朱菲菲
上海市發展改革研究院
“十三五”期間,長三角區域在華東電網的調度管理下,電力供需總體呈現電力緊平衡態勢。在2017 年夏季高峰期間,尖峰時段出現電力供應緊張的局面,華東電網內可用電力除必要運行備用外已沒有富余,其中上海、浙江能夠平衡,江蘇、安徽兩省在夏季尖峰時段存在少量缺口,分別采取了有序用電措施,錯避峰電量分別約95萬kWh、300 萬kWh。電力需求由于持續快速增長,以及長三角區域內既有區外來電通道電力無法滿送、部分地區電源、通道項目緩建推遲等因素影響,未來可能出現供電緊張的態勢,甚至可能出現電力供不應求的局面。在全面供電緊張的態勢下,上海或將面臨外來電電源保障的風險。
我國電網已形成華北、華中、華東、東北、西北、南方六個大型區域級電網網架。其中,華東電網是我國最大的跨省市區域電網,供電范圍包含上海、江蘇、安徽、浙江和福建,形成了以長三角都市群為中心的網格狀受端電網格局,未來長三角區域一體化電力發展仍然是在既有華東電網的基礎上謀發展。過去,長三角區域在華東電網的調控下,電力供應總體能夠滿足長三角地區的電力發展需求,區域電力調度總體平穩,未出現大的斷電、缺電等事故。未來,在區域一體化發展的新要求、新形勢下,在大量外來電持續增長、新能源汽車、儲能、可再生能源、分布式能源等快速發展的沖擊下,華東電網的輸電能力、穩定性、安全性等將面臨新的挑戰。
在長三角區域一體化上升為國家戰略之前,長三角地區政府、企業、項目建設等方面已經開始嘗試多方位合作。在政府層面,自2005 年首次長三角地區兩省一市主要領導座談會以來,長三角地區三省一市每年召開主要領導座談會,審議、決定和決策有關長三角區域發展重大事項。在企業層面,2019年6月國網上海電力公司發布《長三角一體化發展2019 年電力行動計劃》,要求上海青浦、江蘇蘇州、浙江嘉興三家地市級供電公司共同探索長三角示范區內電網“互濟互保、互聯互通、互供互備”。在項目層面,“皖電東送”工程是長三角區域電力合作典型項目。工程自2005 年開始建設,2016 年3 月全部建成投產,總裝機1 354 萬kW,累計向長三角地區輸送電量近5 000億kWh。
2005年,上海、江蘇、浙江兩省一市第一次主要領導座談會召開,長三角區域合作逐漸升溫。2018年6月,長三角區域合作辦公室發布《長三角地區一體化發展三年行動計劃(2018-2020年)》,其中能源互濟互保是7 個重點領域之一,電力涉及電源、電網、技術等11 項重點任務。2018 年11 月,習近平總書記在首屆中國國際進口博覽會上宣布,長三角區域一體化發展上升為國家戰略。2019年4月,為推動區域能源一體化高質量發展,國家能源局牽頭啟動《長三角區域能源一體化總體規劃》編制工作,未來《規劃》將在目標、路徑、政策、機制等方面為長三角區域電力發展提供規劃引導。在國家戰略的引領下,長三角區域合作全面深化發展,長三角一體化發展已進入新時代,電力發展將面臨更大的發展機遇和更高的發展要求,并承擔起長三角區域一體化更高質量發展的重要能源保障支撐作用。
上海是我國電力行業起步最早的城市。回顧歷史,1879 年國內第一盞電燈在上海點亮,電力行業為確保城市安全運行已服務130 余年。著眼今天,電仍是城市經濟發展的重要能源保障。習近平總書記多次批示,希望上海發揮龍頭帶動作用,推動長三角實現更高質量一體化發展。中央對上海提出三項重大任務(增設自貿試驗新片區、在上海證交所設立科創板并試點注冊制、落實長三角一體化發展國家戰略)和“五個中心”建設的戰略要求。上海在新一輪城市《總體規劃》中提出建設“卓越的全球城市”目標。新形勢、新目標對上海電力安全、清潔、高效、可持續提出了更高的要求。放眼明天,電力系統將建成與現代化國際大都市相適應的電力供給和消費體系,助力上海邁向卓越的全球城市,推動長三角一體化向更高質量發展。
