电荒预警与能源转型——八月数据看能源

7月份，我国经济持续稳定恢复，全社会用电量持续增长，达到7758亿千瓦时，同比增长12.8%，较2019年同期增长16.3%，两年平均增长7.8%。

1-7月，全社会用电量累计47097亿千瓦时，同比增长15.6%。分产业看，第一产业用电量554亿千瓦时，同比增长20.5%；第二产业用电量31678亿千瓦时，同比增长15.3%；第三产业用电量8132亿千瓦时，同比增长25.1%；城乡居民生活用电量6733亿千瓦时，同比增长6.6%。

清洁低碳转型步伐加快。国家能源局持续推动可再生能源消纳，印发《2021年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》《清洁能源消纳情况综合监管工作方案》，上半年，水电、核电、风电、太阳能发电累计发电量同比增长10.2%。同时，持续推进清洁能源重大项目建设，白鹤滩水电站首批机组投产发电，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组，实现我国高端装备制造的重大突破；乌东德水电站全部机组投产发电；华龙一号首堆福清核电5号机组、田湾核电6号机组投产，7号、8号机组及徐大堡核电站3号、4号机组，海南昌江小型堆核准开工。

截至2021年6月底，全国可再生能源发电装机达到9.71亿千瓦。其中，水电装机3.78亿千瓦（其中抽水蓄能3214万千瓦）、风电装机2.92亿千瓦、光伏发电装机2.68亿千瓦、生物质发电装机3319万千瓦。可再生能源发电量持续增长。2021年1-6月，全国可再生能源发电量达1.06万亿千瓦时。其中，规模以上水电4826.7亿千瓦时，同比增长1.4%；风电3441.8亿千瓦时，同比增长约44.6%；光伏发电1576.4亿千瓦时，同比增长约23.4%；生物质发电779.5亿千瓦时，同比增长约26.6%。可再生能源保持高利用率水平。2021年1-6月，全国主要流域弃水电量约53.64亿千瓦时，水能利用率约98.43%，较上年同期提高0.07个百分点；全国弃风电量约126.4亿千瓦时，平均利用率96.4%，较上年同期提高0.3个百分点；全国弃光电量33.2亿千瓦时，平均利用率97.9%，较上年同期提高0.07个百分点。

1-7月，16个省份全社会用电量同比增长超过全国平均水平。7月份，15个省份全社会用电量增速超过全国平均水平。

截至7月底，全国发电装机容量22.7亿千瓦，同比增长9.4%。其中，非化石能源装机装机容量10.3亿千瓦，同比增长18.0%，占总装机容量的45.5%，同比提高3.3个百分点。水电3.8亿千瓦，同比增长4.9%，其中，常规水电3.5亿千瓦，同比增长4.8%；火电12.7亿千瓦，同比增长3.7%，其中，燃煤发电10.9亿千瓦，同比增长2.0%，燃气发电10638万千瓦，同比增长12.2%，生物质发电3409万千瓦，同比增长31.2%；核电5326万千瓦，同比增长9.2%；风电2.9亿千瓦（其中，陆上风电和海上风电分别为28147和1163万千瓦），同比增长34.4%；太阳能发电2.7亿千瓦（其中，光伏发电和光热发电分别为27058和52万千瓦），同比增长23.6%。

1-7月份，全国基建新增发电生产能力6825万千瓦，比上年同期多投产1416万千瓦。其中，水电1173万千瓦、火电②2247万千瓦（其中燃煤1262万千瓦、燃气362万千瓦、生物质391万千瓦）、核电340万千瓦、风电1257万千瓦、太阳能发电1794万千瓦，水电、核电、风电、太阳能发电分别比上年同期多投产516、340、401和484万千瓦，火电比上年同期少投产334万千瓦。

1-7月，全国各电力交易中心累计组织完成市场交易电量20599亿千瓦时，同比增长35.3%。其中，全国电力市场中长期电力直接交易电量合计为16402亿千瓦时，同比增长38%，占全社会用电量比重为34.8%，同比提高5.4个百分点。

7月份，全国各电力交易中心组织完成市场交易电量3483亿千瓦时，同比增长18.7%。其中，全国电力市场中长期电力直接交易电量合计为2660亿千瓦时，同比增长20%，占全社会用电量比重为34.3%，同比提高1.8个百分点。

2020年8月国家电网区域用电负荷创历史新高，达8.75亿千瓦。2021年1月7日，国家电网经营区域最高负荷再创新高，达到9.60亿千瓦，日发受电量达到201.91千瓦时。7月14日，全国日用电量刷新了历史记录，达到271.87亿千瓦时，与去年夏季最高值相比增长超过10%。截止14日当天，全国已有11个省级电网负荷创历史新高。

2018年1月，湖南省最大用电负荷只有2710.6万千瓦。到了2020年8月，这一数字已经是3332万千瓦，不到三年增长了23%。（田力注：开工桃花江核电宜早不宜迟）

以山东为例，目前山东电力调控中心调度的统调机组为66家，装机容量6389万千瓦，占社会总装机39%。目前仅分布式光伏在山东电网的接入点就达50万个。

以德国为例，2019年德国可再生能源装机占比接近40%（低于我国2020年42.4%的水平），比2009年提高了24个百分点，电价上涨了30%。而根据国网能源院的测算，我国2025年新能源电量渗透率超过15%后，系统的消纳成本将是2020年的2.3倍。

