（产业经济学专业论文）中国电力短缺的经济学分析.pdf

中文摘要 1 9 9 9 年中国电力过剩1 0 ，而2 0 0 4 年估计短缺7 。富有意味 的是，当前的电力短缺是发生在2 0 0 2 年电煤价格放开和以“厂网分 开，竟价上网”为主要内容的电力体制改革之后。针对有目共睹的短 缺现状，本文运用经济学的一些基本分析方法对其原因进行了初步探 讨，并得出了一个结论；中国当前的电力短缺是作为现代生产力的电 力与现存的生产关系之间矛盾的集中表现而已。 本文共分为五大部分。 第一部分简单阐述了短缺经济、电力市场的技术经济特性以及电 力生产的特殊性和我国的传统电力市场模式。 第二部分从电力需求方面进行了研究，并指出工业和高耗电产业 的高速增长是造成电力短缺的直接原因，空调负荷快速增长导致一些 地区电力供应紧张和低效的能源使用方式是导致电力短缺的深层原 因。 第三部分从电力供给方面进行论述，论述又分为三个方面：一是 决策失误及新增电力投产速度滞后于需求增长导致供应总量不足；二 是煤电关系紧张导致电力供应不足；三是电源的结构不合理引起供电 不安全不可靠。 第四部分从生产关系层面探讨电力短缺的根源之所在，这一部分 主要分为三个方面：一、制度供给滞后于制度需求是一客观规律；二、 规制失灵：三、规制改革。 第五部分简单说明了电力短缺对中国经济的负面影响，并提出了 一些粗浅的建议。 关键词：电力短缺经济学分析制度规制 c h i n a sp o w e ri sc h a r a c t e r i z e db ya1 0 p e r c e n t a g e o f s u r p l u si n1 9 9 9 a n da7p e r c e n t a g eo f s h o r t a g ei n2 0 0 4 w h a ti sm a g i c i st h eo c c l n t e n c e o ft h es e ts h o r t a g ea f t e rt h eo p e n i n go ft h ep o w e ra n dc o a lp r i c es y s t e m a n dt h er e f o r mo ft h ep o w e r s y s t e mf o c u s i n g o nt h ed e p a r t u r eo f f a c t o r y a n dt h en e tt h r o u g hc o m p e t i t i o n t h i sa r t i c l ei st op r o b et h er e a s o no ft h e s h o r t a g eo n a ne c o n o m i c a n a l y s i sb a s i sa n dt r yt oc o n c l u d e t h er e a s o na s ar e s u l to ft h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e nt h ep r o d u c t i v ef o r c ea n dr e l a t i o no f p r o d u c t i o n i nt h ec i r c l eo f p o w e rs y s t e m t h i sa r t i c l ec o n s i s t so f5c h a p t e r s c h a p t e r1d e a l sw i t hs h o r t a g ee c o n o m y t h ee c o n o m i ca n dt e c h n i c a l c h a r a c t e r i s t i c so f p o w e rm a r k e t ，t h es p e c i f i c i t yo fp o w e rp r o d u c t i o na n d t h et r a d i t i o n a lp o w e rm a r k e tm o d e li nc h i n a c h a p t e r2i sa b o u t t h ed e m a n do f p o w e r 3w a y sr e s p o n s i b l ef o rt h e p o w e rs h o r t a g e a r eg i v e n t h ed i r e c tr e a s o ni st h e r a p i d i n c r e a s eo f i n d u s t r y a n d p o w e r - c o n s u m i n g f a c t o r i e s t h ei n e f f e c t i v em o d e lo f r e s o u r c e s - - u s i n ga n dt h ea i r - - c o n d i t i o n e r s a taf u l l c a p a c i t yc a l