读懂中国能源互联网破局:中国能源转型之困与未来方向

2020-08-24 08:51:06
广东省创新孵化器运营研究院
能源视界
文章摘要: 电网的配置能力同样制约着清洁能源开发。“三北”地区(东北、西北、华北)是中国清洁能源资源的富集区,但目前6500万千瓦的外送能力不到清洁能源装机容量的32%,远不能满足送出需要。

中国已成为全球最大的能源生产国、消费国,但同时也存在“一煤独大”的能源结构不合理、资源环境约束趋紧、能源安全风险高、能源利用效率低等深层次矛盾与问题,加快能源变革转型刻不容缓。

全球能源互联网发展合作组织认真学习关于能源“四个革命、一个合作”的重大战略思想,对中国能源变革转型、中长期电力发展趋势进行了深入研究,编制了《新发展理念的中国能源变革转型研究》《中国“十四五”电力发展规划研究》两份报告,旨在推动中国能源互联网建设,更好地支撑经济社会发展。

正文:

2020,能源消费大规模下降,化石能源产业遭受严重冲击,能源行业的契机与转机在哪里?

去年,中国电力行业发电装机容量20.1亿千瓦、发电量7.3万亿千瓦时,均居世界首位;而同时,中国也是全球最大的油气进口国和碳排放国,能源安全、资源环境约束等“卡脖子”问题亟待解决,构建“清洁低碳、安全高效的现代能源体系”的出路又在何方?

“能源安全是买不来的”

当前,国际环境发生重大改变,保证能源安全是关乎国家安全的大事,对于稳住基本盘、促进高质量发展尤显重要。

将“保粮食能源安全”作为“六保”底线之一,并提出包括发展特高压、建设充电桩、推广新能源汽车等内容在内的“两新一重”建设。

“油气供给受制于人”成为了悬在中国能源界头上的“达摩克利斯之剑”:2019年中国原油、天然气进口量分别为5亿吨和1333亿立方米,对外依存度分别达到72%和43%。

把油气安全系于国际市场靠得住么?石油价格易受全球经济、恐怖袭击、自然灾害等多种因素影响,总体呈震荡态势。国际油价全面跳水,今年5月交割的WTI原油期货价格甚至跌到了-37.63美元/桶。而就在一年前的5月,美国取消对伊朗制裁豁免,布伦特原油期货最高突破74美元/桶。这样剧烈的价格波动无疑给油企和消费端带来巨大的不确定性。

与此同时,中国进口石油的65%来自中东地区,运输需经过印度洋、马六甲海峡等海域,地缘政治复杂,风险长期存在。

安全风险的另一方面来自于化石能源终将走向枯竭

的“宿命”。随着开采力度加大,中国中东部煤炭浅部资源枯竭,开采逐步向地下深部转移,面临成本上涨、品质劣化等问题。中国的石油、天然气人均剩余探明可采储量仅为世界平均水平的7%和15%,且低渗透、特低渗透等“低品位”资源占比分别达64%和52%。

“一煤独大”下的产能过剩压力

煤炭,一直在中国能源发展中扮演着重要角色,用“一煤独大”比喻能源结构一点也不过分。2019年煤炭占中国能源消费的58%,煤电总装机高达10.4亿千瓦,占全球煤电装机的一半。

有这样一组数据,2019年我国煤电利用小时数4366小时,低于韩国燃煤机组的6200小时,甚至比2011年还少1000小时。按机组年设计利用5500小时的标准考虑,近1/4机组是无效投资,产能明显过剩。

面对煤炭这样的“老牌”能源,其他国家在做什么?全球已有30余个国家和地区先后出台退煤政策,比利时、奥地利、瑞典率先实现全面退煤,西班牙计划在2020年内淘汰煤电;意大利、英国和法国计划2025年前关闭全部燃煤电站;丹麦、芬兰、荷兰、葡萄牙将在2030年前停止煤电运行。英国和加拿大成立了弃用煤电联盟,倡议欧盟和经合组织国家2030年前、其他国家2050年前停止使用煤电,已有33个国家加入该联盟。

我们还应注意到,煤炭是碳强度最大的化石燃料,去年煤炭产生的二氧化碳排放占全国总排放的80%。煤电消耗了我国约54%的煤炭使用量,排放了全国43%的二氧化碳。当前每增加1亿千瓦煤电机组,到2050年将累计增加碳排放150亿吨,这都是不可逆转的。

装机世界第一的清洁能源依然受限?

