去搜搜
头像

云贵川等水电大省先后限电停产,水电不稳定的背后有哪些投资机会?

发布于 2023-01-13 10:47

近期,因气温骤降导致用电量攀升,电力缺口严重,贵州电网发布对电解铝企业实施负荷管理的通知,要求贵州相关电解铝企业暂按70 万千瓦总规模调减,每日按负荷分配的20%调减负荷。

 

早在2022年夏天,四川地区因夏季高温,用电紧缺实施限电限产,紧接着云南地区因水电不足,实施压减负荷。在四川复产缓慢爬坡,云南复产遥遥无期的时候,贵州再次因电力短缺压减负荷冲上减产榜单。

 

西部水电大省先后出现限电停产的情况,市场将其解读为新能源建设带来的弊端,那么四川、贵州等水电大省缺电到底是哪些因素导致的?四川、贵州等大水电大省先后发生限电,这对于新能源和电力建设会带来哪些启示?为解决西部水电的不稳定性,会有哪些补救措施,其中包含哪些投资机会?

 

为解答上述问题,妙投邀请到某发电国企电力专家何先生,为投资者答疑解惑。

 

核心看点:

  1. 持续地高温少雨导致西部水电站无水可用,气候因素是西部水电大省电力短缺的直接因素。

  2. 西电东送项目电力输出省的电力输出额有固定的比例要求,不能发电省优先消纳、多余电力外送,在极端气候时电力自用和外送的矛盾被放大。

  3. 四川曾要求自用更多电力,国家为了保障东部经济发达地区的经济和民生,并没有给予足够的重视,西部发电省是站在全国视角下电力分配的牺牲品。

  4. 西部省份的能源结构过于单一,水电一家独大,火电机组的装机量过低,无法发挥压舱石的作用,在火电装机量较高的湖北水电短缺就没有发展成电力短缺。

  5. 水电大省近些年引入了过多高能耗产业,在枯水期,高能耗产业会将西部省份自用和外送的矛盾激化,会将电力结构的问题放大。

  6. 西部地区的跨省特高压电网以及与周边省份的电力协同调度机制不够成熟,发电省的送电容易,接收难。

  7. 极端天气的出现恰恰证明碳中和的重要性,新能源低碳的发电方式才能从根本上降低极端天气发生的概率,不能因为极端天气突出了新能源发电的不稳定性就否认新能源建设必要性。

  8. 水电与风光发电均存在输出功率的峰谷,但水电的峰谷周期极长,储能可以有效解决风光发电的峰谷问题,但在处理水电峰谷时难度极大、效率极低、经济性极低,只有调整电力结构才能有效解决水电的超长时峰谷问题。

  9. 只有充足的火电机组才能保证在极端天气下,火电发挥压舱石的作用,生产超超临界火电机组的企业大概率会拿到大量四川的订单。

  10. 光伏与水电在气候上会存在互补,西部光伏建设可能会加速。

  11. 越是电力短缺、电力分布不均匀,就越能体现出电力运营、电力交易的重要性,随着电力现货市场进一步发展,电价有望转向双轨制,改善火电企业的经济性。而在市场化过程中,会利好火电、储能、第三方运营公司的电力套利。

 

云贵川等水电大省缺电都有哪些成因?

 

其一,气候因素是导致川贵地区电力结构性短缺的最直接因素,2022年夏季的高温导致用电量骤增,而少雨导致两省的水电发电量出现了异常,很多水电站不是说不满功率发电,而是水位低到无法发电。


水位过低无法的问题在四川当季就已经体现出来,而贵州近期因为电解铝停工省电其实也是因为雨季存水量不足,现在发现水电站无水可用的情况,气候是最直接因素。

 

其二是包括川贵在内的近乎所有西电东送项目中电力净输出省都存在电力统一调配的问题,四川、贵州的全省各发电方式的全功率发电量其实是足够两省使用,还会有不少富裕。


国家层面为了提高西部丰电省份的电力利用效率,也为了保证东部缺点省份的电力供给和经济,四川近四成的电力全部外送,川贵地区的发电量是站在全国的视角统一调配,省内和省外的电力供应有固定的比例,2022年上半年四川送出电力同比增长了66%,这是国家强制要求的,并不是四川电力四川优先消纳、多余电力外送。

 

在丰水的年景,全国电力统一调配是非常完美的解决方案,既能满足东部省份的电力需求,发展经济,西部省份又能通过售电获取经济利益,但是在极端天气出现的时候,西部电力输出省在水电的自用和外送方面就会产生难以调和的矛盾。


早在2020年四川当地其实就已经发现枯水期存在省内电力紧张的情况,要求留存更多发电量,但国家能源局并没有重视四川省电力自用和外送矛盾。

 

其实从2022年上半年四川输出电力同比高增66%的数据就能说明问题,全国的用电量并没有同比增长66%,根本原因是东部省份的电力供应出现了比往年更大的缺口,西部省份需要输出更多的电力,在国家层面东部的经济更为发达,西部则偏向基础性的保供。


在众多省份都出现电力紧张的情况下,只有云贵川这些发电大省的电力供应出现了明显的问题,其实就是国家为了保东部省份的经济,牺牲掉了西部省份,从四川要求留存更多发电量其实就能看出,西部省份的这种牺牲并不是自愿的。这样算下来,经济账是划算的,但是民生账是否划算很值得疑问。

 

