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当“印度制造”遭遇电力短缺

发布时间:2023-10-17 浏览数:0

印度的发电技术更新换代比较慢且不掌握最先进的超超临界火力发电技术。如果不能突破火电技术壁垒,印度的制造业在电力供应上就难以获得成本优势

印度原有的电网容量和市场框架无法适应可再生能源发电的快速增长,风能和太阳能项目产生的电力由于缺少需求或传输基础设施而被浪费

印度目前已将特高压输电技术作为重要发展方向,但如何获得并在国内普及该技术仍是一个挑战

如果无法在全国多数地区确保稳定的电力供给,印度的制造业发展只能限制在少数邦的少数地区,其大规模发展制造业的雄心或只是镜花水月

印度总理莫迪就任后,很快就提出了“印度制造”概念,他将发展制造业作为国家重点战略,希望将印度打造为全球“制造业中心”。与此同时,一些西方国家也在积极培养印度等国以重组全球产业链。

对于工业生产而言,稳定的电力供应是必不可少的条件。前不久,印度电力部长库马尔·辛格表示,印度已经成为电力盈余国家和电力净出口国。尽管如此,印度很多地区仍然面临缺电断电问题。作为仅次于中美的世界第三大发电国,印度工业发展仍受困于不稳定的电力供应。

依赖煤炭影响电力稳定

印度主要依靠煤炭发电,煤炭发电量占总发电量约74%。截至2023年3月,印度煤炭发电装机容量约占总装机容量49.7%。库马尔·辛格2022年9月接受采访时表示,印度将继续依赖煤炭来满足日益增长的能源需求,计划在2030年前将燃煤发电规模扩大约四分之一。对煤炭发电的过度依赖,使印度的发电环节很容易面临两方面的问题。

一方面,容易因为煤炭短缺引发供电危机。

印度是世界第二大煤炭生产国和消费国,约四分之三煤炭产自国内,四分之一煤炭依赖进口。这意味着国内外因素均可能导致煤炭短缺,进而影响电力的稳定供给。2022年5月,印度发生供电危机,几乎波及全国,当年二季度电价同比上涨了10%。根据印度民意调查机构对超过2万人的调查,三分之二的家庭表示会突然遭遇停电,三分之一的家庭报告每天停电约两小时或更长时间。主要原因是随着国际煤炭价格上涨,印度煤炭进口商大幅降低了进口量,同时国内产出未能及时增加,出现了长达数月的煤炭短缺。媒体报道称,当时印度173座发电厂中有108座的煤炭库存处于极低水平,当夏季用电高峰来临时,电力需求快速增长,引发了电力危机。

印度畸形的煤炭定价机制放大了煤炭的供需矛盾。印度发电商通过多种渠道购买煤炭,定价系统较为混乱。印度国有配电公司为应对自身财务困境将向发电厂延迟付款作为操作惯例,也导致发电厂缺少资金储备足够的煤炭。

另一方面,印度落后的火力发电技术制约了其发电能力。

印度的发电技术更新换代比较慢且不掌握最先进的超超临界火力发电技术。该技术是一种高温高压状态下的发电方式,可以充分利用燃料热能,进而提高燃料利用效率。火电技术越强,发电成本越低。如果不能突破火电技术壁垒,印度的制造业在电力供应上就难以获得成本优势。

目前,超超临界火力发电技术掌握在中国、美国、德国和法国等少数国家手中,其中有的国家已做出未来海外投资“退煤”承诺,有的国家已退出新建煤电市场,意味着该项技术未来几无对外转移可能。以印度目前的科技水平来看,想要自力更生突破超超临界火力发电技术进而降低工业制造成本恐怕并不容易。

此外,在全球能源低碳转型的大趋势下,发达国家已经打出“工业脱碳”牌,并谋求对高污染、高耗能、高排放的发展中国家征收“碳关税”,以拉高其制造业成本和贸易成本,维护自身的工业领先地位和市场地位。这意味着,如果印度不能尽快转变能源利用模式乃至发展模式,其制造业就难以获得竞争优势,印度打造全球“制造业中心”的梦想就难以照进现实。

可再生能源发电难以大规模应用

为增加能源供给、缓解电力短缺,印度政府积极推动可再生能源开发利用,可再生能源发电增长迅速。2019~2022年,印度可再生能源发电量占总发电量的份额由9.4%提升至11.6%。截至2023年7月,印度包括大型水电在内的可再生能源总装机容量为179.3吉瓦。但印度在可再生能源开发利用上仍然面临多种制约,在工业发展中难以大规模应用。

