台湾的电力短缺:基于电力供需形势的分析
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摘要
2017年8月15日,台湾岛内发生18年以来最严重的停电事故,其背后的实际原因是电力短缺。本文在研究台湾电力供需现状的基础上,通过构建电力需求的非线性模型预测未来的电力需求,分析台湾未来可能面临的电力供需矛盾。在此基础上,结合台湾的电力短缺事故分析当前台湾能源政策对电力短缺的影响。结果表明,台湾未来将面临严峻的电力供需形势,且电力供需缺口将持续至2026年。因此,制定能源政策应考虑"电力先行"的发展战略,并遵循专业科学的原则统筹规划,以保证稳定性和持续性。
On August 15,2017,the most serious power failure in recent 18 years occurred in Taiwan due to the power shortage.Based on the analysis of current situation of power supply and demand in Taiwan,this paper makes a forecast of its future electricity demand and analyses the contradiction between power supply and demand that it might face as well in the future by constructing nonlinear model of power demand.On this basis,the paper also makes a detailed analysis of the influence of Taiwan current energy policies on power shortage and its enlightenment in view of the accidents that occurred due to its power shortage.The findings show that Taiwan will be faced with a serious situation of power supply and demand,which may last till 2026.Therefore,the development strategy of the "electric power first" should be the first consideration in formulating their energy program,and at the same time,the overall planning be made by following the principle of professional science so as to ensure their stability and continuity.
On August 15,2017,the most serious power failure in recent 18 years occurred in Taiwan due to the power shortage.Based on the analysis of current situation of power supply and demand in Taiwan,this paper makes a forecast of its future electricity demand and analyses the contradiction between power supply and demand that it might face as well in the future by constructing nonlinear model of power demand.On this basis,the paper also makes a detailed analysis of the influence of Taiwan current energy policies on power shortage and its enlightenment in view of the accidents that occurred due to its power shortage.The findings show that Taiwan will be faced with a serious situation of power supply and demand,which may last till 2026.Therefore,the development strategy of the "electric power first" should be the first consideration in formulating their energy program,and at the same time,the overall planning be made by following the principle of professional science so as to ensure their stability and continuity.
引文
[1] Kuei-Yen Wu,Yun-Hsun Huang,Jung-Hua Wu.“Impact of Electricity Shortages during Energy Transitions in Taiwan”,Energy ,2018,151:622-632.
[2] [10]台湾当局“经济部能源局”网站,https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/home/Home.aspx。
[3] 备用容量率是衡量电力系统发电端供电可靠性的指标,为每年的备用容量占尖峰负载的百分比。备用容量是指电力系统在各发电机组正常发电情况下可提供的最大发电容量(即系统总供电能力)超过全年最高用电量(即系统年尖峰负载)的发电容量。为确保电力稳定供应,台湾当局“经济部”核定备用容量率的目标值是15%。
[4] 核一厂1号机组和核二厂2号机组分别自2014年和2016年大修完成后,尚未并入电网运转,但仍计入备用容量率的计算。
[5] 备转容量率是衡量系统每日供电可靠性的指标,指当天实际可调度的发电容量盈余程度,按照台湾电网系统的规模,该值应在7%以上。
[6] 从供电充裕到限电准备分级,共有绿、黄、桔、红、黑五个讯号。大于等于10%为供电充裕绿灯,6%-10%为供电紧张黄灯,小于等于6%为供电警戒桔灯,90万千瓦为限电警戒红灯,50万千瓦以下为限电准备黑灯。
[7] Kenneth B.Medlock III,Ronald Soligo.“Economic Development and End-Use Energy Demand”,Energy Journal,2001,22(2):77-105.
[8] 何晓萍、刘希颖、林艳苹:《中国城市化进程中的电力需求预测》,《经济研究》2009年第1期,第108-116页。
[9] 台湾地区电价分为电灯用电和电力用电两大类,考虑到电力用电占主要比重,本文采用电力价格指数来反映电价的变动。
[11] 台湾当局“行政院主计处”网站,https://www.dgbas.gov.tw/mp.asp?mp=1。
[12] 台湾当局“国发会”网站:《2017至2020年四年计划暨2017年计划》。
[13] 台湾未来的人口增长预测数据来源于台湾当局“国发会”《人口推估》报告,将所预测的GDP除以人口数,可得人均GDP。
[14] [16][18][20][22]台湾当局“经济部能源局”:《“全国”长期负载预测与电源开发规划》,2013年12月。
[15] 零增长代表未来名义电价将随物价波动而进行调整,采用实质电价零增长有利于简化电价调整的不确定因素。
[17] 台电公司事业用电量为台电公司的工程、事业、变电所所内用电、停机时厂外受电等。
[19] Fang Yang,Chuanwang Sun,Huang Guangxiao.“Study on Cross-strait Energy Cooperation under the New Circumstance”,Journal of Cleaner Production,2018,180:97-106.
[21] 梁启源指出,目前台湾当局在电力需求预测方面,假设2017—2025年平均增长率为1.37%,但由近两年实绩来看,预测实属偏低。相关论述详见梁启源:《台湾能源政策的四大问题》,《经济日报》(台北)2018年10月25日。
[23] 汽力惯常火力电厂的运转寿龄以40年计,复循环机组运转寿龄以30年计,气涡轮机组运转寿龄以20年计,有关核能机组部分,则按运转寿龄40年后除役。
[24] 《台湾电力公司2017年长期电源开发方案(10605案)》,参见台湾电力公司网站:http://www.taipower.com.tw.
