去年入冬以來，南方多省貌似出現(xiàn)了“電荒”。湖南、浙江等地，陸續(xù)發(fā)布了“有序用電”通知。有的地方對企業(yè)進(jìn)行分類限電措施，有的地方對空調(diào)溫度、時(shí)段負(fù)荷提出了非常嚴(yán)格的要求?？雌饋?，“拉閘限電”這個(gè)貌似消失多年的詞匯，又重新出現(xiàn)了。在人們的記憶中，上次因?yàn)椤巴ｋ姟鄙蠠崴堰€要追溯到2008年南方冰雪災(zāi)害的時(shí)候。

有人不禁會(huì)問，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力設(shè)施的完善，已經(jīng)快十年沒有經(jīng)歷過夏天突然停電這種事了，可為什么在2020年，而且還是冬天，又會(huì)出現(xiàn)“拉閘限電”的現(xiàn)象呢？如果不限電，會(huì)產(chǎn)生哪些后果？這一切，都要從電這一事物的特殊性說起。

電，一種特殊的“商品”

首先要明白，開始的開始，都是因?yàn)殡娺@種商品的特殊性決定的。人們會(huì)在食物豐收的時(shí)候，建立倉庫，將多余的食物儲(chǔ)存到冬春備用。然而，大規(guī)模存儲(chǔ)電能，至今還沒有成熟穩(wěn)定的技術(shù)解決方案。如果發(fā)電量大于社會(huì)的需求而不能及時(shí)儲(chǔ)存，發(fā)不出的電能就會(huì)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)中轉(zhuǎn)子的動(dòng)能，發(fā)電機(jī)就轉(zhuǎn)得更快了。這樣不僅容易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生事故，還容易使得電網(wǎng)中交流電頻率變高，直接導(dǎo)致用電企業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)異常。因此，這就決定了電能幾乎需要即發(fā)即用。這種背景下，一個(gè)問題就出現(xiàn)了。

這個(gè)問題就是，能源企業(yè)發(fā)電量的調(diào)整，總是要滯后于用電量的變化。例如，人們心血來潮開燈關(guān)燈，打開電熱水壺?zé)龋际浅錆M隨機(jī)性的動(dòng)作。而人們在用電的時(shí)候，也是不可能通知電廠的。因此，如何準(zhǔn)確預(yù)測未來一段時(shí)間的用電量，并以此來決定發(fā)電量，就是有關(guān)部門的重點(diǎn)問題。

實(shí)際上，雖然社會(huì)上人們生產(chǎn)和生活所用的電量經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)，還是有一部分規(guī)律在里面。例如，一年之中，夏天開空調(diào)，冬天要取暖，工廠過年放假，年底要趕產(chǎn)量等，都是可以提前預(yù)知的。如果沒有重大突發(fā)情況，在年初，就可以通過往年數(shù)據(jù)、未來經(jīng)濟(jì)計(jì)劃等因素，較為準(zhǔn)確地預(yù)測一年中用電量總體的變化趨勢。

某日某地典型的電網(wǎng)日負(fù)荷曲線|參考文獻(xiàn)[1]

在微觀領(lǐng)域，即使在一天之內(nèi)，個(gè)人用電量的變化也很大。比如上班要開燈照明、打開電腦設(shè)備處理工作、開空調(diào)，下班以后回家要燒水做飯洗澡等?？傮w說來，一天的用電在夜里處于較低水平，從上班時(shí)間開始升高，之后保持高水平，中午由于部分人午休或許會(huì)有稍許回落，一直到晚上十點(diǎn)以后才會(huì)逐漸降低。這樣，一天之內(nèi)用電的趨勢，也能大體被預(yù)測出來。至于有些臨時(shí)起意的用電需求，被叫做隨機(jī)負(fù)荷，它們雖然無法提前預(yù)測，但這些需求跟總體趨勢相比，就顯得較小。因此，只要做好負(fù)荷預(yù)測，提前規(guī)劃發(fā)電量，就能將發(fā)電量和用電量的差別控制在較低水平。

