“新常态”下中国能源新局面

2015-01-11 01:13
法人 2015年12期
关键词:化石发电煤炭

“新常态”下中国能源新局面

◎ 文 《法人》特约撰稿 雷 强 邓燕飞

落后的、粗放的化石能源发展方式终将被替代,中国和世界能源发展必须走向清洁、高效、安全开发利用之路

近一段时间以来,中国经济“泡沫说”甚嚣尘上,有外国研究机构认为,中国正处于“信贷泡沫”“投资泡沫”和“房地产泡沫”这“三重泡沫”之中,看空中国的声音不绝于耳。与之相对,国内乐观派认为,中国仍有潜能维持20年左右8%9%的增速。

过分悲观和过分乐观都不是经济正处在“十字路口”的中国应有的心态。中国经济能否进入适应国内国际形势的“新常态”,能否保持不影响就业、维持内外大抵平衡、提升国民福利水平的经济增速,是决策层和学者们亟须思考和探索的重大问题。笔者认为,能源是这些问题的关键方面,将扮演重要角色,发挥关键作用。

迫在眉睫的能源革命

“能源”是经济增长和社会发展看得见、摸得着的直接强大动力。虽然目前中国经济面临“保增长”与“治污染”的巨大挑战,但我们已经看到了党中央、国务院进一步提升、完善和践行“科学发展观”的决心,高能耗、高污染、高成本治理的发展老路很难维系。

中国必须出台和实施既能支撑一定经济增速以助力全国总体上跳出中等收入陷阱又将保持环境友好能给后世子孙留下美丽山河的能源发展战略。

2013年,中国城镇化率已经达到53.73%,这标志着中国已进入工业化和城镇化加速发展阶段。据世界银行的研究,中国城镇人口年均消耗能源约为农村人口的34倍。

因此,在可预见的将来,随着中国新型工业化、新型城镇化和GDP翻番的进程中,人均能源消费需求无疑将继续增加,中国能源消费总量也将继续增长,以往粗放式的能源利用方式不可持续,能源清洁高效发展之路迫在眉睫。

党的十八大以来,习近平总书记审时度势,高屋建瓴,首次提出能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和国际能源合作的“四革命、一合作”能源发展战略,为中国能源清洁发展指明了方向。

但是,具体而言,中国能源结构如何调整,如何才能走清洁高效发展之路呢?笔者认为,应首先以史为鉴,通过了解能源演化的历史及其与人类进步的相互关系来理清思路和找到中国能源结构转型升级和清洁高效的发展模式。

资源服从边际收益递减规律

发生在英国的第一次能源革命使人类文明从有机能源时代走向化石能源时代,煤炭成为人类能源消费结构中的主体能源,促使人类摆脱有机能源的束缚,进而推动了人类工业文明和促进了人类社会经济的全面发展。14世纪到18世纪,人类总体上还处于农业或使用有机能源的时代,城镇化率很低。

然而,随着人口数量指数般的增长,以木材为代表的有机能源受到资源边际收益递减规律的影响,已经无法满足英国的能源需求。英国率先开启了能源革命,煤炭为代表的化石能源逐渐替代了以木材为代表的有机能源,真正成为了人类能源消费结构中的主体能源。与16世纪60年代相比较,英国木材占总能源比例从33%降到了19世纪中叶的0.1%,而煤炭占比则从11%上升到92%,煤炭等化石能源责无旁贷地托起了人类经济可持续发展的重任。

到1890年,英格兰和威尔士的城镇化水平已经达到61.9%,而苏格兰也提高到50.3%,城市人口占总人口的比例从5.5%增长到27.5%,超过20万人的城市数从只有伦敦市迅猛增加到至少30个城市。

随着蒸汽机等技术创新和煤炭的广泛使用,西欧其他国家也相继大范围地使用煤炭,进而又辐射到美洲地区,这是人类社会的第一次能源革命,它导致了工业革命、产业结构变革、农业革命、人口结构变革、职业结构变革和城市发展等一系列深刻的社会经济变革,从而拉开了全球经济持续增长的大幕。但同时也要看到,煤炭粗放式使用也造就了诸如伦敦“雾都”式的环境污染等的负面影响。

