2002年實施新一輪電力體制改革以來，極大地調動了電力投資者的積極性，較快地緩解了電力供應不足的全局性的缺電局面，經(jīng)過“十一五”和“十二五”的建設，目前電力供需平衡，個別地區(qū)供略大于求，發(fā)電設備利用小時呈連續(xù)下降趨勢，可以說，電力有沒有的問題已經(jīng)得到解決，現(xiàn)在該是研究電力好不好的問題了，電力好不好表現(xiàn)在很多方面，例如技術經(jīng)濟指標的全面提升，更加環(huán)保和可持續(xù)，經(jīng)濟效益好，更加安全穩(wěn)定等等。筆者在此重點談一下“十三五”電力發(fā)展要注重效率的問題。
電力需求估算應考慮當前經(jīng)濟運行態(tài)勢
滿足電力需求是規(guī)劃盛久不衰的話題，多年來電力需求的預測沒有找到一個精準的預測方法，在多年的規(guī)劃實踐中，出現(xiàn)供給與需求脫節(jié)，交替出現(xiàn)電力短缺和電力過剩。當前面臨的是產能過剩，而經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，電力消費秩序產生某些紊亂，加劇了預測的難度。這里值得注意的是部分行業(yè)的電力消費即將進入飽和期。從2008年開始，電力需求增幅波動回落，如果剔除2010年因刺激經(jīng)濟，增加投資引起的電力短暫回升，從2008年到現(xiàn)在，電力需求呈現(xiàn)的是明顯回落態(tài)勢，電力增長的主要動力是化工、建材、鋼鐵、有色四大耗能產業(yè)。
從上圖看出，從2008年開始，四大耗能產業(yè)用電增長低于全社會用電增長，而在2010年刺激經(jīng)濟時，四大耗能產業(yè)用電增長又高于全社會用電增長，2011年之后恢復常態(tài)，耗能產業(yè)用電又低于全社會用電增長。可以預見在未來中期預測中，耗能產業(yè)用電增長會持續(xù)低于全社會用電增長，決定著電力增長的趨勢。筆者在一項2030年電力規(guī)劃重大問題研究課題的分析中得出2020年、2030年電力需求預測水平，在考慮人均用電S曲線進入平緩期，部分耗能產業(yè)用電進入飽和期以及城市化率、人口紅利等諸因素影響后得出的數(shù)值分別為76170億千瓦時和115360億千瓦時。據(jù)了解，國家能源局規(guī)劃研究工作組預測的電力需求水平2020年為81500億千瓦時(情景一)，84400億千瓦時(情景二)、76400億千瓦時(情景三)，2030年為11500億千瓦時，筆者認為2020年的預測水平偏高，有可能加劇電力產能過剩的局面。
提高電氣化程度，應作為“十三五”電力規(guī)劃目標之一
電氣化指社會電力應用的程度，通常以電力占終端能源消費的比重為表征。1985年以來各代表年份我國終端能源消費的結構如下：
1985年以來我國終端能源消費結構
(單位：%)
| 年份 | 煤炭及焦化 | 石油加天然氣 | 電力 | 熱力及其他 |
| 1985 | 71.9 | 18.6 | 7.43 | 2.1 |
| 1990 | 68.7 | 19.5 | 9.75 | 2.7 |
| 1995 | 61.9 | 22.3 | 12.38 | 3.7 |
| 2000 | 49.7 | 30.5 | 14.80 | 4.7 |
| 2005 | 50.3 | 28 | 16.83 | 4.5 |
| 2010 | —— | —— | 21.26 | —— |
| 2012 | —— | —— | 22.56 | —— |
注：本表數(shù)據(jù)根據(jù)中國能源統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)計算得出。
從表中看，煤炭的比重大幅度下降，而油氣的比重在2000年達到30.5%之后穩(wěn)定在28%上下，電力的比重始終在慢慢提高。
1985年以來電力在我國終端能源消費中的比重年均增速
(單位：%)
| 1985~1990年 | 1990~1995年 | 1995~2000年 | 2000~2005年 | 2005~2010年 | 2010以來 | |
| 年均增加 | 0.464 | 0.526 | 0.484 | 0.406 | 0.886 | 0.65 |
今后的若干年中電力占經(jīng)濟能源的比重還有提升的空間。
2008年部分國家電力占終端能源的比重情況
