发电环节

提质增效、体系重构是未来能源发展重点 电力发挥不可替代的作用

2017-12-14 09:30:12 国家电网 作者:邢璐 鲁刚

 党的十九大开启了中国特色社会主义新时代,作出了建设社会主义现代化强国、全面实现“两个一百年” 奋斗目标的战略安排,对于能源发展提出了“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系” 的战略目标。这是新时代、新使命、新征程赋予能源行业的新任务,要求我们立足当前能源发展主要矛盾,着眼能源发展战略方向,顺应能源发展总体趋势,以创新、协调、绿色、开放、共享发展理念为指导,迎接新时代能源文明早日到来。

能源发展主要矛盾

随着能源工业几十年来的长足发展,中国已经成为世界上最大的能源生产和消费国,人民生产生活用能条件显著改善。尤其在能源革命战略引领下,我国能源转型步伐逐渐加快,能源利用效率大幅提高,形成了煤炭、石油、天然气、非化石能源全面发展的能源供给体系。但同时,我国仍然面临能源需求压力大、供给制约多、能源生态环境影响严重、体制机制不完善等不足,需要进一步加大能源转型力度,积极应对资源短缺、环境污染、气候变化等严峻挑战。

人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾,要求能源领域的工作重心和战略布局也要发生重大调整。我国能源生产力水平总体上位居世界前列,但面对人民对能源供应、服务、环境的要求日益提高,仍存在化石能源为主体的能源体系及其粗放式发展模式与生态文明建设、经济高质量发展要求不协调问题。这就要求转变能源发展方式、优化能源结构、转换增长动力,提高能源服务质量,满足人民对绿水青山的美好需要。

能源发展战略方向

为支撑经济由高速增长转向高质量发展,适应世界能源转型大潮流,中国能源正在经历一场深刻的能源生产与消费革命,能源保障经济社会发展、生态文明建设、社会进步和谐、人民幸福安康的作用日益凸显。把握国内外能源发展大势,加快推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,是建设富强民主文明和谐美丽中国的重要内容,也是推动新时代能源文明发展的重要目标。

首先,就清洁而言,良好的生态环境已经成为人民生活不可或缺的要求,但我国能源利用带来的资源环境压力依然巨大,大量化石能源在生产、运输、使用过程中对大气、土壤、水质等造成了较为严重的污染和破坏。党的十九大提出要持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战。为推动能源清洁利用,我国提出到 2020 年,煤炭占能源消费总量比重下降到 58% 以下,电煤占煤炭消费量比重提高到 55%,天然气消费比重提高到 10% 左右等一系列目标。在能源供应侧加大清洁能源开发利用,在能源消费侧加大电能对化石能源替代,是实现能源系统清洁化、生态环境根本性改善的现实要求。

其次,就低碳而言,气候变化是人类发展面临的共同挑战,按照现有政策发展,到本世纪末全球气温将有可能升高 4 摄氏度,带来海平面上升、粮食减产、植被退化、极端灾害事件频发等严重影响。中国作为负责任大国,承诺将在 2030 年左右实现碳排放达峰, 2020 年、2030 年单位 GDP 碳排放比 2005 年分别下降 40% ~ 45%、60% ~ 65%,非化石能源占一次能源消费 比 重 在 2020 年、2030 年、2050 年 分 别 达 到 15%、 20%、50% 左右。这是我国建设生态文明和美丽家园的内在要求,更是体现大国担当,推进人类命运共同体构建的崇高使命。

再次,就安全而言,能源安全是国家安全的重要组成部分,是关系国家经济社会发展和人民根本利益的全局性、战略性问题。2000 年以来,我国能源整体对外依存度持续上升,2005 ~ 2016 年能源对外依存度从 6.0%上升到 18.3%。为保障能源供应安全,我国提出 2020 年能源自给能力保持在 80% 以上,2030 年能源自给能力保持在较高水平的目标。因此,统筹国际国内两方面资源,尤其是挖掘国内能源资源开发潜力,充分发挥可再生能源对化石能源的替代潜力,是提升我国能源安全保障能力的现实需要。

最后,就高效而言,能效水平提升是世界能源发展的趋势和目标。我国能源强度从 1980 年以来下降了近 80%,能源效率提高了近 5 倍,但在整体能耗水平和单位产品能耗水平上仍然明显高于美国、欧盟等发达国家和地区,能源利用效率亟待提升。我国提出 2020 年单位 GDP 能耗将比 2015 年下降 15%、2030 年达世界平均水平、2050 年达世界先进水平的节能目标,并提出 2020 年、 2030 年能源消费总量分别控制在 50 亿、60 亿吨标准煤以内,2050 年实现能源消费总量基本稳定。