目前我国工业平均电价和居民平均电价分别为OECD国家平均水平的70%和40%，甚至低于新兴工业化国家的平均水平。40多年来，以明显低于发达国家的电价确保了接近发达国家的供电保障水平、电力普遍服务水平和清洁能源供给能力。

以储能为例，截至2020年，我国已累计投运储能项目装机达3560万千瓦，但其中绝大部分为抽水蓄能，电化学储能等新型储能不足总装机的10%。包括投资多重分担的市场机制不健全、赖以发展的电价政策不明确、提供技术保障的标准规范缺失等一系列问题，严重影响储能项目的规模化可持续发展。

国家能源局日前发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中指出，到2025年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。新型储能技术创新能力显著提高，核心技术装备自主可控水平大幅提升，装机规模达3000万千瓦以上。

“十四五”规划提出，未来五年内，单位国内生产总值能源消耗降低13.5%，二氧化碳排放率降低18%。2020年我国能源消费产生的二氧化碳排放约为100亿吨，其中煤炭消费的排放占75%。

2020年我国煤炭消费占能源消费总量的56.8%。根据规划，“十四五”期间，我国年度煤炭需求量仍在40亿吨左右，所以我们一定不能忽视煤炭的主体能源作用。

2020年我国原煤入洗率为74%左右，还有提升空间。

截至2020年底，煤制油、煤制烯烃、煤制气、煤制乙二醇产能分别达到931万吨/年、1582万吨/年、51亿立方米/年、489万吨/年。煤制甲醇、烯烃、乙二醇等工艺路线，部分碳元素进入产品，可以固碳30-40%。

现在我国超过一半的煤炭用于发电，火电行业二氧化碳排放量在全国碳排放总量中占比超过40%。

“十三五”期间，煤炭行业推出落后产能10亿吨，安置职工约100万人。当前煤炭行业还有职工260万人。现在全国还有4000多个煤矿，今后矿井数量将越来越少。

6月25日，15万吨/年CCS示范项目在国家能源集团锦界公司一次通过168小时试运行，这是目前国内规模最大的燃煤电厂燃烧后二氧化碳捕集与驱油封存全流程示范项目，试运行期间连续生产出纯度99.5%的工业级合格液态二氧化碳产品，成功实现了燃煤电厂烟气中二氧化碳大规模捕集。

截至2020年底，全国燃煤电厂完成超低排放和节能改造9.5亿千瓦，占全国燃煤电厂总装机容量的76%左右。

截至2020年底，全国已建成400多个智能化采掘工作面，采煤、钻锚、巡检等19种煤矿机器人在井下实施应用，71处煤矿列入国家首批智能化示范建设矿井。

2008年全球风电装机规模突破100GW，至今全球90多个国家建设了风电项目。截至2020年底，全球风电累计装机规模达到743GW。

2012年全球光伏累计装机规模突破100GW。2016年是全球光伏增长的里程碑，光伏装机总量达到300GW。国际能源署统计数据显示，截至2020年底全球光伏装机累计容量760.4GW。

截至2020年底，全球储能累计装机规模192.2GW，其中抽水蓄能172.2GW，电化学储能装机规模13.6GW。

截至2020年底，我国风电装机累计281GW，在全球风电市场占比约38%。

截至2020年底，我国光伏累计装机253GW，在全球市场中占比约33%。

截至2020年底，我国储能累计装机36.04GW，其中电化学储能装机3.27GW。

如果将储能与发电装机总量进行比较，2020年该比例约为1.59%。近十年来，储能和光伏发电装机总量的比值变化不大，2010年至2016年期间逐年下降，从1.76%降至1.47%，2017年之后保持在1.60%-1.65%之间，该值小于全球平均数值（2-3%）。

2020年中国的储新比约为6.7%，而中国以外其他国家和地区的储新比为15.8%。中国的特点是具有坚强电网架构和高比例的调峰火电，因此在储新比较低的水平下，新能源仍然能够得到快速发展。

目前在建及在运储电化学能电站总功率383万千瓦，总容量910万千瓦时，其中电网测储能电站120万千瓦/269万千瓦时，电源侧储能电站228万千瓦/469万千瓦时，用户侧储能电站35万千瓦/172万千瓦时。主要分布在东南沿海、三北、西藏及部分东部岛屿，主要承担电源侧可再生能源、电网侧辅助服务、火电联合调频、用户侧削峰填谷、构建微电网等功能。

电化学储能商业模式：用户侧主要是通过峰谷差套利，光储一体化增加效益；电源侧与火电和新能源电站一起参与辅助服务，与新能源电站一起增发电量；电网侧主要是租赁收益；独立第三方依靠容量电价和综合服务获得收入。

2020年岁末寒潮期间，湖南超八成风电机组因冰冻无法发电，12月14日晚高峰期间，风电最低出力降至50万千瓦以下，寒潮期间风电出力最低降至20万千瓦以下，加之晚峰无光（风光装机910万千瓦），基本不提供电力支撑。

Kaya等式：碳排放变化的四大因素分解

二氧化碳排放量=人口*人均GDP*GDP能源强度*能源二氧化碳排放强度（含碳回收方式）