改革開放以來,我國能源工業(yè)快速發(fā)展,有力地支撐了經(jīng)濟社會發(fā)展。但在這一過程中,一些矛盾和問題也逐漸積累,并于近年來開始暴露和凸顯。隨著能源電力需求的持續(xù)快速增長,國內(nèi)煤、電、油、氣、運緊張局面反復出現(xiàn),生態(tài)和環(huán)境保護形勢日趨嚴峻,應(yīng)對氣候變化的壓力越來越大,需要加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。同時,以新能源和智能電網(wǎng)為標志的新一輪能源技術(shù)革命不斷孕育發(fā)展,能源電力發(fā)展形勢正發(fā)生深刻變化。因此,現(xiàn)階段提出的“電力為中心”,其內(nèi)涵和意義已迥然不同。
加快能源結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整,發(fā)電是一次能源實現(xiàn)清潔轉(zhuǎn)化利用的重要方向
煤炭主要用于發(fā)電且比重逐步增大。保障我國能源供應(yīng),必須立足國情。從資源稟賦看,在未來相當長的時期內(nèi),煤炭都將是我國的基礎(chǔ)能源。從利用方式看,發(fā)電是煤炭利用的最主要方式,具有利用效率高、污染易集中治理的突出優(yōu)點,不斷地提高煤炭用于發(fā)電的比例,是煤炭清潔高效利用的必然趨勢。2011年我國發(fā)電用煤占煤炭消費總量的比重約53%,同期世界平均水平為65%,美國等發(fā)達國家電煤比重達80%以上甚至超過90%。我國發(fā)電用煤占比明顯偏低,未來仍有較大的提升空間。加快煤炭消費結(jié)構(gòu)的調(diào)整,到2020年,我國發(fā)電用煤占煤炭消費比重預(yù)計將達到63%。
燃氣發(fā)電是促進天然氣加快發(fā)展和高效利用的合理選擇。天然氣是相對清潔的化石能源,目前我國約1/5的天然氣轉(zhuǎn)化為電力利用。未來,隨著天然氣勘探開發(fā)、頁巖氣等非常規(guī)天然氣的突破以及海外引進步伐的加快,天然氣供應(yīng)能力大幅提高,在我國一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比例將逐步提高。作為天然氣消費的重要組成部分,適度發(fā)展天然氣發(fā)電和分布式能源系統(tǒng),有利于改善電源結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)。未來我國將優(yōu)先發(fā)展天然氣發(fā)電替代受端燃煤發(fā)電項目,燃氣裝機比重將逐步提升,由2010年的約3%上升到2020年的6%和2030年的8%左右,發(fā)電用氣占天然氣供應(yīng)比重也將上升至1/4左右。
電力是非化石能源開發(fā)利用的最主要途徑。非化石能源除了少部分用于直接供熱、制氣、生產(chǎn)燃料外,主要通過發(fā)電實現(xiàn)其終端利用,主要發(fā)達國家非化石能源用于發(fā)電的比重均超過80%。今后10年,我國水電、核電、風電等非化石能源將迎來快速發(fā)展期,水電新增裝機規(guī)模或?qū)⑦_到1.2億—1.6億千瓦,核電新增裝機規(guī)模將達到0.6億—0.7億千瓦,風電新增裝機規(guī)模將達到1.2億—1.6億千瓦。到2020年,非化石能源利用總量約7.7億噸,占一次能源消費比重達15.0%,其中,轉(zhuǎn)化為電力的非化石能源占84%。電力在非化石能源開發(fā)利用中居于中心地位。
綜合來看,隨著能源結(jié)構(gòu)的清潔化調(diào)整步伐加快以及能源高效利用的要求,電力在能源轉(zhuǎn)換利用體系中將發(fā)揮愈來愈重要的作用。到2020年,我國發(fā)電能源占一次能源消費比重將從目前的40%提高到約50%。其中,新增一次能源供應(yīng)的65%左右將用于發(fā)電。通過增量優(yōu)化和存量調(diào)整,電力平衡在能源平衡中的地位明顯上升,我國能源利用總體水平會大幅度提高。
合理控制能源消費總量,提高能源效率,提升電氣化水平是根本舉措
隨著煤炭、天然氣轉(zhuǎn)化為電力比重進一步上升,水電、核電、風電等非化石能源的大規(guī)模開發(fā)利用,以及電能替代較快發(fā)展,我國電氣化水平將逐步提高。國內(nèi)外的經(jīng)驗證明,電氣化水平提升可以提高能源綜合利用效率,有利于能源消費總量控制目標的實現(xiàn)。研究表明:電氣化水平與能源強度呈明顯的負相關(guān)關(guān)系。經(jīng)統(tǒng)計,1995—2010年,我國電能占終端能源消費比重每提高1個百分點,單位GDP能耗下降3.9%;經(jīng)測算,“十二五”期間,電能占終端能源消費比重每提高1個百分點,單位GDP能耗將下降3%左右。未來十年是我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化深入發(fā)展的關(guān)鍵時期,從國家層面統(tǒng)籌部署推動電氣化進程,對提高我國能源效率、緩解能源供應(yīng)壓力意義非同小可。到2020年,電能占終端消費能源比重有望從目前的21%提高到27%左右,2030年進一步提高到30%左右,將成為我國第一大終端消費能源。