l i n gf o ra d e e p r e a s o n c h a p t e r 3i so n ea b o u tt h es u p p l yo f p o w e r i ti sd i v i d e d i n t o3 p a r t s t h ep o w e rs h o r t a g er e s u l t sf i o m ( i ) n o tc o r r e c td e c i s i o n sa n dn o tr a p i d p o w e rp r o d u c t i o n ( i i ) t h e c o a r s er e l a t i o nb e t w e e np o w e ra n dc o a l ( i i i ) t h e u n s a t i s f a c t o r ys t r u c t u r eo fp o w e r s o u r c e c h a p t e r4i s a na n a l y s i so ft h er e a s o n so f p o w e rs h o r t a g ef r o mt h e a n g l e o ft h er e l a t i o no f p r o d u c t i o n t h r e e f a c t o r sa r ed i s c u s s e d ( 1 ) s y s t e ms u p p l y f a l l sb e h i n d s y s t e m d e m a n d ( 2 ) d i s u s e o f r e g u l a t i o n ( 3 ) r e g u l a t i o n r e f o r m c h a p t e r 5r e v e a l st h es i d ee f f e c t so nc h i n a se c o n o m y b y t h ep o w e r s h o r t a g e a n d s o m e s u g g e s t i o n sa r eg i v e n h e r e k e y w o r d s ： p o w e r s h o r t a g e e c o n o m i c a n a l y s i s s y s t e mr e g u l a t i o n 引言 0 1 研究的背景 中国是仅次子美国的世界第二大电力生产国，到2 0 0 3 年底，其 电力总装机容量约为3 8 4 5 亿k w h ，年发电量约为1 8 9 1 0 亿k w h 。历 史上，中国曾经历大规模的电力短缺和电力过剩。2 0 世纪5 0 年代， 电力供需平衡。2 0 世纪6 0 年代，中国开始经历长期的电力短缺，至 1 9 8 6 年短缺量超过了总发电量的2 0 。1 9 9 7 年，中国的电力供需再 次达到平衡，到1 9 9 9 年，电力过剩了约1 0 。总体上看，中国电力 工业发展迅速，7 年时间装机容量就从1 亿k - 增加到1 9 9 4 年的近2 亿k - ，之后5 年从2 亿k - 增加到1 9 9 9 年的近3 亿k w ，到2 0 0 4 年装 机容量将达到4 亿k w 。2 0 0 2 年，电力消费为1 6 3 8 6 亿k w h ，比2 0 0 1 年增长了1 1 6 ，电力消费增加了1 7 0 4 亿k w h ，增长的绝对量是历史 上最高的。2 0 0 3 年，电力消费又增长了1 5 4 ，增加了2 5 2 0 亿k w h ， 再创历史最高水平。2 0 0 2 年，1 2 个省( 直辖市、自治区) 的电网经 历了小规模的电力短缺，在夏季用电高峰期以及冬季枯水期限制或中 断过电力供给。2 0 0 3 年，电力短缺愈加严重，2 1 个省( 直辖市、自 治区) 的电网经历了电力短缺。其中，l o 个省( 直辖市、自治区) 的电网不得不在非高峰期对一些用户采取强制拉闸限电措施。火电厂 的发电小时由1 9 9 9 年的4 7 1 9 小时增加到2 0 0 2 年的5 2 7 0 小时，2 0 0 3 年达到5 7 6 0 小时。2 0 0 4 年以来，正如国家信息中心近日推出的中 国行业年度报告( 2 0 0 4 年) 指出，今年中国电力供需将进入最严峻 的时期，已从去年季节性、区域性缺电到今年的全年性、全网性缺电， 由缺电力不缺电量转为电力、电量双缺，供需出现了结构性失衡，停 限电范围由去年2 1 省区增加到2 4 个。据最新统计，今年全年全国用 电增涨1 3 ，缺口在3 0 0 0 万k - 左右，另据中电联合的电力供需监测 预警分析，今年一季度全国电力形势继续延续去年的紧张局面，而二、 三季度全国电力供求形势总体上将比一季度更加紧张，预计明后两年 电力供应形势依然会很严峻。 电力短缺是指在某一价格水平下，买主愿意购买的电能大于卖主 愿出售的电能的一种状况。就短期局部的缺电局面，发电厂可以加大 机组出力、增加设备利用小时和开启备用机组等方法手段来增加电力 供给，以满足电力需求。在备用客量不足的情况下。