英国第一次能源革命以来,人类社会进入化石能源时代,随后石油在很多方面代替了煤炭在人类社会经济发展中的作用,包括石油和煤炭在内的化石能源仍在世界一次能源结构中占据重要位置。无论石油还是煤炭都是高碳类能源,大量的粗放式使用对环境和大气都会产生负面影响。

同时,资源的边际收益递减规律是客观法则,在经济增长模式变革中有机能源的资源边际收益递减规律由于煤炭的替代作用而有所缓解,但是该规律仍然存在而不会消失。从长期来看,化石能源存量是有限的,在未来一定时期内也会受到资源边际收益递减规律的影响。同时也必须看到高碳化石能源目前的利用方式仍然是粗放型的。

可见,落后的、粗放的化石能源发展方式终将被替代,中国和世界能源发展必须走向清洁、高效、安全开发利用之路。

化石能源仍将占基础性地位

化石能源为国民经济的发展、人民生活水平的提高已经做出了卓越贡献,而且未来较长一段时期,仍应首先认同化石能源在中国能源消费结构中的基础性地位。相关科研机构的研究表明,到2030年化石能源在中国能源一次消费结构中的比重在70%以上,也就是说化石能源作为主体能源的地位不会发生根本性转变。

但同时也要看到,包括煤炭和石油在内的化石能源,禀赋有限,长期也会受到资源边际收益递减规律的影响,而且对环境的污染和破坏也较大。

特别是目前中国能源消费结构中煤炭的比重仍占到70%,传统的煤炭利用方式主要是燃煤。研究还显示,预计2030年煤炭占中国一次能源消费结构的比例仍然在50%以上。因此,大力推动和创新煤炭洁净转化技术,是中国实现能源、经济、环境协调发展以及新型工业化和新型城镇化的必然选择。

同时要注重化石能源利用的“近零排放”,改变煤炭原有单一作为燃料的功能属性,充分利用煤炭的C、H等元素发热及化工合成的特性,突出原料功能,在可以生产满足市场需求的电、热同时,大力发展煤制气、煤制油、煤制烯烃和煤制乙二醇等多种清洁能源及工业原料,推动能源生产与消费革命。

此外,还应促进化石能源由主体能源向与新能源可再生能源多元协同清洁高效可持续发展转变。我国新能源和可再生能源资源非常丰富,但目前,我国太阳能发电仅开发了不足0.03%。

因此,由于新能源不受资源边际收益递减的影响,应该大力发展新能源与可再生能源,积极发展水电,安全高效发展核电,有序发展风电,加快太阳能多元化利用,积极发展页岩气、页岩油以及生物质能、地热能等其他新能源,促进分布式能源系统的推广应用。

新能源迎来“黄金机遇期”

从全球的角度来看,新能源和可再生能源的大力发展已经提上日程,各国特别是发达国家正在加快发展新能源。例如,德国自2000年开始实施《可再生能源法》以来,大力发展新能源,发电量中新能源所占比率已经从2000年时的6%上升到2013年的约25%。以光伏发电为例,2010年的德国光伏发电装机容量为7GW左右,截至2013年总装机容量猛增到35.7GW。并且现在正在实施“能源转型计划”,其目标是2050年使可再生能源比重增至80%。

美国能源信息署(EIA)发布的《2015年度能源展望》预测,可再生能源发电从2013年到2040年增加72%,超过新发电容量的1/3。可再生能源的发电份额将从2013年的13%增长到2040年的18%。

日本是能源急剧匮乏的发达国家,进入21世纪之后,出台了一系列有利于发展新能源的政策措施。2013年,日本新增太阳能发电装机容量达到500万千瓦,比上年增长150%,全年新增装机容量为世界第二,仅次于中国。

根据欧洲光伏工业协会EPIA预测,太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。到2030年,可再生能源在总能源结构中将超过30%,太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将在10%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。

目前,我国的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》明确指出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,天然气比重达到10%以上,煤炭消费比重控制在62%以内。核电装机容量达到5800万千瓦,风电装机达到2亿千瓦,光伏装机达到1亿千瓦左右,地热能利用规模达到5000万吨标准煤。

