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二 中國能源展望:2015—2016年度、2020年和2030年

(一)能源需求的低速態(tài)勢可能延伸至2017年,在2020年形成高峰平臺

2015年中國能源需求總量為43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,僅比2014年增長1%; 2015年的發(fā)用電量為5.63萬億度,同比僅增長0.52%。主要因素是:(1)近兩年經(jīng)濟下行,總體需求下降;(2)產(chǎn)業(yè)過剩,能源消費大幅回落。這一局面依然持續(xù),尤其是2015年年底中央推出的“三去、一補、一降”政策,將加大產(chǎn)能縮減和需求收縮。但是,根據(jù)本部報告能源展望數(shù)據(jù)庫的推演,即使在這樣的現(xiàn)行政策下,在GDP增長速度7%的水平下,2016年和2018年的能源需求增速有可能逐步回升到3%左右,2020—2025年能源需求年均增速回落到1.9%, 2025—2030年年均增速1.2%。2016—2030年的能源需求年均增長速度為1.95%, 2020年能源需求總量將接近50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,2030年的能源需求總量可達到58億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。可見雖然增速減緩,但是需求總量持續(xù)爬升。問題在于能效提升、結(jié)構(gòu)調(diào)整的實際效果。如果節(jié)能和減排措施不到位,在2030年前中國能源需求難以達到峰值或高峰平臺。

但是,在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,2016—2020年的經(jīng)濟增長將相對放緩至6.5%左右,2016—2017年的能源需求增長速度將放緩至0.65%左右,之后回升到2.5%左右,考慮較高的能源效率,到2020年能源需求約為47億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,五年年均增速在1.50%左右。2020年后,經(jīng)濟增長速度有可能進一步放緩到5%或以下。這一較低的經(jīng)濟增速可能將能源需求增速帶到1%以下。這一判斷的主要依據(jù)是,經(jīng)過“十三五”時期的調(diào)整與完善,將使得2020年后中國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)向質(zhì)量提升,節(jié)能產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模由2015年的1300億元擴大到3500億元,直接節(jié)能潛力至少可達到1億—2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,這一節(jié)能潛力將在各個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生類似效應(yīng),從而大幅提升能源效率。在此情景下,中國的能源需求將在2020年后進入高峰平臺(47億噸標(biāo)準(zhǔn)煤),并維持至2030年。2020年、2025年和2030年能源需求總量將分別低于同期的現(xiàn)行政策情景的能源需求3億噸、7.16億噸和9.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

根據(jù)因素分析,經(jīng)濟增長速度和能源效率是影響兩種情景下能源需求之差的主要原因。其中,2020年經(jīng)濟增長放緩和能源效率提升對3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的貢獻率為55%和44%, 2025年兩個因素對7.16億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的貢獻程度為40%和57%,到2030年兩個因素對9.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的貢獻程度為41%和54%,可見能源效率在2020年滯后的貢獻程度將逐步增大。這是未來經(jīng)濟降速轉(zhuǎn)型的必然趨勢(見圖2-1)。

圖2-1 兩種情景下的能源消費與經(jīng)濟增長圖2-1至圖2-9均由程覃思、朱子陽根據(jù)《世界能源中國展望》數(shù)據(jù)庫(2015年版)制作完成。

這里需要指出的是,作為發(fā)展中國家,中國的能源需求與經(jīng)濟增長一直保持正相關(guān)性和剛性。能源彈性系數(shù)一般保持在0.5的高位,反映了過去30多年經(jīng)濟增長和大規(guī)模的經(jīng)濟活動對能源需求增長的高依賴。隨著經(jīng)濟發(fā)展的成熟、效率的提升,經(jīng)濟增長與能源需求的依賴關(guān)系逐步降低,甚至使經(jīng)濟增長與能源需求增長逐步脫鉤,正如目前發(fā)達國家所展示的態(tài)勢。

如果中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型能在2020年前取得明顯的效果,特別是強化能源需求管理和產(chǎn)業(yè)化,消除低效需求、無效需求和重復(fù)需求;同時通過技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,大幅提升能源效率和節(jié)能效果,實現(xiàn)動態(tài)性的循環(huán)節(jié)能,那么2020年后中國能源需求增長與經(jīng)濟增長之間的剛性關(guān)聯(lián)將逐步軟化,到2030年當(dāng)能源彈性系數(shù)降至0.1時,兩者有可能出現(xiàn)脫鉤。