我國能源資源與消費中心逆向分布的特點決定大規(guī)模的煤、水、風、太陽能跨區(qū)配置格局,構(gòu)建全國性骨干電網(wǎng)勢在必行
輸煤輸電并舉是未來我國煤炭資源配置的戰(zhàn)略選擇。隨著國家五大綜合能源基地的建設(shè),跨區(qū)輸電通道承載的能源輸送比重將逐步加大,將成為能源綜合運輸體系的重要組成部分。按照“控制東部、穩(wěn)定中部、發(fā)展西部”的煤炭開發(fā)總體布局,未來我國煤炭新增產(chǎn)量將主要分布在內(nèi)蒙、山西、陜西、寧夏、新疆等地區(qū),煤炭生產(chǎn)重心逐步西移、北移,生產(chǎn)消費不平衡的狀況將進一步加劇。我國東部地區(qū)土地資源稀缺、環(huán)保壓力大、電煤供應(yīng)安全保障程度較低,已不再適宜繼續(xù)大規(guī)模新增煤電、大范圍運輸電煤。與輸煤相比,加快發(fā)展跨區(qū)輸電,經(jīng)濟性好(跨區(qū)輸電到達受端電網(wǎng)的落地電價比受端煤電標桿上網(wǎng)電價低0.05元/千瓦時以上)、全環(huán)節(jié)能源利用效率高,有利于緩解電煤運輸壓力和東部地區(qū)環(huán)保壓力。未來我國煤電布局應(yīng)逐步向西部北部資源富集地區(qū)傾斜,通過輸電實現(xiàn)煤炭資源的經(jīng)濟高效配置,晉陜蒙寧新等省區(qū)的新增煤電裝機可以占全國的一半以上。重點是建設(shè)煤電一體化大型煤電基地、加快跨區(qū)特高壓輸電通道建設(shè),構(gòu)建新型能源綜合運輸體系。
“集中為主分散為輔”應(yīng)作為我國未來清潔能源的發(fā)展模式,客觀上需要構(gòu)建全國性骨干電網(wǎng),確保實現(xiàn)開發(fā)目標和資源高效配置。未來的資源及建設(shè)條件,決定了我國水電、風電及太陽能發(fā)電建設(shè)以集中為主、分散為輔的模式。我國待開發(fā)的水能資源主要分布在四川、云南、西藏等省區(qū),占剩余技術(shù)可開發(fā)量的80%以上。風電、太陽能資源主要在“三北”地區(qū),這些地區(qū)煤炭資源也很富集,可以形成多能互補,集中開發(fā)占用資源少,經(jīng)濟指標較好。清潔能源的集中開發(fā),必須解決本地消納不足的難題,電網(wǎng)的跨區(qū)輸送配置是技術(shù)可行經(jīng)濟合理的解決方案。
2020年之前,全國新增水電裝機1.5億千瓦,其中80%集中在西南地區(qū),2020年西南水電外送規(guī)模將達到8000萬千瓦以上。到2020年,“三北”地區(qū)6個大型風電基地開發(fā)規(guī)模超過1億千瓦,跨區(qū)輸送消納規(guī)模應(yīng)在70%以上。為解決風電出力不穩(wěn)定問題,內(nèi)蒙、新疆、甘肅風電基地可以和煤電基地協(xié)調(diào)開發(fā)、聯(lián)合輸送,主要采用“網(wǎng)對網(wǎng)”送電的方式,輸送到華中、華東和華南負荷中心。綜合分析表明,基于國家的政策激勵,經(jīng)濟上有競爭力,運行靈活,安全性高。
近年來,風電分散開發(fā)力度很大,電網(wǎng)企業(yè)為接納風電做出了不懈的努力。從歐洲的經(jīng)驗看,風電的開發(fā)規(guī)模既取決于電源結(jié)構(gòu)、調(diào)峰能力、跨區(qū)域跨國輸電強度和平衡調(diào)節(jié)等技術(shù)手段,又依賴財政補貼、價格差異、配額等激勵政策。從發(fā)展的視角看,現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題終將會得到解決。
未來相當長時期,我國能源開發(fā)布局和建設(shè)重點將逐步向山西、鄂爾多斯、蒙東、西南和新疆等大型能源基地轉(zhuǎn)移,而能源需求中心在中東部地區(qū)的狀況短期內(nèi)不會發(fā)生根本改變。實現(xiàn)能源電力的科學發(fā)展,關(guān)鍵要按照國家“十二五”規(guī)劃綱要部署,以加快建設(shè)國家五大綜合能源基地為契機,加快發(fā)展特高壓輸電,構(gòu)建全國性的骨干電網(wǎng),為更大范圍能源資源優(yōu)化配置提供基礎(chǔ)平臺,這既符合我國國情,又能適應(yīng)能源清潔低碳發(fā)展的客觀需要,是未來我國能源與電力可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
。◤堖\洲作者系國家電網(wǎng)能源研究院院長)
來源:學習時報