上海能源发展的重要判断与建议

唐忆文 黄 玥 上海市发展改革研究院

近几年，上海能源发展的外部环境将发生重大变化。尽管国内外能源供需矛盾总体趋于缓和，全球能源科技日新月异，节能环保成为国内外共识；但国际能源政治博弈有增无减，推动国际油价持续探底，新一轮能源变革已呼之欲出。鉴于国际能源形势和国内能源发展实际，我国政府已明确将能源革命作为未来很长一段时期内我国能源发展的中心工作，这对上海能源发展提出了全新的要求。

对上海能源发展而言，未来几年将成为一个机遇与挑战并存的关键时期，经济发展新常态与城市发展新阶段相交织，能源消费增长放缓，特大型能源消费城市用能特点日渐凸显。基于对新常态下上海能源发展的深入研究，初步提出以下八个方面的重要判断：

1 能源需求进入低速增长期，能源峰值将在2025年前出现

“十二五”时期是上海能源历经近20年持续高速增长后的首次明显放缓，能源消费总量年均增速从“十一五”的6.4%下降到“十二五”前三年的2%左右，全市最高电力负荷年均增速从9.1%下降到3%左右。“十三五”期间，随着上海经济进入新常态以及人口规模、用地规模的控制力度加大，上海能源需求增速还将进一步放缓。由此，我们判断上海能源需求增长将进入长期低速期，能源供需矛盾将不再突出。预计到2020年上海市能源需求总量基本可以控制在1.3亿t标准煤以内，年均增速控制在2%～3%，在未进行重大产业布局调整的情况下，2025年前上海将出现能源峰值，初步判断将在1.4亿t标准煤内，比国家提前5年。

2 随着上海城市地位的不断提高，能源安全保障工作要求更高

上海正在向全球城市迈进，随着上海城市影响力不断提高，能源安全工作也备受瞩目。

（1）电力方面，要全面提高城市电网突发事件的应急响应能力。上海电网是我国最大的城市电网，目前已经形成了双环八通道的格局，市内电源供应能力占60%左右,市外来电供应能力占40%左右。随着上海市外来电的不断增多，保障市外来电的安全与备用已成为未来上海电力安全的突出问题。但在目前上海已建成的八条市外输电通道中，800 kV向上直流单一通道输送能力占比较高，输电能力为640万kW，占上海市外来电的比重接近60%，占全市电网用电最高负荷的比重已经达到24%。而且，向上直流通道输电距离较长，较易受到自然灾害或突发事件影响，如在高峰负荷时出现断电问题将使上海电网产生1/5的瞬时缺口，存在出现类似“2003年美加大停电”的风险，影响程度甚至会超过2013年6月5日的上海中心城区停电事件。针对市外来电单一通道占比较高的问题，一般有两条解决途径，一是平衡市外通道输电能力，不同通道间形成互补关系；二是增强城市突发事件的应急响应能力。但就目前电网的突发事件应急响应能力而言，上海电网的故障恢复时间明显过长，为发达国家的2倍左右，特别是部分电网关键设备需要通过国外进口，维修和更换都需要依靠外国企业，大大增加了故障排查的复杂性和维护维修时间。上海电网的故障检测和预警能力依然不足，电网的智能化水平还有待增强，故障检测维护维修大多依赖传统人工手段，电网的智能检测、智能预警、自愈性与发达国家存在较大差距，要保障上海如此巨大规模的城市电网供应安全需要全面提高城市电网突发事件的应急响应能力。

（2）天然气方面，要进一步均衡布局气源通道，增强应急储备能力。目前，上海已基本形成“4+1”的多气源结构，天然气供应能力超过75亿m³，从总量看供应能力充足，从结构看尚存在两个问题：一是单一气源比例过高，洋山港进口LNG的供应量达到35亿m³，占比接近50%，并通过40多公里的输送通道连接城市气网，一旦发生突发事件供应中断将对全市天然气保障带来很大影响。二是天然气气源布局基本都集中在城市的南部和西部，东部和北部明显缺少，仅有五号沟LNG应急储备站12万m³（气态7 200万m³）的储气能力，应急能力仍然捉襟见肘。因此，在进一步拓展气源通道的同时，平衡各气源之间的供应能力，并在天然气消费集中片区规划布局新的储备设施，才能满足作为国际大都市的上海未来天然气安全供应的要求。

