新能源应成为我国能源转型升级主攻方向

来源:经济预测部   作者:朱敏   时间:2017-07-26

近几年来,全球气候变化、国际金融危机、欧债危机、地缘政治等因素对国际政治经济形势产生重要影响,世界能源市场复杂多变,不确定和不稳定性进一步增加。经济结构调整、城镇化发展对能源发展提出了新要求,能源环境问题特别是大气污染及雾霾已成为全社会高度关注的问题。充足、稳定、绿色、低污染的能源供应成为影响中国经济发展的重要因素,中国的能源战略正面临着重大转型。但是由于资源、技术选择的多样性以及对一些基础性问题认识的不同,对于我国能源结构转型升级的方向与路径仍存在争议。从我国国情看,可能难以复制英国、美国等发达国家“去煤炭化”、从煤炭向油气转型的模式,而应大力发展核能、风电、光伏等新能源,积极实施清洁替代和电能替代,加快能源结构转型升级步伐。

一、从供需两端看,油气均不是最佳选择

我国是一个“多煤少油缺气”的国家,在一次性能源消费中,煤炭占70%以上,而油气资源的储量相对较低,难以扮演能源转型升级的主角。根据《2013年国土资源公报》,我国石油剩余探明技术可采储量为33.3亿吨,仅占世界的1.4%,天然气剩余探明技术可采储量为4.4万亿立方米,仅占世界的2.4%。“十二五”以来,我国原油产量基本稳定在2亿吨左右,天然气产能以每年100亿立方米左右的速度增长,未来大幅度提升生产供应能力的难度较大。目前热门的页岩气等非常规油气资源开发面临诸多制约,国内对页岩气的勘探刚起步,是否拥有战略意义的页岩气可采储量仍有待确认。我国页岩气资源分布广而散、埋藏深,与美国差异很大,超大规模开发面临地质条件复杂、钻井成本高、耗水量大和生态环境污染等硬约束。在可预期的未来,非常规油气资源实现超大规模开发的可能性不大。在国内油气产量难以满足需求情况下,只有依靠进口来解决。而油气进口面临复杂多变的国际环境,过高的对外依存度对国家能源和经济安全始终是一种威胁。我国是当前世界最大的石油净进口国,2014年石油对外依存度达62%左右,天然气对外依存度达31%左右。到2030年若油气供应比重达到当前世界平均水平,石油进口需要在目前进口水平上翻两番,天然气进口将是目前进口量的10倍多。同时,我国油气主要进口国地区地缘政治复杂、部分国家政局持续动荡。短期内我国还不具备像美国那样强大的全球军事威慑能力、通道保障和资源控制能力,在出现重大事件时单纯依靠市场和合同难以确保巨量的外部资源的可靠供应。

从能源消费角度看,天然气尽管具有低排放、低污染优势,但在经济性及便利性方面在与其他能源的竞争中整体优势不足,需求侧不足以支撑“天然气时代”的到来。天然气在居民生活领域有较好的市场拓展潜力,但在真正决定其发展空间的发电领域、燃料、交通等领域则面临其它能源的有力竞争。

首先,从成本角度看,其优势并不突出。在发电领域,我国主要地区燃气发电成本在0.7-0.8/度电,远高于水电、核电和煤电(0.3-0.4/度电),即便考虑煤电超低排放的环境治理成本,气电作为常规电源依然无法与其竞争,国家也不可能长期大规模补贴气电发展。同时,随着风电、太阳能发电技术的飞速发展,风电度电成本已远低于气电,光伏发电度电成本也已与气电相当,且仍在快速下降之中。

其次,在特定领域面临其它能源的有力竞争。作为调峰电源,气电经济性难以与抽水蓄能电站相比,在抽蓄站址条件不足的地区有一定发展空间,在分布式多联产以及与可再生能源混合系统中有一定潜力,但拓展的总量不大。在交通运输领域,油气面临电能的有力竞争。特别是电动汽车在终端具有零排放优势,技术不断趋向成熟,全寿命成本具有越来越显著的竞争优势,交通领域的油气需求近期发展空间仍然较大,但中长期由于技术替代逐步走低则是大概率事件。

最后,油气的化石能源本质决定了其无法承担能源绿色转型的重任。石油、天然气只是相对清洁的能源,无论是从全球还是中国来看,从煤炭转换为油气,温室气体排放的“硬约束”依然难以解决。要实现温室气体减排目标,关键还是要依靠“以核代煤”、“以水带煤”、以清洁可再生能源代替煤炭及石油。

二、新能源有望成为我国能源转型升级的主攻方向

在油气资源难以担纲我国能源转型升级重任的情况下,新能源却以其绿色无污染、成本不断降低、资源储量丰富、政策大力扶持等优势,在与其它能源的竞争中逐渐胜出,有望成为我国能源转型升级的领头羊和主力军。

