構筑中國能源戰略新格局

19.08.26     來源: 能源輿情研究中心

  中國能源網研究員 韓曉平

  剛剛開啟的2019年將是格局重構的一年。不僅世界將重構地緣政治和國際利益格局,經過改革開放40年的中國也將歷史性地全面重構發展的戰略新格局,以應對國際、國內以及新技術革命帶來的重大變局。

  能源是人類文明的動力之源,每一次能源革命都為世界的大局重構提供了最具顛覆性的驅動力。今天,能源革命的新驅動力將為中國、為世界的進步提供什么樣的新動能?當我們正在跨入大數據、云計算、人工智能、物聯網、區塊鏈、智能駕駛和人機共存的新時代,“創新、協調、綠色、開放、共享”不僅是驅動中國經濟社會進步的新理念,也將是構筑中國能源革命新戰略格局的指向。

  電力需求空間何在

  年前,國網能源研究院量化研究所發布了他們對《我國電力中長期發展的預判》,認為雖然增速逐步放緩,電力需求仍有較大增長空間。2035年達10.912.1萬億千瓦時;2050年達到12.413.9萬億千瓦時,人均用電量將達到880010000千瓦時。能不能實現這一目標,需要看我們如何重構能源市場和發電結構,也要重構我們的體制機制和觀念。

  我們現有的能源和電力系統、管理體系和利益格局都是工業時代形成的,是按照工業化的規模經濟和規模效益、分工細化、工廠制度和機器體系建立的,但是它已經不能適應新技術發展的需要并阻礙新技術革命的步伐。

  2018年全年數據雖然還沒有發布,但是全年的中國社會用電量很可能超過7萬億千瓦時這一歷史峰值。盡管國家開放了“二孩”政策,但上半年人口增速還在持續下降。2017年實際出生人口1723萬人,僅新增737萬人。預計今年情景更加嚴峻,有專家估算2018年新增人口或將低于700萬。若果真如此,中國人均用電量將超過5000千瓦時這一歷史性節點。2017年英國人均發電量為5078千瓦時,而這些年英國電力消費實現了持續下降的趨勢。所以,中國的人均用電量很可能超越英國這一工業革命曾經的領旗人。

  其實,多年來一直有質疑人均1萬千瓦時目標的聲音存在。法國是一個能源結構高電能比重的國家,僅核電就占全國能源比重的37.9%,人均用電只有8255千瓦時。日本和德國是相當發達的國家,都是工業制造國家,也是高載能產品汽車的主要出口國,日本人均用電8044千瓦時,德國7911千瓦時。

  雖然2017年美國的人均用電達到13146千瓦時,但美國的人均用電卻持續下降。2007年美國人均用電14712千瓦時,2017年比2007年下降了1566千瓦時,降幅10.64%。其主要原因是能效的不斷提升和各種節能產品的普及,美國能源部高度重視LED燈,因為每一個LED燈泡可以節約85%的電量和負荷,而現在LED燈已經在美國市場上完全取代了傳統的白熾燈泡。如果按照過去10年平均每年人均用電降低1%來推算,到2050年美國人均用電量將可能降低到9436千瓦時。

  當然,美國總統特朗普推動美國重新發展制造業的再工業化努力若能如愿以償,或許美國的人均用電量或可逆轉?但是,由于頁巖氣革命導致美國的天然氣供應極為充足,且價格非常低廉,致使大量使用電采暖耗電較多的用戶,也在改用天然氣,并持續擠壓發電企業的市場。

  1  各國人均電量

  國家

  總人口

  (萬人)

  總電量

  (億千瓦時)

  人均電量

  (千瓦時)

  英國

  6602

  3359

  5087

  法國

  6712

  5541

  8255

  德國

  8270

  6542

  7911

  日本

  12680

  10200

  8044

  美國

  32570

  42818

  13146

  中國

  139008

  64951

  4672

  中國2018

  139708

  70299

  5032

  注:各國均為2017年數據,中國2018為預測數據

  轉型勢在必行

  中國改革開放40年來,經濟實現長足發展,能源與電力持續穩定增長。2017年能源總量比1980年增加了7.31倍,發電量增長21.35倍。中國的能源和電力不僅滿足了中國人民日益增長的需求和國家經濟發展需要,也向全世界提供了大量物美價廉的產品,使中國成為全球最大的商品出口國。不過,中國人均能源消費超過全球平均水平的1.22倍,人均電力消費超過全球平均水平1.36倍,而人均GDP仍未達到世界平均水平,說明中國電力提效仍有巨大空間。