(二)發(fā)電量趨緩,但是電氣化可明顯提升,使終端能源更加清潔化

發(fā)電量的態(tài)勢是與經(jīng)濟活動和經(jīng)濟增長緊密關(guān)聯(lián)的重要指標(biāo),也是反映中國經(jīng)濟社會發(fā)展和清潔化的重要方面。過去10年來電力裝機容量和發(fā)電量不斷增長,然而2012年后用電量增速減緩,到2014年,國內(nèi)發(fā)電量相對寬裕。2015年的發(fā)電量增速由2014年的4.32%回落到0.52%,基本維持在5.63萬億千瓦時(度)的水平,是我們直面的新現(xiàn)實。

對于2020年和2030年的用電量,預(yù)測較多。12萬億度曾被一些機構(gòu)預(yù)測為2030年的必備用電量。然而,根據(jù)本報告對現(xiàn)行政策情況的推演,從2016年到2030年發(fā)電量將由5.88萬億度增長到2020年的7.19萬億度,增速為5.19%, 2030年達到10.63萬億度,年均增長4.32%。而在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,由于經(jīng)濟增長速度有所下調(diào),拉低了用電量需求增長速度,2020年的發(fā)電量可能在6.7萬億度,2030年在10萬億度以下。年均增長3.58%,不僅低于現(xiàn)行政策情景的數(shù)值,更低于有關(guān)機構(gòu)的預(yù)期水平。

相應(yīng)的,在現(xiàn)行政策情景下,2015年人均發(fā)電量為4094度,2020年達到5129度,2030年達到7510度;而在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,2020年達到4779度,2030年達到6601度。這一人均發(fā)電量遠低于發(fā)達國家(1/2至2/3的水平)。人均發(fā)電量的規(guī)模與人口和地域發(fā)展的不平衡性相關(guān)。2030年前中國東、中和西部經(jīng)濟發(fā)展的不均衡性依然明顯,東部地區(qū)的用電量顯然高于中部和西部地區(qū)。這一不均衡性在中國依然比較突出。

突出反映經(jīng)濟社會發(fā)達程度,真正反映電氣化水平和用能清潔化的指標(biāo)是終端消費的電力占比。我們的數(shù)據(jù)庫團隊通過梳理能源系統(tǒng)、調(diào)整終端電力結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),雖然生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下的發(fā)電量和增長速度低于現(xiàn)行政策情景,但是,通過加大煤炭、天然氣和其他可再生能源在發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用,提升一次能源向二次能源的轉(zhuǎn)化程度,可以提升終端部門的電氣化率,即由2015年的26%提高到2020年的30%和2030年的41%。而通過調(diào)整結(jié)構(gòu)和鼓勵交通、建筑和生活中的電氣化,可在發(fā)電量規(guī)模較低的生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,2019年電力在終端消費中的占比約29.52%,超過石油占比,2020年的終端電氣化接近30%, 2030年約41%,實現(xiàn)比在現(xiàn)行政策情況下更高的電氣化(見圖2-2)。

圖2-2 兩種情景下的發(fā)電量與電氣化率

這一發(fā)展態(tài)勢來自二次能源轉(zhuǎn)換率、能源替代和電氣化政策在終端工業(yè)消費和生活消費部門中的推廣和普及,從而使終端能源消費更加清潔、環(huán)保、減排,更有利于建設(shè)低碳、環(huán)保和可持續(xù)的發(fā)展環(huán)境。

終端消費的電氣化需要依靠技術(shù)創(chuàng)新、“互聯(lián)網(wǎng)+”、各種電力協(xié)同發(fā)展、大電網(wǎng)和分布式智能電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施配套、競爭性電力交易市場和金融服務(wù)的支持,真正將電力變成氣候適應(yīng)型、環(huán)境友好型的商品;智能化的電力體系不僅是一項新型的能源供應(yīng)系統(tǒng),而且是一項新型的能源服務(wù),將推動能源民主化水平。

(三)煤炭清潔高效利用的中國方案

長期以來,煤炭一直是中國的主體能源,在一次能源結(jié)構(gòu)中居于主導(dǎo)地位,也是污染和排放中最為嚴(yán)重的部門。今后,煤炭總量控制、煤炭占比調(diào)整和煤炭利用方式轉(zhuǎn)變是煤炭產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展、推動中國能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1.控制煤炭需求總量增長,削減消費占比,做減法是總趨勢

