天天快看：全球氣候大變化背景下的限電迷局，還會持續(xù)嗎？

內(nèi)外部系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性問題，深度影響國內(nèi)電力供需

編者按：本文來自微信公眾號 奇偶派（ID：jioupai），作者：小輝，創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

今年六月以來，極端高溫?zé)崂讼砹藮|亞、歐洲、美國的許多地區(qū)，數(shù)十個城市遭遇極端高溫天氣的考驗。

(資料圖片僅供參考)

根據(jù)中國國家氣候中心監(jiān)測，今年6月，全球平均氣溫較常年偏高約0.4℃，為1979年以來最高，其中俄羅斯北部、歐洲西部等地偏高2℃以上。西班牙、法國和意大利等地的日最高氣溫超過40℃，法國、西班牙、美國和日本等國多個城市刷新高溫紀(jì)錄。日本東京連續(xù)五天氣溫超過35℃；美國中部和東部高溫警報影響人口約1.25億，超過美國人口的三分之一；與歷史同期相比，本次高溫?zé)崂耸录跉W洲、東亞、北美多地同一時段最高氣溫打破歷史極值。尤其是大暑以來，最高溫度超過40°C的城市頻頻出現(xiàn)。

造成全球氣候變暖的因素有很多，其中影響最大的無疑是 人類活動。 溫室氣體、氣溶膠、土地利用、工業(yè)、城市化等都是造成氣候變化的主要因素。

受此高溫影響，今年的夏季旱情嚴(yán)重，并嚴(yán)重影響了長江流域的水量。6月中旬以來，長江流域降水由偏多轉(zhuǎn)為偏少，其中，6月下旬偏少2成，7月偏少3成多，尤其是長江下游干流及鄱陽湖水系偏少5成左右，為近10年同期最少。

作為水電大省的四川，干旱的氣候不僅導(dǎo)致水電發(fā)電量驟減，也直接拉高了用于降溫的電力負(fù)荷。

就在一個月前，中電聯(lián)數(shù)據(jù)與統(tǒng)計中心副主任蔣德斌根據(jù)中電聯(lián)的統(tǒng)計分析在《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2022》發(fā)布會上，預(yù)測今年迎峰度夏期間，我國的電力供應(yīng)能力總體可以滿足電力消費需求。

中電聯(lián)認(rèn)為，發(fā)電企業(yè)為保障能源電力穩(wěn)定供應(yīng)，在煤價高位、企業(yè)大面積虧損的情況下，仍全力采購電煤，目前電廠存煤處在相對高位。二是氣象部門預(yù)測今年夏季來水形勢較好，有利于水電生產(chǎn)。三是部分支撐性電源和輸電線路等度夏重點工程陸續(xù)投產(chǎn)，為迎峰度夏期間的電力電量平衡提供了堅強(qiáng)支撐。

然而，現(xiàn)實并未如預(yù)測地發(fā)生，最終卻演變成了一場中部幾省的限電困局。

1、這樣的限電，對于社會工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動以及人們的生活會產(chǎn)生什么影響？

2、除了全球氣候變化的大背景，還有哪些關(guān)鍵因素導(dǎo)致了這場大規(guī)模的限電發(fā)生？

1 限電之下，30多家上市公司受影響

限電，主要影響工商業(yè)企業(yè)。

8月14日，四川省經(jīng)信廳和國網(wǎng)四川聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于擴(kuò)大工業(yè)企業(yè)讓電于民實施范圍的緊急通知》，要求從8月15日起，四川?。ǔ手?、涼山）的19個市（州）擴(kuò)大工業(yè)企業(yè)讓電于民實施范圍；對四川電網(wǎng)有序用電方案中所有工業(yè)電力用戶（含白名單重點保障企業(yè)）實施生產(chǎn)全停（保安負(fù)荷除外）。原本預(yù)計限電持續(xù)的時間為8月15日至20日，但現(xiàn)實情況是，截至8月底仍有多個企業(yè)仍受限電影響。

作為裝備、能化、新材料等多個產(chǎn)業(yè)鏈集于一身的四川而言，工業(yè)用電企業(yè)生產(chǎn)暫停，在多個產(chǎn)業(yè)鏈引發(fā)巨震。當(dāng)?shù)氐墓夥a(chǎn)業(yè)鏈、鋼鐵、化工等企業(yè)均受到波及，采取了“急停”的措施，三十余家當(dāng)?shù)厣鲜衅髽I(yè)透露了目前停產(chǎn)的嚴(yán)峻態(tài)勢和對未來發(fā)展可能造成的影響。

