染密切相关的用途,就是北方地区的冬季取暖。北方地区冬季取暖用煤占我国非发电用煤量的20%,约2.55亿吨。考虑到北方地区的很多燃煤机组是热电联供,取暖用煤量应该更大一些。虽然直接燃煤取暖的用煤量与发电用煤相比小很多,但是其污染物排放水平却是很高的,因为没有任何强制管理措施,是北方地区冬季雾霾严重的主要原因之一。

由于资源、成本和安全问题,煤改气、煤改电推广效果并不是很理想。生物质锅炉推广涉及到生物质燃料产业链配套问题,也是效果有限。

最近几年中国电力发展促进会核能分会发起,在北方地区推广核能集中供暖技术,启迪控股和三大核电集团积极响应,但是由于没有明确出台专门的选址和评审标准,以及政府官员和百姓的心理接受度问题,几处示范工程项目都在前期工作阶段,距离通过项目评审和实际开工还有一段时间。

但是我们预测,一旦示范工程建成,核能供暖建设需求将成井喷式增长。一旦北方地区建成200个核能供暖站,将能够提供满足40亿平方米建筑面积供暖需求的基荷供暖能力,占北方地区集中供暖面积的一半,北方冬季的大气污染治理难题将迎刃而解。治理大气污染,不能靠工厂停产、工地停工,而是要靠能源环境领域的革命性技术!

三、内陆核电不开放与煤电到期关停的矛盾

中国的核电事业,从上世纪七十年代起步,经历了从交钥匙工程、引进技术、消化吸收到自主研发的全过程。截止到2018年底,核电装机容量4466万千瓦,发电量2944亿千瓦时;2019年上半年,由于有新机组投产,核电装机规模已经达到4591万千瓦,发电量1600亿千瓦时。这些在运行机组和在建机组全部分布在从辽宁到广西的沿海厂址以及海南省。

其实,早在2008年2月,国家发改委根据国务院领导小组第四次会议精神,下发了同意湖南桃花江、湖北大畈和江西彭泽三个内陆核电项目开展前期准备工作的文件。

但是由于2011年3月日本福岛核事故的发生,国务院常务会议提出新要求:“十二五”期间不安排内陆核电项目。自此内陆核电进入蛰伏期。

尽管近年来每年两会期间湖南代表团以及核工业代表都会提出启动桃花江核电的议案,但是,“内陆核电”这个名词已经成为了影响核电布局的代表词汇。

完全无视核电安全标准的一致性,沿海与内陆核电安全的同等重要性、以及核电大国美国和法国大部分核电机组都在内陆、全球核电机组一半都在内陆的客观事实,成为影响能源结构优化、乃至能源革命战略的强加给自己的“紧箍咒”。

面对中央及各地政府领导的顾虑,以及个别学者出于或维护其他集团利益、或对核电无知猜测的原因发起的反核宣传攻势,2014年核能行业协会曾经组织多个领域的专家学者专题研究内陆核电问题,针对内陆核电,课题结论认为:内陆核电问题不是技术问题,内陆核电的安全要求和沿海核电没有根本性区别。因此,内陆核电现在不能开建不是因为技术上不可行,而是需要社会舆论进一步来理性地科学地对待。

由于核电对厂址条件要求极高,因此,沿海地区适合核电基地建设的厂址是有限的,目前接近饱和。已经选出的三个内陆核电厂址都是比较理想的厂址,闲置或废弃实在可惜。没有内陆核电的发展,2014年制定的2020年核电发展规划绝无完成可能。

国内正在开展的15个内陆核电厂址的选址,都是遵循的世界最高安全标准规定的选址标准,再加上第三代核电已经充分借鉴了第一代(前苏联切尔诺贝利核电站,属于内陆核电)和第二代(日本福岛核电站,属于沿海核电)核电的经验教训,采用了多冗余度的安全措施来保障运行安全。事故应急和对环境及公众安全的安全保护技术也非常成熟。

由于环境保护和大气污染治理的优先级不断提高,国家对于燃煤电厂的限制愈来愈强,无论是沿海地区,还是内陆地区,燃煤电厂到了设计寿命周期,一律关停,不再新建。根据电力规划专家的意见,今后燃煤电厂装机容量的上限就是11亿千瓦。沿海地区有核电厂来替补,而内陆地区呢?如果没有核电作为主力电源的替补和支撑,电力需求就得不到有效满足,电网安全就得不到有力保障,这就是电力系统面临的很大的一个矛盾。