控制煤炭消費總量,首先要堅決消除散燒煤,淘汰落后鍋爐,淘汰落后產(chǎn)能,直接減少高能耗、高排放和高污染源;其次,做好煤炭需求管理,通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新,減少煤炭需求量或消費量。近兩年來,隨著經(jīng)濟增長放緩,各工業(yè)部門對煤炭的需求量迅速下降。2014年近零增長,2015年增長轉(zhuǎn)入負數(shù),并可能繼續(xù)維持到2017年。在現(xiàn)行政策情景下,煤炭需求將于2020年左右基本進入高峰平臺,并于2025年達到峰值(約30億噸標(biāo)準(zhǔn)煤);而在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,煤炭需求于2019年便將達到峰值(約27億噸標(biāo)準(zhǔn)煤),之后明顯下降,無高峰平臺。

在現(xiàn)行政策情景之下,煤炭在能源消費中的占比逐年下降,2020年低于60%, 2030年接近52%。而在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,2020年占比約58%, 2030年占比降至43%,到2050年有可能進一步下降到30%。這是對一次能源結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整。

我們認為,只有降低煤炭在一次能源需求中的占比才能為提升清潔能源占比提供空間,從而優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。但是,兩者之間的“一減一增”雖然是消長關(guān)系,但不是“對立關(guān)系”,煤炭消費與非化石能源消費之間的消長是一個協(xié)同的過程。燃煤發(fā)電是新能源發(fā)電的最后依托。

終端消費結(jié)構(gòu)的調(diào)整,主要是大力增加電力和天然氣的消費,減少石油消費占比,大幅度擠出煤炭消費。在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,2020年可將煤炭在終端消費中的占比由目前的30%降至20%以下,到2030年降到2%以下。

2.轉(zhuǎn)變煤炭利用方式是關(guān)鍵

煤炭消費和占比的減少除了減少散燒煤、低效煤和劣質(zhì)煤炭外,必須通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和自身利用方式的轉(zhuǎn)變來調(diào)整,最終向清潔高效開發(fā)與利用的方向發(fā)展。從目前看,鋼鐵、水泥、平板玻璃和電解鋁等行業(yè)將進入行業(yè)產(chǎn)能調(diào)整和結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程。今后煤炭利用走向清潔高效利用的主要途徑是將更多的煤炭用于高效發(fā)電。目前全國用于發(fā)電的煤炭占比為50%左右(按照標(biāo)準(zhǔn)煤計算為40%),今后必須不斷提升這一占比。這樣既可以增加穩(wěn)定的發(fā)電量,又可以在高效發(fā)電技術(shù)下控制燃煤發(fā)電中的各種污染物排放,也為煤炭企業(yè)提供出路。

隨著可再生能源發(fā)電規(guī)模的不斷擴大,煤電占比下降,發(fā)電小時也將減少。但是,到2030年,煤電是否失去基荷作用,有待觀察。

煤基化工也是一種清潔高效利用的方式和選擇。但是,中國的煤炭資源主要分布在東北、華北和西北地區(qū),水資源十分缺乏。因此,中國的煤化工(包括傳統(tǒng)煤化工和現(xiàn)代煤化工)發(fā)展受制于環(huán)境、水資源和生態(tài)條件。那種以規(guī)模化煤制油和煤制氣的開發(fā)利用方式來替代石油和天然氣的發(fā)展戰(zhàn)略有違生態(tài)和資源規(guī)律。根據(jù)目前國內(nèi)煤化工專家的研究,在正常情況下,煤化工只是對煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化的一種選擇,各類煤化工的延伸產(chǎn)品可以對現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到補充作用,但是難以起到替代作用。

3.不斷提高煤炭利用效率

通過逐步減少終端用煤占比,不斷提高發(fā)電用煤占比(即電煤占比),加上適度發(fā)展特色煤化工,可以明顯提高煤炭的綜合利用效率。尤其在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,電煤占比上升速度快于現(xiàn)行政策情景,終端用煤占比下降速度又快于現(xiàn)行政策情景。這一趨勢正是煤炭清潔高效利用的優(yōu)化組合。這一組合看似沒有改變煤炭的碳排放成分,但是卻為我們降低煤炭消費、節(jié)約煤炭消費和降低煤炭污染物減排提供了廣闊空間和渠道。

4.大力推進煤炭產(chǎn)業(yè)超低排放和節(jié)能措施

以國內(nèi)大機組高效燃煤發(fā)電為例,目前的超低排放是一個重大成果。主要通過流程改造和系列技術(shù)應(yīng)用,大幅降低煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放量,體現(xiàn)了既有技術(shù)的組合創(chuàng)新效果。同時,大機組的供電煤耗不斷降低,具有更為重要的意義。因為通過提高發(fā)電效率,不斷降低度電煤耗,大幅節(jié)約燃煤電廠的煤炭消費量,為降低污染物排放提供了前提條件。目前,燃煤電廠的減排多數(shù)未涉及碳減排,因為碳減排的成本和能耗壓力巨大,碳捕捉也具有一定的難度。但是,根據(jù)國內(nèi)專家研究,節(jié)能降耗是減排和碳捕捉與儲存(CCS)或碳捕捉、儲存與利用(CCUS)的前提條件(見第四章專題一)。國家應(yīng)鼓勵大機組高效燃煤電廠積極探索清潔高效利用的最佳實踐,推動更加高效的節(jié)能減排解決方案的推廣和應(yīng)用。

