新能源發(fā)展對(duì)我國(guó)能源格局影響的研究

及其低碳效益的比較分析

（研究單位：中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司）

一、前言

金融危機(jī)后，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬提出的“新能源政策”引起了全世界關(guān)注，在我國(guó)也引發(fā)了對(duì)新能源發(fā)展、低碳經(jīng)濟(jì)的熱議，正確認(rèn)識(shí)我國(guó)新能源發(fā)展的趨勢(shì)及其對(duì)未來(lái)能源格局的影響和對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)新能源在電力工業(yè)中的持續(xù)、協(xié)調(diào)、科學(xué)發(fā)展具有十分重要的意義。

二、發(fā)展新能源對(duì)我國(guó)能源格局的影響

當(dāng)前，新能源的大規(guī)模開發(fā)利用主要是通過(guò)電力轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，本研究也主要通過(guò)分析新能源在我國(guó)未來(lái)電源結(jié)構(gòu)中的規(guī)模和比例，研究新能源對(duì)我國(guó)能源格局的影響。

（一）我國(guó)的電源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

我國(guó)目前的發(fā)電量結(jié)構(gòu)中，煤電占81%左右，新能源的比例很?。ㄈ鐖D20.1）。這一特點(diǎn)是由我國(guó)能源生產(chǎn)、消費(fèi)和資源條件決定的。

圖20.1 我國(guó)2008年電源結(jié)構(gòu)（發(fā)電量構(gòu)成）

圖20.2 我國(guó)能源生產(chǎn)、消費(fèi)、儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)示意圖（2007年）

（二）國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)、專家對(duì)我國(guó)新能源規(guī)模的預(yù)測(cè)

國(guó)際能源署、中國(guó)科學(xué)研究院能源戰(zhàn)略研究組、我國(guó)電力規(guī)劃專家吳敬儒分別于2005年、2006年、2007年對(duì)我國(guó)未來(lái)電力裝機(jī)和新能源裝機(jī)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，其結(jié)構(gòu)分別如圖20.3、圖20.4、圖20.5所示。

圖20.3 國(guó)際能源署對(duì)我國(guó)電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)

圖20.4 中國(guó)科學(xué)院能源戰(zhàn)略研究組對(duì)我國(guó)2020年裝機(jī)容量的預(yù)測(cè)

圖20.5 吳敬儒對(duì)我國(guó)電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)

從以上三方國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)、專家對(duì)我國(guó)新能源規(guī)模的預(yù)測(cè)可以看出：在裝機(jī)總量上，三方預(yù)測(cè)的差異較大，國(guó)際能源署、中國(guó)科學(xué)研究院能源戰(zhàn)略研究組的預(yù)測(cè)較保守，吳敬儒的預(yù)測(cè)更加接近實(shí)際。在裝機(jī)結(jié)構(gòu)上，三方的預(yù)測(cè)均反映出三個(gè)特點(diǎn)：一是從總體發(fā)展趨勢(shì)上，新能源發(fā)展速度高于電力整體發(fā)展速度，新能源發(fā)電所占比例逐漸提高；二是盡管新能源發(fā)展迅速，但到2020年其規(guī)模仍然不大、比例仍然不高，最高為吳敬儒預(yù)測(cè)的4%（圖20.5中風(fēng)電加其他新能源）；三是盡管煤電比例在下降，但到2020年其規(guī)模仍將不斷擴(kuò)大，最低為59%，仍然占主導(dǎo)地位。

（三）2020年我國(guó)新能源發(fā)展規(guī)模分析

據(jù)有關(guān)報(bào)道，我國(guó)將于近期出臺(tái)的“新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”將大幅提升原有的2020年發(fā)展目標(biāo)，其中風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模由3000萬(wàn)千瓦上調(diào)為1.5億千瓦、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模由180萬(wàn)千瓦上調(diào)為2000萬(wàn)千瓦、核電裝機(jī)規(guī)模由4000萬(wàn)千瓦上調(diào)為7500萬(wàn)千瓦，水電裝機(jī)規(guī)模維持在3億千瓦，生物質(zhì)發(fā)電規(guī)模維持在3000萬(wàn)千瓦。依照這一大幅提升的目標(biāo)，按照2020年總裝機(jī)達(dá)到16.5億千瓦規(guī)?？梢酝扑愕玫秸{(diào)整后的裝機(jī)結(jié)構(gòu)和發(fā)電量，如圖20.6所示。

圖20.6 依預(yù)計(jì)規(guī)劃目標(biāo)對(duì)我國(guó)2020年裝機(jī)、發(fā)電量結(jié)構(gòu)的分析和比較