停電了，是發(fā)不出，還是送不過來？

讓我們想象一下，當(dāng)市場需求已經(jīng)預(yù)測出來，那么接下來要做的就是安排工廠生產(chǎn)了。用哪個(gè)工廠生產(chǎn)、各廠產(chǎn)能怎么分配，需要用科學(xué)方法統(tǒng)籌規(guī)劃。同樣的道理，在某些時(shí)刻，用哪些發(fā)電機(jī)組發(fā)電、各機(jī)組發(fā)電量的多少，都是需要計(jì)算而定的。俗話說有備無患，參與發(fā)電的機(jī)組，并不都是滿負(fù)荷發(fā)電的。有些機(jī)組甚至不往外發(fā)電，等著用電高峰期再啟動(dòng)發(fā)電，這些機(jī)組就作為備份使用。

如果市場上對貨物需求量大，工廠就需要提高產(chǎn)量。同樣，在預(yù)測到接下來耗電量會(huì)增加的時(shí)候，電網(wǎng)就會(huì)給電廠指示，要求電廠提高發(fā)電量。再進(jìn)一步，可能還會(huì)啟用備用發(fā)電機(jī)組，甚至啟用某些削峰填谷的裝置，如抽水蓄能電站。這樣，可以保證發(fā)電量在一個(gè)區(qū)間內(nèi)靈活調(diào)整變化。

產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)，就需要考慮用“快遞”送到客戶手中。經(jīng)常在路上看到的輸電塔、電線桿子起到的就是將電傳送到用戶手中的作用，它就像是連接城市之間的高速公路。如同高速公路車過多就會(huì)堵車一樣，如果一條線路需要送的電量過多，不及時(shí)切斷一些負(fù)荷的話，就可能導(dǎo)致整條線路停擺。此外，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地域跨度大，電力系統(tǒng)本身是一個(gè)非常脆弱的結(jié)構(gòu)。電能在傳輸中，會(huì)遭遇各種意外，從自然災(zāi)害到交通事故、設(shè)備老化等等，都可能導(dǎo)致某地區(qū)遭遇斷電。

綜上，在發(fā)電、輸電這兩個(gè)環(huán)節(jié)，任意一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)影響用戶的用電情況：要么就是發(fā)出的電跟不上用電情況，要么就是發(fā)出的電送不到用戶手中。如果短時(shí)間內(nèi)，電力系統(tǒng)不能解決遇到的情況，停電就不可避免。那么，該給誰停電，就是接下來要面對的問題。

憑什么不給人家斷電？

對不起，人家真的不能斷

事情有輕重緩急之分，不同用戶對于電的需求程度，也是分等級的。普通人家里斷電一兩個(gè)小時(shí)，頂多造成一些生活上的不便，但如果工廠正在生產(chǎn)，醫(yī)院正在手術(shù)，突然停電了，就可能造成生命危險(xiǎn)。雖然這些地方有備用電源，但僅僅是應(yīng)急之用。因此，依據(jù)對用戶的影響大小，國標(biāo)將電的用戶分為三類：

第一類，是對供電可靠性要求極高的客戶，一旦中斷供電將造成人員傷亡、重大政治經(jīng)濟(jì)損失等，例如醫(yī)院的ICU等。第二類是對供電可靠性要求較高的客戶，一旦停電會(huì)有重大經(jīng)濟(jì)損失，影響某些單位正常工作，例如醫(yī)院門診、大部分工廠等。剩下的用戶都是三級負(fù)荷，例如大部分的居民用電。這三級負(fù)荷的重要性由高到低依次排列，一般情況下也是確保供電的優(yōu)先級順序。