圖2-3 兩種情景下的煤炭發(fā)展展望

(四)石油、天然氣產(chǎn)業(yè)面臨重構(gòu)態(tài)勢

1.石油需求展望

現(xiàn)階段,中國的國內(nèi)石油產(chǎn)量基本維持在2.1億噸的水平,從目前到2030年,新的石油產(chǎn)量增長潛力在于現(xiàn)有油田提高采收率(EOR)措施、深盆油氣開發(fā)、深海石油開發(fā)和非常規(guī)石油開發(fā)。今后五年,如果石油價格在60美元/桶以下,增產(chǎn)能力可能不超過5000萬噸。

而石油需求將隨經(jīng)濟增長而增長,也隨結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源效率提升、節(jié)能、燃油替代、化工替代而變化。在現(xiàn)行政策情景下,如果2020年前布倫特原油價格維持在65美元/桶上下,中國石油需求將從2015年的5.40億噸增加到6.25億噸上下,五年年均增長3%。2030年繼續(xù)增長到6.75億噸。石油的對外依存度將從2015年的60%穩(wěn)步上升至2020年65%,并回落至2030年的63%。這一分析不僅考慮到了工業(yè)和城鎮(zhèn)化帶來的石油需求增長,也考慮到了未來5年和15年內(nèi),中國電動汽車、LNG交通工具和其他燃油替代、化工原料替代的發(fā)展。尤其是電動汽車在電池技術(shù)上取得突破,續(xù)航能力達到300公里、800公里乃至1000公里以上,加上各種鼓勵政策推動充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)布局,將打開國內(nèi)電動汽車的需求,加大對燃油的替代。考慮到電氣化高速機車的發(fā)展,電動汽車、LNG汽車和生物燃料的發(fā)展,到2030年燃油替代能力可達到8000萬噸。

在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,除了燃油替代和原料替代外,按照2015年9月中美達成的氣候變化協(xié)議,2020年后中國公共交通在城市機動車中占比將達到30%,城際高鐵和新能源汽車大幅發(fā)展,汽車燃油效率得到大幅提升,并在氣候變化的壓力下,出臺更有力的政策,推升燃油效率,挖掘節(jié)能潛力。這些推動力的形成需要依靠2015年下半年出臺的系列環(huán)保政策、電動汽車政策、天然氣政策和基礎(chǔ)設(shè)施配套,交通運輸系統(tǒng)的改進和聯(lián)合國COP21氣候變化協(xié)議的貫徹落實。到2020年和2030年,石油需求有可能增長到5.9億噸和6.1億噸。2020年石油對外依存度可維持在64%, 2030年可進一步降至59%。根據(jù)這一發(fā)展趨勢,預(yù)計到2030年僅電動汽車、天然氣汽車和生物燃料的石油替代規(guī)模在1億噸以上,2050年可能達到2.4億噸左右。

圖2-4 兩種情景下石油需求與對外依存度

2.天然氣供需展望

在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,中國的天然氣發(fā)展主要依托國內(nèi)的天然氣供應(yīng),根據(jù)國內(nèi)市場發(fā)育情況,把控國內(nèi)天然氣資源開發(fā)和市場開發(fā)節(jié)奏。過高的進口依賴或過高的進口成本都不是一件有利和可持續(xù)的事。要慎重對待天然氣進口的速度和結(jié)構(gòu)。

然而由于天然氣政策不力、投資動力不足,2015年中國的天然氣消費增速下滑到3.6%。今后五年,如果天然氣政策調(diào)整到位,天然氣需求有可能恢復(fù)到7%—11%的增長速度。在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,預(yù)計2020年的天然氣需求在3076億立方米左右;進口天然氣規(guī)模受到一定的抑制,除非天然氣利用瓶頸得到解決。我們期待,2020年前后中國基本完成天然氣價格市場化,找到適合本國國情的最佳消費方式;2030年的天然氣需求規(guī)模可達到5050億立方米。