重慶市的限電時間則從2022年8月17日零時至8月24日24時，后續(xù)根據(jù)氣溫變化和供需形勢及時調(diào)整。

“現(xiàn)在延長限電影響還是挺大的，” 群智咨詢總經(jīng)理李亞琴表示。因為原來是限電六天，現(xiàn)在再延長五天，總共將是11天限電，這就意味著面板廠的稼動率比預(yù)期的低，至少低15%左右。因為8月停電，這兩線的稼動率比7月有明顯下降。這使8月的液晶電視面板產(chǎn)能供應(yīng)，達(dá)到了2022年以來的最低點，相當(dāng)于正常投片水平的80%。換句話說，全球液晶電視面板的當(dāng)月產(chǎn)能將減少兩成。

中信建投首席策略分析師陳果在8月21日的研報中表示，本次限電影響目前集中在四川省范圍內(nèi)，相比去年影響范圍較小，后續(xù)是否擴(kuò)散到其他省份還需進(jìn)一步觀望。

目前來看，這一輪的限電對鋰鹽、光伏、化工、半導(dǎo)體方面可能產(chǎn)生影響。

（1）鋰鹽方面，供需矛盾會進(jìn)一步加劇，下游需求不減情況下預(yù)計鋰鹽將小幅上漲；

（2）光伏方面，硅料，硅片，電池片的供給都會受到影響，疊加下游需求旺盛，預(yù)計價格會小幅上漲；

（3）化工方面，重點關(guān)注磷化工和鈦白粉等受影響比較大的產(chǎn)業(yè)，短期內(nèi)價格可能會出現(xiàn)波動；

（4）半導(dǎo)體方面，關(guān)注后續(xù)限電時間規(guī)模上會不會擴(kuò)大，超預(yù)期限電升級的話，預(yù)計電子元器件價格會受到影響。

受影響的產(chǎn)業(yè)，主要集中在科技產(chǎn)業(yè)的上游原材料產(chǎn)業(yè)。不過，上游原材料供應(yīng)受影響，下游的產(chǎn)業(yè)鏈必然也是牽一發(fā)而動全身。

8月18日下午，一份上海經(jīng)信委的協(xié)調(diào)函件就流傳開來。內(nèi)容顯示上海市經(jīng)信委協(xié)調(diào)四川省經(jīng)信廳優(yōu)先給汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)上汽集團(tuán)和特斯拉公司的供應(yīng)商供電。

上海經(jīng)信委表示，近日收到了上汽集團(tuán)和特斯拉公司反映，受四川省部分街鎮(zhèn)限電影響，重點汽車零部件供應(yīng)商無法足量生產(chǎn)，導(dǎo)致上汽乘用車、特斯拉等主機(jī)廠出現(xiàn)了零部件短缺，影響整車下線。

不過，上海市經(jīng)信委工作人員也回應(yīng)稱，這個函件不是和民生搶電力，會優(yōu)先保障民生用電的，等工業(yè)用電恢復(fù)的時候，希望這些企業(yè)被優(yōu)先考慮恢復(fù)。

2 內(nèi)外部系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)性問題

工業(yè)用電受限，民生與商業(yè)用電也受到影響，背后除了全球氣候變化這一不可抗力，還有更多因素共同促成了現(xiàn)今中部幾省市限電的局面。

其中，四川等地自身的內(nèi)在原因主要是需求端的用電需求明顯增加以及供應(yīng)端的季節(jié)性供電緊張。而外部原因，則是國內(nèi)供電系統(tǒng)長期存在的資源調(diào)配問題。

1、內(nèi)因：需求猛增供應(yīng)受限

在需求端，全球氣候異常導(dǎo)致的北半球高溫，導(dǎo)致了國內(nèi)中部多省市持續(xù)高溫，高溫之下，生活、商業(yè)和工業(yè)用電需求同步激增。

四川日報表示，近年來，四川電網(wǎng)在迎峰度夏期間，局部地區(qū)會出現(xiàn)高峰期用電擁堵情況。與節(jié)假日出行高峰期擁堵類似，電網(wǎng)就像高速公路，同一時間段大家都用電，也會出現(xiàn)擁堵。因此，電力部門倡導(dǎo)大家主動錯避峰，在白天用電高峰期少用，盡量挪到夜間低谷期用電。

