数据分析｜中美两国电力工业发展对比

中国太阳能发电发展历程如下图：

我们要注意到，我国的1.29亿千瓦太阳能发电中几乎全部是光伏(我国2015年底推出大约100万千瓦的首批光热示范项目，目前还没有规模投产)，而美国的3470万千瓦中，已有175万千瓦是光热发电。所以，目前美国在光热发电还是领先于中国的，但是，几乎可以肯定地，等我国首批光热发电示范项目陆续投产后，光热发电装机未来几年内我国很快会超过美国。

两国对比，我们看到，风电和太阳能这两类新兴的可再生能源发电，中国起步比美国晚了差不多10年，但是发展速度更快，从而迅速地在总装机容量上超越了美国，成为世界第一。这体现了中国的后发优势。

但是，我们要注意到，中国的弃风弃光比美国要严重，一个未必严谨但最简单直观的方法，就是拿“风电+太阳能”发电的发电量占比(占全部发电量的比例)和装机容量占比(占全部装机总容量的比例)进行比较。如果装机容量占比远大于发电量占比，我们可以认为风电和太阳能发电的利用小时数偏低了，也就是说弃风弃光比较厉害。下面看图说话。

先看美国的：

再看中国的：

很直观地看到，中美两国的“风+光”发电装机占比和发电量占比两根曲线都有一个差距——“喇叭口”，只是美国的“喇叭口”近年来比较稳定，没有扩大的趋势，而中国的“喇叭口”是越来越大。2017年美国的“风+光”发电装机容量占比中国小4.9个点，但发电量占比却比中国大1.8个点。当然，这和美国的电网调峰能力更强有一定关系，但我们还是不要给弃风弃光找理由了，而是要看到事实本身。

三、综合分析中美两国的发展历程，探讨中国能源和电力未来发展

第一个问题，中国发电装机或发电量何时趋稳不再增长?美国的发电量自2005年以后基本就走平了，装机规模也只是缓慢增加(2005-2017年只有0.9%的复合增长率)。中国的发电量和发电装机规模肯定不可能一直增长下去。其实，谁也说不清楚中国什么时候发电量不再增长了，但也许有一个重要的标志，就是某种主要的发电类型开始出现容量净减少的时候。截至目前中国所有的发电类型都是在净增加。单纯去猜测这个问题，意义不大，但在做长远的能源规划时，不能忽视这个问题。

第二个问题，在风电和太阳能(主要是光伏)等间歇性可再生能源发电大量增加的情况下，中国电网的调峰手段有哪些?美国因为有巨大的天然气发电做基础，2016年总装机容量中天然气发电占比41.5%(发电量占比34%)，加上2%的抽水蓄能装机，本身具有强大的调峰能力，所以调峰对美国的挑战不大。但是中国电网的调峰挑战是很大的，中国2017年天然气发电装机占比仅有4.3%，发电量占比3.2%，抽水蓄能装机占比只有1.6%，随着风电和太阳能发电的继续发展，具有调峰能力的装机占比需要明显增加。增加天然气发电调峰机组是必要的，但按照中国的资源禀赋，不能单纯依靠这条路。当然也可以增加整个电网发电装机的冗余度，但不必要的冗余是对社会财富的浪费，比如地处甘肃的河西走廊风资源丰富，需要配套长输线路才能将风电输出到东部消纳，这种情况如果就地同步配套煤电作为容量冗余，直接导致当地煤电过剩，长远来说并不利于风电的疏导。显然，从调峰这个角度来看，中国显然比美国更需要发展储能。

第三个问题，拔高一步，从能源全局来看，我们还有哪些事情可以做?电力是二次能源之一种，从能源全局来看，多种能源“竖井”需要打破，也许有些问题就不再是问题了。比如，我们努力提高天然气发电占比，这不仅仅是发电的事情，更是天然气供应的事情，不能顾此失彼，气荒这种事情出现次数多了只能说明我们的能源管理水平不够。我们更不能让少数油气垄断企业趁机哄抬价格，造成国际市场上因为“中国需求”而提高上游价格，其实国际市场天然气供应是偏宽松的。比如，分布式能源电力接入配电网就近消纳及市场化交易问题，国家推了这么久，到操作层面就是被电网卡住。这方面，我们要向美国学习，美国将输电环节作为自然垄断性独立出来进行管制，促进发电侧和售电侧的竞争，新一轮电改是要做这个改革，但是改革的效率和效果，拭目以待吧。

我们近年来讨论得比较多的清洁供暖和“煤改气”，在农村地区的居民分散性决定了天然气供暖在效率和效益上都会面临实际问题，热网和气网很难覆盖广大农村，但电网是可以全覆盖的，从全国来看，也许甘肃内蒙在弃风的同时，河北河南正在为清洁供暖发愁，怎么样才能用弃掉的风电去热老百姓的炕头呢?比如，用户需求侧的用能管理，是个非常迫切需要解决的问题，我们历来在楼宇、居民集中供暖上是粗放式管理，即按房屋面积收取能源使用费用，办公室、家中无人时供暖依旧，这个对能源使用的浪费数量是相当惊人的，如果在现有热计量的基础上通过科技创新融合互联网等技术进行升级，采用精准热计价的办法，在有效保证提供用户最低保暖温度时，让用户按需求自行管理用热能量，在当前社会经济和技术水平下，完全可以做到的，可为整个社会节省大量的能源消耗。

当然，这里只是探讨，抛砖引玉。只要中国人想做的事情，一定可以做到，这是中国的优势。

(注：本文所有数据，全部来自中电联和美国EIA的公开数据，如有失误之处，欢迎指正)