若电力需求增长 强劲，则会造成电力供给持续低于电力需求，这就是我们通常所指的 电力短缺。针对当前的电力短缺，本文主要运用了供需分析法、比较 分析法、博弈分析法、制度分析法、计量经济分析法以及规范分析法 和实证分析法对其原因进行了剖析，并尝试提出解决这一问题的有效 办法。由于以上这些分析方法都是经济上的一些基本分析方法，所以 笔者冒昧地将此文的名称冠之为“中国电力短缺的经济学分析”。 0 2 文献综述 由于电力短缺在发达国家很少发生，所以研究这一方面的参考文 献有限。虽然美国加州电力危机引起了世界的广泛关注，但总结其经 验教训却发现，加州电力危机与中国当前的电力短缺成因各异，而且 两者的体制环境和市场环境有着天壤之别。当然，加州电力危机也给 ， 我国以“厂网分开、竟价上网”为主要内容的电力改革以有益启示， 辟如系统运营机构不能完全隔断用户和发电商之间的联系，尤其是价 格信息的传导不能受阻( 我国目前就允许发电厂可以直供大用户) ： 要给予容量充分合理的回报，否则电力投资必将枯萎等等。针对当前 电力短缺这一特殊具体问题，本人查阅了当下国内众多专家学者及其 他有识之士的大量文献。下面主要根据本文的逻辑结构体系，对他们 的文献作粗浅归纳。 胡兆光在我国电力供需形势分析及对策一文中指出，我国高 峰供电紧张的原因主要有三点：一、国民经济快速增长；二、全国资 源优化配置能力不足；三、电网负荷率下降。同时他还提出了几点对 策建议：发挥电网在全国资源优化配置中的作用，大力加强需求侧管 理的工作等等。 高世宪在我国电力供应紧张原因分析一文中指出缺电的主要 原因有：一、电力投资不足，新增电力投产速度明显与电力需求增长 不相匹配；二、工业和高耗电产业高速增长；三、空调负荷快速增长； 四、电煤价格纠纷造成局部电煤供应紧张，进而引起中、西部地区 2 0 0 3 年上半年电力供应紧张：五、水电来水不足；六、电网输配不 足和突发事故，也是电力系统拉闸限电的原因之一；七、最重要的原 因在于对“十五”电力市场缺乏客观、公正的认识。同时他还提出了 下面七点政策建议：一、加强宏观经济调控，防止出现投资过热和经 济过热；二、兼顾电力发展和结构调整；三、以市场为导向，科学地 研究未来我国的电力市场；四、准备部分建设周期短的电力项目，以 应对经济的超速发展。同时，保持对需求变化的持续预测和跟踪，及 时对建设规模进行有效调整，建立及时、有效的电力预报预警机制； 五、对电力消费出现高速增长做好必要准备，加快电力建设步伐；六、 针对电力负荷变化特点，重点注意解决峰荷能力不足问题：七、加强 节电力度，力争使电力消费弹性系数逐渐降低。 林伯强在电力短缺短期措施与长期战略一文中指出，2 0 0 3 年电力短缺的主要原因有三点：一、装机容量增长持续低于电力需求 的增长；二、经济增长与电力需求结构调整：三、不利的天气条件。 同时他还构造了两个计量经济学模型，其一是电力消费与经济增长之 间的实证关系模型，其二是电力需求预测模型：并提出了我国电力产 业发展的长期战略：一、电力市场；二、电价；三、需求预测与系统 规划；四、克服电力过剩及短缺的长期战略；五、环境影响；六、投 资需求与融资问题。 周大地、高世宪等在电力重现短缺原因分析一文中指出，2 0 0 3 年夏天大面积缺电的原因有：一、新增电力投产速度明显与电力需求 不相匹配；二、工业和高耗电产业高速增长：三、空调负荷快速增长； 四、水电来水不足；五、电网输配能力不足和突发事故，也是电力系 统拉闸限电的原因之一；六、电煤价格纠纷造成局部电煤供应紧张， 是造成中西部地区2 0 0 3 年上半年电力供应紧张的原因之一。他们对 我国今后电力弹性系数的基本估计提出了一些看法，并提出了四点政 策建议：一、对电力消费出现高速增长做好必要准备，加快电力建设 步伐：二：、针对电力负荷变化特点，重点注意解决峰荷能力不足问题； 4 三、加强节电力度，力争使电力消费弹性系数逐渐降低；四、准备建 设部分周期短的电力项目以应急；同时，保持对需求变化的持续预测 和跟踪，及时对建设规模进行有效调整。 王改现在用电政策调整的多元视角一文中指出，国家用电政 策调整要适度，要着眼于长远，要有利于经济结构的调整和资源的有 效利用，不能头痛医头，脚痛医脚，要标本兼治。 耿莉在中国重回电力短缺时代一文中论证产业结构调整是避 免缺电的有效途径这一命题。 史玉波、顾峻源等在低效刺激电荒蔓延一文中指出，电力能 源的低效使用是造成我国电荒愈演愈烈的罪魁祸首，并提出了三点提 高能效的政策建议：一、要合理利用资源；二、改进电力规划和项目 审批体制：三、加强电力市场建设，发挥市场在资源配置中的作用。 张守和在电力发展与高耗能的规范一文中提出了规范高耗能 企业的发展，使电力发展有序进行的观点。 宋密在加强需求侧管理电力可持续发展的战略选择一文中 指出了加强需求侧管理的必要性，并就如何加强需求侧管理提出了一 些行之有效的看法：一、政府高度重视，不断加强政策扶持和引导； i 二、充分运用经济手段，调节电力供求关系；三、广泛采用先进技术 和设备，实施错峰避峰和节能；四、采取必要的行政措施，实现有序 用电；五、正确引导社会舆论，在全社会树立科学用电、合理用电的 基本理念。 