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1.5 火电产业生命周期识别
根据产业生命周期理论,产业生命周期被划分为导入期、成长期、成熟期与衰退期,各阶段特征如表2所示。根据国内外学者研究,划分产业生命周期常用的方法有特征分析法、经验对比法等。特征分析法通过产业的规模、市场增长率、利润率等指标情况识别产业所处阶段。经验对比法将发达地区的产业发展规律与后进地区进行比较分析,以判断后进地区产业所处阶段。
在火电产业初步建设与探索发展阶段(1882—1978年),由于我国经济发展落后,技术不成熟,火电装机容量一直处于较低水平,我国火电产业处于导入期。进入改革创新阶段以后,国家创新电力发展模式,向发达国家学习先进技术,火电装机容量增长显著。进入转型变革阶段以后,国家改革电力体制,引入市场竞争机制,成立五大发电集团。2002年以后火电装机容量增长率显著提高。但是从2008年开始,火电装机容量增速逐渐稳定。由于火电对气候环境的不利影响,国家陆续出台政策控制火电发展规模。同时,可持续、无污染的新能源发电技术逐渐成熟,发展迅速,使得火电在电源结构中占比开始下降。因此,1978--2008年我国火电产业处于成长期,2008年开始,火电逐渐进入成熟期。
为更完整地识别我国火电产业的生命周期,本文选取以火电为主的发达国家的电源结构数据,分析其电源结构变化,作为识别我国火电产业生命周期的依据。美国、德国、澳大利亚都有丰富的煤炭资源,电源结构均以火电为主,其2004年和2014年火电、非水可再生装机占比数据如下表3所示。
20世纪80年代开始,随着风电、光电、核电等非化石能源技术的发展,发达国家可再生能源发电占比增长迅速,化石能源比重开始降低,火电规模受到控制。从表3中可以看出,德国、美国、澳大利亚的煤电装机占比都有所下降,2014年德国、美国的煤电装机占比都低于30%,已处于较低水平。
目前火电仍是我国电源中的主力,但是近年来发展呈下降趋势,受环境、资源等因素约束,未来我国火电发展规模将进一步受到控制,并且根据发达国家的发展经验,火电装机占比将持续下降至较低水平,因此未来我国火电产业将逐渐进人衰退期。
2、火电的低碳发展
产业的演化主要受产业需求、产业创新以及产业政策机制等外部环境的影响,其中,产业的演变与人类需求层次具有强相关性,几乎所有产业的兴起和发展都是产业需求推动的,产业创新、产业政策等因素也是通过产业需求发挥作用,这些因素的相互协同作用促进产业的不断演进。火电产业从导入期开始,也是在社会、经济各方面需求的推动下,不断演化。
随着社会经济的发展,人类活动所产生的温室气体使得全球气候变暖进一步加剧。目前已发现30多种温室气体,这些温室气体引起的温室效应中二氧化碳的作用高达77%。人类需要转变生产生活方式,降低二氧化碳排放。2015年,中国二氧化碳排放总量达103.3亿t,居世界第一。我国电力行业排放的二氧化碳占全国二氧化碳排放总量的50%,其中大部分来自火电。目前我国火电产业处于成熟期,装机容量大,电源占比高。为减缓温室气体排放对气候环境的影响,促进经济的可持续发展,火电产业已逐渐向低碳发展模式转型。因此,政府主要从产业政策、产业技术、市场机制方面采取措施。
2.1 产业政策
火电行业低碳发展的政策因素主要包含以下三个方面:优化装机容量结构、节能激励政策和低碳电力技术发展。
(1) 优化装机容量结构
火电行业的碳排放水平与发电机组类型紧密相关,大容量、高参数机组发电能耗低、碳排放水平低,小火电机组能耗高、碳排放水平高。1kwh发电量小火电机组比大机组多耗煤30%~50%。
2007年,国务院批准了国家发改委、能源办《关于关停小火电机组的若干意见》,明确规定了关停小火电机组的范围:①单机容量5万kW以下的常规火电机组;②运行满20年、单机10万kW级以下的常规火电机组;③按照设计寿命服役期满、单机20万kW以下的各类机组;④供电标准煤耗高出2005年本省(区、市)平均水平10%或全国平均水平15%的各类燃煤机组;⑤未达到环保排放标准的各类机组;⑥按照有关法律、法规应予关停或国务院有关部门明确要求关停的机组。
“十一五”期间,全国累计关停小火电机组7600万kW,节约5000万t以上标准煤,单位电量二氧化碳排放比2005年减少50%。“十二五”期间累计关停小火电2800万kW,实施节能改造约4亿kw,实施超低排放改造约1.6亿kW。“十三五”期间,我国计划淘汰火电落后产能2000万kW以上。此外,我国每年新增大机组容量平均在70000MW左右,新建的火电机组,绝大多数为单机容量为600MW或更大的超临界和超超临界机组。
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