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中国能源电力转型将呈现十大趋势

北极星电力网新闻中心  来源:中国能源报  作者:王志轩  2019/1/9 9:18:05  我要投稿  
所属频道: 风力发电   关键词: 能源转型 可再生能源 风力发电

北极星风力发电网讯:改革开放40年来,中国电力工业取得巨大发展成就,由规模弱小、电力供应能力不足、技术水平落后,逐步发展为世界上规模最大、技术水平先进、供应能力充足的现代电力系统。2017年底,十九大报告作出了“中国特色社会主义进入新时代”的重大判断,电力工业又面临着新的发展机遇和挑战。支撑经济社会可持续发展,促进能源电力系统向清洁低碳、安全高效能源体系转型成为新的历史使命。本文以党的十九大精神为指引,以现代电力系统为基础,以科技发展为引领,以方兴未艾的能源转型大潮为背景,对能源电力转型提出了十大趋势性判断。

能源转型以电力为核心

历史经验证明,能源转型既是推进能源结构形态、运行模式的根本性变化,也是推进人类精神文明和物质文明进步的重要标志。当前,世界范围兴起的能源电力转型有以下几个特点:一是体现了人类总是不断创新、有所发现、有所发明、有所创造、有所前进的基本规律。当前,以新能源发电技术不断进步为基础,以互联网、移动通信、智能化发展和应用不断深化为依托,已经具备了大规模能源电力转型的技术基础。二是体现了改变人类命运的共同追求。受百年以来化石能源大量使用所排放的温室气体影响,气候变暖持续加重,对人类生存环境造成现实和潜在的重大影响,迫切需要减排温室气体成为全人类共同推动能源电力转型的强大动力。三是体现了经济社会发展基本价值规律。如果能源电力转型所付出的经济和社会代价太大,不仅难以推动而且难以持续,正是由于科技进步使能源大规模转型有了可预见的经济性和可行性。四是本次能源转型是以可再生能源转化为电力和终端能源应用的电力化为核心内容,因此将其称为能源电力转型。

没有绿色和经济性

能源安全就没有意义

判断中国能源电力转型趋势基本依据:一是党的十九大提出,要在2020年全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标的基础上,再奋斗15年,在2035年基本实现社会主义现代化。从2035年到本世纪中叶,在基本实现现代化的基础上,再奋斗15年,把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国。十九大明确要建设现代化经济体系,就是要构建绿色低碳循环发展经济体系、生产系统与生活系统循环链接的资源利用体系和清洁低碳、安全高效的能源体系。二是能源发展的价值观和方法论导向。能源价值观由能源安全、绿色、经济三个要素构成。其中,能源安全是核心,绿色(包括清洁、低碳、生态良好)和经济性是两个重要约束。同时,不论从各国的能源战略看,还是从能源发展历史看,能源转型价值观的核心都是以保障能源安全为最大目的。但是,现代化经济体系中的能源安全如果没有绿色和经济性约束是没有意义的。中国能源发展的方法论就是“四个革命、一个合作”,即通过生产革命实现能源供给侧的绿色、经济和多元化,通过消费革命实现能源节约,而生产革命和消费革命的主要支撑是科技革命、体制革命与国际合作。三是中国能源电力转型的关键,就是要解决好能源电力系统优化问题,即在能源电力生产和消费方面做好时间、空间、品种上的优化,以达到能源、经济、环境多目标博弈的最好结果。

能源电力转型将现十大趋势

本文以经验法进行定性分析判断为主。在时间段上主要以2035年前为主,不超过2050年。在内容上主要针对具有一定争议性或者条件不确定的重大趋势进行判断。

判断1:在能源供给侧,非水新能源快速发展,条件较好的项目与传统化石能源发电相比,在5—10年后将具有经济上和应用上的竞争力,如果将碳价考虑在内,竞争能力将进一步增强。我国能源转型将会改变以油气替代煤炭的传统替代阶段,加速进入非化石能源替代煤炭、石油阶段。预计在2035年左右,非化石能源发电量约占全部发电量的50%。

判断2:电力工业的功能性质已经由传统的保障国民经济发展及人民生活水平提高对电力供应的量、质要求(公用性、基础性),拓展为促进能源系统绿色化,进一步成为能源工业的主体和循环经济的核心(见图1)。

判断3:在能源及电力需求方面,电能占终端能源消费比重将持续提高,预计到2035年比重将接近40%,2050年超过50%,成为能源消费的绝对主体。

当前我国与发达国家电能在终端能源消费中的比重持平,且我国还略高于英国等发达国家。这种现象使一些专家认为,我国电能占终端能源比重不会再提高。笔者认为,发达国家天然气在终端能源消费中的比重约为25%,而我国在7%左右,我国计划在2020年力争达到10%,2030年达到15%左右。制约天然气发展的主要因素是资源、价格以及相对于可再生能源碳排放仍然较高的特性。要提高我国终端能源消费的清洁化,需要同步提高可再生能源发电比重及电能在终端能源消费中的比重(见图2)。

判断4:随着新电气化时代的到来,电能需求还有较大空间。我们既要解决人民美好生活需要所面临的电力不平衡不充分问题,又要满足完成工业化对电力的需要,还要满足未来能源消费以电力为主体的需要,电力在较长时期还要较快速发展。

从1978年到2017年我国电力消费弹性系数(全社会用电量增速/GDP增速)来看,各年的弹性系数值在0—2之间,且年际间波动较大,体现不出电力消费是经济增长“晴雨表”的稳定关系;但10年滑动平均弹性系数曲线在0.8—1.2之间,且呈现出较规律性的波动,既反映出了“晴雨表”特性,也反映出弹性系数的周期性变化(见图3)。

虽然从发达国家的经验看,随着现代化程度的提高,弹性系数将稍小于1,但我国是一个14亿人口的大国,第二产业用电量比重虽然随着现代化进程的发展会持续下降,但在中长期应当维持在约50%左右。同时考虑到未来能源使用的电能化以及智能设备大发展和电动汽车的快速发展,电能应用将还会有较大空间。尤其是当电能与能源、物质反向转换时,电量增长空间更大。2013年我曾写文章预测2020年全社会用电量将达到7.5万亿千瓦时,在当时被认为是一个高得离谱的预测,但现在看来可能最接近实际。经过分析,我仍然维持我2013年时对全社会用电量的预测,即2030年为11万亿千瓦时,2040年14万亿千瓦时,2050年将达到16万亿千瓦时。这个数据还不包括未来所有储能装置的用电,否则这个数据还将更高。

判断5:电力发展约束将发生根本性变化,我国火电(煤电)机组的技术水平已是世界先进、甚至领先,污染控制技术也是世界先进,常规污染排放对空气质量的影响这个传统的制约电力发展的最大因素已经转变。同时,提高能源转换效率、减少水资源等消耗的空间也大大减少,电力行业将逐步过渡到碳约束和以碳减排为统领的节能减排新阶段。

现有的技术和经济条件下,常规污染物排放和有可能造成严重污染的重金属排放以及其他环境问题都可以较好解决。进一步解决污染问题的思路是投入与产出是否合算问题(这个合算包括了环境效益),总体来看还是要科学合理地以环境质量要求(也在不断变化中)为依据,以技术经济条件为约束,科学制定排放标准,科学开展环境治理。过度的治理要求和不顾条件的扩大某种技术的应用范围,对企业施加不合理的压力,对环境造成的副作用将会加大甚至得不偿失。

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