我國電力可靠性管理工作現狀及發展

張路宇 胡彬

中圖分類號：F272 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2019）8-089-02

摘 要 我國電力行業中許多持續存在的問題可以追溯到上世紀，自1980年代開放自由化以來，中央控制電力行業的現象逐漸變得越來越明顯。目前，我國電力行業需要進行建設性的重組。在本文中，筆者將就我國電力可靠性的管理工作現狀進行論述并就其發展趨勢進行分析。

關鍵詞 電力 可靠性 管理工作 現狀 發展趨勢

一、電力產業發展概況

在過去幾十年，煤炭為我國經濟提供了主要的動力。但是隨著可持續發展逐漸成為關鍵問題，水電、核電和非水電可再生能源逐漸成為我國更重要的投資重點。在我國，水力發電已長期使用。目前為止，最大的水力發電項目建筑是三峽大壩，三峽大壩全面完工后涵蓋了26個獨立的700兆瓦發電機（總計18.2吉瓦）。大壩于2003年6月開始灌裝，第一臺電動渦輪機于2003年8月開始發電。另一個大型水電項目涉及的一系列水壩在黃河的上部。山西，青海，甘肅等省都有共同創建黃河水電開發公司并計劃最終建造25個發電站并組合安裝容量為15.8吉瓦。傳輸增加了電力的成本，在目前已經很昂貴的水力發電中尤其如此。高成本意味著幾乎80%的可開采水電容量仍然存在未開發。1992年浙江省第一次使用的核電是來自秦山的兩臺300兆瓦發電機組，此后就開始陸續使用600MW或1GW的容量。到2003年，核電裝機容量總計5.4GW，還有更多正處于設計階段。后來，風能開始被廣泛使用于發電中。2003年，風電場總裝機容量為約567兆瓦。風力發電的模式限制了它的使用，我國大多數使用價值高的風場都在北部或沿東南沿海。安裝最多風電場的四個省份為內蒙古（華北），遼寧（華北），新疆（中國西北）和廣東（沿海地區）。這四個省裝機容量約405兆瓦，約占全國總量的71%。因此，從某種意義上說風能的分布特征限制了其在中國的廣泛應用中國。自1995年以來，中國已成為世界第二大電力消費國。2000年用電設備的總用電量是總發電量的兩倍。2003年，總用電量約為1，906.7太瓦時。但是，按人均計算，每年的用電量仍然很低。2002年，人均用電量是大約是1000千瓦時。相比美國的12183千瓦時和英國的5618千瓦時我國仍然屬于發展中國家。經濟的快速增長和生活水平的提高將使用電量越來越多。因此，我國必須采取行動來確保能夠滿足未來電力需求。眾所周知，我國的能源資源分布極不均衡。煤礦主要位于在我國北部，水力發電主要位于西部。然而，大型經濟和負荷中心位于東部和南部。這意味著它僅利用當地的能源資源是無法推動東部和南部的國民經濟發展的。隨著發電量的增加輸電網絡也在增長，我國電網的發展進入了一個新時代。我國的農村電氣化遠遠落后于城市電力的發展。其原因是多層次的，但最主要的原因是缺乏投資。由于國家和政府的有限收入和對重工業城市電網的偏好，我國早期農村電氣發展基本上是完全被忽視的。早期的農村電氣需要農村居民自己負擔，改革開放前農村居民不得不籌集資金建立和管理電力設施。然而，1979年仍有大約37.4%的農村家庭仍無法獲得電力。自1980年以來，農村電氣化得到了顯著的改善。為了支持經濟發展電力工業部（MEP）啟動建設新的農村輸電線路升級原始電網。到1996年，沒有電的農村家庭比例減少了大約5%。1998年政府啟動了大型項目來建設和升級2，400個縣的網絡。該項目的總投資為230億美元。2001年，當項目完成時，農村的比例無電通行的家庭減少到約1.5%。這些家庭通常生活在偏遠，偏僻的地方，建立傳輸線是非常不經濟的舉措。在這種情況下，政府提供財政支持鼓勵他們使用可再生能源微太陽能，風能等能源和生物質能源。

二、以市場為導向的電力改革的必要性

以市場為導向的電力改革的必要性體現在自經濟改革開始以來，出現了逐漸超出計劃的趨勢。這是因為，一方面政府減少了它干預國有企業的經濟運行，國有企業獲得了根據市場變化運作的自主經營權，另一方面，非國有企業真正的市場經濟從一開始就實現了快速增長。這兩個因素增強國民經濟的活力。資料表明，1993年后工業化非國有部門的產出超過了國有部門，計劃經濟直接導致打破向上信息流。因此，國家是無法準確地預測電力消耗的，只能對電力消耗進行規劃。這個論點有兩個證據，首先是在1997年當嚴重的電力短缺時國務院決定從1998年到2000年停止對電力行業的大量投資。然而，與預測相反，2000年之后電力供應很快變得空前緊張。上述決定現在被廣泛歸咎于導致目前電力短缺的主要缺陷之一。其次，在五年計劃時SPC預測五年內電力需求增長率為6%，但實際情況如此增幅約為12%-15%，這種證據質疑電力行業的存在計劃經濟決策風格。但是，直到近幾年由于電力領域的改革步驟緩慢，我國電力行業如前幾節所述尚未出現過大幅改變。