能源发展总体趋势

在能源发展战略方向指引下,我国能源发展将呈现出与以往不同的发展特征和趋势,提质增效、体系重构成为未来能源发展重点,而电力也将发挥越来越不可替代的作用。

第一,经济发展方式转变,推动能源发展从总量扩张转向提质增效。改革开放以来,资本和劳动力等要素大规模投入支撑了中国超过 30 年的经济高速增长,也造成资源配置效率低、中低端产能过剩、环境破坏等问题。随着工业化和城镇化步入中后期,中国经济逐步过渡到中速增长阶段,结构优化和创新推动成为增长新动能。2015 年,第三产业占比和经济增长贡献率同时超过50%,显示经济增长进入新阶段,中高端服务业、依托于互联网的新型商业等第三产业将成为中长期主要动力来源。工业结构加快由劳动密集型向技术密集型转型,自动化、信息化、智能化推动产业持续升级,推动建立绿色、共享的发展模式。可见,中国未来经济发展将更多依靠资源高效利用、技术和制度创新驱动,对于能源的依赖程度逐步降低。经济发展方式转变,推动我国摆脱长期以来的能源供应紧张格局,能源发展正进入从总量扩张向提质增效转变的全新阶段。促进能源清洁低碳转型、提高能源安全保障能力和服务质量、提升能源系统效率、合理控制能源成本将成为未来能源系统发展的重点。

随着能效持续快速提高和能源消费结构升级,我国能源需求增速逐年回落。2015 和 2016 年一次能源消费量增速降至 1% 左右,单位 GDP 能耗每年下降 5%,煤炭消费量自 2013 年起逐年下降。目前,我国能效水平仍低于世界平均水平,能源消费结构中煤炭占比仍然偏高,因此,未来能效提升仍将保持较快速度。随着工业落后产能逐步淘汰、节能技术不断创新与推广、智能化生产模式逐步成熟,未来工业用能占比将持续下降,交通和建筑用能将成为能源需求增长的主要动力。随着消费侧能源结构升级,未来煤炭占终端能源消费比重将持续下降,电力和天然气等优质能源将得到更广泛的应用。

第二,生态文明建设全面推进,倒逼能源体系加速重构。当前世界范围内的能源危机和环境危机日益凸显,第三次能源转型正在孕育和发展,推动人类能源利用从以化石能源为主向以清洁能源为主进行战略转型。人类能源利用的历次转型都与工业革命相伴而行,推动人类社会向更高文明阶段迈进。《巴黎协定》确定了将全球平均气温较工业化前水平升高控制在 2 度之内的长期目标,并提出将为温升控制在 1.5 度之内付出努力。积极应对气候变化,主动控制碳排放,要求严格控制化石能源消费总量,加速能源结构清洁化转型,推动能源文明发展迈上新台阶。这也为中国克服能源资源禀赋约束、跨越以油气为主导的能源发展阶段提出了新要求。

因此,我国大力开展能源高效清洁利用的技术研发和实践。化石能源清洁化利用方面,推动燃油经济性标准逐步提高、燃煤发电机组超低排放改造范围逐步扩大、煤炭清洁利用技术取得重要突破,为化石能源清洁化利用贡献了重要力量。天然气发展方面,加大国内天然气资源勘探开发投入,提高常规天然气和页岩气、煤层气产量,多元化引进境外天然气资源,加快天然气主干管网和储气设施建设,推动天然气利用。电能替代方面,国家陆续出台相关政策,实施电能替代,为减少大气污染物排放作出了重要贡献。北方居民采暖领域,“以电代煤”逐步在热力管网覆盖以外的郊区和农村普及;工农业生产领域,电锅炉、电窑炉逐步推广;交通运输领域,电动汽车快速发展,电气化铁路全面普及。2016 年我国完成替代电量 1030 亿千瓦时。可再生能源利用方面,太阳能、地热能、风电等清洁能源供暖逐步推广,陆上风电、光伏发电装机快速增长,海上风电、太阳能光热发电、生物质发电、氢燃料电池等新型可再生能源技术取得重要进展,为能源的清洁高效利用提供了更多选择,也为加速能源体系清洁化转型奠定了坚实基础。

第三,能源体系全方位转型,电力将发挥越来越重要作用。始于 20 世纪末的第三次能源转型,正在推动人类社会主导能源从油气向可再生能源转变、传统能源系统向现代能源系统转型。从现代能源系统生产、消费和配置各环节看,均意味着电力将发挥更加重要的作用,其以电为中心、电网为平台的特点日益显著。从供应角度看,全球 80% 以上的风能、太阳能等可再生能源资源通过发电并网得以利用,发电利用也是煤炭清洁高效利用的最主要方式,能源清洁低碳转型推动电力成为未来能源供应的主体。从消费角度看,电是最清洁高效的二次能源,使用便捷零排放,终端利用效率明显高于煤炭、石油和天然气等化石能源直接利用,并且电能与内能(包括热能、化学能等)、光能、机械能之间,除转换为光能的效率为 30% 左右外,转换为其他能量的效率均在 90% 以上,而其他能量之间的转化效率和技术成熟度均相对较低。从配置角度看,电力网络具有覆盖范围广、配置能力强、互动灵活等特点,作为中国能源综合运输体系的重要组成部分,在促进煤电优化布局的同时,也将在促进清洁能源大规模集中式开发与分布式开发协调发展、与周边国家互联互通中发挥更重要作用,成为能源配置的枢纽平台。