但近期持續(xù)高溫，錯避峰也不能完全奏效。由于用電負(fù)荷增長主要是空調(diào)負(fù)荷，持續(xù)高溫讓各家空調(diào)24小時連軸運行，用電幾乎沒有低谷這一緩和期。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計，今夏四川用電需求激增，刷新單月售電量最高紀(jì)錄。7月國網(wǎng)四川電力售電量達(dá)290.87億千瓦時，同比增長19.79%。四川大工業(yè)日均用電量達(dá)4.31億千瓦時，同比增長13.11%，高于上半年大工業(yè)平均增速4.84個百分點。

對于居民來說，最直觀的影響是平時常去的商城、寫字樓、地鐵站等，紛紛開啟了“省電模式”。當(dāng)?shù)鼐用裨诘罔F口乘涼、去墓群里避暑、用冰塊降溫等等，也都成了限電之下的段子。

據(jù)四川日報稱，當(dāng)前，全省用電需求最高負(fù)荷已躍升至6500萬千瓦，同比增長25%。如果用電負(fù)荷長時間居高不下，電網(wǎng)持續(xù)承受超載、重載壓力，可能會造成電網(wǎng)安全事故，引發(fā)大面積停電。因此，為了保障電網(wǎng)安全，不得不采取保供電調(diào)控措施。

而在供給端，作為水電大省的四川，其實長期都存在明顯的季節(jié)性電力供應(yīng)緊張問題。

長期以來，我國水電存在著不容忽視的季節(jié)性差異，缺乏徑流調(diào)節(jié)能力。這意味著水電站只能依靠來水的多少來發(fā)電，一旦到了冬季枯水期，水電站的發(fā)電量就驟減。因此，我國水電有著明顯的“夏豐冬枯”的特點。一般四川的豐水期為6月到10月，枯水期為12月到次年4月。

豐水期發(fā)電量巨大，甚至供大于求，這就有了“棄水”。到了枯水期發(fā)電量不足，有可能導(dǎo)致供不應(yīng)求。

而且在本應(yīng)豐水期的8月，我國中部地區(qū)遭遇了罕見的極端氣候，持續(xù)的炎熱天氣和降水稀少，導(dǎo)致四川遭遇反季節(jié)的枯水期，電力供應(yīng)緊張問題也反季節(jié)出現(xiàn)，打亂了整體的電力配置節(jié)奏。

這樣明顯的天災(zāi)，讓四川的水電供應(yīng)減少。

為解決水電困境，四川也在短期內(nèi)促進(jìn)火電替代。截至8月13日，四川全網(wǎng)存煤215萬噸，同比增加145萬噸、增長超兩倍，保證火電穩(wěn)發(fā)滿發(fā)。

但問題是，截至2021年10月，四川省電力裝機(jī)超過1億千瓦，其中水電裝機(jī)8596.79萬千瓦，火電裝機(jī)不到2000萬千瓦。而在今年7月，四川電網(wǎng)的最大用電負(fù)荷達(dá)到了5910萬千瓦。顯然，如果水電出現(xiàn)嚴(yán)重枯水沒法發(fā)電的問題，（即便不考慮燃料的限制）僅靠火電也很難支撐起四川的用電負(fù)荷。

其實，水力發(fā)電也有一些反季節(jié)的技術(shù)辦法。

對于水電來說，抽水蓄能技術(shù)應(yīng)是最佳解決方案。抽水蓄能電站發(fā)展歷史悠久，在世界各國應(yīng)用相對廣泛，是當(dāng)前技術(shù)最成熟、最具大規(guī)模開發(fā)條件的儲能技術(shù)。其具有使用壽命長（壩體100年、機(jī)械及電氣設(shè)備50年以上）、能量轉(zhuǎn)換效率高（70-80%）、裝機(jī)容量大（通常為GW級別）、持續(xù)放電時間長（持續(xù)放電6-12小時）等特點。在國內(nèi)，一座典型的抽水蓄能電站120萬千瓦存儲的電量，可以充滿約12萬輛電動汽車。