“十三五”马上就过去了,如果“十四五”期间再无视内陆地区的核电项目建设,再过若干年,就会出现“人无远虑、必有近忧”的尴尬和被动局面。

四、能源利用效率依然偏低和节能提效的矛盾

面对石油天然气对外依存度愈来愈高、煤炭去产能并限产、优质水电资源开发殆尽、内陆核电发展受限的能源供给侧形势,节能、提高能源利用效率是事半功倍的选择。世界主要经济发达国家在经历了经济粗放发展阶段之后,都十分重视能源效率的提高。

改革开放以来,中国通过开展节能月、节能周等活动,提升公众的节能意识,能源利用效率已经大为提升,但是由于发展阶段、发展方式和产业结构的特点,和世界先进水平相比,还有很大的改进空间。

能源利用效率,通常选用能源消费弹性系数、能源消耗强度、以及单位产品能耗来分析和比较。

能源消费弹性系数是指能源消费增长速度与国民经济年均增长速度之间的比例关系,其计算公式为:能源消费弹性系数=能源消费量年均增长速度/国民经济年均增长速度。一般说来,发展中国家在发展初期能源利用效率较低,其能源消费弹性系数往往大于1或接近1,而发达国家的能源消费弹性系数一般不超过0.5。

能源消耗强度是指国民经济在生产中的单位能耗水平,通常量化为生产单位国内生产总值所消耗的能源量,综合反映了生产过程中的能源利用效率,是衡量经济增长质量的重要指标之一。影响因素有经济结构、产业结构、技术水平、消费结构等。

单位产品能耗是衡量企业和行业生产技术和管理水平的一个指标,反映了微观领域能效状况。因其计量单位相同,不存在单位、汇率折算等因素,因此单位产品能耗的国际对比更为科学可信。

2019年3月,国务院总理李克强作的政府工作报告中提到,2018年经济结构不断优化,单位国内生产总值能耗比上一年下降3.1%。国家统计局还发布了中国2017年单位GDP能耗比上一年下降3.7%。

这组数据说明了中国由于经济结构和产业结构的调整,整体上能源效率有所提升。发改委发布的“十三五”规划《纲要》,要求到2020年全国单位GDP能耗比2015年降低15%,这是一个约束性指标,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内,这是一个预期性指标。

中国能效经济委员会于2019年1月份发布的《中国能效2018》指出,近年来,中国的能源消费强度下降较为明显,但是工业部门特别是高耗能行业很多产品的单位产品能耗水平与国际先进水平相比,仍有10%-30%的差距,如钢材、水泥、乙烯、平板玻璃、烧碱等。工业节能依然存在较大潜力,是中国节能工作的重中之重。从工业产品结构来看,中国有200多种工业品的产量位居世界首位,但多为能耗高、附加值低的中低端工业产品,高附加值工业品占比较少。

中国地域之辽阔,导致东中西部经济和科技发展水平不同,产业结构布局分工不同,高耗能产业以及初级工业品的生产对于中西部地区的招商引资需求还是有很大的吸引力。需要改进和提升的,就是提高产品的科技含量和附加价值,降低单位产品能耗。

五、可再生能源比例渐高与电网运行安全的矛盾

电源和电网是相生相克、相辅相成的关系。传统的电源,无论是火电厂、水电厂、还是核电厂,发电机组都是通过发电机转子的旋转惯量来发电的,交流电频率自然产生而且稳定。光伏发电是零转动惯量,风力发电是弱且乱的转动惯量,光伏发电和风电通过电力电子装置转换成近似交流电上网,被统称为电力电子电源。电网公司方面不断表示,上网比例逐渐增高之后,就会降低电网的抗干扰能力和稳定性。

据珠海清英智能电网研究院文章介绍,电力电子设备大规模并网,主要带来两个方面的问题:一是各类电力电子设备涉网性能标准偏低,其频率、电压耐受能力与常规火电相比较差,事故期间易因电压或频率异常而大规模脱网,引发连锁故障。该问题随着新能源的大规模集中投产而日益突出;二是风、光等新能源发电均通过电力电子装置并网,其多时间尺度的控制特性与电网自身特征相互作用,可能引发次同步频率到谐波频段内传统电力系统中没有的控制不稳定和震荡问题。