  2  中國改革開放以來能源電力增長

  年份 

  1980

  2017

  1980~2017

  指標 

  中國 

  全球 

  中國比重 

  中國 

  全球 

  中國比重 

  中國增長 

  全球增長率 

  人口 

  (億人) 

  9.87

  45

  21.93%

  13.9

  75

  18.53%

  141%

  167%

  能源總量 

  (億噸標油 

  4.17

  66.38

  6.29%

  30.52

  135.18

  22.58%

  731%

  204%

  人均能源消費量 

  (噸標油/ 

  0.42

  1.48

  28.67%

  2.2

  1.8

  122%

  519%

  122%

  發電量 

  (億千瓦時)

  3006

  83000

  3.62%

  64179

  255031

  25%

  2135%

  307%

  人均電力消費量 

  (千瓦時/人) 

  305

  1844

  16.51%

  4617

  3400

  136%

  1516%

  184%

  (數據來源:中國能源網研究中心匯集)

  自中美經貿摩擦以來,我們深刻認識到中國靠出口拉動經濟的增長模式難以為繼,靠“鐵公雞”(鐵路、公路、基建)也無法繼續推進成長,經濟結構轉型勢在必行。而經濟結構轉型,繼續企望靠傳統經濟模式拉動電力需求的難度非常之大,幾近不可能。我們必須在經濟結構轉型的大背景下思考中國電力的新發展,以新的模式和新的電源結構去占領新的市場。

  還需要考慮的另一個要素是氣候變化問題。聯合國氣候變化卡托維茲大會20181215日在波蘭閉幕,經過全世界除特朗普政府代表之外的共同努力,眾多國家在全體會議上要求在規則書文件中使用“歡迎(welcome)”取代“注意到(note)”,來表達對兩個月前政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發表的《1.5℃特別報告》結論的態度。也就是說由于氣候已經出現的急劇變化,人類將可能把地球溫升1.5℃作為努力的新目標。要實現這一目標,世界必須實現“迅速、深刻和史無前例的變革”,包括在2030年前將溫室氣體排放比2010年水平降低45%,到2050年實現零凈排放。

  中國目前是全球溫室氣體排放最多的國家,排放量占全球的27.6%,幾乎接近美國、歐盟和日本的總和。盡管美國退出氣候變化巴黎協議,但是美國的溫室氣體排放這些年來一直在下降。中國在201420152016年連續三年實現溫室氣體排放下降之后,2017年小幅逆轉。2018年前三季度煤炭消費增長3%,天然氣全年將新增消費量超過400億立方米,石油消費同比增加3.4%,溫室氣體排放將出現大幅度的反彈。

  3  2017年各國二氧化碳排放量

  國家

  排放量(億噸)

  占比

  中國

  92.33

  27.61%

  美國

  50.88

  15.21%

  歐盟

  35.42

  10.59%

  日本

  11.77

  3.52%

  印度

  23.44

  7.01%

  俄羅斯

  15.25

  4.56%

  OECD

  124.48

  37.22%

  OECD

  209.96

  62.78%

  全球

  334.44

   

  (數據來源:《BP2018世界能源統計年鑒》)

  根據國網能源研究院《中國電力中長期發展趨勢》,“隨著清潔能源發電量占比逐漸提升,電力系統二氧化碳排放總量在2025年前后出現峰值,峰值水平約為4550億噸,2050年排放量約1819億噸,占全國二氧化碳排放的比重降至30%以下。2050年單位電量二氧化碳排放強度約為當前水平的22%26%。”顯然這一目標與《1.5℃特別報告》的要求仍相距甚遠,需要我們做出極大的革命性的努力和突破。