三、力需求增加的原因

在現代社會中，電力是生產和生活過程中必不可缺的一部分。因此，用電量具有經濟影響的因素，而且在生產過程和人們的日常活動可能會產生重要影響。在我國電力需求的飆升是緊密的與國家的經濟增長及其對生活水平的影響有關。

（一）經濟增長

人們普遍認為，經濟增長和用電量之間存在顯著且穩定的正相關關系。特別是在這種情況下，工業部門是中國每年最大的電力消費部門。2016年，它占總耗電量的約70%。2016年以來，能源密集型產業的意外需求增長是電力消耗增加的主要原因。

（二）電力消耗增加

正如上文所提到的，在規劃系統下電力消耗受到抑制，但是在改革開始之后，隨著GDP的增長人們的生活也在增加標準推動了城市和農村地區的用電量。在城市地區，居民生活水平穩步提高，并且越來越多更多的家庭現在可以負擔耗電大的電器（例如烤箱、空調）。這加劇了電力供應短缺，特別是在炎熱的天氣許多家庭都需要開空調。

四、我國電力可靠性管理工作的發展

從以上分析，我們可以看出持續發生電力危機的原因有很多。其中一些是傳統的電力管理模式帶來的弊端，還有就是由飆升的電力引發的消費與經濟快速增長。然而，無論主要的原因是什么，我國都必須重新審視其過去在電力領域的管理工作。所以如果過去的做法不適合我國的電力行業，新范式應該是什么？為了應對這個問題，以一種新的思維方式進行用電管理是必要的。

（一）電力政策的綜合模型

為了描述適合的電力政策框架，筆者預先假設合適的電力發展戰略至少應考慮以下幾點方面。最重要的是盡管存在一些異常現象，但能源需求和經濟發展之間存在相關性而已被大眾廣泛接受，因此是電力工業提供了現代社會最重要的能量之一，電力工業的發展應該與國民經濟的發展同步。其次，為了推進整體社會經濟發展，發展電力工業應確保充分利用其他的資源。第三，電力政策應側重于實現長期福利最大化，也就是說電力工業的發展不應以犧牲環境為代價。第四，電力政策應鼓勵技術創新并有效利用有限的資源，這可能意味著節能技術要結合一系列可再生和化石燃料提供動力。最后但是同樣重要的，更好的電力政策計劃應該包括一個推動電力企業追求更高的生產效率機制。

（二）電力工業進行重組

在長期供應短缺的壓力下，電力政策顯示出實用性和長期性的特點，但并沒有將長期社會福利考慮在內。因此，中國電力工業必須進行重組。中國電力工業重組背后的推動力是需要所有私營企業作為參與者。但是，在競爭市場中排除中央計劃投資回報無法保證。因此，重組過程中的真正挑戰是如何確保市場規則的設計可以發出正確的信號，以吸引足夠的投資來資助發展該行業。面對上述挑戰，筆者可以提出一些建議。首先是我國政府必須使政策框架更加透明并具有潛力讓投資者認為不斷增長的電力市場仍有盈利前景。一些傳統的電力計劃有很大的限制，例如不可預測的法律制度和監管框架，這就造成投資障礙。新的電力政策必須消除這些約束。其次，市場設計應該表現出一定程度的政策一致性和兼容性。加利福尼亞2000年的電力危機中可以看出有害的不一致電力市場設計是不可取的。不同方面市場設計應相互補充以實現最終目標最大化長期社會福利。第三，雖然電力計劃被認為是設計合理的電力市場且可以促進有效投資，但是由于其風險太大完全依賴于這種未經測試的理論方法。某些形式的方法保證高投資回報可能仍然作為一種在一定時期吸引資金的方式。能源消耗與環境密切相關取決于排放類型，會出現一些能源比其他的能源更清潔。今天電力部門的環境問題主要集中在SO 2，NO x，CO 2和微粒排放上。因此，良好的市場設計應該為個人提供正確的、符合社會最佳利益的選擇。

（三）煤炭的利用

中國是一個煤炭豐富且相對較多且稀缺的石油和天然氣資源的國家。在不久的將來，如果我國政府不這樣做想要過度依賴能源進口，電力需求將繼續推動對煤炭的需求。此外，我國燃煤電力比其他替代品便宜得多，即使強制脫硫也是如此。為了減少燃燒煤的負面環境后果發展清潔煤技術是十分必要的。到目前為止，這些技術與舊的燃煤設施相比都很昂貴。在競爭激烈的市場中，私人投資者是往往對社會福利不感興趣，他們更關心如何避免短期金融風險。因此，設計存在局限性的電力市場將傳統的煤電技術增加競爭優勢，因為它們的運行和建設成本較低。

（四）供應安全

電是一種非常特殊的商品。供應安全取決于系統協調維護的網絡基礎設施。對電力供應的協調可以體現在兩個方面：（1）內部系統（如旋轉儲備）電壓穩定性和系統同步；（2）相鄰系統之間（管理擁塞并避免系統過載）。這兩個方面都需要更多投資。因此，如果中國想要使用西部額外儲備能力以滿足東部和南部需求的飆升，就必須升級城市輸電和配電網。

五、結語

電力工業是國民經濟的一個重要組成部分，如果不考慮更廣泛的經濟環境，電力問題就不會被完全考慮到。就我國目前的現狀而言，電力部門的許多持續存在的問題都可以追溯到上世紀。在新時期，中國電力行業需要建設性的改革以滿足經濟發展。

參考文獻：

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