建议：上海应从城市能源安全保障的角度出发加强城市能源基础设施建设：一是加快建设天然气调峰电厂；二是进一步完善多气源结构，积极开发大东海油气田，进一步落实中俄东线天然气项目；三是加强天然气的储备设施建设，扩建五号沟LNG储备站，在北部石洞口规划研究规划新LNG储备站。另外，在增强突发事件应急响应能力方面，上海应进一步完善能源应急保障预案，提高电网和气网的智能化水平，完善能源互补机制和安全备用机制，制定更严厉的安全风险防控体系和考核办法，编制业务全覆盖的安全风险质量管控手册，重新梳理和深入排查安全隐患，加强突发事件应急演练。

3 能源结构优化成效显著，进一步调整优化要出狠招

“十二五”时期，通过削减分散燃煤、节能减排和增加天然气供应能力等手段，上海市能源结构优化取得显著成效，煤炭占一次能源比重从2010年的49.6%下降到2013年接近40%，天然气占比从2010年的6.1%上升到2013年的接近10%，未来上海能源结构进一步优化的难度加大。

（1）煤炭方面，进一步的减量化需要产业结构和电源结构的重大调整。削减分散燃煤工作将于2017年基本完成，本市煤炭消费集中在发电、钢铁、化工三大产业，煤炭消费减量要“啃硬骨头”。按2013年统计数据，上海煤炭消费总量为5 686万t，其中申能、上电股份、华电三家电力企业的煤炭消费为3 243万t、华谊、上石化、高桥石化三家化工企业的煤炭消费为528万t，宝钢集团的煤炭消费为1 405万t，煤炭消费集中度达到91%，分散燃煤仅有510万t。下一步煤炭减量化只能依靠关闭煤电厂和减少钢铁、化工的产能，任务艰巨。

（2）天然气方面，需求增长后劲不足，需要开辟新的用气领域。目前，本市居民用气已经基本实现天然气化，工业用气没有新的增长点；未来，上海天然气的需求增长需要依托燃气电厂和开辟交通用气领域。据初步测算，如未开拓新的用气领域，预计2020年，天然气占比仅能达到10%左右，在国家已经提出全国2020年天然气占比达到10%的要求下，这一目标显然太低。

（3）可再生能源方面，资源有限且瓶颈颇多，完成国家下达的目标尚有困难。根据上海市分布式光伏资源普查和风电资源勘探结果，上海“十三五”光伏和风电规划目标上限为185万kW和220万kW，发电量占一次能源比重仅能达到1.5%。

建议：上海应采取更为重大的战略举措来打造能源结构优化“升级版”。

（1）严格控制煤炭总量。有序淘汰30万kW和60万kW煤电机组，大力推进煤电洁净排放技术，控制和减少钢铁和化工企业的产能。

（2）加快拓展天然气应用。有序推进天然气电厂和燃气分布式项目建设，示范推广LNG船舶和LNG汽车。

（3）大力发展太阳能光伏。全面启动“阳光行动”，积极鼓励有条件的工业仓储屋顶和政府性质的公共建筑屋顶率先推广分布式光伏项目，稳妥发展陆上风电和海上风电，探索出一条“因地制宜、体制创新、市场化运作”的新能源模式。