首先,可再生能源发电稳定性相对较差,发电成本较高。电网运营商无法完全依赖可再生能源,需要将化石燃料发电作为备用容量,或者在可再生能源发电不足时为消费者提供补偿、减少用电需求。对印度来说,这将增加可再生能源的发电成本并降低发电厂绿色转型的主动性。

其次,可再生能源发电难以有效接入现有电网。印度原有的电网容量和市场框架无法适应可再生能源发电的快速增长,风能和太阳能项目产生的电力由于缺少需求或传输基础设施而被浪费。为推动可再生能源开发利用,印度需要对电网管理方式进行深层次改革并升级电网系统。此外,印度电力分销公司财务状况不佳且与煤电经销商签订了长期合同,因而不愿增加可再生能源合同。

再次,清洁能源开发面临环境审批等障碍。印度喜马拉雅山区水电资源丰富,但水电开发进展缓慢。印度的水电项目需要经过环境保护相关部门三个不同委员会的批准,过程繁琐又耗时,有时候不得不暂停项目建设以等待获得许可,大大增加了项目的实施成本。大型项目寻求环境审批还需要举行公众听证会,有的听证会曾因旷日持久的谈判和补偿要求导致气氛十分紧张。在土地问题上,发展太阳能发电项目需要选择光照较强、空气质量较好的大块区域,但是印度的土地为私人拥有,征地难度较高。

最后,可再生能源开发利用存在资金和技术短板。国际能源署(IEA)预计,到2040年印度开发利用清洁能源技术所需额外资金将达1.4万亿美元,约为印度当前GDP的一半,高于既定政策方案中的资金规模。印度多数国有银行和金融机构主要为煤电项目提供融资服务,可再生能源融资成本高于欧美类似项目。印度风电领域的融资问题尤其突出,高额的贷款成本使产业扩张能力受到了很大限制。印度议会能源常务委员会(SCE)2019年的报告称,印度新建煤电厂平均成本约为8000万卢比/兆瓦,水电厂约为1亿卢比/兆瓦。从初期成本来看,水电项目对开发商而言利润较低。

电力系统积弊重重

印度的供电环节受到硬件和软件两方面因素的制约。一方面,印度电力基础设施投资不足且技术更新缓慢,输电损耗严重;另一方面,印度电力市场参与者众多,各自为政,缺少统一调度,很多参与者仅看重短期利益忽略长远发展。

一是电力基础设施老化严重、技术落后。

印度电力设备和电力线路老化严重,缺乏继电保护和危机处理能力,传输损耗率高,电力控制系统落后,无法满足日益增长的电力需求。印度输配电环节平均电力损耗接近25%,远超10%的全球平均水平,大约是孟加拉国、斯里兰卡等国的两倍,中国、美国的四倍,部分地区甚至达到50%。

印度的高压输电技术也有待升级和更新。其主干电网电压等级不高,抗故障能力差,难以适应当前的输电容量和输电距离。为解决这一问题,印度目前已将特高压输电技术作为重要发展方向。但印度如何获得并在国内普及该技术仍是一个挑战。

印度政府正在积极推进电网建设和升级,而高企的财政赤字将在一定程度上制约其投资能力。2022~2023财年,印度中央政府财政赤字占GDP比重为6.4%,虽然低于2021~2022财年的6.7%,但仍明显高于疫情前2019~2020财年的4.6%和2018~2019财年的3.4%。各邦财政赤字的情况更为糟糕。

二是畸形的定价系统制约了配电公司的投资能力。

印度零售电价是由各邦电力监管委员会制定的。各邦政府将优惠电价作为赢得民众选票的重要武器,导致配电公司从发电厂购买的电价甚至高于终端零售电价,配电公司不得不蒙受损失,依靠政府补贴艰难度日。

尽管零售电价低廉,印度民众的偷电现象却十分严重,大量贫民私自从公共电网拉线用电,进一步增大了配电公司的损失。印度农村电气化集团曾透露,农村电力盗窃量占配电总量比例已经超过27%。

高额亏损导致各邦配电公司财政状况不断恶化,不得不削减对发电、电网和消费者计费基础设施的投资,也缺乏动力和能力进行设备维护、升级和扩容,由此形成了恶性循环。而各邦政府由于花费了大量资金补贴配电公司,也缺少能力大规模升级电网。受选举政治影响,印度的电力定价制度难以改变,将拖累其改善供电状况。