清华大学胡泽春、罗浩成发表在《电力系统自动化》杂志的论文中也指出:以风电、光伏为代表的可再生能源通常通过电力电子变换器接入电网,对系统转动惯量没有贡献。而随着可再生能源装机容量和渗透率的不断提升并逐步替代传统机组发电,电网在线机组的总惯量减小,有功功率扰动情况下电网的频率响应性能将随之恶化。

2015年新疆哈密地区风机引发次同步震荡导致多台60万千瓦火电机组跳闸事件曾引起广泛关注。

2019年8月9日晚高峰时段发生的英国大停电事件,大约100万人受到影响,停电时间持续了50分钟。这次雷击诱发的大停电事件揭示出高比例可再生能源电网安全稳定运行正面临着前所未有的风险。故障前,英国风电出力1330万千瓦、直流馈入230万千瓦,电力电子并网非同步电源占比高达47%。非同步发电较同步电机存在无功能力弱、故障电流小、转动惯量缺乏等缺点,导致英国电网成为一个稳定性较弱的电力系统。

从国家层面和电力系统层面统筹考虑,风电、光伏可再生能源一定不是愈多愈好,既要考虑本身的产业安全性和运行经济性,又要考虑与电力系统中其他电源以及电网的协调和配合。值得注意的是,局部最优不等于整体最优,当前最优不等于长远最优。

六、企业主体过多与能源系统一体化的矛盾

能源系统是一个复杂的系统,从用途上分为热力、动力和照明三大部分。不同的能源品种之间,既彼此独立,又相互关联;既相互替代,又相互交织。在能源普遍短缺、供给不足的年代,能源领域各个能源品种单打独斗、奋力前行是可行的,对于缓解能源供给与需求的矛盾发挥了重要作用。

当前,国家进入了发展的新时期,能源领域也出现了有些品种产能过剩、甚至严重过剩的问题。这时,能源多个品种和用途之间的系统规划、顶层设计就显得格外重要。

比如石油领域,有中石油、中石化、中海油三大巨头,大部分面向市场终端的产品是相互重合的。在国家能源局层面,对应的是油气司,其职责是拟订油气开发、炼油发展规划、计划和政策并组织实施,承担石油天然气体制改革有关工作,承担国家石油、天然气储备管理工作,监督管理商业石油、天然气储备。

中石油2019年三季报显示,受汇率变化、采购成本增加影响,其天然气与管道板块销售进口天然气及液化天然气(LNG)净亏损人民币217.64亿元,比上年同期增亏18.07亿元。

中海油2016年和2017年度过了异常困难的两年,经过整顿调整,2018年有所好转,实现盈利500多亿元人民币。但是海上石油开采成本远高于陆地采油成本,成为中海油应对石油市场价格变化的承受力隐忧。

中石化尽管营业收入和利润高于中石油和中海油,但是,全国布局了三万多家加油站,负债高达万亿元,较高的财务成本成为吞噬利润的黑洞。

再比如煤炭领域,煤炭部、能源部解体之后,煤炭行业经历了复杂的演变过程,形成了国家能源投资集团、中国中煤能源集团、华能集团煤炭板块、华电煤业集团几家央企加上分布在山西、山东、安徽、陕西、内蒙、河北、河南等产煤省的若干家大型国有企业及散布各地的民营企业构成的煤炭生产大军。曾经各自发展,无序扩张,导致产能严重过剩,2015年亏损企业占90%以上。随着后续两年的去产能,煤炭价格回升,煤炭企业又开始盈利。

就好比是“跷跷板”,煤炭企业一盈利,火电企业又陷入大面积亏损。一些“资源型”城市曾经过度依靠煤炭GDP,一旦煤炭行业不景气、煤矿去产能或地下煤炭资源枯竭,转型起来十分困难。

说到煤,自然紧接着就要说到电力和煤电。2002年底的电力体制改革,将一个国家电力公司分拆为两大电网、五大发电、四大辅业。接下来的十多年,五大发电各自为了实现“世界一流能源集团”的愿景,跑马圈地、快速发展,由刚分家时的各自2000万千瓦左右装机容量,分别迅速超过1亿千瓦。

2015年5月,五大发电中的中电投与国家核电合并为国家电力投资集团,成为核电三巨头之一。2017年8月,五大发电中的国电集团与神华集团合并为国家能源集团,发电装机容量超过2.3亿千瓦。老“五大”变成了新“五大”。