其三是云贵川等水电大省能源结构的问题,煤电供应过去一直都是国内的能源供应主体,尤其是四川重庆是传统的煤电地区。在过去一段时间的能源结构转型中,四川众多品位较低的本地煤矿都被关停,部分火电厂也被关停,仅存的火电厂也面临燃料紧张的问题。


因为正常时期四川电力充沛,电价低廉导致火电的经济性差,最终导致四川电力结构中水电一家独大,水电发电量占全省的80%,扣除不稳定的风电和光伏,火电占比只有16%,火电过低的装机量使其不足以发挥兜底作用。

 

像湖北也是水电大省,电力输出大省,也曾发生过因为水电导致的电力紧张,但湖北的火电装机量更高,能在紧急的时候发挥兜底的作用,就没有出现四川和贵州这种限电停产的情况。

 

其四,与近些年高能耗产业集中落地有关。四川和贵州的兴修了大量水利工程后,水电消纳成为当地电力行业的大事,这些年西部发电大省都在打电力牌,吸引高能耗企业落地,像出现问题的四川和贵州引入了大量晶硅、电解铝、化工、有色冶炼、动力电池、数据中心等高能耗产业。


从客观上讲,高能耗产业在丰水年景确实解决了相关省份的电力消纳难题,也促进了当地的经济发展。但在枯水年景,这些高能耗产业反而会放大川贵地区电力结构过于单一的问题,也放大了电力自用和外输的矛盾。限电后,当地高能耗产业受到的经济损失也是极为严重的。

 

其五,川贵地区的特高压电网以及与周边省份的电力调配机制不够完善。周边省份的电力无法及时支援到缺电省份,无论是跨省电网还是调配机制都存在一些问题,最后就导致四川向外送容易,四川接收难。

 

云贵川等大水电大省先后限电,这会给新能源和电力建设带来哪些启示?

 

近些年水电、风电、光伏等新能源发电量提高,降低了电网的稳定性,再加上气候因素直接导致了川贵缺电,看起来是新能源建设间接导致了缺电。但事实是碳排放导致极端天气频繁发生,新能源建设反而是用来解决极端天气,防止气候变化导致的危机。越是极端天气出现,越能证明绿色能源建设的必要性,反而不能因为新能源发电不稳定,而放弃新能源建设,甚至还需要提速才能尽早降低碳排放对气候的影响。

 

真正应当注意的其实是水电不同于其他发电方式的特性,无论是风电还是光伏,输出功率的峰谷极差都很大,但峰谷之间的间隔时间基本不会特别长,经过论证适合兴建风电的地区不可能数天都没风,兴建光伏的地区也不可能长期阴雨,这就使得风光发电只需要辅以足够容量的十几小时的长时储能,就能基本保持输出功率稳定。


对于水电来说,其发电峰谷间隔时间有可能长达数月。在丰水期,水电的输出功率是新能源发电方式中最稳定的,还能发挥储能的作用。但是在枯水期,水电是所有新能源发电方式中最不稳定的,水电可能长达数周、数月不做功,这种情况在风光发电中是不可能看到的,水电的这种超长峰谷间隔导致它的问题不可能通过储能解决,现有储能技术极难做到这么大规模和这么长周期的储能,这是水电最大的问题。

 

另外在各省的能源、电力建设中,大多数都只注重项目本身,配套设施并没有重点关注,电力建设只注重于建设本身,为了建设而建设,为了指标而建设,这种情况在全国范围内都很常见,电力工程反而应该为了能在各个情况下都能稳定供电而建设。


现在存在一些电力项目将消纳、调峰等压力交给电网的不负责任的情况。电力设施与电力设施之间相互影响,最终就形成了电网无法承担的压力,电力项目建设更应该注意到项目本身对该地区整体电力调度、电力供销系统的影响。火电混改过程中要保证其发电量能发挥其压舱石的作用。

 

为解决西部水电的不稳定需要会有哪些补救措施,其中包含哪些投资机会?

 

在西部水电大省中,水电是其最主要的电力来源,火电只参与调峰,而在东部地区火电是主力。川贵限电发生后,火电全功率运行都不能弥补水电的电力缺口,所以西部地区尤其是四川的火电建设一定会加速,之前就提到过地球目前进入了一个类似唐初的温暖周期,雨线北移和气温升高的现象会越发明显,西部极端天气绝对还会再次出现。


只有充足的火电机组才能保证在极端天气下,火电发挥压舱石的作用,生产超超临界火电机组的企业大概率会拿到大量四川的订单,补装火电的情况应该在全国范围内都能看到。四川的问题是无法通过储能解决的。

 

越是电力短缺、电力分布不均匀,就越能体现出电力运营、电力交易的重要性,全国电网的交易和调配系统一定会越来越完善,发挥的作用也会随着绿电发电量的升高而越来越大。随着电力现货市场进一步发展,电价有望转向双轨制,改善火电企业的经济性。而在市场化过程中,也会出现运营电力的电力套利公司,利用峰谷的电力价差,赚取利润。火电、储能、第三方运营公司都能在电力现货市场中享受利好。

 

光伏发电与水电在一定程度上可以实现互补,后续水电大省的光伏建设应该会提速,因为水电在降雨少、蒸发量高的季节发电效率下降,但这种环境却有利于光伏发电。光伏和风电会在一些省份与火电一起缓解水电一家独大的情况。

本回答由1位专家参与

  • 专家头像
    匿名专家