長三角區域一體化上升為國家戰略,在引領長江經濟帶發展、服務國家發展大局中將發揮更為突出的作用。長三角區域電力發展將面臨更大的發展機遇和更高的發展要求,并承擔起長三角區域一體化更高質量發展的重要能源保障支撐作用。
上海地理位置優越,電力資本、技術、人才、信息等市場要素匯集。上海根據習近平總書記提出要發揮龍頭帶動作用,中央對上海三項重大任務和“五個中心”建設的戰略要求及“上海2035 打造全球城市目標”要求,上海最有條件也最應當在電力領域發揮好龍頭作用,推動長三角實現更高質量一體化發展。
近期到2025 年,上海將全面建成與現代化國際大都市相適應的電力供給和消費體系。按照“安全第一、環保優先、兼顧經濟”的原則,統籌考慮市內外電源供應,科學實施電源結構布局調整,加快城市電網優化改造。
遠期到2035 年,上海電力在既有發展的基礎上,向更安全、更清潔、更可持續的目標邁進,建成與上海不斷攀升的國際地位相匹配的一流電力體系,打造長三角、全國乃至全球電力系統的睿智發展樣板(見表1)。
1)最可靠的電力系統。未來上海電力發展將確保電力安全供應,并適度超前國民經濟和社會發展需要,形成“智慧大電網+智慧微電網”的電力系統,基本排除計劃外停電風險,中心城區供電可靠率達到99.9999%,使上海成為全球電力最可靠的城市。
2)近零排放的電力系統。與城市布局、產業發展相協調,上海電力將優化電源結構和布局,通過提高發電基地排放標準、技術突破、電力設備精細化管理等一系列措施,減少污染物和CO2的排放,打造近零排放的電力系統,在長三角乃至全國節能減排過程中承擔更多責任。
3)全球電力要素輸出樞紐。上海處于全國西電東送的末端,長期以來都是電力資源輸入型城市。未來上海電力發展將發揮技術、人才等其他電力要素優勢,從電力資源的輸入城市變成電力技術、人才、標準、價格等電力要素的輸出樞紐,提升長三角和我國在電力領域、能源領域的話語權和影響力。
本文根據長三角區域一體化背景形勢分析,結合長三角區域一體化的上海電力發展愿景,考慮長三角區域經濟、產業、科技、市場等發展變化,以定性分析和定量分析相結合,圍繞需求、供應、科技及服務四個方面,開展長三角區域一體化對上海電力發展影響的趨勢判斷和分析預測。

表1 上海城市及電力發展目標定位
根據長三角地區三省一市電力發展的實際情況,結合國家能源發展相關規劃要求、地方國民經濟和社會發展第十三個五年規劃、能源發展“十三五”規劃及電力發展“十三五”規劃等,采用國際對標法、人均用電量法、時間序列法等多種方法對長三角區域及上海的電力需求進行預測,預計2035年長三角區域全社會用電量、最高用電負荷分別為26 200 億kWh~36 300 億kWh,34 300 萬kW~43 100萬kW,其中上海全社會用電量、最高用電負荷分別為4 630億kWh~4 820億kWh,2 080萬kW~2 260萬kW(見表2)。
根據上述預測方案,以“十三五”供電能力測算,預計2035 年長三角區域將存在較大供需缺口。上海未來電力供應的影響主要有以下三個方面。
1)電源。集中電廠與分布式能源并重,建設市外電源基地。具體體現在市內電源和市外來電兩個方面。市內集中電廠,通過布局優化及適當開發提升既有市內電源供電能力,超前規劃布局調峰儲備電源。分布式能源,在用電形勢全面趨緊,集中電廠新建困難、外來電難以有效穩定保障等情況下,分布式能源將是緩解用電緊張及調峰壓力的有效途徑之一,是電力重要的發展方向。分布式能源技術、政策、模式等方面的創新突破,尤其是光伏、風電等可再生能源發電經濟效益的提高,可再生能源將快速發展,未來可能會出現集中電廠和分布式能源并重的局面。2035年,上海已確定的市外來電約為1 800 萬kW,隨著用電量和用電負荷的雙增長,未來上海預計還將進一步接收市外來電,具體新增外來電電源構成尚不明確。長三角一體化發展戰略的深度推進,結合其他三省地域面積廣、資源豐富、開發條件好等優勢,在長三角區域內合作建設市外電源基地將可能實現。