[25] 由于部分煤电机组可能面临争议,台湾地区的天然气接收站容量也接近极限,全部顺利投产具有一定的难度。
[26] 根据以往经验,当备用容量率低于10%时,就可能有缺电风险;低于7.4%时,则限电几乎无法避免。1990—1996年间,台湾地区电力备用容量率皆在7.4%以下,总计限电次数43次,其中1994年高达16次。2017年夏天的大停电事故也是因为短期备用容量率不足的原因造成。
[27] 包括台北、新北、基隆、宜兰、桃园、新竹等县市。
[28] 台湾的北部地区以阳明山、淡水河、大汉溪分为北东、北西两供电区,其中,台北市位于北东供电区。北东供电区目前有核二、协和及和平三个电厂。
[29] 指居民或当地单位因担心建设项目(如垃圾场、核电厂等邻避设施)对身体健康、环境质量和资产价值等带来诸多负面影响,而滋生“不要建在我家附近”的心理。
[30] 电力短缺的成本不仅包括GDP的损失,还包括对投资环境和社会稳定的影响,这些损失大大高于解决电力短缺所需的投资。相关论述请参考林伯强:《结构变化、效率改进与能源需求预测——以中国电力行业为例》,《经济研究》2003年第5期,第57-67页。
[31] 陈峥:《透视台湾大停电:民粹取代了科学,民愿替代了专业》,《中国能源报》2017年9月2日。
[2] [10]台湾当局“经济部能源局”网站,https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/home/Home.aspx。
[3] 备用容量率是衡量电力系统发电端供电可靠性的指标,为每年的备用容量占尖峰负载的百分比。备用容量是指电力系统在各发电机组正常发电情况下可提供的最大发电容量(即系统总供电能力)超过全年最高用电量(即系统年尖峰负载)的发电容量。为确保电力稳定供应,台湾当局“经济部”核定备用容量率的目标值是15%。
[4] 核一厂1号机组和核二厂2号机组分别自2014年和2016年大修完成后,尚未并入电网运转,但仍计入备用容量率的计算。
[5] 备转容量率是衡量系统每日供电可靠性的指标,指当天实际可调度的发电容量盈余程度,按照台湾电网系统的规模,该值应在7%以上。
[6] 从供电充裕到限电准备分级,共有绿、黄、桔、红、黑五个讯号。大于等于10%为供电充裕绿灯,6%-10%为供电紧张黄灯,小于等于6%为供电警戒桔灯,90万千瓦为限电警戒红灯,50万千瓦以下为限电准备黑灯。
[7] Kenneth B.Medlock III,Ronald Soligo.“Economic Development and End-Use Energy Demand”,Energy Journal,2001,22(2):77-105.
[8] 何晓萍、刘希颖、林艳苹:《中国城市化进程中的电力需求预测》,《经济研究》2009年第1期,第108-116页。
[9] 台湾地区电价分为电灯用电和电力用电两大类,考虑到电力用电占主要比重,本文采用电力价格指数来反映电价的变动。
[11] 台湾当局“行政院主计处”网站,https://www.dgbas.gov.tw/mp.asp?mp=1。
[12] 台湾当局“国发会”网站:《2017至2020年四年计划暨2017年计划》。
[13] 台湾未来的人口增长预测数据来源于台湾当局“国发会”《人口推估》报告,将所预测的GDP除以人口数,可得人均GDP。
[14] [16][18][20][22]台湾当局“经济部能源局”:《“全国”长期负载预测与电源开发规划》,2013年12月。
[15] 零增长代表未来名义电价将随物价波动而进行调整,采用实质电价零增长有利于简化电价调整的不确定因素。
[17] 台电公司事业用电量为台电公司的工程、事业、变电所所内用电、停机时厂外受电等。
[19] Fang Yang,Chuanwang Sun,Huang Guangxiao.“Study on Cross-strait Energy Cooperation under the New Circumstance”,Journal of Cleaner Production,2018,180:97-106.
[21] 梁启源指出,目前台湾当局在电力需求预测方面,假设2017—2025年平均增长率为1.37%,但由近两年实绩来看,预测实属偏低。相关论述详见梁启源:《台湾能源政策的四大问题》,《经济日报》(台北)2018年10月25日。
[23] 汽力惯常火力电厂的运转寿龄以40年计,复循环机组运转寿龄以30年计,气涡轮机组运转寿龄以20年计,有关核能机组部分,则按运转寿龄40年后除役。
[24] 《台湾电力公司2017年长期电源开发方案(10605案)》,参见台湾电力公司网站:http://www.taipower.com.tw.
[25] 由于部分煤电机组可能面临争议,台湾地区的天然气接收站容量也接近极限,全部顺利投产具有一定的难度。
[26] 根据以往经验,当备用容量率低于10%时,就可能有缺电风险;低于7.4%时,则限电几乎无法避免。1990—1996年间,台湾地区电力备用容量率皆在7.4%以下,总计限电次数43次,其中1994年高达16次。2017年夏天的大停电事故也是因为短期备用容量率不足的原因造成。
[27] 包括台北、新北、基隆、宜兰、桃园、新竹等县市。
[28] 台湾的北部地区以阳明山、淡水河、大汉溪分为北东、北西两供电区,其中,台北市位于北东供电区。北东供电区目前有核二、协和及和平三个电厂。
[29] 指居民或当地单位因担心建设项目(如垃圾场、核电厂等邻避设施)对身体健康、环境质量和资产价值等带来诸多负面影响,而滋生“不要建在我家附近”的心理。
[30] 电力短缺的成本不仅包括GDP的损失,还包括对投资环境和社会稳定的影响,这些损失大大高于解决电力短缺所需的投资。相关论述请参考林伯强:《结构变化、效率改进与能源需求预测——以中国电力行业为例》,《经济研究》2003年第5期,第57-67页。
[31] 陈峥:《透视台湾大停电:民粹取代了科学,民愿替代了专业》,《中国能源报》2017年9月2日。