從圖20.6可以看出，依照調(diào)整后的目標(biāo)規(guī)劃，2020年我國(guó)新能源裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到2.1億千瓦，占裝機(jī)總量約13.1%，煤電的裝機(jī)比例約為65.2%。新能源每年發(fā)電量約4830億千瓦時(shí)，占發(fā)電總量約6.6%，煤電發(fā)電量仍占發(fā)電總量約71%（如圖20.7）。據(jù)此推算，即使實(shí)現(xiàn)大幅調(diào)高后的規(guī)劃目標(biāo)，新能源的比例仍然不大，煤電仍然占主導(dǎo)地位。

圖20.7 2020年發(fā)電量結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)示意圖（按照大幅調(diào)整后的規(guī)劃測(cè)算）

三、發(fā)展新能源的低碳效益比較分析

（一）發(fā)展新能源的低碳效益分析

按照2020年風(fēng)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別達(dá)到1.5億千瓦、2000萬(wàn)千瓦、3000萬(wàn)千瓦計(jì)算其低碳效益，詳見(jiàn)表20.1。

表20.1 發(fā)展新能源的低碳效益分析

（二）煤炭高效利用的低碳效益分析

GDP前15位國(guó)家中，火電所占比例在60%以上的有12個(gè)國(guó)家（如圖20.8）。我國(guó)火電比例與發(fā)達(dá)國(guó)家相當(dāng)，只是發(fā)達(dá)國(guó)家火電中的油電、氣電比例相對(duì)高些，我國(guó)火電中煤電占絕大部分。這與各國(guó)一次能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)（化石能源資源比較豐富國(guó)家）或國(guó)際能源供應(yīng)情況（化石能源資源較少國(guó)家）密切相關(guān)。

圖20.8 主要國(guó)家2007年電源結(jié)構(gòu)（發(fā)電量構(gòu)成）

圖20.9 主要國(guó)家2007年一次能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)（生產(chǎn)量構(gòu)成）

煤電的污染高于油電、氣電，而我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)決定了我國(guó)煤炭的高效清潔利用任重道遠(yuǎn)，同時(shí)也大有潛力，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

首先，把煤炭更多地用于發(fā)電。我國(guó)煤炭發(fā)電平均效率為35%左右，而發(fā)電以外的工業(yè)煤炭平均利用效率29%左右，民用煤燃燒平均熱效率為15%左右。把煤炭更多地用于火力發(fā)電是發(fā)達(dá)國(guó)家煤炭利用的主要措施，一些發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上的煤炭用于發(fā)電，美國(guó)90%以上的煤炭用于發(fā)電，而我國(guó)2008年煤炭消費(fèi)量中用于發(fā)電的比例為45%左右。應(yīng)提高煤炭用于發(fā)電的比例，減少煤炭直接被小型工業(yè)、民用鍋爐以及居民直接使用的比例。如果按照國(guó)家發(fā)改委能源所提出的，2020年我國(guó)70%的煤炭用于發(fā)電，以2008年的煤炭消費(fèi)量初步測(cè)算，可節(jié)約1.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

其次，降低供電煤耗、提高發(fā)電效率仍有空間。2008年我國(guó)火電平均單機(jī)容量9.41萬(wàn)千瓦，60萬(wàn)千瓦及以上機(jī)組容量占總?cè)萘?1.27%，30萬(wàn)以上機(jī)組占65.18%，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比平均單機(jī)容量較低、大型機(jī)組的比例不高。2008年我國(guó)6000千瓦以上機(jī)組供電煤耗345克/千瓦時(shí)，日本火電機(jī)組供電煤耗為299克/千瓦時(shí)，韓國(guó)為 300克/千瓦時(shí)，意大利為 303克/千瓦時(shí)。如果2020年我國(guó)供電煤耗降低到322.62克/千瓦時(shí)，按2008年火電發(fā)電量計(jì)算，可節(jié)約煤炭0.64億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。同時(shí)，我國(guó)煤炭發(fā)電平均效率為35%左右，目前超臨界發(fā)電效率45%，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）等技術(shù)效率可達(dá)53%，天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)效率可達(dá)65％，熱電聯(lián)供效率可達(dá)80％以上。這些技術(shù)對(duì)于煤炭利用效率的提高具有顯著的效果，但目前應(yīng)用較少，應(yīng)積極研究，結(jié)合實(shí)際進(jìn)一步積極推廣。

通過(guò)上述兩項(xiàng)措施，2020年通過(guò)煤炭清潔高效利用屆時(shí)可節(jié)約2.04億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放4.5億噸。

