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中国电力消费增长:从“高速度”到“高效率”

北极星电力网新闻中心  来源:能源杂志  作者:杨木易 李文博  2021/7/7 13:35:25  我要投稿  
所属频道: 火力发电  水力发电  核电   关键词: 煤电装机 电力消费 煤电

北极星火力发电网讯:4月22日晚,国家主席习近平在出席领导人气候峰会时强调,“中国将严控煤电项目,‘十四五’时期严控煤炭消费增长、‘十五五’时期逐步减少。”这一发言框定了未来五年中国煤炭消费的曲线,也第一次明确了煤电的增长已经没有多少空间。与此同时,2020年底中国煤电装机容量占比首次降至电力装机总量的50%以下,一个“煤电为王”的时代正在悄悄落幕。

来源:微信公众号“能源杂志”  ID:energymagazine  作者:杨木易、李文博

作者分别系气候和能源智库Ember高级分析师;江苏师范大学副教授

尽管围绕“十四五期间应保证多少煤电容量”仍存在诸多争论,但在预判未来煤电装机时,中国的电力需求增长趋势都是绕不开的问题。近十年来中国的电力需求增长有哪些特点?较高的增长速度是否意味着未来煤电仍不得不保持高位?本文将通过对中国电力消费的分析,表明中国的电力消费增长须从“高速度”到“高效率”转型,电力系统的去碳步伐有待加速。

中国电力消费在过去十年高速增长

自2010年以来,随着中国经济持续稳定发展,工业化城镇化进程不断推进,电力需求快速增长,年均增速为8.1%,达到340TWh左右,相当于英国2020年全国的电力需求(如图一)。“十三五”以来中国电力低碳转型稳步推进,非化石能源发电装机占比从2015年底的34.2%,提高到2020年底的43.4%,已超额完成到2020年底的39%规划预期目标。但电力需求增长的速度仍然超过了整个电力系统向低碳化方向转型的速度,迫使煤电扩张来填补电力消费的缺口。

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实现碳达峰,碳中和需要中国进一步加快电气化和电能替代进程,尽快转变工业“一煤独大”和交通业“一油独大”的局面。这意味着电力需求在未来还会有较大的增长空间。根据国际能源署最新发布的《2050全球净零排放》报告,在碳中和情景下,中国终端能源需求将逐渐减缓,并于2030年前后开始呈下降趋势,而电力需求则将保持持续快速增长态势,2050年总需求相比2020年增长60%,一跃取代煤炭成为主力能源。为了在满足不断增长的电力需求同时,推动电力行业的低碳转型,低碳电源装机特别是风能和光伏年均增速需要达到170GW,大大超过了2020年中国刚刚创造的120GW风能和光伏装机的年增长记录。如果碳捕捉存储技术和核电产能发展受到制约,风能和光伏装机则需要进一步提速。实现如此快速的低碳电力增长,对任何一个国家来说都将是一个巨大的挑战。

中国经济的电力消费效率仍远低于世界平均水平,有很大提升空间

在实现碳中和,推进电力低碳转型的过程中,可不可以通过需求侧政策,提高电力消费效率,来降低供给侧电力结构调整的难度呢?下面几组数据显示,中国电力消费效率仍远低于世界平均水平,有很大提升空间。

电力强度,顾名思义为生产单位GDP或行业增加值所需要的电力,其一定程度上反映了电力消费的效率。据估算,中国2018年生产单位GDP需要消费电力0.63kWh,虽相比于2010年小幅降低3.3%,但仍远高于世界平均水平和主要工业国家(如图二)。

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电力消费结构是导致中国电力强度偏高的一个重要原因。在中国,电力大约70%被工业部门使用,20%流入商业服务业,10%为居民用电。在其它主要工业国,三者的份额大约一样。与工业相比,商业服务业生产单位增加值所用电力消费更小,而中国工业特别是高耗能的化工和金属冶炼压延加工业,在电力消费结构中占比偏大,导致电力强度偏高。此外,中国主要工业部门生产单位增加值电力消费量均不同程度上高于世界主要工业国。这意味着一些工业产能技术落后,生产过程中用电效率不高,也是造成电力强度偏高的一个因素。

服务行业和居民用电效率不高也是造成电力强度偏高的一个重要原因。据估算,中国2018年服务业生产单位增加值电力消费量为0.20kWh,相比于2010年增长19.7%,为世界平均水平的两倍,高于世界其它主要经济体。此外,随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高,中国人均居民电力消费近年来也呈快速增长趋势,2018年达到0.72kWh,相比于2010年增长将近90%,虽仍低于其它世界主要发达经济体,但节电空间依然很大。

以空调用电为例。空调是服务业和居民用电领域的一个“电老虎”,其中,小型分体式空调是居民住宅和一些商用楼宇的主流空调设备。根据国际能源署《中国制冷未来》报告显示,在2015年到2017年间,中国实际销售的变频小型分体式空调设备的电效系数(averageannualperformancefactor)比市场上高效设备低20%,比最优设备低50%到60%左右。此外,在商用楼宇中广泛应用的中央空调,实际用电效率也不尽人意,在一些城市的商业楼宇夏天平均电耗达到每平米20kWh以上。这主要是因为很多商用楼宇用户不能自主开关中央空调,导致楼宇在有时无人的情况下,空调也在空转,白白浪费了电力。

电力消费转向“高效率”增长将有助于遏制煤电产能扩张

由此可见,中国电力消费效率存在着巨大的提升空间。在预测未来几年的电力消费时,不应止步于简单关注“预测年均增长将达到百分之几”,而应该盯紧电力消费增长的质量。应通过规划,引导电力消费高质量增长。这其中既包括工业产业结构继续优化,遏制高耗电产业过度扩张,加快淘汰落后产能,有序推进工业电气化进程,也包括推进服务业和居民用电效率的进一步提升。如此,可推动中国的电力消费增长逐渐从“高速度”向“高效率”转型,在十四五期间,使电力需求增长被控制在一个较为合理的区间,为进一步推进电源结构调整,早日实现煤电“早达峰”和“低达峰”创造有力条件。

据作者估算,在2021-2025年间中国GDP增速为5.5%-6.5%的情景下,如全行业电力消费强度下降5%,可节电500TWh左右。如果假设50%的产能利用率,这相当于煤电装机115GW左右。这意味着,此前多家研究机构预测的“十四五”期间煤电装机增量中相当一部分都可以被避免。华北电力大学、中电联、电规总院、国网能研院分别建议煤电装机总量应在2025年底控制在1150GW,1230GW-1250GW,1250GW,1250GW-1300GW,相当于在2020年底煤电装机1080GW的基础上,新增70GW-220GW。

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