雖然水力資源是可持續(xù)使用的，但國內(nèi)的水力資源點是不可再生的，如三峽大壩、龍羊峽水電站等均需要足量的水源、適宜的氣候、穩(wěn)定的地質(zhì)條件等以滿足水電站的建設(shè)，可謂是需要“天時地利人和”。但對于抽水蓄能來說，只要地質(zhì)條件不是太差，邊上再有一條小河，就可以了。有了它，即使老天不給水吃，通過蓄能水庫提前存下的水也可以緩解燃眉之急。

抽水蓄能工作原理示意圖

但是現(xiàn)實的局面是，中國抽水蓄能電站占總裝機(jī)容量的比重僅為1.4%。相比之下，日本高達(dá)8%，意大利、西班牙、德國、英國、韓國的也在3%-6%之間。造成這種現(xiàn)象的原因是因為抽水蓄能還具有投資周期過長（平均至少5年）、耗資大等問題，這就使得資本的投資意愿不高。并且資本的天性是逐利的，據(jù)相關(guān)人士透露，平均每建一個抽水蓄能電站便會虧損3億元。種種因素使得抽水蓄能技術(shù)未能在國內(nèi)大面積鋪開，而能提供季節(jié)性電力調(diào)控的水電站就更少了。

那么作為新能源受到各國大力推崇的光伏和風(fēng)電又是什么情況呢？

近些年來，光伏與風(fēng)電概念在資本市場受到熱捧，這是因為光伏與風(fēng)電具有投資周期短（如光伏電站平均建設(shè)時長只要六個月），見效快等特點，但光伏風(fēng)電面臨的考驗同樣與水電的問題相似，甚至嚴(yán)峻程度要加一等。

不過從目前的現(xiàn)實看，還難以解決實質(zhì)性問題。

首先是供電穩(wěn)定性問題，光伏主要是在白天發(fā)電，早晚比中午陽光少；風(fēng)電主要是在夜里發(fā)電，夜里比白天風(fēng)大，早晚比中午風(fēng)大。風(fēng)大風(fēng)小，光強(qiáng)光弱。這樣的波動性、可控性差的特點，使得這兩種能源嚴(yán)重依賴儲能，且利用場景十分有限。

其次是經(jīng)濟(jì)性差。大規(guī)模的光伏電站與風(fēng)電站為了獲得最大程度的所需資源一般都選址在偏遠(yuǎn)地區(qū)，大多集中在三北、高原、高山、沿海，這些地方要么遠(yuǎn)離用電負(fù)荷中心，要么生態(tài)環(huán)境脆弱。為了將這些偏遠(yuǎn)地區(qū)的電能輸送至城市，所需要配套建設(shè)的輸電線路成本不低，而水電因本身特性，建址附近一般不會沒有城市。

風(fēng)資源分布圖（奇偶派制圖）

光資源分布圖（來源：國家能源局）

目前，根據(jù)國家統(tǒng)計局公開的信息顯示，國內(nèi)2021年的發(fā)電量達(dá)到了81121.8億千瓦時，其中火電占比71.13%；水電占比14.6%；風(fēng)電占比6.99%；核電占比5.02%；光伏電占比2.26%。

所以，縱使新能源有萬般好，在這些硬傷未能解決之前，還是很難解決根本問題。

2、外因：電力調(diào)配失衡

除了持續(xù)高溫天氣、來水少影響發(fā)電等短期因素外，還有一個更深層原因是，國內(nèi)電力系統(tǒng)的調(diào)配，讓四川在自身缺電之時比較吃虧。

四川作為“西電東送”的重要輸出端，年外送量達(dá)1300多億千瓦時，居全國第一。據(jù)四川日報今年7月報道，自1998年完成第一次川電外送以來，四川目前已建成全國規(guī)模最大、運行最復(fù)雜的省級樞紐電網(wǎng)，累計向外輸送清潔能源超過1.3萬億千瓦時，相當(dāng)于13個三峽水電站的年發(fā)電量。截至2021年底，四川水電外送電量連續(xù)五年超過1300億千瓦時，占自身水力發(fā)電量的約1/3。

外送是因為從發(fā)電量來看，四川省的電力供給是過剩的。2021年四川省發(fā)電量為4329.5億千瓦時，而全社會用電量只有3274.8億千瓦時。如果不外送，四川的水電還是會存在浪費的問題。