刘亲民在缺不缺电都应加强需求侧管理一文中提出了不能单 纯把需求侧管理仅仅作为电力紧张时的应急手段，而应将其作为一种 促进电力工业可持续发展的战略选择的观点。 郗小林在电力发展预测应尊重规律一文中指出，当前的严重 电力短缺的重要原因之一是电力发展预测背离经济社会和电力发展 的规律。并根据国外电力发展的情况和我国未来经济发展与电力消费 增长的愿望。认为我国未来2 0 年，g d p 将可能保持超过8 的年均 增长速度，电力弹性系数将可能保持年均超过1 的水平。 赵晓在电力短缺根源在于管制失效文中论证了电力短缺的 深层原因在于电力行业管制失效。这一观点为笔者深入思考电力短缺 的原因时提供了有益的启示。 论述电煤短缺进而影响电力供应的文献主要有：电煤短缺原因 分析及解决途径( 聂艳丽，2 0 0 4 ) 、电煤能否走过严冬( 孙向方， 2 0 0 4 ) 、缺电? 缺煤? ( 南焱，2 0 0 4 ) 、透析电煤危机( 谢然浩， 2 0 0 4 ) 、改善电煤供应链( 杨海贤、李新威，2 0 0 4 ) 、山西电煤博 弈( 张然、方向，2 0 0 4 ) 。值得一提的是，于立、刘劲松在中国煤 电关系的产业组织学分析一文中认为煤电紧张关系产生的根源在于 煤电企业之间所形成的纵向价格双轨制，同时提出了纵向一体化是缓 解煤电紧张关系的有效途经的观点。 为优化我国的电源结构，世界原子能电站现状( 胡立业，2 0 0 3 ) 、 高超点加快核电发展步伐( 王炳华，2 0 0 4 ) 和核电出马缓解 电荒( 李陶，2 0 0 4 ) 等文章中都指出了我国核电发展的落后现状以 及光辉前景；何祚庥，王亦楠在风力发电力救济电荒一文巾指出 6 了我国风力发展潜力巨大，以及发展风电的一些障碍。 上面提到的文献资料大多都只从一个方面或几个方面提及了电 力短缺的原因。笔者在研阅上述文献的基础上发现，局部暂时的电力 中断可能有许多偶然因素，但全年性全国性的电力短缺乃至局部地区 电力危机背后必然有其共同的根源。这一共同的根源就是制度短缺。 笔者翻阅了制度经济学( 贺卫、伍心林，2 0 0 3 ) 、自然垄断产业 规制模式研究( 肖兴志，2 0 0 3 ) 、短缺经济学( 中译本) ( 亚诺什科 尔奈，1 9 8 6 ) 等文献。由于这些文献不是直接论述电力短缺这一问题 的，因此，笔者在此就没作具体归纳。 0 3 本文的框架及创新 本文共分为五章。 第一章简单阐述了短缺经济、电力市场的技术经济特性以及电力 生产的特殊性和我国的传统电力市场模式。 第二章从电力需求方面进行了研究，并指出工业和高耗电产业的 高速增长是造成电力短缺的直接原因，空调负荷快速增长导致一些地 区电力供应紧张和低效的能源使用方式是导致电力短缺的深层原因。 第三章从电力供给方面进行论述，论述又分为三个方面：一是决 策失误及新增电力投产速度滞后于需求增长导致供应总量不足；二是 煤电关系紧张导致电力供应不足；三是电源的结构不合理引起供电不 安全不可靠。 第四章从生产关系层面探讨电力短缺的根源之所在，这一部分主 要分为三个方面：一、制度供给滞后于制度需求是一客观规律；二、 1 规制失灵：三、规制改革。 第五章简单说明了电力短缺对中国经济的负面影响并提出了一 些粗浅的建议。 本文的可能创新之处：一、综合归纳了中国目前电力短缺的原因， 并把这现象上升到制度层面来分析；二、构造了一个简单博弈模型 来说明煤电行业双方“顶牛”的必然不可避免性。本文的不足之处在 于分析我国电力之所以会如此短缺的原因时，仅仅运用了一些宏观数 据来分析，缺少具体的案例来论证。 中国电力短缺的经济学分析 第一章短缺经济及电力市场的技术经济特性 1 1 短缺经济 纵观历史，经济短缺现象在各种经济中都广泛存在。2 0 世纪以 来，在战争时期的前苏联以及德、日等资本主义经济中，都出现过普 遍的商品短缺，在当今发达资本主义经济中也存在着能源短缺、人力 资本短缺等状况。在传统社会主义经济中，各类经济短缺现象更是随 处可见。 短缺这一名词并不深奥，就是物资等资源的缺乏，不能满足人们 需要的一种状态。用经济学术语来讲，就是需求大于供给。然而，短 缺经济，就不是一个很简单的名词了，因为它有产生于计划经济时期 的特定内涵。首次提出短缺经济这一概念的是匈牙利经济学家亚诺 什科尔奈。1 9 7 9 年科尔奈发表了其著名的论文资源约束型与需 求约束型体系，并于1 9 8 0 年出版其著作短缺经济学。科尔奈的 理论贡献在于，他将短缺现象抽象成理论概念，将原社会主义国家的 经济短缺现象上升成短缺经济命题，将人们观察到的经济短缺现象与 传统社会主义经济体制联系起来，并反过来用于对传统计划的经济体 制下经济运行的分析。他指出，社会上最常见的“短缺”其实是一种 体制现象，国家把企业的人财物，供产销都管了起来，企业没有自主 o 权，也不对企业的盈亏负责，这样就形成了国家对企业的“父爱主义” 和“软预算约柬”。o 软预算不仅仅指财政可以对亏损企业给予补贴， 还可以通过税收减免，银行贷款以及产品特殊定价来维持经营状况不 佳的企业。而“软预算约柬”又诱发了另一种体制现象即“投资饥渴 症”，因为“软约束”使得企业和地方政府不必去考虑投资后是盈利、 亏损还是破产，没有真正的风险机制，没有对投资需求的自我抑制， 这就必然形成如饥若渴的投资需求。 