| 國家 | 煤炭 | 石油 | 天然氣 | 電力 | 熱力及其他 |
| 美國 | 1.6 | 50.6 | 21.3 | 21.4 | —— |
| 中國 | 36.1 | 23.5 | 3.5 | 18.4 | 18.5 |
| 印度 | 16.5 | 28.7 | 4.7 | 13.4 | 36.7 |
| 俄羅斯 | 4.3 | 25.1 | 30.4 | 14 | 26.2 |
| 日本 | 8.2 | 54.7 | 10.3 | 25.6 | 1.2 |
| 德國 | 3.0 | 42.5 | 25.6 | 19.0 | 9.9 |
| 加拿大 | 1.4 | 43.9 | 28.2 | 21.1 | 5.4 |
| 巴西 | 2.5 | 44.9 | 5.0 | 18.4 | 29.2 |
| 法國 | 2 | 45.4 | 19.5 | 22.7 | 10.4 |
| 印尼 | 7.2 | 38.2 | 11.2 | 7.9 | 35.5 |
可以看出發(fā)達國家的石油、天然氣的終端能源消費比較高，電力占終端能源的比重略高于我國，而印度、巴西、印尼等發(fā)展中國家電力的比重尚不及我國，由此推斷，我國電力占終端能源比重提高的幅度有可能回落，由于油氣的比重提高幅度不大，電力的比重提高空間即煤炭降低的空間，因而要發(fā)揮電力對煤炭替代的工藝。而天然氣對煤炭的替代可以由天然氣發(fā)電實現(xiàn)，但不會影響終端能源消費比重的消費，據(jù)此2020年電力消費占終端能源比重的25.8%較為合適。
提高能源轉換為電力的效率
電力是將一次能源轉換成二次能源的產業(yè)，既如此就有個轉換效率。轉化效率η=輸出的能量/輸入的能量，輸出的電力以千瓦時表示，1千瓦時相當于0.1229千克標準煤，輸入的能量對燃煤電廠來說就是供電煤耗，于是燃煤電廠的轉換效率η煤=0.1229/供電煤耗，以2012年為例全國燃煤電廠供電煤耗為326克/千瓦時，煤電轉換效率η=122.9/326=37.7%，而2002年煤電轉換效率為32.09%，十年間轉換效率提高了近5.7個百分點。未來6年轉換效率還能提高多少？取決于供電煤耗的走勢，按年降低3克/千瓦時考慮，2020年供電煤耗為302克/千瓦時，煤電轉換效率為40.69%。
水電發(fā)電的能量來自水量Q和水頭H，由于水庫的水位變化各不相同，因而各電廠的單位水耗是有差異的，例如廣西巖灘水電站2012年單位水耗6.59立方米/千瓦時，而甘肅劉家峽水電站則為3.985立方米/千瓦時。為了從宏觀上把握我國水電水能轉化為電力的效率，有必要統(tǒng)計計算我國某一規(guī)模以上大中型水電站的單位耗水率，加以加權平均從而得出全國大中型水電站的綜合平均耗水率。過去這一指標的統(tǒng)計分析工作深度不夠，在進入“十三五”的時候應當把降低耗水率作為水電提效的一個方面，提出任務，納入規(guī)劃。
再如核電，發(fā)出的是電力，消耗的是核燃料，一年中的發(fā)電量除以耗用的核燃料重量得出核電站的燃耗，例如一座百萬千瓦級核電，年發(fā)電60億千瓦時，所需核燃料20噸，則燃耗為20噸/[(1-廠用電率%)×60億千瓦時]=3.5克/兆瓦時，同樣的需要對全國的核電站統(tǒng)計其燃耗，然后進行加權平均，可以得出全國核電的平均燃耗，這樣一是各廠之間可資比較。二是可以總體上衡量我國核電機組的轉換效率，在“十三五”期間應當給出燃耗的控制目標。
關于風電和太陽能光伏發(fā)電的轉換效率，這兩類可再生能源發(fā)電剛剛起步，應當做好基礎研究，“十三五”暫不提出效率目標，但應作為研究任務提出指標體系和統(tǒng)計考核方法。
提高電力使用效率
電力在使用中轉化為機械能、熱能、化學能等，工業(yè)產品更是多種多樣多種形式、多種工藝，因而有各種轉換效率，為此用兩種方法來界定和考察電力使用效率，一是在宏觀上看全社會的產出消耗的電力，我們稱之為電力消費強度，在使用上用全國或某一地區(qū)的電量除以全國或該地區(qū)的生產總值，所得商數(shù)也就是單位生產總值電耗，單位為千瓦時/萬元。對某一企業(yè)則可以用產值或增加值來計量，對于同一年度的數(shù)據(jù)，只要做這樣的計算就可得出可資比較的數(shù)據(jù)，而年度間的比較還需要對年度的經(jīng)濟數(shù)據(jù)進行折算，(指某年份的不變價計算生產總值)，下圖給出1995~2013年我國電力消費強度的變化。
