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劉大成:從煤電一體化到煤電運(yùn)一體化
時(shí)間:2020-08-03 09:30:56

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新基建中的特高壓推動(dòng)了煤電一體化體系建設(shè),但依然無(wú)法精準(zhǔn)度量總成本的高低。新基建中數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)則可讓智慧礦山與智慧運(yùn)輸?shù)墓┬韪泳珳?zhǔn)對(duì)接,從而實(shí)現(xiàn)資配配置更優(yōu)化的煤電運(yùn)一體化。

從煤電一體化到煤電運(yùn)一體化

文章來(lái)源/引自《物流時(shí)代周刊》8月刊專(zhuān)欄文章

清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院副院長(zhǎng)兼

物流產(chǎn)業(yè)研究中心主任、博士生導(dǎo)師

最初的煤電一體化涵義較為寬泛,初期主要是指煤炭企業(yè)向下游延伸開(kāi)辦發(fā)電廠(chǎng)和電力企業(yè)向上游延伸建立煤礦,多數(shù)屬于企業(yè)多元經(jīng)營(yíng),也是產(chǎn)業(yè)縱向一體化的一種形式;而后則演化為煤炭企業(yè)與電力企業(yè)聯(lián)手,圍繞煤礦坑口建立熱-電聯(lián)產(chǎn)坑口電站,變輸煤為輸電模式來(lái)降低運(yùn)煤成本以達(dá)到系統(tǒng)性節(jié)能環(huán)保、降本增效和增加收益的方式。

我國(guó)現(xiàn)有煤炭使用模式是由自然資源條件、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和國(guó)家用煤政策共同決定的。

內(nèi)地煤炭資源分布不均衡,市場(chǎng)需求也不均衡。其中76%的煤炭資源儲(chǔ)藏在北部和西北部,并有超過(guò) 60% 集中在“三西”(山西、陜西和蒙西)區(qū)域,而煤炭消費(fèi)則主要在東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。按國(guó)家能源局 2018 年統(tǒng)計(jì),煤炭消費(fèi)主要包括約 52% 的電煤、約 17% 的鋼煤、約 15% 的建材煤、約 7% 的化工煤和約 10% 的民用及其他用煤。電煤為主,而火力發(fā)電量前六名主要在山東、江蘇、內(nèi)蒙古、廣東、山西和河北,呈現(xiàn)“西煤東運(yùn)”和“北煤南運(yùn)”特征。目前每年煤炭產(chǎn)量約 40 億噸,而鐵路煤炭貨運(yùn)量 2019 年達(dá)到 24.6 億噸,計(jì)劃 2020 年鐵路煤炭貨運(yùn)量將達(dá)到 28.1 億噸,且平均運(yùn)距在 620 公里左右,可見(jiàn)鐵路運(yùn)價(jià)(貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量)直接決定了煤炭上下游企業(yè)的效益。而進(jìn)口煤炭則在同質(zhì)煤價(jià)格上要低 100 元/噸以上,從市場(chǎng)上必然制約煤炭運(yùn)輸成本,但受制于通關(guān)、額度限制而僅能在總量 3 億噸左右徘徊,可以看出國(guó)家政策同樣可以決定煤炭的價(jià)格與運(yùn)輸方式。

即便不考慮煤炭進(jìn)口配額制度,可代替煤炭運(yùn)輸?shù)目涌诎l(fā)電加超高壓(330KV-765KV)/特高壓(UHV,直流±800KV、交流1000KV及以上)輸變電的體系依然能夠有效降低以鐵路貨運(yùn)體系為主的煤炭貨運(yùn)量和貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量,當(dāng)然這主要取決于坑口發(fā)電加超高壓/特高壓輸變電系統(tǒng)總成本的高低。

如果僅從某一條超高壓/特高壓輸變電線(xiàn)路+坑口發(fā)電替代煤炭運(yùn)輸方式來(lái)計(jì)算成本和效益,未必就得出超高壓/特高壓輸變電的設(shè)備投資與運(yùn)行成本低于鐵路貨運(yùn)的投資與運(yùn)行成本的結(jié)果;但特高壓不僅解決了直流輸電中間不落點(diǎn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、超大功率、超遠(yuǎn)距離直接輸送負(fù)荷中心,其潮流方向和大小均能方便受控;還解決了交流輸電中間可落點(diǎn)的電網(wǎng)功能,解決交直流并列輸電情況下的大受端電網(wǎng)短路電流超標(biāo)問(wèn)題。加上特高壓綜合服務(wù)穩(wěn)定的火電、水電、核電和不穩(wěn)定的風(fēng)電、太陽(yáng)能電力供給等,其服務(wù)的多樣性與綜合成本可能遠(yuǎn)低于同樣距離的煤炭貨運(yùn)成本。

新基建提出的特高壓是在已有 25 條在運(yùn)特高壓線(xiàn)路、7 條在建特高壓線(xiàn)路和 7 條待核準(zhǔn)特高壓線(xiàn)路基礎(chǔ)上的新增線(xiàn)路,可能更突出其在綠色環(huán)保和適應(yīng)于不穩(wěn)定的風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電的柔性輸電體系能力上,但其考量綜合成本的初衷是難以改變的。

新基建中其他如 5G、大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)推進(jìn)了煤電一體化的智慧礦山體系構(gòu)建,無(wú)論是井工礦還是露天礦都可以將資源在煤電兩個(gè)體系內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)配置,但從體系上依舊是供應(yīng)鏈兩個(gè)體系跨功能的資源配置優(yōu)化,特別是坑口發(fā)電也存在由于降低成本而需要從外部輸入其他低質(zhì)煤炭配煤,逆向運(yùn)輸同樣能夠降低系統(tǒng)成本,所以在智慧礦山支持下的煤電一體化必然讓位與煤電運(yùn)一體化。

煤電運(yùn)一體化進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈功能間的資源配置優(yōu)化,更重要的是充分引入數(shù)字化和供應(yīng)鏈金融來(lái)塑造煤電運(yùn)全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化的生態(tài),并精準(zhǔn)對(duì)接變革中的中國(guó)制造新供應(yīng)鏈體系。

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