这两天网络热传的国资委文件《中央企业煤电资源区域整合试点方案》,就是煤电过度扩张、产能严重过剩的最好例证。

文件中指出:“自2016年以来,受煤价快速上涨、煤电产能过剩、市场竞价加剧等因素叠加影响,煤电企业生产经营陷入严重困难,部分企业连年亏损,资金链断裂、生产经营难以为继。”,“截至2018年12月末,五家企业所属燃煤电厂共计474户,装机规模5.2亿千瓦,资产总额1.5万亿元,负债总额1.1万亿元,平均资产负债率73.1%,其中亏损企业257户,占到54.2%,累计亏损379.6亿元,平均资产负债率88.6%。”

说到电力,不能不说到核电,本来,如果五大发电都可以投资核电做业主,自然不会非要当冤大头投资煤电。核电领域,曾经垄断核电和整个核工业产业链的中国核工业总公司,被分拆出去一个中广核集团,发展成为核电在运行装机容量最大的核电集团;2006年,又被新成立的一个国家核电技术公司,垄断了AP1000引进技术的所有权。

随着国家核电与中电投合并,且AP1000投入商业运行,现在已然形成了中核、中广核和国家电投“三足鼎立”的竞争局面,不仅大型核电站各搞各的,就是小型核能供热技术,也是“尿不到一个壶里”,行业力量难以形成合力。核电与核工业管理体制的改革,更是一个比电力体制改革还要棘手的问题。

总而言之,企业主体过多,在经济下行、产能过剩、亟待跨界创新的新时期,与能源系统的一体化、能源产品的标准化和批量化,以及企业运营管理的规模化形成了矛盾。

七、科研力量分散孤立与跨界融合规模创新的矛盾

与企业主体过多相对应的,就是科研力量分散。当年在部委改革为集团公司时,一大批国家级、行业级的科研单位留在了企业集团。后来随着企业集团进一步的分拆改革,科研单位就分流到了不同的企业中。

再后来,随着科研事业单位转为企业化运营的改革,科研单位逐渐转化为自主经营、自负盈亏的科研型企业,企业生存成为主要矛盾,基础性、前沿性、前瞻性科研工作自然无暇顾及,至少排不上最高优先。更没有哪个部门负责牵头组织,即使组织也很难有协同高效的效果。

比如电力领域,成立于1951年的中国电科院划归到国家电网公司,逼得南方电网又成立了一个南网电科院。1951年在北京起步、1965年迁址西安的西安热工研究院,历经变迁,2003年之后由华能集团控股,其他四大发电集团参股。

起步于1955年的中国水利水电科学研究院在中科院、水利部、电力部之间几番辗转之后,目前归水利部领导,还算是保留了公益性研究机构的属性。

在核电发展初期,核电建设运行归水利电力部管理,为筹建苏南核电站而于1978年成立的苏州热工研究院(当时名称为水利电力部核电科学研究所)随着电力体制几番变化,目前隶属于中广核集团。

位于杭州的华电电力科学研究院始建于1956年,2011年,与华电集团内其他科研单位整合为华电集团科学技术研究总院。大唐集团于2013年成立大唐集团科学技术研究院,国家电投于2015年将国核科学技术研究院、中电投科学技术研究院、中电投核电技术中心合并为国家电投中央研究院。国电集团与神华集团合并后,各自的科研单位整合为国家能源科学技术研究院。

再比如核领域,成立于50年代初,拥有众多大科学装置、曾经隶属于中科院和核工业部的中国原子能科学研究院,本来就是国家级的核能与核技术实验研究实体,核工业部改为中国核工业总公司之后,划归中国核工业总公司,1999年对军工企业拆分改革时,划归中核集团。水平犹在,地位不再,十分可惜。

此外还有聚变研究领域领先的核工业西南物理研究院也是隶属于中核集团。还有其他几个核能相关院所留在中科院。如果国家现在筹划建立核领域的国家实验室,面对分散在各地和各管理体制下的科研力量,实在不知如何是好。

科研力量分散的缺点是,在前沿科技和研究方向上不能聚焦,不能集中优势兵力快速出成果。导致各个企业集团各搞一套、自成一体,对于下游制造业而言不能通过批量生产降低成本、积累经验、不断优化。对于各个企业集团而言,项目多、效益好时还过得去,经济效益不好时,庞大的科研实体反而成了成本负担。

