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湖南限电,一场能源的寒冬大考

杨凯奇 朱月萌 千篇一绿 2022-07-29
张潇点着打火机,摸黑沿消防通道爬了30层楼。没想到,家里也没有电,只能下楼找地方给手机充好电再回家,“相当于30层楼爬了两次”。
 
湖南每发10度电中有5.1度来自清洁能源,中东部地区排名第1,全国排名第4。在空气质量优化和碳中和的压力下,全球的火电都在逐步让位于清洁能源。这个进程中尖峰负荷下电力短缺不仅是湖南、更是全球性难题。
 
袁家海有些担心,这个冬天的电力短缺、清洁能源的不稳定性,会令一些地方政府重新押宝煤电,新建大型煤电机组,“这种选择既不利于减少碳排放,也不经济”。

(本文首发于12月26日 南方周末App)

海拔1300米的娄底市新化县大熊山顶上,风力发电机的叶片被冻住,经常停机。(李伟健供图/图)
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南方周末记者 杨凯奇 
南方周末特约撰稿 朱月萌

前方左拐就是岳阳市主干道——岳阳大道了。出租车司机轻踩了一脚刹车说:“也不晓得为什么,岳阳大道最近一段晚上不怎么亮,不容易看清穿黑衣服的路人,得开慢点嘞。”
 
路灯开着,沿路的商家招牌灯也还亮着,但入夜后的岳阳大道确实黑黢黢的,照明程度不太能匹配“城市主干道”的身份。 
 
 
灯光减暗一半后的岳阳大道。(南方周末记者 杨凯奇/图)
 
冬至前后几天,长沙气温回升,最低气温在零度以上,但较2019年,湖南提前26天入冬,气温低于常年2.2℃。根据湖南省发改委《关于启动2020年全省迎峰度冬有序用电的紧急通知》(以下简称《紧急通知》),全省最大负荷已超过冬季历史纪录,电力供应形势紧张,从12月14日开始“有序用电”,压减部分景观、市政和工商业用电,咬紧牙关度过这个冬天。
 
关路灯、爬高楼、限空调、禁用取暖器……湖南人已经很久没有在冬季感受过限电的苦楚,但“现在还不是湖南最冷的时候,所以负荷最高点还没到来。”华北电力大学教授袁家海提醒。在他看来,湖南此轮限电,既有不利因素的巧合,也是湖南电力结构性矛盾的体现——“全年富电量,短时缺电力”。这次寒冬的紧急行动,也是湖南乃至全国尝试解决这个矛盾的大考。
 
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“营造节电氛围”
岳阳路灯管理处亮化办公室的王一安最近有些忙碌,他们领到了一份长长的清单,需要逐个上门找清单上的单位、机构协商。
 
“刀刃向内”,《紧急通知》要求适当压限行政单位和景观用电。王一安回忆,2020年12月18日,岳阳市政府、发改委的领导带队,检查了主干道照明,对没有关闭电子屏、霓虹灯等照明设备的单位,检查组给岳阳路灯处罗列了清单。
 
岳阳大道、巴陵中路等岳阳主干道的路灯亮度都已经减暗一半,所有景观灯也已关闭。而一些小路的路灯还亮着,王一安解释,如果关闭,可能影响交通安全和治安,所以暂未关闭。
 
但在岳阳市岳阳楼区,巴陵广场、步行街等闹市,户外广告屏和霓虹灯依然闪烁。王一安解释,路灯处对于商业机构的广告屏、霓虹灯没有管辖权,只能管理沿街楼宇的外墙照明,所以清单上的部分单位只能协商谈判,说服他们关闭。“大部分单位比较好说话,也有的商业机构不太情愿。也能理解,毕竟上半年因为疫情,人家没什么生意。”王一安说。
 
在管辖范围内的沿街楼宇,路灯处会上门打个招呼,“对方如果不同意,我们没有处罚手段,但可以从后台总控系统强制关闭。比如我们前几天就强制关掉了一家酒店的外墙照明”。
 
在岳阳大道路边的岳阳华瑞酒店和希尔顿欢朋酒店,如今只剩下酒店招牌在黑夜中闪烁,两家酒店的员工被通知,招牌和停车场照明可以保留,酒店外墙的装饰灯则必须关闭。酒店住客一开始还有些诧异,后来也能理解政府的节电举措。 
 
 
岳阳希尔顿欢朋酒店本来有竖条状的外墙灯光,现在只剩下招牌。(南方周末记者 杨凯奇/图)
 
市政景观限电暂时没有考核任务,“主要靠我们自觉,没必要搞那么多强制,形成了舆情也不好。”王一安认为,对一座城市而言,景观用电其实比工业用电要少得多,所以市政景观限电,主要目的是“营造社会节约用电的氛围”。
 
南方周末记者注意到,在12月18日检查组开列的那张清单上,也有这样一句话:“营造节电氛围”。
 

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“发现使用空调的,就立即要求他们停用”
与岳阳相仿,长沙市也已经限制景观用电,在长沙高新区的丽景路,限制的规则更加复杂——一侧亮,另一侧不亮,亮的那一侧,路灯的亮度不尽相同,两盏较亮的路灯间,隔着一盏不太亮的灯。沿街一个浏阳菜馆的老板娘也注意到这个现象,“是这几天才出现的”。
 