突如其來的停電讓人只能摸黑工作

因此，當(dāng)有受災(zāi)、高溫、極寒天氣等原因負(fù)荷突然增大或者發(fā)電量突然減小，抑或是因?yàn)橛暄┨鞖庥绊懥溯旊娋€路，為了避免出現(xiàn)事故，經(jīng)常需要“壯士斷腕”，主動(dòng)卸去一些負(fù)荷，保證那些維系著生產(chǎn)和健康安全的用戶優(yōu)先供電。世紀(jì)初的中國，每到夏季，由于空調(diào)的使用量激增，都需要大規(guī)模拉閘限電。這種拉閘通常是有規(guī)劃的，有預(yù)案的，盡量做到把對市民造成的不方便降到最低。今冬以前，在有些地方，甚至優(yōu)先保證居民用電、有計(jì)劃給部分工廠停電的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，也是根據(jù)這個(gè)原則。

偶爾小停電不可怕，硬拖著會(huì)出大問題

這時(shí)候有人要問了，遇到特殊時(shí)刻，如果電網(wǎng)硬拖著負(fù)荷，不甩掉，能不能“抖擻精神”，熬過這特殊時(shí)期呢？很可惜，這種事不是咬咬牙就能挺過去的。如果不立即做出措施，輕則損壞設(shè)備和線路，重則會(huì)引起大停電。

2003年8月14日，美國東部時(shí)間下午4時(shí)左右，紐約的居民正在家里吃著火鍋唱著歌，突然電就停了。他們本以為是一次普通的電力檢修，可誰也沒想到這是北美歷史上最大的一次停電事故。這次停電事故席卷了發(fā)達(dá)的美國東北部和加拿大東南部地區(qū)，包括紐約、多倫多等大城市。這兩個(gè)城市的電力直到兩天后才完全恢復(fù)，部分地區(qū)的停電甚至持續(xù)了一周。這次事故造成近100人死亡，經(jīng)濟(jì)損失不可估量。而其直接原因之一，就是一條線路因?yàn)椴豢爸刎?fù)而跳閘引起的連鎖反應(yīng)。如果及時(shí)人為干預(yù)切除一些負(fù)荷，這個(gè)災(zāi)難很有可能就不會(huì)發(fā)生。

世界各國都發(fā)生過不少次停電事故，多數(shù)是由于負(fù)荷過大造成的，包括由于極端天氣導(dǎo)致負(fù)荷增大、電站突然停機(jī)導(dǎo)致發(fā)電量不夠、線路遭到損壞導(dǎo)致無法運(yùn)送負(fù)荷等。究其原因，還是在發(fā)電或輸電環(huán)節(jié)遇到了問題。例如，1999年7月21日的北京，華北電網(wǎng)石景山熱電廠因檢修人員誤操作造成全廠停電事故，造成出力減少了800兆瓦。此次事故甚至對首都黨政機(jī)關(guān)、新聞單位的用電都產(chǎn)生了影響。人們印象深刻的2008年雪災(zāi)，也造成南方多省份發(fā)生停電事故，這些事故多數(shù)則是輸電環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題。有些地方輸電線路覆冰厚度竟然有手掌那么寬，造成了線路倒塌或者短路，使得某些輸電線路癱瘓，造成了停電。

中國會(huì)長期缺電嗎？不用擔(dān)心

去年年底南方地區(qū)出現(xiàn)“限電”后，引發(fā)了公眾的一些猜測，包括澳大利亞煤炭進(jìn)口出現(xiàn)變數(shù)，從而導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)燃料不足等等。不過根據(jù)官方消息，去年年底的電力緊缺來自于工廠的旺盛生產(chǎn)、南方異常寒冷導(dǎo)致的用電量增大、設(shè)備故障增加電力供應(yīng)困難等原因。

因?yàn)樾鹿谝咔楹蠼?jīng)濟(jì)復(fù)蘇，工廠的異?；鸨请娏o張的主因。中國海關(guān)總署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年11月中國出口額同比增長14.9%。出口的強(qiáng)勢復(fù)蘇，代表著工業(yè)生產(chǎn)的快速恢復(fù)，這使得用電需求大幅度增長。與此同時(shí)，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站CEIC顯示，中國2020年11月的發(fā)電量比去年同一時(shí)間增長了約9%。