我国经过二十几年的改革开放。计划经济体制的根基已经动摇， 但是，由于社会主义市场经济的不完善，不成熟，短缺经济的经济体 制基础依然顽强存在。在大多数自然垄断产业领域内，由于国有产权 改革没有到位，政企尚未完全分开。软预算约束依然存在。在经济体 制的转轨阶段，软预算约束不会立即消失。只会改变其表现形式。在 单纯的传统计划经济体制下，软预算约束表现为企业的投资饥渴，而 在目前计划经济与市场经济双轨并存体制下，企业的预算软约束则表 现为不主动开拓市场，不愿意扩大生产和投资，这正是对国有资产保 值增值不负责任的表现。具体到电力产业则表现为，只要国家放松电 力项目审批，短平快的火电项目大干猛上，而新型的核电、水电等清 洁能源发电项目发展滞后。 另外，短缺经济的其他基础和土壤依然存在，这主要表现为，中 国经济总体上仍然没有最后完成丁二业化，1 9 9 7 年，中国人均g d p 为 7 0 0 美7 亡，第二产业占g d p 的比重为4 9 2 ，1 9 9 8 年4 2 1 1 ，这表 。亚诺什科尔奈，短缺经济学 ( 中译本) ，经济科学出版杜，1 9 8 6 年 1 0 明，中国经济水平尚在工业化的中期阶段，中国工业化水平与发达国 家水平尚存在较大差距。这种情况也说明，我国目前依然处在实施“赶 超型”经济发展阶段，大规模的固定资产更新与产业结构升级则是这 种战略的题中之意，这将是总需求扩张的深层基础。 就2 0 0 4 年我国的全年性、全网性缺电状况来判断，我国尚未摆 脱短缺经济，电力短缺现象只是其中的表现之一而已。 1 2 电力产业的技术经济特性 一、电力产品的准公共产品性质。电力产品有着与普通产品不同 的产品特征，它们之间最大的不同在于电力产品的生产者与消费者必 须以实体的方式链接一起，对电力产品供给以及需求的任何变化都会 在一个完整的网络中以光速传播开来。由于电力产品的基本不可储存 性，因此其供给与需求要求时刻保持平衡。另外，电力对于一个国家 的经济安全、经济的发展以及日常生活来说都是一种必需品。在短期 内，电力产品的需求价格弹性约为0 1 3 ，大大小予l 的水平。电力 产品与一般公共产品也存在着差别，公共产品的核心特征是非竞争性 和非排他性，而电力产品是一种可以形成价格的产品，因此电力产品 的共同必须性( 普遍服务性) 与价格的可形成性使其成为一种准公共 产品。在现代社会生活中，如果电力缺乏，对经济、社会的影响是非 常巨大的。2 0 0 3 年，世界上相继发生了“8 1 4 ”美加大停电、“8 2 8 ” 伦敦大停电、“9 1 ”悉尼和马来西亚大停电、“9 2 8 ”意大利大停 电，现代电网的特殊性使偶然的事件、局部的事故能够迅速波及整个 网络，并在相联的巨大电网间传递，大城市顷刻间陷入彻底瘫痪，经 。于良春、张伟，强自然垄断定价理论与中国电价规制制度分析，经济研究，2 0 0 3 年第9 期 l l 济损失难以计数。因此，电力产品( 电能) 在现代社会中具有战略重 要性。 二、网络特性。电力产业具有网络特征，即电力生产企业必须借 助于传输孵络( 电网) 才能将其产品或服务( 电能) 传递给用户，用 户也必须借助于传输网络才能使用企业生产的产品或服务。一般说 来，网络由多个结点和联系结点的连接构成，自身形成一个网状配置 系统，网络功能的体现和发挥就需要多个网络成分共同参与，电力产 业这种网络系统将产生较为明显的网络经济效应。一方面，网络系统 传输规模( 主要指消费者数量和距离分布) 越大，其所需的固定资本 投资也越大，电力产业中，电厂、电网的投资分别占总投资的6 0 9 6 、 4 0 。一般来讲，需求量越多，固定成本就可分散在每一需求上，因 而也越能收到网络系统的规模经济效应。另一方面，电力网络系统还 将产生较强的网络正外部效应，即网络的参与者越多，这个网络的价 值就越高。回 三、电力生产设备的资产专用性很强，有大量的沉没成本，除了 少数发电厂可以兼供热功能，基本上难以转换成其他产品的生产。 四、电力生产建设所需资金量大。时间长。电力产业属于资金技 术密集性产业，电力生产所需设备主要有发电和输配电设备。1 9 9 4 年，我国火力发电厂的建设成本是4 0 1 8 元k - ，而1 9 9 4 年，我国新 增火力发电容量为1 0 0 6 5 6 万h ，仅这一项所需资金就达4 0 4 亿元 左右。火电厂的建设至少需要三年，水电站的建设则需要更长的时间， 三水水电站工程，工期为1 7 年回。 五、规模经济和范围经济效益显著 。肖兴志，自然垄断产业规制改革模式研究东北财经大不出版社2 0 0 3 年1 9 2 0 。李道强、吴晓波电力的特殊性对电力市场结构的影响技术经济与管理研究，2 0 0 4 年 第4 期 1 2 所谓规模经济，是指企业产量增加的比例大于投入品增加的比 例，也就是说企业的平均生产成本随着生产规模的增加而下降。所 谓范围经济效益，是指企业的联合生产销售比单独生产销售能极大地 节约费用。国理论和经验证明，电力产业具有这两个特性。 六、基本技术经济标准具有统一性。由于存在着生产和配送方面 的网络经济效益和范围经济效益，电力产品或服务的基本技术经济标 准必须实现统一。否则，所谓联合生产、联合销售及配送势必会遇到 不可逾越的技术障碍。