三是需求剧烈波动增大了电网供电压力。

印度不同季节用电需求差异明显,给输电基础设施的承压能力和电力稳定供给带来了巨大挑战。由于某些时段如夏季电力需求的增长超过了可调度发电量的增长,印度的输电系统面临比较大的压力,反映在传输系统上就是电网频率低于最低目标水平。印度电力系统中负荷系统不平衡引起的频率波动,很容易导致频繁停电。

四是印度的电力系统缺乏统一调度。

印度电力部门在发电、输电、交易和配售等环节参与者众多,缺乏统一管理。印度电网管理分为中央和邦两层,中央政府的国家电网公司管理跨区、跨邦输电线路;邦政府的输电公司管理各邦输电网。印度的调度系统包括全国调度中心、五个地区调度中心及29个邦各自的调度中心,缺乏统一调度管理机制,集中运行管控能力低下。各邦不服从中央调度管理,国有电力公司、私人电力公司、商业园区和私人住宅等不同供电商拥有不同供电线路、各自为政。除制度障碍外,印度的5个地区性电网虽然在2013年整合为全国性系统,但是地区间电网传输连接仍然存在问题,印度的电网切换控制技术数年来几乎没有提升。这些问题导致发电充足的地区难以将电力高效输往用电需求较高的地区,影响发电项目效益。尽管跨邦能源交易论坛不断增多,各邦仍然倾向于从邦内采购绝大多数能源。这意味着即使泰米尔纳德邦可能正在削减过剩风能,邻近的卡纳塔克邦正在提高煤炭产量弥补能源短缺,这两个邦却不进行电力交易。卡纳塔克邦将为污染严重的煤电支付昂贵的费用,而泰米尔纳德邦风电运营商的清洁能源将被浪费掉。

电力区域协调的深层障碍是,无论从长期来看能节省多少成本,国有公司都倾向于优先考虑短期利益。例如保持对能源调度的个性化控制,而不是将自己投入更加集中的系统中。造成这种脱节的原因是印度数十年来一直存在政治控制。印度的电力公司首先是政治工具,其次才是公用事业。同时,企业倾向于关注短期内如何避免收入损失而不是长期利益。这意味着即使参与区域协调所需的输电基础设施投资将随着时间的推移被节省下的资金所抵消,企业也不愿意选择投资。企业宁愿建造更多的燃煤电厂,而不是进行必要的改革和投资,减少电网损耗并充分利用潜在的可再生能源装机容量。

总体来看,印度供电总量虽然较为可观,但不同地区差异明显。印度南部、东北部及北部地区电力缺口尤为明显,西部与东部地区电力供应则相对充沛。除古吉拉特邦、马哈拉施特拉邦等经济发达地区可以24小时供电外,多数邦用电高峰时常发生断电情况。为维持正常工业生产,投资量较大的产业园区大多需要自备电站,部分企业特别是制造业企业需配置小型发电机组和断电保护系统等,这无疑增大了企业的投资成本。

能源需求快速增长的挑战

印度是世界第三大能源消费国。随着经济快速发展,其电力需求与日俱增。2012~2022年间,印度一次能源消耗年均增长率为8%。随着经济复苏,2022年印度电力需求增速更是达到8.4%。

未来,印度能源需求会进一步增长。印度经济发展此前主要依靠以信息技术外包为主的服务业,制造业相对不发达,工业占GDP的比重仅为22.2%,明显低于服务业的62.7%。随着人口快速增长,印度希望发展制造业、推动工业化进程,以增加就业并促进经济增长。这一发展战略意味着更高的能源需求。国际能源署2021年预测,未来20年印度能源需求增长将占全球能源需求增长的25%,成为“全球能源需求增长中心”。印度预计2030年超过欧盟,成为世界第三大能源消费主体,其中煤炭消耗全球占比将由2019年的11%增至14%;到2040年,印度能源消耗翻番,其中石油需求增长74%,天然气需求增长两倍多,煤炭需求增长31%。

在这种情况下,印度的电力供应将持续面临挑战。如果无法在全国多数地区确保稳定的电力供给,印度的制造业发展只能限制在少数邦的少数地区,其大规模发展制造业的雄心或只是镜花水月。
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