圖2-5 兩種情景下的天然氣需求與對外依存度

然而,油氣產(chǎn)業(yè)歷來是全球化的產(chǎn)業(yè)。2014年下半年國際油價大幅下滑,不僅反映了目前國際石油供大于求的基本面,而且體現(xiàn)了常規(guī)石油供應(yīng)與非常規(guī)石油供應(yīng)間的博弈,既有石油貿(mào)易格局與新興石油格局間的調(diào)整,又有產(chǎn)油大國(沙特阿拉伯)與新產(chǎn)油大國(美國)之間在石油市場上的較量。

更深刻的憂慮是,未來石油需求的低速增長,低油價下的低成本壓力和全球氣候變化協(xié)議下的低排放趨勢,油氣產(chǎn)業(yè)與其他替代能源形成競爭態(tài)勢,對油氣產(chǎn)業(yè)的巨大挑戰(zhàn)。中國油氣產(chǎn)業(yè)能否適應(yīng)上述的“三低”態(tài)勢和新的競爭環(huán)境,實現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)型與發(fā)展,是一個大問號。

(五)非化石能源的發(fā)展新空間在于非水可再生能源

在未來5—10年中,中國的非化石能源占一次能源消費比例和非化石能源發(fā)電占發(fā)電量的比例將逐年穩(wěn)步增加。其中,在現(xiàn)行政策情景下,今后五年非化石能源需求年均增長在7%左右,從2020年到2030年,發(fā)展速度降為4 %。到2030年非化石能源占比可達到20 %左右的政策目標(biāo)。而在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,今后五年非化石能源需求增速略低,但是2020—2030年的增速略高,到2030年非化石能源占比可達到25 %。換言之,中國對外承諾的非化石能源占比目標(biāo)可在2025年實現(xiàn)。屆時,非化石能源發(fā)電的裝機容量占比預(yù)計為50 %左右,在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比為44 %,預(yù)示著2030年中國的電能結(jié)構(gòu)會發(fā)生較大的變化。

圖2-6 兩種情景下非化石能源發(fā)展展望

2015年中國常規(guī)水電裝機容量達到2.96億千瓦,達到技術(shù)可開發(fā)容量的56%。預(yù)計到2020年水電裝機容量可達到3.28億千瓦,2030年可達到3.5億千瓦,增長速度為1.1%,基本接近經(jīng)濟可開發(fā)裝機容量(4.02億千瓦)。今后除西南地區(qū)外,中國的常規(guī)水電開發(fā)速度將放緩,局部地區(qū)的水電相對寬裕,今后的重點將轉(zhuǎn)入抽水蓄能和龍頭水電站開發(fā)。

現(xiàn)代非水可再生能源的發(fā)展重點在于風(fēng)能、太陽能(光伏、光熱)以及生物質(zhì)能、地?zé)峒昂Q竽艿饶茉促Y源。這些可再生能源的優(yōu)勢除了低碳和無碳外,產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢比較突出。但是劣勢也十分明顯:一是風(fēng)電和光伏都是低密度能源,而且具有間歇性和隨機性,如何平穩(wěn)輸出電力,是對現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)的新考驗;二是這些可再生能源發(fā)電成本均高于煤電,發(fā)展初期十分依賴政府補貼或較高的電價;三是電源開發(fā)如何與電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)同成為重大挑戰(zhàn),一旦規(guī)劃和發(fā)展失調(diào),將會出現(xiàn)“棄風(fēng)”“棄光”現(xiàn)象;四是容易與火電增長形成相互擠壓。

通過數(shù)據(jù)推演,到2030年非水可再生新增裝機占總新增裝機容量的比例可達50%以上。問題在于,如何將這些低密度、不穩(wěn)定的電能轉(zhuǎn)化為較高密度、相對穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)的電能,并與化石能源之間形成協(xié)同,這是一個挑戰(zhàn)性的問題;如何運用現(xiàn)代技術(shù)和網(wǎng)絡(luò),將不同時間和地區(qū)的風(fēng)、光、儲、輸加以組合,建立集中與分布式相結(jié)合的規(guī)模化、商業(yè)化和現(xiàn)代化的智能電網(wǎng),是能源轉(zhuǎn)型的一個大難題。

(六)中國核電蓄勢待發(fā),但需與其他清潔能源協(xié)同發(fā)展

從非化石能源占比20%的目標(biāo)和碳減排的壓力看,中國核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展具備內(nèi)在條件和動力。