如果各电力公司在供电电压、频率、额定功率 等方面缺乏统一标准的话，那么无疑会造成产业和销售系统的混乱， 并且直接导致重复投资和资源浪费。 另外，电力生产过程中有很高 的安全要求。电力生产过程中，涉及到很多高温、高气压、高电压的 设备，如果没有安全，后果不堪设想。我国有一整套强制性规章来保 证电力生产安全。 1 3 电力生产的特殊性 ( 1 ) 电力的质量标准。对普通用户来讲，电力的质量主要用三 个指标来衡量：频率、电压、供电可靠性。 电力系统是由发电、输配电、用户组成的，系统中的所有设备都 是根据国家关于电力的频率和电压标准设计制造的，如果实际运行的 频率或电压不合格，就会损坏系统中生产和用电设备，比如绝缘击穿、 轴承磨损等。 频率是由发用电的平衡( 即有功功率的平衡) 决定的，电压是由 无功功率的平衡决定的，在一个电网中，前者是全网平衡，后者是局 。斯蒂格利茨，经济学( 第二版) ，中国人民大学出版社，20 0 0 年，2 4 6 ，3 2 5 。肖兴志自然垄断产业规制改革模式研究东北财经大学出版社，2 0 0 3 年，2 0 。肖兴志自然垄断产业规制改革模式研究东北财经大学出版社，2 0 0 3 年，2 1 1 3 部平衡。 供电可靠性是一年之中持续供电时间占全年时间的百分比。如果 供电可靠性差经常停电其危害性是很明显的；生活和生产都不能 正常进行。 可见，电力的质量并不是静态的，它是动态的，对电力质量的监 督必须二十四小时全天候进行。 ( 2 ) 发电。发电是指将其他形式的能源转变为电能的过程，是 由发电机组完成的。对目前的大型互联电网来说，一个电厂是无法单 独保证频率和电压的。合格的频率由发用电平衡来保证，而用电负荷 是随时变化的，这就涉及如何将用电负荷的变化分摊给每个电厂承担 的问题，这不是由一个电厂所能解决的。一个发电厂也不能对离自己 很远的地方的电压进行监视和调节。电力系统中。电压问题是用无功 功率“就地补偿”的原则来解决的。对于本地的电压，发电机都有一 个自动调节系统来保证。 对整个电力市场来说，发电厂只能解决电力的“数量”问题：即 提供一定的有功功率和无功功率，却不能保证其质量。 ( 3 ) 输电和配电。输电和配电是将发电机发出的电力送到用户 的用电设备的通道，与普通商品通道一样，它也有输送限额。也就是 “拥塞”的问题。同时，输电和配电网配置了很多自动装置和继电保 护装置，用来提高用户用电可靠性；并安装了很多无功功率补偿装置， 用作调节用电电压的手段。 电力在电网上的流动，是不能随意支配的，是符合电学物理规律 的，这与其他商品的物流通道不同。解决电网“拥塞”问题、改变输 电线路上的电流大小的主要方式有三种：调整相关发电厂发电功率、 强制改变负荷的分布、改变电网的接线方式，其中最常用的是前二者， 第三种方法的技术要求比较高、涉及面广，不会经常采用。由于电网 上不确定因素很多，很难事先精确计算出电网上电流的分布，给“拥 塞”问题的解决也造成了困难。 ( 4 ) 电力系统运营。从以上分析来看，发电厂解决了量的问题， 输配电网解决了电力的输送通道问题，但都没法解决电力的质量问 题，它们只提供了保证质量的手段。那就要求由一个机构来统一使用 这个手段，来保证电力的质量：不停调整发电机的有功功率，使之与 不断变化的用电负荷平衡，保证频率；调整发电机的无功功率和电网 上的无功功率补偿设备，以保证电压；还要合理安排运行方式、及时 处理设备缺陷及事故、消除输电线路的“拥塞”等，以保证供电的可 靠性。这个机构就是系统运营机构( s y s t e mo p e r a t o r ) ，国内称为电 力调度机构。调度机构的工作特殊之处主要有以下三个方面； 运行方式 运行方式指电网上所有发电机组、输配电设备等电力生产设备的 运行安排。因为电力的重要性和不可存储性，电力生产设备运行的安 排一定要有裕度，防止在事故情况下发生大面积拉限电、甚至发生电 网崩溃，以保证电力的可靠性：但电力生产是资金密集型生产，所以 裕度也不会非常大，是有限的。另外，由于安全性的要求，电力生产 设备必须定期维护，如果有缺陷必须及时处理，避免情况恶化。这就 要求提前合理安排电力生产设备的运行方式。 用电负荷及其预测 用电负荷是无时无刻在变化的，用电负荷的变化与天气、生产的 发展水平、人们的作息规律等诸多因素有关。 电力是基本不可存储的，要保证电力供应的数量和质量，首先就 要预测用电负荷。但用电负荷预测总是有偏差的，而且预测时间越长， 偏差越大。用电负荷预测一般分为长期负荷预测( 一年以上) 、中期 负荷预测( 一月以上) 、短期负荷预测( 一天以上) 、超短期负荷预测 ( 一天以内) 。长期负荷预测是电力生产设备规划建设的重要依据； 中期负荷预测和短期负荷预测主要是为了合理安排电力系统的运行 方式；超短期负荷预测的预测周期一般是5 到1 0 分钟，调度员根据 超短期负荷预测，调整发电机的有功功率，保持发用电平衡，保证电 力的频率。 调度命令的权威性 从以上分析可以看出，一个电力系统中所有电力生产设备必须接 受运营机构的调度命令，协调一致地运行，这样才能保证电力的质量。 这调度命令包括对发电功率的调整、输配电线路运行方式的调整，当 所有发电机组都已经加足有功功率，而用电负荷还在增加时。