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电气化发展的国际比较及对我国的启示

北极星电力网新闻中心  来源:能源研究俱乐部    2018/7/2 9:04:11  我要投稿  
所属频道: 火力发电  水力发电  核电   关键词: 煤炭 电气化 新能源发电

北极星火力发电网讯:党的十九大报告中指出:“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。”电能作为清洁能源最主要的利用方式,将成为推进能源革命的关键环节。本文重点分析世界主要国家的电气化发展历程,总结相关历史规律,以期“他山之石”对我国能源电力发展有所启示。

一、主要国家电气化发展指标对比

电气化可定义为能源需求向电力转化的过程,也就是用电力替代其他形式能源并带动电力需求不断增长的过程。电气化程度,即社会经济发展对电力的依赖程度,通常用2个指标来衡量:一是发电能源占一次能源消费总量的百分比(发电用能占比),它反映电力在能源系统中的地位;二是电力占终端能源消费总量的百分比(终端电能占比),用来度量各类用户的电力消费水平,反映电力对社会经济发展的作用。

(数据来源:国际能源署)

图1 世界主要国家发电用能占比对比

1. 全球发电用能占比经过前期快速提升,近期进入平稳发展阶段,发达国家普遍高于发展中国家。发达国家发电用能占比在经历了快速提升阶段后,普遍在20世纪80、90年代步入平稳阶段;近几年,受页岩气革命、经济危机、弃核政策等影响,部分发达国家发电用能占比出现小幅波动。发展中国家的发电用能占比一直处于提升阶段,特别是包括我国在内的金砖国家,经济社会持续快速发展,能源生产侧电气化水平已快速攀升至OECD国家水平。

2. 全球终端电能占比长期保持“稳步提升”态势,发达国家增长放缓,新兴市场国家快速提升。发达国家整体电气化水平提升放缓多受产业结构持续调整、替代能源竞争力增强等因素的影响,处于工业化后期的发达国家终端电能占比普遍在20%~25%区间波动。发展中国家受工业化进程推动,终端电能占比迅速提升,成为全球终端消费侧电气化水平稳步提升的主要动力。在金砖国家中,我国终端电能占比仅低于南非。

(数据来源:国际能源署)

图2 世界主要国家终端电能占比对比

二、电气化发展主要影响因素分析

1.从不同电源品种角度考虑影响发电用能占比的主要因素:煤炭、水能、核能的广泛利用促进电气化水平快速提升,非常规油气的兴起放缓了其提升速度,但上述能源发展都一定程度受到资源、环境、生态、安全等因素的限制。

(1)煤炭面临碳减排巨大压力。对于煤炭资源丰富的国家,比如我国和印度,21世纪前,煤炭的电气化利用是发电用能占比提升的主要推动力,但其高碳特性短时难以改变,无法仅靠煤炭清洁化利用支撑能源转型。未来,受限于气候变化、环境污染等重大能源发展挑战,各国已经制定了相关控煤政策。

(数据来源:国际能源署)

图3 印度发电用能占比

(2)非常规油气开采环节存在环境和生态影响。随着页岩革命的不断推进,近十年,页岩油、页岩气、可燃冰等非常规油气产量大幅提升。以美国为代表,2006~2016年页岩气产量增加十倍,促进了化石能源的非电利用,发电用能占比持续下降。然而,页岩油气开采过程中所带来的水资源占用、水污染、地质灾害等多种环境问题仍没有很好的解决途径;可燃冰开采过程中也面临生态环境破坏和温室气体排放等问题。

(数据来源:国际能源署)

图4 美国页岩气产量与发电用能占比变化情况

(3)水电受资源潜力、生态保护制约。水电作为一种清洁能源,对于水电站址资源丰富的国家,可以以此提高一定比例的电气化水平,比如巴西。之后,水电的进一步开发将受到资源约束、开发成本升高(特别是移民成本)、生态环境保护等多种因素限制,未来不能完全支撑能源转型的目标实现。据统计,由于移民、环保成本的快速上升以及远离用电负荷区等因素,新建的水电站电价早已超过普通火电站。

(数据来源:国际能源署)

图5 巴西发电用能占比

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