首先,從2015年開始,陸續(xù)加快推動擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)的國內(nèi)示范項目的落地和建設(shè),在福清等地建設(shè)“華龍一號”核電機組,在石島灣建設(shè)CAP1400核電機組,繼續(xù)推進高溫氣冷堆建設(shè)。通過這些規(guī)劃,期待在2020年前后有8臺機組建成,裝機規(guī)模達到9.32GW(見表2-3)。此外,紅沿河5號和6號機組分別于2015年3月和7月開工建設(shè),采取具備第三代核電主要安全技術(shù)特征的ACPR1000技術(shù)路線。

表2-3 2015—2017年已/擬開工的示范項目

資料來源:IWEP能源展望數(shù)據(jù)庫。

這一發(fā)展情景不僅能滿足目前沿海有關(guān)地區(qū)核電發(fā)展的需求,更主要的是能推動中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的兩套核電技術(shù)在國內(nèi)的商業(yè)運營,及時、有力地推動核電“走出去”。

其次,從2017年起可陸續(xù)推動20臺核電機組建設(shè),在“十三五”后期,在若干內(nèi)陸地區(qū)建設(shè)核電站。這一階段的核電建設(shè)(可能涉及20多臺大型機組、1200多萬千瓦裝機容量,包括高溫氣冷堆示范項目)可以充分發(fā)揮核電在內(nèi)陸地區(qū)能源轉(zhuǎn)型中的重要替代作用,并于2025年前建成并網(wǎng),到2025年核電累計裝機容量可達到9445萬千瓦。

隨著一批示范項目的建成和技術(shù)運行的成熟,預(yù)計華龍系列以及CAP1400的大型壓水堆機型將成為第三階段(2020—2025年)的主體,年均開工8—10臺機組,其中東中部核電將占主要部分。到2030年中國核電累計裝機容量接近148吉瓦或136吉瓦,屆時將超過美國,成為世界第一核電大國。

圖2-7 兩種情景下核能發(fā)展展望

從核電產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展需求看,上述核電發(fā)展態(tài)勢是合理的。然而考慮到核電產(chǎn)業(yè)的特殊性和有關(guān)國家的經(jīng)驗,核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開與其他清潔能源的協(xié)同發(fā)展(見第四章專題三),包括短期與天然氣的協(xié)同性,長期與非水可再生能源的協(xié)同發(fā)展。為此,我們推演了高低核電兩個方案(見表2-4)。基本結(jié)論是:中國核電“不可少,不可慢,且要協(xié)同發(fā)展”。

表2-4 2030年不同核電方案下其他清潔能源的協(xié)同發(fā)展

(七)能源效率是需求管理的關(guān)鍵

從單位能耗產(chǎn)值看,中國能源效率呈現(xiàn)持續(xù)上升的態(tài)勢。在現(xiàn)行政策情景下,以2011年不變價格計算,噸油當(dāng)量的產(chǎn)值在2019年后低于生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下的產(chǎn)值(見圖2-8)。到2030年,現(xiàn)行政策情景下的每噸油當(dāng)量產(chǎn)值為37470元;而在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,這一產(chǎn)值可達到42354元,比前者高近10%。

圖2-8 兩種情景下的能源效率

這一整體能源效率在不同能源部門具有不同的表現(xiàn)。在中國,工業(yè)部門的能源消費占能源消費70%左右;其次為民用和交通部門占20%左右;農(nóng)業(yè)、商業(yè)和建筑部門占6%左右(各為2%左右)。因此,工業(yè)部門的能效提升和節(jié)能是重點。過去30年中國發(fā)電、粗鋼、水泥、平板玻璃、電解鋁等工業(yè)部門的增長,形成較大的能源消費。

其中,燃煤發(fā)電部門的供電煤耗是一個突出的指標(biāo)。2000年國內(nèi)燃煤電廠的煤耗為392克/度,2005年為370克/度,2010年為333克/度,2011年為329克/度,2012年為325克/度,2013年為321克/度。2014—2015年平均在310—320克/度。上海外高橋第三發(fā)電股份公司的2臺百萬千瓦機組的供電煤耗水平為270多克/度,擬建135萬千瓦大機組的供電煤耗可達到251克/度。

在電力部門,輸電損失率從2000年的7.7%,下降到2005年的7.21%、2010年的6.53%, 2012年又回升到6.74%, 2013年為6.68%。在鋼鐵部門,噸鋼能耗從2000年的1475千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,下降到2005年的1020千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,2010年的950千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,2013年的923千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。電解鋁部門的能耗,從2000年的15418千瓦時/噸,下降到2005年的14575千瓦時/噸、2010年的13979千瓦時/噸、2013年的13740千瓦時/噸。在水泥部門,從2000年的172千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,下降到2005年的149千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,2010年的134千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,2013年的125千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。此外,平板玻璃、煉油企業(yè)、乙烯化工和造紙等行業(yè)的平均能耗的下降態(tài)勢均十分明顯。但是,這些能效水平與行業(yè)的最佳實踐水準(zhǔn)之間仍然存在大小不等的差距。參見徐小杰《中國2030:能源轉(zhuǎn)型的八大趨勢和政策建議》,中國社會科學(xué)出版社2015年版,第62頁。不同行業(yè)采取的原料和能源品種不同,能效也不同;全國平均能耗水平不能與行業(yè)最佳水準(zhǔn)簡單對比。這里的對比僅反映大體的能效潛力和方向。