运营机 构甚至可以通过拉限电来调整用电负荷，以保证发用电平衡。 1 4 传统的电力市场模式 传统电力市场模式介绍回 如上所分析，电力市场的生产消费过程是这样的： 可见，如果在电力市场中有不同的市场成员，那么拥有运营机构 的成员无疑将拥有极大的优势，比如发电厂的发电量、输电线路的输 送限额等都由运营机构来确定，其他成员很难与其竞争。 当电力工业刚起步时，属于小型电网，其边际成本是随规模的扩 大持续降低的，这也是常说的“自然垄断的经济特性”。 技术上和经济上的特殊性，使得世界上大部分国家和地区的电力 。 业成了政府管制下的垄断经营工业，也就是常说的“传统电力工 。李道强、昊晓波电力的特殊对电力市场结构的影响技术经济与管理研究、2 0 0 4 年第 4 期 1 6 业”。 图1 4 第二章中国电力短缺需求方面的原因分析 2 1 工业和高耗电产业高速增长是造成电力短缺的直接原因 上世纪9 0 年代中后期，我国进入经济增长周期的低谷，高耗电 的钢铁、化工、建材等重化工产业发展缓慢，低耗电的轻工、家电等 产业迅速增长，第三产业在g d p 中的比重增高，电力消费增长显著放 慢，电力弹性系数( 是指一个国家或地区的电力消费增长率与g d p 增 长率之比) 从1 9 9 5 年的0 9 2 持续下降到1 9 9 8 年的0 3 6 。然而，随 着1 9 9 8 年后国家实行积极的财政政策，促进经济增长，加大基础设 施建设，工业化和城市化进程明显加快，重化工业产品需求明显增加。 我国电力市场自1 9 9 6 年下半年开始，就呈现供过于求的态势， 。张守和，电力发展与高耗能的规范攀技花学院学报，2 0 0 4 年第2 1 卷第3 期 1 7 1 9 9 8 年全国发电量只增长2 0 7 ，创3 0 年来新低，净增发电量只有 3 2 8 亿k - h 。与此同时，1 9 9 8 年全国火电机组平均利用小时只有4 9 0 0 小时，比1 9 9 7 年下降了2 1 4 小时，比1 9 9 5 年下降了5 5 4 小时，随之 而来的是电力企业经营困难。有的老电厂已到亏损的边缘，新建电厂 也面临着投产即亏损的境地，加之当时经济也不景气，在这样的背景 下，上至国务院，下至电力部门、地方政府开始考虑出台鼓励用电的 政镶。1 9 9 8 年9 月，国务院以国发 1 9 9 8 3 2 号文件发出通知，批转 国家经贸委、国家计委关于停止执行买用电权等有关决定的意见， 决定停止执行若干限制用电的规定，鼓励全社会用电。1 9 9 9 年国 家电力公司根据国务院有关领导的指示，对冶金等国有重点企业实行 电价优惠。接着，各省、自治区、直辖市政府和电力部门也相继推出 了电价优惠政策。值得注意的是，在这些鼓励用电政策中。重点是鼓 励高耗能产业用电。 国家电网公司战略规划部副主任欧阳昌裕分析认为，高耗能行业 的快速增长有三个方面的原因：一是国际分工加快，部分离耗能产业 向中国国内转移；二是国际、国内的需求比较旺盛，所以发展高耗能 行业能够获得更大的利润；三是跟电力行业本身有关，在电力富裕的 情况下，从1 9 9 8 、1 9 9 9 年开始对高耗能行业实旖了优惠电价。o 在需求和优惠政策的双重刺激下，受利润的驱动，我国高耗能行 业发展较快，主要高耗电产品产量的增长速度高于全国g d p 的增长速 度。1 9 9 9 - - 2 0 0 2 年间，生铁、钢、成品钢材、水泥、l o 种有色金属 年均增长工率分别为1 0 8 、1 3 5 、1 6 6 、8 2 和1 4 4 ： 而同期 全国g d p 的增长速度为7 1 、8 1 、7 3 、8 。经济结构重型化， 俑期 第“ 年第期 4kl卜l 如弗，加牟 理，管息加 业信， 企济力蝴酸聃 埔 国中中 张析角紧分视电因元供原乡剧张的加紧整业应调行供策能力政耗电电尚国用我u，裕，现昌宪改阳世 王欧高 o o 进而用电结构重型化，导致电力需求增长迅猛：1 9 9 9 年全社会用电 量增长了6 9 ，2 0 0 0 年1 1 4 ，2 0 0 1 年8 6 ，2 0 0 2 年1 1 6 ，2 0 0 2 年工业用电中，用电增长第一位的是钢铁行业，增幅达2 0 ：其次是 有色化工、建材，用电增幅均超过1 2 ，四大行业用电增加量占工业 用电增加量的4 1 8 ，高耗电行业成为电力消费增长的主要行业。从 全社会用电量构成来看，2 0 0 2 年全社会用电共1 6 2 0 0 亿k w h ，第二产 业是我国用电大户，用电量占总用电量的7 3 ，一产用电占3 6 4 ， 三产用电占1 1 1 ，补充一点，工业用电构成中，重工业用电大约占 了7 6 。 由于工业尤其是高耗能行业的高速增长，使得工业用电量的比重 由1 9 9 8 年的7 1 5 上升到2 0 0 2 年的7 2 4 ，呈现出1 9 9 7 - - 2 0 0 2 年 g d p 年均增长7 7 ，而全社会用电量年均增长8 1 的高增长势头， 使得这5 年中年均电力弹性系数达到1 0 5 ，2 0 0 2 年的电力弹性系数 为1 4 9 。从2 0 0 2 年下半年起，经济脱离增长周期底部，进入新一轮 高速增长阶段。