如同第一次能源革命中,蒸汽机等先进技术创新推动了当时的“新能源”—煤炭的大量使用一样,特高压输电技术、储能技术和新材料等先进技术的突破也为新能源的大规模运用提供了可能。这就意味着未来五到十年,新能源和可再生能源将会进入“黄金机遇期”。

如同第一次能源革命中煤炭作为新的能源增长极对经济增长的促进作用,新能源和可再生能源将在国民经济高效内涵式发展与新型工业化和新型城镇化中发挥更加突出的作用。发展新能源和可再生能源可以改变能源消费结构中“一煤独大”的格局,通过逐步调整不合理的能源消费结构,将实现多类能源资源的耦合利用。

“一带一路”下的能源国际化

能源行业应该结合“一带一路”战略拓宽国际清洁能源合作渠道,走中国特色的能源国际化之路。我国煤炭工业虽有一些弊病,但也要看到我国煤炭工业的优势,比如清洁燃煤发电技术和煤化工技术处于世界领先水平。而煤炭作为世界能源安全的基础能源,对于欠发达国家的能源脱贫和经济发展尤为重要。值得关注的是,“一带一路”沿线国家和地区包含亚、非、拉美和东欧地区,大多处于发展中或欠发达地区。

2013年的有关数据显示,“一带一路”沿线的非OECD国家人均电力消费水平很低,相对于OECD国家而言,非OECD国家和地区的人均电力消费水平仅相当于OECD国家的五分之一。特别是南亚和非洲地区人均电力消费水平不到发达国家的7%。这就意味着从电力消费角度来看,“一带一路”沿线的非OECD国家的未来电力消费水平将会有极大的增长潜力。

而这些国家大多是资源禀赋丰富的国家,例如中亚地区各国煤炭储量丰富,哈萨克斯坦煤炭储备量居世界第八位,预测储量达1620亿吨,占世界总储量的4%。虽然他们资源丰富,但缺资金缺技术缺人才。因此,我国完全可以通过“一带一路”战略和沿线国家进行能源合作,输出产能、装备、技术和资本,既在能源上合作互补,也为我国资本输出、产能输出、高端技术制造装备走出去提供了一条康庄大道。

而且,“一带一路”沿线国家的新能源禀赋也同样丰富。例如,中亚国家大多属太阳能资源丰富地区,该地区每平方厘米地面由于阳光辐射每年可获1013平方万卡热量,土库曼斯坦则几乎达到16万卡,哈萨克斯坦日照所产生的能量为每立方米13001800kW/年。根据乌兹别克斯坦国家经济研究中心的测算,乌兹别克斯坦各个地区的全年日照时间为24103090个小时。

另据NPD Solarbuzz发布的新兴太阳能市场亚太和中亚报告指出,预计到2017年新兴亚太和中亚地区太阳能发电需求将超过3GW,相较于2012年723MW的需求增长非常强劲,复合年增长率高达28%。亚太和中亚整体太阳能发电需求预计在2017年将占全球5%的比重,达到5GW。

此外,该地区还有非常丰富清洁的风能。而我国在光伏发电、风能发电等新能源和核能发电方面也具备装备制造、资金、技术和人才等方面的优势,再一次有能力和“一带一路”沿线国家进行合作对接,双赢共赢。

总之,我国能源清洁发展之路须“三位一体”。

一方面,长期来看,化石能源受边际收益递减规律和污染环境的影响,粗放的消费模式不可持续。同时必须看到,未来一定时期内,化石能源特别是煤炭仍将是我国能源结构中的主体能源。为了继续担当重要的基础能源和工业原料重任,支撑和保障我国经济社会快速健康发展,化石能源必须顺应世界能源清洁、低碳、绿色发展大势,走清洁高效的内涵式发展之路。

另一方面,我国新能源赋存非常丰富,加之技术创新和突破,有利地推动新能源和可再生能源的发展。

同时,结合“一带一路”能源发展战略,推动能源国际化,并带动我国能源体系转型升级。面对国际能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,能源清洁化发展也凸显积极推动我国能源生产和消费革命的重要性和必要性,进一步增强能源自主保障能力、加强全方位国际合作、积极推动能源消费革命、积极推动能源供给革命、积极推动能源体制改革、积极推动能源技术革命,以为我国国民经济的长期健康可持续发展提供持久动力。

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