2020年12月13日,长沙下了今冬第一场雪,初雪的兴奋很快转为缺电压力。两天后,家住长沙高新区的张潇晚上回家碰上了电梯停电。他在楼下等了很久,电梯还是一声不响,手机也没电了,只能点着打火机,摸黑沿消防通道爬了30层楼。没想到,家里也没有电,只能下楼找地方给手机充好电再回家,“相当于30层楼爬了两次”。
 
《紧急通知》强调,优先保障居民生活用电、关键公共设施(医院、学校等)和重点企业用电。南方周末记者采访的多位居民、高校和医院都表示,并未感受到限电影响。
 
张潇的公寓被限电,是因为公寓属商业用电。不只是公寓,他公司所在的长沙高新区麓谷企业广场也是限电对象。广场委托的物业公司项目经理朱桂花有些无奈,12月18日,她告诉南方周末记者,近期每天企业检查,“看他们有没有开空调,发现使用空调的,就立即要求他们停用”。
 
麓谷企业广场有32栋楼,最紧张的几日只被分配了5000千伏安的负荷限额,相当于正常情况下的1/3。为避免被断电,广场只好分区域轮流供电,要求企业在供电的时候只能使用电脑、打印机等办公设备,不得开空调、取暖器等。
 
“疫情过去,有些企业好不容易开工,却碰上轮流供电,延误订单进度。有的员工因为不能开空调感冒了。每天都有企业来物业吵。”朱桂花感到压力山大。
 
除了检查,物业还有专人守在机房,实时监控企业的用电情况。这是为了避免整个园区彻底停电——麓谷企业广场的用电情况也受到当地电力局远程监控,一旦达到5000千伏安的负荷限额,就会被电力局电脑系统识别,自动断电。
 
为避免企业员工在断电时被困在电梯里,物业公司还时刻准备着应急救援团队,并提醒员工们带好充电宝,保证手机有电及时呼救。
 
张潇的公司买了3台发电机,这样自备发电机的公司不止一家。朱桂花说,发电机的电不算在园区负荷限额上,但要注意安全隐患。
 
12月19日,麓谷企业广场恢复了所有楼宇的基本办公用电,但长沙高新区仍有一些工业园处于断电状态。
 
12月22日,长沙矿冶研究院工业园一名物业员工介绍,园区里大部分公司因为断电停工过。长沙高新区一家新能源电池制造企业称,12月13日下雪那天,他们一度断电,目前供电正在恢复。也有一些药企和矿机生产厂一直没停过电,但接到了高新区管委会的通知,时刻提防着限电到来。
 
张潇感到,近期公寓的用电负荷额度似乎有所提高,现在邻居们敢在白天烧水洗澡而不怕被物业断电了。但这是否算正式恢复供电,并没有明确的文件下来,“大家还是没有安全感”。
 
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被冻住的“风光”
2020年的冬天来得早,而李伟健比更多湖南人更早感受到这一点。
 
他所在的大熊山风力发电公司,位于海拔1300米的娄底市新化县大熊山顶上。11月22日,大熊山山顶气温就已经降至零下3℃,冰雪覆盖山头,还出现了云海和雾凇,吸引了不少游客上山赏雪,而负责风力发电机日常运维的李伟健“上班就能看雪景”。 
 
冰雪覆盖山头,还出现了云海和雾凇,吸引了不少游客上山赏雪。(李伟健供图/图)
 
他不得不在场。冰天雪地固然壮美,却也让大熊山风力发电场的风电机组吃了瘪——25台风力发电机的叶片都覆上了三五厘米厚的冰冻,叶片配重的改变导致风机达不到额定转速,12月整个风力发电厂经常处于停机状态。
 
李伟健一算,截至12月21日,风电场12月计划的六百多万千瓦时发电目标只完成了一百多万。12月22日,大熊山地区气温回升至零上,叶片上的覆冰基本融化,但他担心,覆冰季节还未过去,最长时能到四个月,而最冷的一月也还未到来。
 
风电、光伏等新能源相比火电的一大特点是不够稳定,容易受天气因素影响。在大熊山,春秋季节风力较大,夏冬天则小些,这正好和电力需求相反。
 
湖南省气象局数据显示,12月中上旬湖南省大部阴冷持续,日照不足也阻碍了光伏企业正常发电。一位光伏企业工作人员向南方周末记者介绍,公司12月仍有发电,虽然差些,但所幸上半年超额完成了计划发电量。
 
冰冻、阴雨天气叠加,让急需电力资源的湖南指望不上风电光伏。其实,今冬湖南的电力短缺在12月初就已被预料。据潇湘晨报报道,早在12月2日,湖南省发改委、应急厅联合组织召开了“2020年湖南电力迎峰度冬动员暨防冻融冰”视频会议。
 