我国电气化水平逐年提高,2000 ~ 2015 年电能占终端能源消费的比重从 10.9% 提高到 22%,有效降低了化石能源消费和由此带来的污染物排放。同时,电源结构持续优化,清洁能源比重不断提高,火电比重下降。截至 2016 年底,我国可再生能源装机容量占全球总量的 24%,水电、风电、光伏发电装机容量和发电量均持续保持世界第一,已经成为全球可再生能源利用的第一大国。

电力系统在第三次能源转型时代也经历着深刻的变革,正逐步向广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控的新一代电力系统方向发展。而技术多方位突破、成本持续下降和市场机制逐步完善,进一步为电力系统引领能源系统转型提供源源动力。技术创新方面,特高压输变电技术、新型大容量高压电力电子元器件及系统集成技术、可再生能源并网与消纳技术、现代复杂大电网安全稳定技术,以及储能、智能家居、需求侧资源综合调控等技术逐步突破。成本下降方面,过去五年,风电开发利用成本下降约 30%,光伏组件价格下降约 50%,预计 2025 年新能源发电相比传统化石能源将更具竞争力。对清洁能源利用经济性的关注点从技术成本向系统成本转移,亟需源 - 网 - 荷 - 储协调发展。市场建设方面,电力体制改革全面深化,辅助服务市场、现货市场等试点逐步展开,市场在资源优化配置中的决定性作用日益增强,各类市场主体活力显著提升。

能源领域工作重点

建成清洁低碳、安全高效的能源体系,需要综合运用强化节能、推动煤炭和石油清洁高效利用、加速天然气利用和替代、持续大规模开发清洁能源等战略举措。因此,未来能源工作的重点包括“能效提升”和“能源结构优化”两方面内容,其中能源结构优化将进一步促进能效提升,能效提升则可以为能源结构优化提供更大空间和选择。未来能源工作的重点举措包括:第一,我国能源利用效率仍有较大提升空间,加强各领域节能和能源文明消费仍将是转变能源发展方式的首要任务,是实现能源安全合理供应的前提和基础。

第二,我国能源生产和消费规模全球第一,这一体量的能源结构优化需要稳步推进,做好各类能源品种替代之间的衔接。其中,煤炭资源丰富、煤电产能基数大, “去煤化”需要从国家经济发展大局考虑,制定合理路线;油气资源禀赋不足,对外依存度高,管网输配能力和储备能力欠发达,国际油气话语权有限,亚洲存在天然气溢价,未来油气需求增长尤其是天然气快速增长亟待多个环节突破;新能源资源潜力大、发展迅速,利用规模已位居世界前列,并且技术和产业发展迅猛,已经成为我国重要的战略性新兴产业,对于促进经济高质量增长、实现我国能源自给、推动可持续发展尤为重要。

第三,我国能源资源与能源需求逆向分布,大范围资源配置需要统筹考虑各区域的能源资源与需求,进行合理规划布局,建立高效清洁的能源输配体系。西电东送、西气东输、北煤南运是我国传统的能源输送大通道。随着我国西部和北部地区可再生能源的大规模开发利用,以特高压电网为骨干网架的全国互联电网将实现资源共享互济,加之智能电网的互动友好性增强和普及应用,大电网将成为可再生能源消纳、多种能源灵活转换、智能互动用能服务和资源高效传输配置的最主要平台,微电网及分布式能源系统将成为大电网的重要补充。

展望未来,我国能源转型发展的基本思路是充分挖掘节能潜力、控制能源消费总量,提高天然气消费比重,推动清洁能源大规模开发利用,建立与能源供需格局相适应的高效油气和电力输配网络。考虑天然气资源供应的不确定性以及到本世纪中叶实现“净零排放”的全球碳减排目标,我国最终要实现大规模开发利用清洁能源并提高电能在终端能源消费中的比重。在电力系统清洁低碳发展、电网配置能力提升的基础上,大力提升电气化水平,构建“以电为中心”的现代能源系统,是服务经济社会发展总体目标、提高人民用能质量和体验、建设生态文明的必由之路。

延伸阅读:

国家能源局印发《能源行业市场主体信用行为清单(2018版)》

北极星智能电网在线官方微信

相关推荐

加载中...