反观美国的能源科研,都是由国家能源部支持、以大科学装置为基础、执行国家能源政策和方向的国家实验室。企业可以通过委托科研利用国家实验室的科技资源,实现国家实验室和企业集团的双赢。实在是没有必要每个企业建立自己的科学研究机构。

随着单一技术方向已经开发到极限,未来的科研活动,需要跨界融合,跨域创新,实现成果和产品的规模效应。

八、电力体制改革分拆激发活力与降低管理成本的矛盾

对于2002年第一轮电力改革,我们看一下电改5号文中描述的改革总体目标:打破垄断、引入竞争、提高效率、降低成本,健全电价机制,优化资源配置,促进电力发展,推进全国联网,构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。

具体的做法是将厂网分开,重组发电企业。将地方电力企业广东和海南的电网并入新成立的南方电网公司。其余省级电网并入新成立的国家电网公司(蒙西、陕西以及山西部分电网因为种种原因并没有进入国家电网公司)。

原国家电力公司所属发电资产基本平均划分到新成立的五大发电企业集团,每家发电集团装机容量2000万千瓦左右。还有大量地方投资的发电资产进入后续成立的省级能源集团。电力央企层面,还有三峡集团、神华集团和国家开发投资公司。

在电改初期缺电严重、经济高速发展时期,企业挣钱容易,矛盾并不凸显。这个时期,各个企业集团为了提高所谓的精细化、精益化管理水平,总部愈来愈庞大,创造出来的管理活动愈来愈多。

拆出来的五大发电集团以及其他中央和地方能源企业,跑马圈地,规模快速扩张,以往各个电厂只需跑到省会城市开会办事,现在就需要跑北京,增加了不少管理成本。

再加上各个集团总部及各地分部都需要办公楼、需要很多的管理职位,就使得“降低电力系统整体运行成本”的初心走向了相反的方向。

2015年推出电力改革9号文,这时本来就已经出现了发电能力过剩的迹象,但还是随着国务院行政体制改革、下放审批权,除核电和大型水电之外的发电项目审批权下放到省里,结果,各路资本一拥而上,各省各市政府为了招商引资和增加GDP的目的,也纷纷加入大上快上发电项目的“闹剧”。

到了经济下行时期,资本的狂欢盛宴结束,实体经济进入低速增长阶段。实体经济对于降低用电成本和税费成本的呼声变得异常强烈起来。

本来2015年以来的第二轮改革,针对电网企业的输配电成本核定、针对发电企业的竞价上网和现货期货交易,以及实行了一段时间的大用户直供,就是为了降低实体经济的用电成本,但是由于在没有进一步改革措施配套的情形下,电网和电厂成本下降空间已经很有限了,所以才出现了由国务院总理连续两年以行政命令的方式宣布下调一般工商业企业用电电价10%的“不得已而为之”的被动局面。让市场成为资源配置的决定性力量的承诺也成为空话。

现在回顾电力体制改革,唯一能拍胸脯说得出来的成就,就是解决了长期发电装机容量不足的问题、缓解了长期电力供应紧张的局面,同时实现了村村通电、同网同价,降低了农民和农业的用电成本。

殊不知,过剩也很可怕,任何一个行业,产能严重过剩就等于自杀。更何况,还造成了碳排放飙升、雾霾严重、灰渣排放等严重的全国性生态环境问题,煤炭资源型城市煤炭过度开采的生态灾难和资源提前枯竭的社会问题,以及核电与可再生能源发展受限于上网电量空间不足的矛盾。

九、电力相对过剩而热力供应不足的结构性矛盾

与电力产能严重过剩相对应的,是北方地区冬季用于集中供暖、保障百姓温暖过冬的热源不足。由于看到了煤电产能过剩问题,也由于国家对世界、对地球做出了碳减排承诺,现在国家层面的政策是煤电到期关停、新建煤电不批。

另一方面,随着城镇化建设的推进,需要城镇集中供暖的建筑面积快速增加。北方所有城镇的供热能力面临了空前挑战。

同时,随着长江沿线城镇居民生活水平和生活质量的逐步提高,尽管冬季寒冷时间较短,但是也提出了冬季集中供暖需求。尽管存在多种分散式、分布式、分户供暖的技术,但是,大热源、大管网集中供暖无疑是最为经济清洁、能源利用整体效率最高的方式。