2)電網。“智慧大電網+智慧微電網”。長三角一體化發展帶動經濟、能源、電力一體化發展,對上海電網的影響尚未有顯著表現,上海電網近期發展重點仍在電網結構優化、線路改造、設備更新、技術升級等方面。在電網規劃設計、開發建設、運營管理等環節適當超前考慮新技術、新材料、新能源、新模式等對電網的影響,為未來新技術更新、新舊能源換裝等預留空間。遠期,上海電網將形成“智慧大電網+智慧微電網”的格局,以智慧大電網資源優化配置、調度等優勢疊加智慧微網彈性供電等優勢,提高電網的安全性、可靠性和靈活性,同時降低能耗、提高能效和電能質量,以自動化數據采集、智能化運維調度等手段實現電網高度信息化、自動化、智能化,保障電網在多因素影響和多條件約束下的安全和高效運行。
3)調峰。區域協同+儲能+需求側響應+市場化交易等多措并舉。用電峰谷差大是長三角地區共性問題,也是重大問題,隨著長三角區域電力一體化發展,調峰問題將通過區域合作、需求響應、電力市場交易等措施有效解決。區域協同合作調峰是共同的需求,而三省一市用電最高負荷和用電高峰時間、用電特征、資源條件等的差異將使省市間通過調峰機制解決調峰問題成為可能,通過建立合理的調峰機制及新一代智能調度控制系統,整個華東電網將全網統一消納新能源、統一資源優化配置、高效調度、源網荷協同互動。儲能是解決可再生能源發電波動性的重要配置,伴隨著風、光等新能源發電的快速發展,儲能將發展到一個新的階段。新能源汽車既是用電負荷也有儲能功能,新能源汽車高速發展帶動的汽車電池規模不容小覷。此外,抽水蓄能電站、化學儲能電站等儲能電站不斷發展。包括風光儲能、新能源汽車及儲能電站在內的儲能將在調峰上發揮重要作用。長三角電力改革的推進,電力市場化是發展趨勢。未來在電力市場化的背景下,在智能電網、智能調度、泛在電力物聯網等技術支持下,需求側響應及市場化交易也將是電力調峰的重要手段。

表2 長三角區域及上海市中長期電力需求預測
長三角科技創新一體化對上海電力科技創新的影響主要體現在以下方面。
1)攻關。電力企業、人才、資金等要素集聚,區域協同攻關,建設全球創新高地。緊抓長三角區域一體化發展機遇,結合長三角科創圈及上海科創中心建設,重點整合和充分利用三省一市的電力相關企業、高校和科研院所等專業人才、資金等資源,集中攻關電力發展相關技術難題,聯手突破電力卡脖子關鍵技術,以電力科技創新推動上海、長三角乃至全國電力產業發展。
2)應用。依托長三角良好的產業基礎,為上海科技成果轉化提供區域性合作平臺和更加廣泛的應用空間。上海科技創新成果應充分利用長三角科技創新載體和應用平臺,針對三省一市不同的產業特點,精準對接,將科技創新成果高效轉化,構建長三角電力科技產業鏈。
長三角電力一體化發展正在加速推進中,對電力服務方面的影響主要體現在以下兩個方面。
1)市場競爭倒逼電力企業提供更優質的電力服務。長三角一體化帶來更加開放的市場同時也會加劇電力市場競爭,上海電力企業應通過整合技術、資本、人才,服務領域延伸價值鏈,增加用戶黏性。一是滿足用戶需求,創新產品形式,在保障用戶用電可靠性的前提下,降低電能成本。二是通過融合信息技術,提升原有業務服務能力,為用戶提供更多樣的電力資費、電能質量、合同管理等方案。
2)電力服務由傳統發售電等傳統領域向包括需求響應、能效優化等在內的綜合能源服務轉變。充分挖掘用戶需求,創新商業模式,積極開展附加增值服務,如用能分析、能效優化、微網運營、電樁運營等,為各類客戶提供廣泛、綜合的服務。