中國近一年的月度發(fā)電量，單位吉瓦時(shí)（一百萬度）|CEIC

低溫也是原因之一。南方地區(qū)旺盛的供暖需求，如利用電力驅(qū)動(dòng)的空調(diào)、小太陽等取暖設(shè)備，對用電量增長起到了推波助瀾的作用。最后，一些主力電廠的故障檢修、輸電線路重載需要卸去負(fù)荷、水電等由于時(shí)節(jié)供應(yīng)量不足也是用電緊張的小部分原因。

中國南方大部分地區(qū)最近正在經(jīng)歷寒冷天氣|中國天氣網(wǎng)

事實(shí)上，這種緊張不會(huì)一直持續(xù)。首先，中國供發(fā)電的能源是足夠的。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局，2019年，全國原煤產(chǎn)量約為38.5億噸，煤炭消耗量約為36.2億噸，其中電力行業(yè)消耗掉22.9億噸左右。2020年1-11月，中國原煤產(chǎn)量34.8億噸，煤炭進(jìn)口量2.6億噸；其中，從澳大利亞進(jìn)口煤炭7000余萬噸，占中國用煤總量的約1.9%。由此可見，不用說中斷從澳大利亞進(jìn)口煤炭，即使只使用國內(nèi)產(chǎn)出的煤炭，也足以供給發(fā)電和其他工業(yè)行業(yè)使用，擔(dān)憂因?yàn)橥Ｖ惯M(jìn)口澳大利亞煤炭而會(huì)引起國內(nèi)電力緊張，是杞人憂天。因此可以說，中國產(chǎn)生電能的“原料”是足夠的。

其次，“原料”足夠，工廠數(shù)量也是足夠的。2019年中國電網(wǎng)總裝機(jī)容量約為20億千瓦，意味著最高發(fā)電量可達(dá)到約17.5萬億度，遠(yuǎn)高于2019年實(shí)際發(fā)電量7.33萬億度。當(dāng)然，這是在“用盡全力”的情況下。實(shí)際上，因?yàn)闄z修、備份、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)考慮等原因，它們的發(fā)電能力通常是“保持克制”，距離上限還有距離。

根據(jù)官方消息，湖南省電力緊張的原因，是部分機(jī)組由于檢修等原因沒能及時(shí)頂上。其實(shí)，湖南省用電缺口約為300-400萬千瓦，這對比總裝機(jī)容量是很小的，只需要給與一點(diǎn)時(shí)間，恢復(fù)供電就不會(huì)有問題。浙江省的情況則不同，有序用電的指示，是出于環(huán)保的原因，而非電力供應(yīng)本身不夠。

綜上所述，這次電力緊張情況是暫時(shí)的，且已經(jīng)緩解。在天氣突然寒冷、工廠生產(chǎn)異?；鸨?、備份機(jī)組投入需要時(shí)間的共同作用下，電力系統(tǒng)“大意了”，沒反應(yīng)過來，導(dǎo)致一些用戶的使用受到了限制。國家發(fā)展改革委經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)節(jié)局主要負(fù)責(zé)人12月28日指出，經(jīng)協(xié)調(diào)有關(guān)方面多舉措及時(shí)應(yīng)對，目前湖南限電基本恢復(fù)，江西12月19日起未再限電，浙江對個(gè)別地方做法也進(jìn)行了糾正，全國電力供需形勢趨于平穩(wěn)。因此有理由相信，在更科學(xué)的電力規(guī)劃、更合理的調(diào)控政策下，這次限電給人們帶來的記憶會(huì)漸行漸遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]姜建, 樓健, 吳舜裕,等. 基于負(fù)荷重組的城市配電網(wǎng)供電能力提升研究[J]. 浙江電力, 2020, 039(001):9-15.

[2]https://www.ceicdata.com/zh-hans/indicator/china/electricity-production

[3]國家統(tǒng)計(jì)局http://www.stats.gov.cn/

[4]中國天氣網(wǎng)http://www.weather.com.cn/

作者：小圓


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