2 0 0 3 年上半年g d p 增长8 2 ，用电量增长了1 5 4 3 ， 电力弹性系数高达1 8 8 。在需求增长迅速的情况下，电力供给又滞 后，进而造成了2 0 0 3 年、2 0 0 4 年的供需缺口。 另外，工业用电需求的持续高速增长也反映我国目前已开始进入 工业化发展的中期阶段重工业化时代。2 0 0 3 年我国人均g d p 达 到1 0 0 0 美元，标志着我国经济正由温饱向小康迈进。在2 0 0 3 年9 1 的经济增长中，第二产业贡献了6 5 个百分点，贡献率高达八成，g d p 和工业双趋“重化工业”。重化工业是工业化进入中后期，工业内部 结构演变的必经阶段。在工业化过程中，工业内部结构变动一般是从 轻工业的发展起步，然后逐渐向基础工业为主的重工业转移，进入以 原料和能源工业为中心的发展阶段。汽车、钢铁、机械等制造业和房 地产、煤炭、电力等行业的前向和后向产业的高速发展是我国进入 重化工业时期的重要标志。o 2 2 空调负荷快速增长导致一些地区电力供应紧张 电网负荷率是描述电力负荷特性的重要指标，负荷率高意味着负 荷曲线比较平缓，峰谷差较小，电网需要的发电设备调峰容量小，从 而可以提高发电设备的利用率，这对电网的安全运行及经济效益都有 益。随着我国城市化进程的加快，人们生活水平的提高和用电结构的 变化，居民用电比重略有上升。1 9 9 6 年城乡居民生活用电仅占全社 会用电量的1 0 7 ，而2 0 0 2 年则上升到了1 2 2 。城镇居民用电的增 加，不仅表现在用电量的增加，更重要的是带来了季节性用电高峰问 题，导致用电时间不均衡日趋严重，出现了高峰电力负荷增长大于用 电量增长的状况。o 据了解，华东电网中上海空调负荷估计为5 5 0 万h ，占总电力负荷的4 0 左右：江苏空调负荷估计4 0 0 - - 5 0 0 万k w ， 占总电力负荷的1 4 一l 3 ，这种负荷受气温变化影响极大，因而持 续用电时间较短，空调性负荷高峰使夏季气候变化对电力供需平衡的 影响加剧o 。就全国情况来看，2 0 0 2 年全社会用电量增长了l 1 6 ， 而全国各大电网最大负荷平均增长了1 3 ，2 0 0 3 年前两个月，华东电 量增长2 3 8 3 ，电网最大负荷增长2 5 6 7 ：华中电量增长1 6 8 4 ， 电网最大负荷增长2 1 4 2 ：西北电量增长1 5 8 ，电网最大负荷增长 了2 1 8 8 ：东北电量增长l o 8 8 ，电网最大负荷增长了1 5 3 6 ，高 峰电力负荷增长大于用电量的增长会导致电网负荷率下降、峰谷差拉 大、发电设备利用小时数一卜降、发电煤耗增加、发电成本上升、电网 。耿莉，中国重回电力短缺时代中国经济信息，2 0 0 4 年第14 期 。胡兆光，我国电力供需形势分析及时策宏观经济研究，2 0 0 3 年第8 期 。周大地、高世宪等，电力重视短缺原因分析中国经贸导刊，2 0 0 4 年4 期 2 0 调峰困难、供电可靠性下降及高峰时段拉闸限电等系列问题。空调负 荷的这种特性，致使低谷时段约束发电设备的出力，而高峰时段发电 设备调峰容量又不足，导致一些地区电力供应紧张。 2 3 低效的能源使用方式是导致电力短缺的深层原因 作为有着清洁、便于运输和控制等优点的二次能源，电力是现代 社会文明的基础，因此，消耗单位电力所生产出的g d p 水平，标志着 一个国家( 地区) 的经济可持续发展能力与能源利用水平。1 9 9 9 - - 2 0 0 2 年全国单位电能( 按发电量计算) 产值，即每千瓦时创造的国内生产 总值分别是6 7 8 元、6 6 3 元、6 5 3 元和6 2 5 元，2 0 0 3 年单位电能 产值只有6 1 2 元。2 0 0 3 年与1 9 9 9 年相比，每千瓦时创造的国内生 产总值下降了0 6 6 元。换句话说，2 0 0 3 年与1 9 9 9 年相比，就创造 国内生产总值本身而言，电“不值钱”了。1 9 9 9 年6 5 的发电增长 量确保了当年国内生产总值增长7 0 ，即每增长1 的发电量支撑 1 0 8 的国民经济发展速度：而到了2 0 0 3 年，国内生产总值增长9 1 ， 却需要1 5 3 的新增发电量，即每增长1 的发电量只能使国内生产总 值增长0 5 9 ，与1 9 9 9 年相比，发电量对国民经济的支撑能力下降 了0 4 9 。同理，如果按1 9 9 9 年的水平测算，2 0 0 3 年只需要电力增 长8 4 就能确保增长9 1 的国内生产总值，而实际上增长了1 5 3 ； 相应地，2 0 0 3 年发电量达到1 7 9 3 0 亿k w h 就行了，而实际上达到了 1 9 0 8 0 亿k w h ，相差1 1 5 0 亿k w h 。如果l k w h 电需要标准煤4 0 0 克， 等于多消耗标准煤4 6 0 0 万吨。以上分析说明，由于当时以电力消费 增长拉动经济增长，确保g d p 达到一定增幅的指导思想，导致用电政 策的调整忽视了对经济结构的影响，忽视了电能的合理利用，忽视了 资源的利用效率，经济增长了，单位电能创造的g d p 却下降了，一句 话就是“用资源换发展”o 。 众所周知，我国的人均资源占有量很低，可是我国经济增长的电 力成本比国际水平高出许多。表1 对比了2 0 0 0