（三）發(fā)展水電、核電的低碳效益分析

按照2020年我國(guó)水電、核電裝機(jī)分別達(dá)到3億千瓦、7500萬(wàn)千瓦測(cè)算，到2020年每年新增的水電、核電發(fā)電量分別相當(dāng)于減少二氧化碳排放3.86億噸、3.6億噸，詳見(jiàn)表20.2。

表20.2 我國(guó)水電、核電低碳效益分析

（四）全社會(huì)節(jié)能的低碳效益分析

我國(guó)的發(fā)展階段決定了對(duì)能源的剛性需求，而粗放型的發(fā)展模式大大放大了這種需求。主要國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策扶持、科技創(chuàng)新等措施，可以大大降低工業(yè)化階段的單位產(chǎn)值能耗。據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所預(yù)測(cè)，如果采取嚴(yán)格的節(jié)能政策，到2020年我國(guó)全社會(huì)有望每年節(jié)約10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放22億噸。（如圖20.10）

圖20.10 我國(guó)未來(lái)能源需求示意圖

通過(guò)以上分析可以看出，我國(guó)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展效果最顯著的還是全社會(huì)節(jié)能。在此基礎(chǔ)上，到2020年按照各種能源對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)大小依次是：第一是煤炭的高效、清潔利用；第二是發(fā)展水電；第三是發(fā)展核電；第四是發(fā)展新能源，依次為風(fēng)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電（如圖20.11）。

圖20.11 到2020年各種能源發(fā)展對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)測(cè)算示意圖

因此，應(yīng)該以更加寬闊的視野看待低碳經(jīng)濟(jì)。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)不僅僅是發(fā)展新能源，我國(guó)的能源發(fā)展還應(yīng)堅(jiān)持開發(fā)與節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先的方針，節(jié)約下來(lái)的能源是最綠色的能源。同時(shí)，煤炭的清潔高效利用，大力發(fā)展水電、核電等能源的低碳效益巨大，在發(fā)展新能源的同時(shí)，不應(yīng)忽視傳統(tǒng)能源的開發(fā)和高效清潔利用，應(yīng)把握重點(diǎn)以確保取得實(shí)效。

四、結(jié)論和建議

（一）結(jié)論

一是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)是不可逆轉(zhuǎn)的世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)。必須正視新能源的到來(lái)、適應(yīng)這種變化，并密切關(guān)注、積極參與新能源的發(fā)展。

二是我國(guó)未來(lái)的能源格局中，新能源發(fā)電的比例將不斷上升、煤電比例逐漸下降，但新能源從輔助能源成為主要能源還需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，這是我國(guó)自然資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和新能源發(fā)展特點(diǎn)決定的。

三是在注重通過(guò)發(fā)展新能源實(shí)現(xiàn)低碳效益的同時(shí)，不應(yīng)忽視全社會(huì)節(jié)能和傳統(tǒng)能源特別是煤炭的節(jié)能、高效、清潔開發(fā)利用。

四是隨著國(guó)家對(duì)新能源支持力度的不斷加大，新能源技術(shù)、大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)汽車技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及新能源開發(fā)成本的降低、性價(jià)比的提高，新能源的發(fā)展速度和規(guī)模有可能進(jìn)一步加快。

當(dāng)前對(duì)待新能源的發(fā)展有兩種傾向：一是過(guò)于樂(lè)觀，認(rèn)為新能源時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，在不久的將來(lái)就會(huì)成為能源的主導(dǎo)，從而盲目擴(kuò)大產(chǎn)能，期望通過(guò)產(chǎn)能的迅速擴(kuò)張而不是技術(shù)創(chuàng)新和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)獲得市場(chǎng)領(lǐng)先；二是過(guò)于悲觀，基于目前的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)能力、市場(chǎng)前景，認(rèn)為新能源發(fā)展還遙遙無(wú)期，或是即使在未來(lái)也難擔(dān)重用，低估了未來(lái)新能源發(fā)展的能源、環(huán)境及社會(huì)價(jià)值。應(yīng)當(dāng)看到，低估新能源的意義將貽誤發(fā)展時(shí)機(jī)，而忽視新能源發(fā)展的客觀規(guī)律，拔苗助長(zhǎng)將會(huì)重創(chuàng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展后勁，產(chǎn)生的危害可能更大。