  電能替代促進轉型

  其實,在今天的背景下,我們并不能,也不應該反對人均1萬千瓦時的目標。因為,中國要實現《1.5℃特別報告》的目標,就必須大力發展清潔電能替代,也只有依靠清潔電能替代,靠增加電力對其他化石能源的直接替代。矛盾主要集中在我們如何生產出足夠的沒有溫室氣體排放的清潔電能,并將這些清潔電能用好。

  可再生能源對化石能源的替代,需要借助電力系統的通道。因為無論太陽能、風能、水能,還是先進核能,絕大部分的無碳能源都將轉化成為電能進入我們的能源體系。電能按照目前的技術,基本可以替代作為燃料的煤炭、石油、天然氣等各種化石能源。

  要想擴大電力替代市場,就需要電力跨入非傳統的用電市場,這就要推進能源消費革命。其中最大的市場還在于煤炭和天然氣的替代,在很多的工業部門需要燃煤或燃氣生產大量工業蒸汽或高溫熱水,多是為工藝流程提供溫度或壓力,大多是電能可以替代的,而且會為企業帶來更加清潔、更加高效的工藝進步。

  電力加熱導熱油為工藝提供溫度,而且導熱油可以儲熱,關鍵是提供能源綜合服務的機制能夠深入企業的工藝流程,與行業專家一起幫助企業解決問題,實現精品精用。但問題是如何讓電力比煤炭和天然氣更有競爭力,這取決于價格機制的科學構架,也取決于電力成本的降低。光伏產品的價格在“531新政”之后大幅度下降,光伏系統平均造價已經從2017年的5.56.5/瓦,降至2018年的44.5/瓦,預計2019年將進一步下降到33.5/瓦,此后仍然有降價空間。一些國內光伏企業在國外的系統報價已不到2/瓦,光伏電價與燃煤火電平價是沒有懸念的。如果這樣的電能來自用戶側分布式光伏所生產,成本將會更加低廉,產品將更具競爭力。

  此外,通過電力可以成等離子火焰,燃燒溫度高達8000℃~9000℃的超高溫,可以滿足各種工業對高溫工藝的需求,這一溫度大大高于化石燃料直接燃燒溫度,是丙烷火焰溫度的3倍,乙炔火焰溫度的2.5倍。高溫帶來高效和高質量,同時沒有化石燃料燃燒的污染和排放問題,甚至簡化工業流程和生產配套系統,降低生產成本。

  另一個電能替代巨大的市場在交通。中國的原油對外依存度逼近70%,若考慮成品油和LPG的進口,石油對外依存度在2017年就已經超越70%。美國歷史最高的石油對外依存度是67%。中國的油氣安全壓力空前巨大。同時,燃油污染還是我們城市污染的主要來源,危害著人們的健康。

  根據中石化《2019年能源化工產業發展報告》,2018年全國汽油表觀消費1.25億噸,柴油1.61億噸,這些成品油若按熱值計算相當于2.476萬億千瓦時,即便按動能轉換效率換算,也相當于7068億千瓦時,這是一個非常巨大的市場。世界上已經有多個國家宣布將在20252040年之間實現燃油車完全退出市場,其中印度提出到2030年實現這一目標。而全球電動汽車技術發展最快,普及最快的中國,交通領域電能替代潛力巨大。

  未來在于三農現代化

  最大的新增電力市場將在三農現代化上。習近平總書記說,“沒有農業農村現代化,就沒有整個國家現代化。”其實,看一個國家現代化程度,不是看它的城市,而是看它的鄉村,振興鄉村和美麗鄉村建設將是未來中國最大的發展空間。如果中國的城鎮化率達到65%,到2030年全國人口峰值是14.5億人時,仍有農村人口超過5億人,這是一個巨大的市場。

  2018年中國消費了38.5億噸原煤,6.1億噸石油,2770億立方米天然氣,6.7億噸標煤的可再生能源及7萬億千瓦時電力,折合總能耗46.6億噸標煤。其中用于三農的總能耗僅占2%,汽油的1.9%,柴油的8.9%,天然氣的0.1%,電力的2.1%。也就是說98%的能源支撐了中國的城市化和工業化,實現了8億多人口的現代化。