4 产业结构调整带来用能特征变化，峰谷差矛盾日益突出

从国际经验看，电力和燃气峰谷差矛盾是以建筑用能为主的超大型城市必须长期应对的共性问题。随着上海产业向服务经济转型，用能特征发生变化，工业用能需求稳步下降、服务业和生活两大领域用能需求大幅增加，峰谷差矛盾日益凸显，上海电力峰谷差从2005年的690万kW增加到2013年的1 202万kW，占最高用电负荷的比重始终保持在40%左右；天然气峰谷差从2005年的372万m³增加到2013年的1 805万m³，占最高日用气负荷的比重已经超过了60%，而且未来峰谷差还会进一步加大，尖峰夏冬季叠加态势日益明显。在高峰时，峰谷差将带来供应安全问题。如2013年夏季电网最高用电负荷达到2 940.3万kW，市外来电和本地机组基本都满负荷运行，没有多余的应急备用机组，应对突发事件的应急能力基本丧失。在低谷时，峰谷差将带来环境污染和设备安全问题。如每年春秋季，上海电网的谷电降到900万kW左右，市内大量的煤电机组低负荷运行，这不仅使煤机的脱硝尾气处理环保设施无法工作，还带来了机组结焦和负备用不足的安全风险。目前，针对峰谷差矛盾，上海已在部分工业企业开展了需求响应试点，通过供需双方的信息互动判断用能主体参与削峰填谷的响应等级，但目前与之配套的动态响应电价机制改革方案尚处于探索阶段，并需要配合智能电网和智能气网的技术研发和应用推广。

建议：上海缓解峰谷差矛盾应从供需两个方面考虑。从供应方面，应加快建设燃气调峰电厂，在重点用能区域推广天然气分布式项目，鼓励建设备用电源和双电源方案。在需求方面，应紧抓国家电力体制改革的机遇，按照国家改革推进进度有序放开电力市场的竞争性环节，研究和探索竞争性的电力供应销售体系，适时出台有利于疏导用电需求从而有效缓解电力峰谷差矛盾的电力价格改革方案，完善电力市场监管体制，积极开展电力供应需求响应试点，配合智能电网推广建设研究制定引导调峰的动态响应电价机制，进一步完善大用户参与调峰预案，加快探索区域微网和城市主网的智能化调峰模式，并综合运用节能手段降低负荷需求。

5 市外来电参与市内调峰机制仍未理顺，降低了市内煤电机组的经济性和安全性

过去10多年，上海市外通道输电能力稳步增长，市外净输入电量从2005年的185亿kWh时上升到2013年的439亿kWh，占全社会用电量的比重从20%上升到31%；市外日输入最大电力从512.8万kW上升到2013年的1 119.6万kW，占最高用电负荷比重从31%上升38%，为本市电力安全保障做出了重要的贡献。但目前市外来电发展面临着低碳发展和调峰需求的两难选择，低碳发展要求上海市外来电应尽量争取更多的水电和核电，提高外来电中的非化石能源比重；调峰需求又要求上海市外来电应尽量减少水电和核电，提高可参与本市电力调峰的火电机组的比重。就目前上海市外来电结构来看，带基荷运行的水电和核电占比过高，仅西南水电就占到了市外来电的50%以上，在这几年上海电力需求增速显著放缓的情况下，外来电的进一步增长挤压了本地电源的利用小时数，市内煤机利用小时数从过去5 000小时以上下降到4 100～4 200小时左右，长期处于低负荷运作的工况下。根据已明确的市外来电测算，“十三五”期间，市外来电占最高用电负荷比重将维持在50%的高位，本地煤机利用小时数将可能长期维持在较低水平，这不仅会降低煤电的经济性和转化效率，还将带来环境污染加剧、设备加速老化等一系列问题，可能会诱发电力系统性安全风险。

建议：面对国家电力体制改革将拉开帷幕，国家层面、区域层面和地方层面的电力供需体系都将发生重大调整，竞争性的电力供需市场将逐渐形成的形势。上海应紧密跟踪和充分落实电力体制改革的政策导向，参与国家跨区域电力体制改革和构建竞争性电力交易市场，适时参与跨区域电力供需方的双向交易，鼓励市外来电参与市内电力调峰；优化市内电源调度机制，完善机制的低负荷运行补偿机制，保证高效清洁煤电机组的利用小时，加强煤电机组的定期保养和检修工作。