会上,国网湖南省电力有限公司新闻发言人、电力调控中心副主任陈浩介绍,湖南省电网总装机容量自2016年以来并没有增加多少,新增装机也主要分布在风电和光伏,火电和水电没出什么新力。国网湖南省电力公司数据显示,到2019年年底,湖南省内清洁能源装机容量已增至全省总发电装机容量的54.8%,每发10度电中有5.1度来自清洁能源,中东部地区排名第1,全国排名第4。
 
复工复产后,企业年终岁末订单增多,更加剧了湖南电力供需的失衡。2020年1-11月,湖南全省全社会用电量1723亿千瓦时,同比增长2.3%,其中工业用电量同比增长3.34%,比全国高1.2个百分点。
 
相较于风电和光伏靠天收的困局,同属清洁能源的水电在湖南省迎峰度冬中被赋予了托底的职责。小水电被能源部门要求每天低谷时段蓄水、高峰时段发电,不过,冬季恰是水电枯水期,能提供的支援也有限。
 
芷江春阳滩水电有限公司位于舞水干流,根据要求他们制定了调度方案:在用电需求少的夜班时间执行发电机组停机。发电机组停机后,水就被拦在库容内,在夜间把水位蓄高,白天和晚高峰申请增开机组发电。
 
该公司一位工作人员介绍,往年冬季降水少时,电站里水来了就发了,有时还会做停机检修调整。今年截至20日,电站在2020年12月已经发电 615万千瓦时。“因为了解到(全省)用电紧缺,所以每天严格执行当天的申报发电计划,尽量发电。”
 
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谨防重新押宝煤电
今冬电力紧张的不只是湖南,还有江西。湖南湖北和江西这些“两湖一江”地区,因为离电煤主产地和海运煤都较远,处在运煤体系的末端,外受电能力一直受到限制。
 
目前,除了用“有序用电”来节流,湖南省也在紧急“开源”,统调火电机组全额并网发电,甘肃、三峡等特超高压线路满负荷送电湖南。
 
火电是主要的调峰方式。湖南省代省长毛伟明、常务副省长谢建辉带队赴国家发改委、国铁集团对接,争取国家在能源保供、电煤运力等方面给予支持。湖南省能源局组织成立专班,每日调度各电厂电煤情况,与煤炭企业、铁路部门及时协调运力,确保在春节前调入580万吨电煤。
 
12月21日国家发改委新闻发布会上,国家发展改革委秘书长赵辰昕表示,已经指导山西、陕西、内蒙等煤炭主产区和重点煤炭企业,“在确保安全的前提下,科学合理地组织生产”,并协调电煤运力,保障缺电省份的需求。
 
其实,湖南的“有序用电”不只是冬季,岳阳在2018夏天用电高峰期也被限电。今年罕见的冬季限电也在警示,这是否会变成另一种常态?
 
在空气质量优化和碳中和的压力下,全球的火电都在逐步让位于清洁能源。这个进程中尖峰负荷下电力短缺不仅是湖南、更是全球性难题。2020年9月,美国加利福尼亚州因多地气温飙高,用电需求猛增,也有过分区轮流停电的举措。“加州也是搞清洁能源的排头兵,所以那次限电和湖南这次的情况非常类似。”袁家海说。
 
袁家海有些担心,这个冬天的电力短缺、清洁能源的不稳定性,会令一些地方政府重新押宝煤电,新建大型煤电机组,“这种选择既不利于减少碳排放,也不经济”。2020年12月21日,国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书,提到“优先发展非化石能源”。
 
湖南是水电大省,受水电等清洁能源的发电比例不断上升的影响,湖南省煤电的发电小时数不断下降,火电企业已纷纷处于亏损状态。这时如果让亏损的火电继续上马,就陷入“越上越亏,越亏越上”的循环。
 
湖南限电的窘境,袁家海课题组于2020年年中发布的一项研究成果就已经预计到。研究计算,2019年各省年最大负荷加总为11.06亿千瓦,而全国的电力装机总量已高达20.1亿千瓦,其中火电机组11.9亿千瓦,光火电机组就已经超过了各省年最大负荷总和。
 
所以袁家海认为,电力结构最经济的方式不是继续新建“年轻力壮”的煤电机组来调峰,而是做好“需求响应+延寿煤电”。
 
延寿煤电是指已有的煤电机组进行灵活性改造,向满足尖峰时刻的调峰需求转型,而已完成超低排放改造的到期机组建议“延寿”运行。“需求响应”则是从需求侧看待电力短缺问题,也即在用电高峰时,压减一部分用电需求。
 
目前湖南省的“有序用电”,可以看做行政命令下执行的一种特殊需求响应。不过,袁家海认为,常规的需求响应不是这样“原始的拉闸限电”,而是一套系统的预案,政府与一些不需要连续生产的企业提前签订协议,让其在尖峰负荷时减掉一部分出力,从而保持供需波动性地处于平衡状态。“灵活调节能力不足,是我们下一步走向高比例可再生能源系统,要过的一个非常大的坎。”
 
(王一安、张潇为化名,李维、南方周末实习生陈洁玲、姜辛宜亦有贡献)

编辑 视觉 | 汪韬
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