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【深度】能源清洁低碳化利用:中国如何把握?

2016-05-31 08:45来源:《天然气工业》作者:王震 刘明明关键词:火电能源消费煤炭清洁高效利用收藏点赞

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2.1.3能源清洁低碳化,必须优化能源消费结构

化石能源燃烧排放的CO2是造成气候变化的主要原因。以1吨标煤为单位,煤炭的燃烧约排放2.66t的CO2石油排放2.02 t的CO2,天然气排放约1.47t的CO2,煤炭的CO2排放额约为天然气的1.8倍。按照2014年能源消费总量计算,在能源消费结构中提高1%的天然气比重,降低1%的煤炭,则将减少碳排放近5 000×10^4 t。因此,推动能源清洁低碳化,必须优化目前的能源消费结构。

调整优化能源消费结构,需要综合考虑我国煤炭、石油、天然气等各种能源的资源禀赋,以及由此形成的经济发展对不同能源的偏好。鉴于目前我国以煤为主的能源消费结构短期内难以从根本上改变,《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》提出,到2020年,非化石能源占一次能源消费量比重达到15%,天然气比重达到10%以上,煤炭消费比重控制在62%以内。为实现此目标,煤炭清洁化利用是现实选择,大力发展非化石能源是战略之举,石油作为动力燃料主力的地位中短期内不会动摇,而天然气在我国能源清洁低碳化过程中将扮演桥梁作用。

2.2煤炭清洁化利用是现实选择

我国基于“富煤、贫油、少气”的认识和以供定需的计划经济管理,形成了以煤为主的能源消费结构现实,能源低碳清洁化要兼顾现实与未来,辩证地解决存量和增量问题,煤炭清洁高效利用就是基于这一事实。根据国家统计局《2015 年国民经济和社会发展统计公报》,2015年中国煤炭消费总量约为39.7×10^8 t,即使《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》目标全部实现,2020年煤炭消费总量控制在42×10^8 t,在一次能源供给中的比例仍然接近60%。因此在未来一段时间内煤炭作为主体能源的地位仍难以改变。而IEA的统计结果也显示,2013年煤炭燃烧导致的碳排放在中国燃料燃烧碳排放总量中的比例高达84%。高效清洁化利用煤炭资源必然成为我国能源清洁低碳化的首要选择。事实上,技术进步为煤炭清洁化利用提供了可能。虽然煤炭本身是高碳能源,其利用必然伴随CO2排放,但不断创新的技术正在改变这种状况,比如煤炭洗选等提质加工技术、超(超)临界发电等高效燃煤发电技术的大规模应用。2015年,全国发电装机容量为15.1×10^8kW,发电量为5.8×10^12 kW˙h,其中火电占全部装机容量的65.7%,占全国发电量的73.0%。如果燃煤发电标准煤耗从314 g/(kW˙h)降低至300 g/(kW˙h),每1×10^8 kW˙h 燃煤发电量将减少碳排放近3700 t。另外,工业锅炉燃煤和散煤的“气代煤”空间更大,去产能和城镇化战略将为推动这一替代创造政策环境。

2.3大力发展非化石能源是战略之举

大力发展非化石能源是实现能源可持续发展的重要措施,也是未来能源发展的主要趋势。非化石能源包括水能、核能、太阳能、风能、生物质能及地热能等可再生能源和新能源。目前,以煤、石油、天然气为主的化石能源占一次能源消费总量的90%左右,但随着资源劣质化时代来临、消费总量攀升、对外依存度居高不下,能源的稳定、安全、可持续发展面临着严峻的考验。在这种形势下发展非化石能源是破解这一难题的战略性措施。2014年,非化石能源在我国一次能源消费总量中的比重达到了10.9%,同期美国的比重为13.7%,经济合作与发展组织(OECD)国家的比重为17.8%,欧盟国家的比重更是高达24.9%。在非化石能源发展取得重要进展的同时,各国也纷纷设定未来发展目标,进一步强化非化石能源的地位,如欧盟《气候与能源2030政策框架》提出2030年前将可再生能源占比提高至27%以上。我国也设定了到2020 年我国非化石能源占一次能源消费总量的比重占到约15% 的发展目标,这对增加水电、风电、太阳能、生物质能装机容量提出了更高要求。

相对于传统化石能源,非化石能源在应对气候变化方面的作用明显,可大大缓解我国面临的碳排放压力。2012年,中国碳排放量为85×10^8t,其中90%的碳排放量来自于化石能源燃烧,化石能源中燃煤带来的碳排放量约占总碳排放量的68%。与化石能源高碳排放量不同,非化石能源的碳排放量要低很多,甚至近乎零排放。世界核能协会对不同发电技术全生命周期的碳排放量进行研究,其结果显示每生产1 kW˙h 的电平均排放的CO2量分别为:燃煤(褐煤)为1054 g,燃煤为888 g,燃油为733g,燃气为499g,太阳光电为85 g,生物质能为45 g,核能为29g,水力和风力均为26g 。《国家应对气候变化规划(2014—2020年)》也提出,到2020年单位国内生产总值CO2排放量比2005年要下降40%~45%。

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原标题:中国能源清洁低碳化利用的战略路径
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