6 能源科技日新月异，上海要在某些领域抢占制高点

当前，全球能源技术创新进入高度活跃期，呈现出多点突破、加速应用、扩展全球的特点，并将持续引领能源领域巨变。从供应侧看，勘探和开采技术（包括常规和非常规油气资源）不断突破，太阳能等可再生能源技术持续升级，IGCC和CCS等化石能源清洁利用技术逐步成熟。从需求侧看，分布式能源技术、储能技术和信息技术的融合发展将推动能源系统效率倍增。同时，电气化革新和能效革命也将成为未来十年内世界各国的能源投资重点，“系统思维”的框架将有助于优化能源跨行业整合。“十三五”期间，国家将能源科技创新作为能源发展的重要抓手，提出追赶和跨越并重的方针和建设能源科技强国的目标，力争到2020年实现能源科技总体接近世界先进水平。长期以来，能源科技在上海科技领域中具有较好优势的重点发展领域，涌现出了一批能源技术创新市场主体和具有较高知名度的能源示范项目。未来随着上海建设具有全球影响力的科技创新中心的不断推进，上海有望在先进核电、燃气轮机、700℃超超临界煤机、煤机烟气洁净排放技改、微燃机、深海钻井、氢能与燃料电池、IGCC、超导等一批具有优势的重大能源技术领域取得突破性进展。

建议：上海应基于国家明确的能源科技创新重点，梳理符合国家能源技术方向体现上海自身优势的上海能源科技创新技术清单，制定上海能源科技创新专项行动计划，明确未来上海能源科技创新的重点扶持领域；扶持本地能源技术研发企业和团队，依托重大工程和示范项目推进科技自主创新，支持有条件的区域建设能源先进技术的应用示范区。

7 环保要求不断提高，上海要率先推广煤电洁净排放技术

“十二五”期间，上海深化推进能源领域污染减排工作，大力推进燃煤机组高效除尘改造，积极推动VOCs试点项目，提前完成了国家下达的各项节能减排指标。随着公众对清洁空气的诉求不断提高，能源清洁化发展要求也不断提高。煤电机组的清洁化改造是减少燃煤污染物排放的重要举措之一，也是目前最容易推广的环保技术，根据最新投产的国家环保示范工程漕泾电厂洁净排放的检测结果，改造后的燃煤电厂排放完全可以达到天然气电厂的国家排放标准。如果能将该技术在全市同类型的煤电机组全面推广，可大幅削减烟尘、SO2、NOx等污染物。

建议：上海应严格控制煤炭消费总量，大力实施能效提升和煤电清洁计划，大力推进燃煤电厂洁净排放技术改造；加强能源领域的污染排放控制，加强能源生产、运输、消费等各环节的环保监管，加强对能源设施的实时动态监测及污染排放警示。

8 主动对接国家能源体制革命，发挥体制改革和机制创新在能源发展中的保障作用

“十三五”是国家大力推进能源体制改革和机制创新的重要时期，预计在国家的统筹推进下，能源的体制改革和机制创新将会有重大突破。长期以来，上海是改革的前沿阵地，为我国改革开放和市场化体制的完善做出了重要贡献。在能源领域，上海始终坚持在国家能源体系框架下，健全和完善地方能源体制，在试点项目、示范区域、能源价格、能源储备等方面发布了相关政策，特别是上海出台的天然气分布式项目的扶持政策一直被作为地方能源政策标杆。随着国家能源体制革命的深化推进，许多能源体制改革和机制创新领域的重大举措需要地方加以试验和落地，能源的市场化改革需要试点推动。因此，主动对接国家能源体制革命，在部分领域争取先行先试，必将成为未来上海能源工作的新要求。

建议：上海应顺应国家深化改革趋势，推动能源体制改革大方针、大政策落地，在能源发展和结构调整中发挥重要作用；结合自身在市场、金融、贸易等领域的优势，积极在新能源金融创新、能源投资贸易、电力就近消纳、局部能源价格改革（如尖峰负荷价格）等领域形成示范和突破；在重点区域和重点领域突破示范，研究设立能源综合改革示范区，在具备条件的区域，如化工区，开展直供电试点，针对分布式光伏和燃气分布式能源项目，开展就近消纳和区域售电试点，开展充电桩的建设模式和公共充电桩规划模式示范试点；推进能源信息的开放和互联互通；在进一步建立和完善信息安全制度的基础上，选择充电桩和光伏分布式项目作为试点以推进信息公开。