作為一個電力外送大省，四川在自家的優(yōu)化電力配置協(xié)議并沒有太多主動權(quán)。

國家電網(wǎng)四川電力公司微信公眾號曾在2021年11月發(fā)布的文章稱，“四川作為全國水電基地，按照國家‘西電東送’戰(zhàn)略，境內(nèi)向家壩、溪洛渡、錦屏等梯級大型電站，均由國家統(tǒng)籌安排開發(fā)和消納。其電量在全國范圍內(nèi)統(tǒng)籌分配，省內(nèi)、省外有固定的分配比例，并不是四川優(yōu)先消納，多余電量才外送。”

正因為這種類似契約的規(guī)定，使得四川需要持續(xù)性向外輸送電量。

在缺電的情況下，四川也需要從外部調(diào)配電力。

據(jù)媒體報道，目前已經(jīng)有北京、山西、山東、江蘇、浙江、安徽福建、河南、湖南、江西、遼寧、青海、甘肅等13省市支援四川供電。

而本次為四川提供電力反哺的是最初西電東送時的那一條300萬千瓦的“備胎”，這對于四川每天超5000千瓦的電力負(fù)荷，只能算杯水車薪。

可以發(fā)現(xiàn)的是，支援四川的省份們并沒有云南、貴州等余電較多的西南省份。這背后是，南方電網(wǎng)與國家電網(wǎng)兩大電力系統(tǒng)雖是并行系統(tǒng)，但互相之間并不完全互通。

曾經(jīng)，國家電網(wǎng)與與南方電網(wǎng)之間的牽手僅有兩次，一次是在2004年所建立的三峽-廣東±500千伏直流輸電工程，另一次則是2020年底核準(zhǔn)建設(shè)的閩粵（廣東、福建）聯(lián)網(wǎng)工程。

3 寫在最后

8月17日，世界氣象組織應(yīng)用氣象服務(wù)主管羅伯特·斯特凡斯基層警示，“如果全世界再不采取緊急行動，類似高溫干旱洪水等極端氣候事件未來可能成為常態(tài)”。

可以看到，這次全球極端氣候下的限電，背后有著深層的內(nèi)部外結(jié)構(gòu)性原因，既有內(nèi)部的供需矛盾，又有外部的系統(tǒng)性調(diào)整不均問題。如果全球氣候變化成為常態(tài)，這樣的結(jié)構(gòu)性因素的存在，將持續(xù)導(dǎo)致國內(nèi)電力問題。

那么，希望在哪兒了？

隨著大規(guī)模風(fēng)、光能源并網(wǎng)，發(fā)電側(cè)的靈活性、可控性變差，風(fēng)電、光伏在電力系統(tǒng)中到達(dá)一定比例（15％~20％）后，每高一個百分點對電力系統(tǒng)的調(diào)峰要求都是質(zhì)的改變。在風(fēng)電、光伏電還沒能形成規(guī)模效應(yīng)的情況下，這次限電事件的發(fā)生一定程度上為我們提前檢驗了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

由此可見，在“雙碳”的目標(biāo)下，電力系統(tǒng)怎樣的格局為最優(yōu)解還尚無定論。但人類從未停止對于能源技術(shù)突破的渴望與探索，如資本對于可控核聚變技術(shù)首次達(dá)到了了十億美元級別的投資；科學(xué)界對于水電解制氫供電成本的減少無休止的嘗試；或是光伏電池達(dá)到了從24.4%到31.6%的轉(zhuǎn)換效率的突破。

每項人類的創(chuàng)舉終在不久的將來從量變形成質(zhì)變。就像埃隆·馬斯克在TED大會上說的，“技術(shù)是不會自動前進(jìn)的，甚至經(jīng)常退化。只有很多人一起努力才能讓它變好?！?/p>

參考資料：

1.知乎，《儲能水電站的效率據(jù)說能達(dá)到80%，即抽水用電1度，用水的勢能發(fā)電能有0.8度，真有這么高的效率嗎？》；

2.第一財經(jīng)，《四川限電延至11天涉7條面板線，液晶電視面板產(chǎn)能或減少兩成》；

3.Wind萬得，《限電、限電、限電！影響到底有多大？ 》；

4.能源新煤，《水電大省四川為何缺電》；

5.四川日報,《水電大省四川為何會電力緊缺？“三最”疊加 每一度電都來之不易》。

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