值得指出的是,近幾年來,節(jié)能或提高能源效率已經(jīng)成為一大產(chǎn)業(yè)。這一產(chǎn)業(yè)的核心業(yè)務(wù)是合同能源管理(EPC)制度。這是中國政府推動節(jié)能減排、應(yīng)對氣候變化的重要措施之一。由此涌現(xiàn)出了一大批節(jié)能服務(wù)公司,成為節(jié)能產(chǎn)業(yè)的一支新生力量,投資規(guī)模節(jié)節(jié)攀升。2012年合同能源管理行業(yè)投資規(guī)模達到506億元,2013年投資規(guī)模達到742億元,實現(xiàn)節(jié)能量2560萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減排二氧化碳6399萬噸。2014年達到960元,2015年節(jié)能服務(wù)公司達到2000多家,投資規(guī)模接近1300億元,產(chǎn)值突破3000億元,累計節(jié)能6000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我們認為,到2020年,節(jié)能產(chǎn)業(yè)化的效益將達到1億—2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,從而大幅提升能源效率,推動中國的能源需求將在2020年后進入高峰平臺(47億噸標(biāo)準(zhǔn)煤),并維持至2030年。可見,能源效率在中國具有極大的潛力,是控制和減少能源需求的關(guān)鍵,也是能源轉(zhuǎn)型的支點。

(八)碳排放峰值如果脫離有力措施,無法提前實現(xiàn)

通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化,在現(xiàn)行政策情景下,化石能源的碳排放到2025年達到峰值,隨后保持高峰平臺(109億噸),并維持到2030年;而在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,碳排放在2020年前便達到峰值(95億噸),隨后呈現(xiàn)快速下降態(tài)勢。出現(xiàn)這一碳排放趨勢的主要原因在于:(1)化石能源需求在2020年達到高峰平臺;(2)煤炭需求在2014年達到峰值,之后進入震蕩下行態(tài)勢。在2020年前,煤炭的碳排放占比為75%, 2020—2025年占比為70%, 2025—2030年占比為66%。降低煤炭消費領(lǐng)域的碳排放是“牛鼻子”。在生態(tài)能源新戰(zhàn)略情景下,中國化石能源碳排放峰值不僅可以提前實現(xiàn),而且可以在達峰后下降。相應(yīng)的,單位GDP的碳強度下降幅度可能大于預(yù)期。

但是,這一前景如果離開以下10項減排措施,是無法實現(xiàn)的。

一是提高煤炭洗選率。按照“十二五”規(guī)劃,2015年煤炭洗選率目標(biāo)為65%以上。2013年9月出臺的《大氣污染防治行動計劃》要求到2017年原煤入選率達到70%。許多沒有洗選的煤炭直接進入發(fā)電領(lǐng)域,雖然成本較低,但給燃煤發(fā)電帶來沉重的排放壓力。今后碳減排須從源頭抓起,從嚴(yán)抓起,全面提高入選率,通過強制措施,迫使發(fā)電企業(yè)使用洗選煤,通過政策補貼,消化較高的原料成本,這將為高碳能源低碳排放帶來巨大的環(huán)境效益。

二是以節(jié)能促減排。2014年9月公布的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》要求,到2020年,全國新建燃煤發(fā)電機組平均供電煤耗低于300克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時,現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組改造后平均供電煤耗低于310克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時。在這一供電煤耗水平上,難以推廣諸如CCS或CCUS等碳減排技術(shù)措施。因此,必須將目前煤電企業(yè)的供電煤耗下降到一個較低的水平,使CCS項目可行。

三是循環(huán)利用。在高耗能工業(yè)部門,特別是大型企業(yè)推動各種能源間的循環(huán)利用具有重大意義。這一循環(huán)利用也是大型循環(huán)經(jīng)濟企業(yè)應(yīng)對產(chǎn)業(yè)蕭條的成功經(jīng)驗。今后通過大力推動企業(yè)重組,走大型化道路,走園區(qū)化道路,聯(lián)合循環(huán),可帶來綜合節(jié)能和減排效益。