据能源局2017年文件,2016年北方地区城乡建筑取暖面积206亿平方米,其中城镇141亿平方米,农村65亿平方米。燃煤取暖面积占总面积的83%。2016年取暖用煤4亿吨标准煤,其中散烧煤约2亿吨标准煤。成规模集中供暖面积约70亿平方米。

长期以来,发电集团的能力和兴趣倾向于发电,因为生产关系简单,电力直接上网即可。可供热不同,热网企业多种体制并存、规模大小不一,收费结算复杂,如果发电企业自营供暖管网,还要直接与最终居民用户打交道,更是麻烦。

但是因为冬季出于确保民生的目的,实行“以热定电”,谁有供暖能力,谁就有了发电上网的优先权,所以,大大小小的煤电厂、燃气电厂,甚至大型核电厂,都开始转向热电联产。

燃气成本太高,除了北京之外,财政补贴乏力。北方大部分核电厂远离供热负荷中心。应对燃煤热电厂到期关停就成为“人无远虑、必有近忧”的当务之急。这一矛盾,必须客观面对,必须兼顾碳减排与保民生的双重任务。如果只是考虑燃煤燃气,这两个任务目标是矛盾的,如果考虑核能供暖,这两个目标就是一致的了。

十、核的神秘性与普及核能的矛盾

提到核能或者核电,无论是社会公众、还是能源领域专业人士,要么不懂,要么恐惧。这是因为长期以来,“核”一直披着一件神秘的、保密的外衣。因为核可以用于核武器,所以大部分人对核的认识局限在原子弹、核武器的层面。

随着日本福岛核电厂灾难被我国媒体高频度广泛宣传,公众对核电的认识又多了一个“出了事故很可怕”的印象。最近美国HBO推出的五集电视连续剧《切尔诺贝利》,让公众又对核电事故的可怕后果增加了误解。

就像俗话所说:“好事不出门,坏事传千里”。上述媒体信息只是科普了核的负面知识,而忽略了正面知识。笔者经常在科普讲座中指出,与其他行业的安全生产事故及死伤人数相比,核领域是最低的行业之一。

比如,在中国,因为安全生产事故,煤炭行业平均每天都要死亡一人以上,化工行业平均每个工作日死亡一人以上,而核电行业这个数字是零。历史上的两次重大核事故也需要具体问题具体分析。切尔诺贝利核电厂是采用的第一代技术,有先天设计缺陷,事故的发生有很大的人为原因。

还有一句俗话说到:“汽车的安全是撞出来的,飞机的安全是摔出来的。”现如今俄罗斯的核电技术经过改进创新,已经成为福岛核事故后、在全球核电机组招标中最受欢迎的第三代核电机组。

日本福岛核电厂在地震之后,安全系统已经正常启动,并安全停止发电运行了。只不过后来的海啸淹没了备用的柴油发电机组,导致核电厂反应堆中衰变余热不能导出,堆芯温度升高,燃料包壳中的锆与水发生反应,产生氢气,氢气浓度足够高之后发生爆炸,引发严重核泄漏后果。

所以在核电行业内,福岛事件被称为“灾难”,而非“事故”。而中国的主流核电厂采用的是先进的核电技术,再加上严谨的安全管理及成熟的核安全文化,核工业界专业人士对中国的核电厂运行安全还是充满自信的。

反核人士总是说“万一”和“一旦”。其实无论在哪里、无论做什么事情,都有安全风险的代价。正常的心态应该是,既要看到风险和预防风险的成本,还要积极看到预防了风险之后带来的收益。

核能为我们提供了完全“零排放”的电力和热能,核反应堆生产出来的放射性同位素,为我们罹患癌症的亲人提供了有效的放疗技术手段,也为我们提供了安全的健康检测技术手段。

即使是反核人士热衷的太阳能,其实是来自太阳上的核聚变能,地热能其实是来源于地球中1800多种核素的放射性衰变能。核与放射性无处不在,关键是我们要驾驭好它们,让他们为人类服务。

所以,随着人类的文明进步以及人类走向太空,核能必将成为未来世界的主导能源。各个发达国家之间的经济竞争,其实都是能源竞争,核能的竞争将成为能源竞争的主战场。去年十月美国政府出台的对中国核能技术的出口禁令就侧面印证了此观点。对这一点,中国政府和能源行业的所有决策者和专业人士一定要有清醒的认识。


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