（二）對(duì)國(guó)家層面的建議

一是大力推進(jìn)全社會(huì)節(jié)能，實(shí)行嚴(yán)格的節(jié)能政策。我國(guó)正處于工業(yè)化加速發(fā)展的時(shí)期。工業(yè)在GDP的比重約為四成，能源消耗約占七成，既是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱，也是耗費(fèi)能源、資源的最主要產(chǎn)業(yè)。中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出的“調(diào)結(jié)構(gòu)”既是轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、調(diào)整結(jié)構(gòu)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，也是推進(jìn)節(jié)能減排的重要方面。首先應(yīng)調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，逐步提高第三產(chǎn)業(yè)占整個(gè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的比重，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；其次應(yīng)淘汰落后產(chǎn)能，嚴(yán)格控制高耗能、高污染行業(yè)盲目發(fā)展；第三應(yīng)鼓勵(lì)、支持工業(yè)企業(yè)通過(guò)技術(shù)改造、提高管理水平和使用新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料，提高資源能源利用效率，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的應(yīng)用，推行清潔生產(chǎn)和資源綜合利用，加強(qiáng)工業(yè)“三廢”污染防治；第四應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能減排宣傳教育，倡導(dǎo)全社會(huì)節(jié)能。

二是積極推進(jìn)煤炭的高效和清潔利用。首先應(yīng)提高煤炭用于發(fā)電的比例，減少煤炭直接被小型工業(yè)、民用鍋爐以及居民等低效率直接使用的比例。其次應(yīng)繼續(xù)推行火電“上大壓小”，提高煤炭利用效率，特別是在新建火電機(jī)組中應(yīng)大力推進(jìn)高效能機(jī)組。第三，應(yīng)大力支持、鼓勵(lì)燃煤機(jī)組應(yīng)用脫塵、脫硫、脫硝設(shè)備，倡導(dǎo)清潔發(fā)電。

三是積極發(fā)展水電、核電等清潔能源。世界上水能資源豐富的國(guó)家都采取優(yōu)先發(fā)展水電的戰(zhàn)略和政策。按理論蘊(yùn)藏總量計(jì)算，目前世界主要水電大國(guó)水能資源的開發(fā)利用程度多在20%-30%。我國(guó)水能資源居世界第1位，但資源開發(fā)利用程度不足10%。從世界范圍來(lái)看，核電在電源結(jié)構(gòu)中的比例近20多年來(lái)呈上升的態(tài)勢(shì)。目前，世界GDP前15位國(guó)家中核電發(fā)電量比例超過(guò)10%的國(guó)家有9個(gè)，我國(guó)核電發(fā)電量所占比例僅為2%左右。因此，水電、核電發(fā)展前景廣闊，低碳效益明顯，應(yīng)繼續(xù)積極鼓勵(lì)支持。

四是大力推進(jìn)新能源的科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前發(fā)展新能源的重點(diǎn)應(yīng)是建立新能源可持續(xù)發(fā)展的機(jī)制和環(huán)境，包括：加強(qiáng)新能源發(fā)展規(guī)劃，合理布局；完善政策法規(guī)和配套的經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)政策；加大研發(fā)力度，掌握新能源核心技術(shù)，提高自主化技術(shù)水平等，確保新能源發(fā)展走上持續(xù)、健康、協(xié)調(diào)發(fā)展的軌道。

五是發(fā)展以電為主的能源消費(fèi)模式。西方發(fā)達(dá)國(guó)家在能源消費(fèi)過(guò)程中，走出了一條“以煤為主—以油為主—以電為主”的路子，這同樣適用于中國(guó)。按供電煤耗法初步測(cè)算，2008年電力消費(fèi)占能源消費(fèi)總量44%，與美國(guó)相當(dāng)，略低于日本、加拿大等國(guó)家，但這并不能反映我國(guó)電氣化程度已達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。我國(guó)電力消費(fèi)中絕大部分為工業(yè)用電，居民生活用電僅占12%，而美國(guó)、德國(guó)、日本居民生活用電比例分別為35%、34%、28%。因此應(yīng)大力提高電力在全社會(huì)能源消費(fèi)、特別是居民生活能源消費(fèi)中的比重。這樣有三方面好處：首先可以進(jìn)一步推進(jìn)減少煤炭、石油在能源終端消費(fèi)的使用，將更多煤炭用于發(fā)電以提高煤炭使用效率，并緩解對(duì)石油的依賴。其次可以減少環(huán)境污染，電能是一種清潔能源，電氣化普及程度較高的地區(qū)空氣質(zhì)量也優(yōu)于其他地區(qū)。第三有助于推進(jìn)新能源發(fā)展。新能源大規(guī)模利用的主要形式是轉(zhuǎn)化為電力，大力發(fā)展新能源發(fā)電的同時(shí)，必然需要不斷擴(kuò)大電力在終端能源消費(fèi)中的比例，以實(shí)現(xiàn)新能源逐步替代化石能源。