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电力饱和点与能源绿色转型关系密切
电力饱和点仅考虑电力消费本身的发展变化是不够,还要考虑能源的绿色转型之间的关系。能源绿色转型目前主要依靠天然气替代煤炭和石油,还有电力替代煤炭和石油,美国是用天然气替代煤炭和石油的典范,德国是用新能源电力替代煤炭和石油的典型。用天然气替代煤炭和石油,天然气比电力便宜,用天然气替代时用能设备的改造比较容易,比如燃油汽车改成燃天然气汽车比较容易,燃气车要改造成电动汽车就很难办到;但天然气替代煤炭、石油仅仅是一种过渡模式,最后还是要被非化石能源所替代。问题在于天然气时代能持续多长时间,靠天然气替代能否满足减排温室气体的要求,如果天然气时代能够持续数百年甚至上千年的要求,天然气时代比煤炭时代、石油时代都长,同时天然气时代可以满足减排的要求,那么让天然气时代持续较长时间没有坏处。用电力替代煤炭和石油,是指用核能、水能、风能、太阳能等替代煤炭和石油,因为可再生能源和新能源接近100%,核能接近95%以上都需要转换成电能才能使用,因此能源发展和绿色转型离不开电力。电力是最干净的能源,电力比天然气还要干净,但电力是二次能源,是由一次能源转换而成的,我国到目前为止主要用于转换成电力的一次能源是煤炭,所以电力的干净决定于煤电,煤电目前可以除去二氧化硫等污染物,但是不可能出去二氧化碳;电力是二次能源所以电价比煤炭和石油贵,非化石能源的成本比煤电高,在能源替代上竞争力比煤炭差。从目前条件看,天然气替代煤炭、石油的条件比电力强。
美国是以天然气替代为主,德国是以新能源电力替代为主,我国是天然气和新能源电力替代并举。中国的能源替代可能有三种模式,一是近期以天然气替代为主,适度发展新能源电力;二是天然气替代和新能源电力替代并重;三是以新能源电力为主,天然气替代辅助。美国天然气价格与煤炭价格相近,用天然气替代煤炭不需要补贴,煤炭比重不大,用天然气替代煤炭的任务不重;丹麦和德国是用新能源替代煤炭和石油,新能源电力的成本高,补贴任务重,丹麦和德国的电价都很高,居民收入高,能够承受高电价。我国既不同于美国,也不同于丹麦、德国,我国天然气价格比煤炭价格高四五倍,天然气企业的利润可达30%,煤炭企业70%亏损,且一次能源消费以煤为主,代煤的任务繁重,我国居民收入水平低,承受不了高天然气价和高电价,所以我国无论是天然气替代还是电力替代都需要补贴。替代任务重、替代难度大。
我国按照政府的规划,到2020年在一次能源消费中天然气占10%,非化石能源消费占15%,即使按计划完成,天然气和非化石能源才占25%,其余75%还是靠化石能源,替代任务远未完成。到2030年,如果天然气占20%,非化石能源占20%,两者相加才40%,其余60%靠化石能源。因此考虑能源向绿色、低碳转型,2030年转型任务远远没有完成,2030年不可能成为电力饱和点。
2050年也不可能成为电力饱和点
前面介绍的关于电力饱和点的预测,认为中国电力的饱和点在2040年至2050年;但不少预测资料认为到2050年中国在一次能源消费中,化石能源仍占较大比重,能源绿色低碳转型还未完成,所以,2050年也不可能成为电力饱和点。
中国电力企业联合会秘书长王志轩2013年4月预测,我国2050年需电力装机容量49亿千瓦,年发电量16.3万亿千瓦时,化石能源电力比重55.8%,非化石能源电力44.2%。国家开发银行专家吴敬儒2014年4月预测,我国2050年需电力装机容量41.5亿千瓦,年发电量13.3万亿千瓦时,化石能源电力49.0%,非化石能源电力51%。这两个预测,我国2050年化石能源电力还有50%左右,说明2050年绿色低碳转型还未完成。
由国家发展改革委能源研究所、国家可再生能源中心与丹麦共同研究发布的《中国可再生能源发展路线图2050》,按照路线图2050年,电力供应中非化石能源发电占比达到91%,可再生能源发电占比86%,则化石能源发电只占9%,核电占比5%;如此低的化石能源发电占比能否满足火电为新能源调峰、调频和备用之需?如此低的核电占比,能否满足2050年的用电量需求?按照路线图2050计算2050年全国装机容量约为36.7亿千瓦,年发电量为6.39万亿千瓦时,只及王志轩预测的74.9%和39.2%,特别是装机容量中35亿千瓦是水电、风电和太阳能光伏发电,年发电量极少,显然装机容量和年发电量都不可能满足2050年的需要。按照路线图2050的要求来看,估计一次能源中化石能源仍占33.5%,非化石能源电力占54.6%,非化石能源非电力占12%,化石能源仍占相当大的比重。按路线图2050的安排不可能是电力的饱和点,而是会出现严重的缺能、缺电局面。(具体数字见附表)。
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