  所有的發達國家在發展到一定階段之后,都出現了一個“逆城市周期”,大量城市人口開始反向向鄉村遷移。未來中國城鎮化的標準將不會再是戶口所在地或長期居住地是否在城市,5億農民將實現就地的城市化,而鄉村現代化進程將會促成大量人口返遷回鄉村。習近平總書記提出的“讓農業成為有奔頭的產業,讓農民成為有吸引力的職業,讓農村成為安居樂業的美麗家園。”將會有越來越多的人會向往安居樂業在美麗田園的自然景色。

  三農現代化將是中國承載未來新技術最廣闊的天地,而且這些技術很多都將與電有關。到2018年,中國仍有5.73億農村人口,大約是2億個家庭,擁有2億個屋頂,加上7000萬在農村擁有“老宅”但已長期居住在城市的家庭,農村集體用房約3000萬座,合計大約3億個屋頂。每座建筑平均不少于100平米,按最新的技術充分利用可以安裝20千瓦光伏,年發電量2.4萬千瓦時。總裝機容量60億千瓦,是現有裝機的3.38倍;總發電量將達到7.2萬千瓦時,超過2018年的總發電量。這些能源不僅可以在完全沒有溫室氣體排放的前提下,滿足未來農民的全部用電需要,還可以滿足農業生產、農產品加工的全部能源需求,同時解決農村發展和承載逆城市化需要的能源保障。

  除光伏外還有小水電、風電、沼氣發電、分布式光熱發電等,這些不確定和不穩定的可再生能源需要配套足夠的儲能系統,但這些系統是可以和農業生產深度融合的。電動拖拉機、電動貨車等各種電動農機和一些農村水利設施都可能兼顧儲能,此外農舍的采暖也是可以通過儲熱儲冷保障。我們可以在三農現代化中構筑一個全電能社會,而所有的電能全部來自可再生能源。我們可以采用區塊鏈技術解決彼此的結算,通過區塊鏈建立農村和農民的信用體系,實現自主投資自主結算解決投資問題,并實現新興的合作化機制將農村和農村組織起來,促進社會的整體進步。

  由于中國城市居住密度過高,發展智能無人駕駛非常困難,可能延遲這一技術在中國的發展普及。但農村道路流量低,給發展這一技術提供了廣闊的應用場景。無人駕駛拖拉機正在成為一種熱門的創新產品,包括東方紅拖拉機廠在內很多國內外廠家都推出了自己的產品,應用人工智能、地理信息系統、高精度衛星定位、深度學習等技術,實現無人化智能耕種。如若可以實現無人駕駛,為什么還要停留在地面?無人駕駛智能飛行技術實際上比無人駕駛道路交通更簡單,在中國的城市里發展這種技術比道路無人駕駛更困難,而在農村的環境下更加容易。中國多家企業研發的載人無人駕駛電動直升機已日益成熟,就技術而言比汽車更加簡單,規模化生產后成本更低。而智能飛行是能耗更低、效率更高、安全性相對更好的交通方式,將會從根本上改變鄉村的時空格局,給人們更興奮的體驗感。無人機可以完成噴藥、灑除草劑、農產品搬運、人員運輸等多種任務,大大降低農業勞動的強度,還可以進行智能放牧,極大地提高了農牧業生產效率,而所有的能源都可以借助電力。

  京東集團將和日本三菱化學在植物工廠方面展開合作,在北京、上海、廣州郊區等地建設大型植物工廠,向市場提供沒有污染的蔬菜產品,并直接進行到戶配送。植物工廠是一種高能耗的蔬菜生產工藝,需要對蔬菜照明、噴灌、收割、打包等,還有智能感應和智能控制,以及智能轉運配送等系統都需要靠電力來實現。

  在新的時代,需求是可以創造的,需求就在各個行業之間的結合處,只要我們為人們帶來便利、健康、質量和體驗,通過新的能源供需模式與信息、交通、建筑、金融和生態深度融合,我們就可以創造各種新的需求。

附件:
中文字幕亚洲无线码一区,国产欧美国日产,国产 日韩 欧美 高清 亚洲