四是發(fā)展可再生能源。積極推動綠色電力調(diào)度,優(yōu)先調(diào)用可再生能源發(fā)電和高能效、低碳排的化石能源發(fā)電。除了繼續(xù)發(fā)展和優(yōu)化風(fēng)電、光伏發(fā)電外,今后需要總結(jié)新能源發(fā)展經(jīng)驗,有效推進光熱發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電以及地?zé)崂谩?/p>

五是協(xié)同發(fā)展核電。2030年非化石能源占比達到20%的目標(biāo)需要大力發(fā)展核電作為支撐。地區(qū)能源替代也需要將核電從沿海向內(nèi)陸方向擴展。核電的適度規(guī)模是協(xié)同發(fā)展的重要內(nèi)容,對于碳減排具有直接的意義。

六是清潔燃料替代。在交通和建筑等能源消耗部門,大力推動無碳動力驅(qū)動和低碳綠色建筑。其中,電動汽車和燃料電池技術(shù)是實現(xiàn)交通領(lǐng)域燃料革命的重大突破。隨著汽車電池續(xù)航能力突破300公里和600公里,充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施配套跟進,將為電動汽車的發(fā)展帶來更大的市場空間,到2020年電動汽車達到500萬輛具有日益明晰的政策支持。2016年制定完成下一階段載重汽車整車燃油效率標(biāo)準(zhǔn),2019年付諸實施;再考慮到天然氣汽車和甲烷汽車的發(fā)展,預(yù)計到2020年燃油替代可達6000萬噸左右。

在建筑領(lǐng)域,2015年9月中美氣候變化協(xié)議要求,到2020年,城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑占比達到50%,將為建筑節(jié)能減排帶來巨大的效應(yīng)。

七是改造公共交通運輸系統(tǒng)。交通道路的改善和電氣化公共交通體系的發(fā)展無形中會對節(jié)能減排起到巨大的推動作用。2015年9月中美氣候變化協(xié)議要求,到2020年大中城市公共交通占機動化出行比例達到30%。

八是綜合節(jié)能和產(chǎn)業(yè)化節(jié)能。合同能源管理不僅已經(jīng)對高耗能行業(yè)產(chǎn)生了較大吸引力,而且廣泛推廣于所有能源領(lǐng)域,包括分布式能源(燃氣和可再生能源等)和智能電網(wǎng)。今后五年合同能源管理將迎來更大規(guī)模的發(fā)展。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計,到2020年中國合同能源管理行業(yè)投資規(guī)模將達到1857億元,年均增長率為14%,合同能源管理行業(yè)產(chǎn)值2821億元。

九是建立用能權(quán)、碳排放權(quán)和排污權(quán)交易市場,推進市場化節(jié)能碳減排。將能源使用產(chǎn)權(quán)化和商品化,與碳排放權(quán)和排污權(quán)一樣,投入市場交易和管理。誰都無權(quán)無限制地索取資源和消耗能源。任何過多和過度的索取必須要付出累加的代價,相反節(jié)能減排,可通過上市交易,收取合理的回報。中國將于2017年啟動全國碳交易市場體系,覆蓋鋼鐵、電力、化工、建材、造紙和有色金屬等重點工業(yè)部門。可以預(yù)計,今后五年市場將看好這些市場化的碳減排措施。

十是碳回收利用。目前,比較認可的碳回收利用的做法是在油田開發(fā)中收集二氧化碳,注入油氣藏,作為驅(qū)油增產(chǎn)的措施。美國油田開發(fā)的實踐證明:注入二氧化碳具有良好應(yīng)用前景,可使現(xiàn)有油田的采收率提高10%—15%,而新一代二氧化碳驅(qū)油技術(shù)還可以提高到30%以上。2015年9月30日,《中國能源報》的《老油田開發(fā)越來越難,二氧化碳驅(qū)油技術(shù)能否開辟一條新路徑?》一文對中石油勘探開發(fā)研究院原院長沈平平的采訪。這一利用技術(shù)是今后五年應(yīng)起步和落實的措施,2020年前為試驗推廣期,2020年后與其他領(lǐng)域的碳回收措施(如利用二氧化碳提高采水率示范項目等)結(jié)合,可收到規(guī)模性效果。

上述碳減排措施中的節(jié)能、發(fā)展可再生能源與核電、推動清潔燃料替代以及碳回收利用將直接扣減碳排放。如果采用2014年的消費水平和模式,2020年這四項措施的碳減排規(guī)模可達到8億—9億噸,2030年達到26億噸。

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