中国清洁能源发展成绩显著,常规水电、风电、太阳能发电装机分别达到3.3亿、2.1亿、2亿千瓦,均居世界第一。

但在令人骄傲的巨大总量数据下,清洁能源发展速度和质量仍有待提高。2019年,中国清洁能源占一次能源比重15.3%,较国际平均水平低5个百分点,远低于欧洲25.6%、美国19.0%的水平。中国新增能源需求仍主要由化石能源满足,而不是清洁能源。

清洁能源“三弃”(弃水、弃风、弃光)问题未得到根本性解决,在多项政策支持下,2019年有所好转,但全年“三弃”电量仍超过500亿千瓦时,其中弃水300亿千瓦时、弃风169亿千瓦时、弃光46亿千瓦时。

电网的配置能力同样制约着清洁能源开发。“三北”地区(东北、西北、华北)是中国清洁能源资源的富集区,但目前6500万千瓦的外送能力不到清洁能源装机容量的32%,远不能满足送出需要。

鉴于清洁能源资源与电力消费逆向分布的客观现实,充分开发水、风、光资源,才能够完全满足我国经济社会发展需求。

中国能源发展的下一站

破解能源发展困局、推动能源变革转型,关键是要打造中国能源互联网。

什么是中国能源互联网?《新发展理念的中国能源变革转型研究》报告中将其总结为“三个转变、两个加快”——以清洁主导转变能源生产方式,以电为中心转变能源消费方式,以大电网互联转变能源配置方式,加快技术创新和市场建设,推动能源技术和体制革命。

报告同时勾勒了“三步走”的中国能源互联网建设路径,以实现安全、清洁、高效、低碳发展目标。

第一步,增量替代。到2025年,根本扭转化石能源增长势头,实现煤电规模达峰和布局优化,新增能源需求主要由清洁能源满足。

第二步,存量替代。到2035年,加速存量化石能源的清洁替代和电能替代,加快煤电退出,清洁能源和电能分别成为生产侧和消费侧第一大能源。

第三步,全面转型。到2050年,全面建成中国能源互联网,清洁能源占一次能源比重达到74%,能源自给率提高到95%,单位GDP能耗比目前降低60%以上。

《新发展理念的中国能源变革转型研究》报告分析预测了中国能源互联网的巨大综合效益——

保障能源安全:中国能源互联网能够以自主开发的清洁电力,为经济社会发展提供供应保障。到2050年,自主生产的水、风、光等清洁能源能够满足74%的一次能源需求,能源自给率提升至95%,摆脱油气受制于人的局面。

降低用能成本:依托中国能源互联网加快清洁能源开发利用,2050年将使电价降低0.12元/千瓦时,年减少社会用能成本1.7万亿元,让企业和千家万户用上清洁电、便宜电,让全体人民共享能源变革的红利。

拉动投资就业:中国能源互联网是重要的新型基础设施,也是资金密集型产业,按照“十四五”末清洁能源装机比重提高12个百分点计算,清洁能源与电网建设投资至少可达7-8万亿元,增加就业岗位超过900万个。

减少污染排放:中国能源互联网将推动“两个脱钩”——能源系统与碳脱钩、经济发展与碳减排脱钩,到2050年,每年减少二氧化硫、氮氧化物、细颗粒物等大气污染物排放2700万吨,节约淡水1400亿吨。

助力脱贫攻坚:通过构建中国能源互联网,大规模开发西部、北部等经济欠发达地区清洁能源资源,在贫困地区建设大型风光基地、水电站、分布式光伏电站、电力外送通道等能源项目,将高原、荒漠变成“风光电田”,将资源优势转化为经济优势,助力打赢脱贫攻坚战。

推动人类命运共同体建设:以建设中国能源互联网为契机,将推动中国实现从能源大国向能源强国的转变,在世界上高举绿色低碳发展的中国旗帜,引领能源发展方向,促进“一带一路”倡议与人类命运共同体建设。

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