首先,新能源具有绿色无污染的环保优势。近年来,随着我国经济的快速发展,能源消费也快速增长、总量不断扩大,以煤为主的能源消费结构使得碳排放居高不下、环境污染日益严重、资源约束日趋增强、能源安全风险凸显,传统的能源消费模式急待转型。包括风电、核电、太阳能、生物质能等在内的新能源具有绿色、低碳、无污染、可再生的特性,大规模开发利用新能源,提升新能源比重,可有效弥补传统能源消费模式缺陷,促进能源结构转型,降低污染排放,实现经济的绿色、低碳和可持续发展。光伏每发一度电,可以减少使用标准煤炭0.33千克,减少二氧化碳排放量1千克,减少二氧化硫排放量0.009千克。

其次,新能源与化石燃料的成本差距正不断缩小。目前,风能、太阳能、生物质能等技术的开发应用已成为各类能源中发展最为快速的热点领域,成本不断下降。国际可再生能源机构(IRENA2015年初发布《2014年可再生能源发电成本》报告指出,即使抛开新能源补贴或油价下跌的影响因素,生物能、水能、地热能和风能发电成本已可与传统的煤、油、气等化石燃料发电相竞争。在无财政支持的背景下,最具竞争力的公用事业级太阳能项目的电力价格达到每千瓦时0.08美元,单个风电项目发电价格为每千瓦时0.05美元,而化石燃料发电厂的电力价格介于0.0450.14美元之间。

最后,我国新能源在资源和技术上具备大规模快速发展的条件。资源方面,我国陆上80米高度、风功率密度超过150/平方米的风能资源潜力约20万亿千瓦时,太阳能资源潜力超过85万亿千瓦时。技术经济方面,目前自主三代核电技术基本成熟,平均发电成本低于煤电、气电。风电技术发展迅猛,2020年具备平价上网的条件。太阳能光伏发电和光热发电技术近年来在材料、电池、联合优化运行等方面取得重大突破,按照当前的研发进展,2020年光伏发电成本将降至0.6/千瓦时水平,具备平价销售的条件。

三、积极实施电能替代,加快发展新能源电力

从能源消费角度看,电力与其他能源相比,具有许多不可比拟的优越性。电能是一种最方便、最容易控制和转换的能源形态,是最现代化的动力。电力网络与其他网络相比具有覆盖范围更广的优势。电能可以方便地获取并转换为动力、光和热能,以及化学物理作用。电能也是最清洁的能源,相对煤炭、石油和天然气,电力在终端使用具有零排放的特征。在能源的使用效率上,电能在终端设备的利用效率比其他能源的效率都高。经济越发展、社会越进步,工业化、城镇化、信息化程度越高,电气化水平就越高,这是各国经济社会发展的一般规律。国外各大机构的研究表明,电能将是本世纪增长最快的终端用能,电能替代各种化石能源将成为终端能源消费变革的主旋律,电能占终端能源比重持续提升是一个必然趋势。在新能源取代化石能源成为一次能源供应主体的进程中,核能、风能、太阳能开发利用规模将持续快速增长,这些新能源的主要利用形式是发电,因此电力部门必然成为能源加工转换的中心环节,同时也必然使电能占终端能源消费的比重大幅提升,这也是国际能源署在2014年《世界能源展望》中发布“电力部门引领全球能源转型”观点的主要原因。

电能替代是从能源消费革命的角度,通过“以电代煤”、“以电代油”,全面提升终端用能效率、大幅减少排放,而其中新能源电力将扮演更为重要的角色。我国煤炭“散烧”的数量高达8亿吨左右,“散烧”煤污染排放水平是燃煤发电等集中利用方式的数倍甚至数十倍。“以电代煤”的方式主要有工业锅炉电气化、餐饮服务电气化、交通出行电气化和居民生活电气化。近期需要政府针对散煤利用制定更为严苛的环保标准,淘汰一批高消耗、高污染的散煤燃烧装置,同时对“以电代煤”项目配套相应的电价、税收优惠政策。未来应积极推进核电建设,在确保安全的前提下适当加快核电机组审批和建设步伐;有序开发风电,优化风电开发布局,统筹推进华北、东北、西北和沿海资源丰富地区的风电建设;加快发展太阳能发电,分布与集中相结合推进光伏发电,更加重视光热发电的研发和示范应用。进一步提升电网智能化水平,加大抽蓄、燃气等灵活电源建设力度,强化新能源系统的出力预测和储能设施配置。能源转型升级是一个长期过程,将呈现动态优化的趋势,体现相应时代的技术经济特征和可持续发展要求。就近期而言,大力实施清洁替代和电能替代,推进能源系统的综合优化,转变用能方式和习惯,是现实而迫切的举措。


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