张一清,姜鑫民( 1.山东能源经济协同创新中心;2.山东工商学院经济学院,山东烟台264005;.国家发改委能源研究所,北京10008)
发展我国可再生能源的对策研究
张一清1,2,姜鑫民3
( 1.山东能源经济协同创新中心;2.山东工商学院经济学院,山东烟台264005;3.国家发改委能源研究所,北京100038)
[摘要]在分析我国可再生能源发展状况的基础上,归纳了我国可再生能源发展的相关政策,分析了可再生能源发展中存在的问题与挑战,提出了相应的对策建议,认为:要实现从以化石能源为主向以清洁低碳能源为主的可持续能源体系转变,推动以可再生能源等清洁能源为主的能源系统,须加快推动可再生能源规模化,应对以煤炭为主的能源消费结构所带来的生态环境问题;构建以可再生能源为主的低碳能源系统,降低化石能源的使用量以大幅度减少二氧化碳排放,应对气候变化带来的压力;加大一次能源消费总量中可再生能源的比重,以应对我国化石能源资源供应压力及约束,适当缓解能源安全的严峻形势;转变能源生产和消费模式,以清洁低碳的可再生能源满足更高的能源需求,实现经济社会发展的既定目标。 [6]国家统计局.中国统计2013[M].北京:中国统计出版社,2013.
[关键词]能源革命;可再生能源;政策建议
随着全球人口的不断膨胀,以及世界经济水平的不断提升,人类社会消耗的能源总量不断增加[1]。以煤炭、石油等化石能源为主的能源生产和消费结构,不仅造成生态环境破坏,而且排放大量的温室气体,造成全球气候变暖。另一方面,化石能源不可再生且储量有限,按现在的能源消耗,全球的煤炭和石油天然气资源将在几十年至200年内消耗殆尽[2]。因此,加快能源转型,发展可再生能源是应对环保和气候变化,保障能源供应安全,是实现人类社会可持续发展的关键所在[3]。
新一轮能源革命是在当代世界人口、资源、环境之间矛盾空前激化的背景下,加快推进以新能源(如核能)和可再生能源(包括水电能、生物质能、太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等)代替现行的化石矿物能源。本次能源革命将以一种全新的“科学用能”模式,彻底改变粗放的、传统的能源利用模式,把人类社会推向更为清洁、高效、低碳、智能、可持续的能源时代[4]。
由于风能、太阳能等自然资源转化为高品质能源的过程具有产业链长、跨领域等特点,相关产业的发展也给我们国家带来了良好的社会效益。随着可再生能源产业规模的逐年扩大,未来我国可再生能源产业在保障能源供给、节能减排、减缓气候变化、促进经济结构调整和增加就业等多方面发挥了积极的作用[5]。
截止到2013年底,我国可再生能源电力装机达到3. 8亿千瓦,占全国总装机容量的30%,同比增长17%;可再生能源发电量达到10 853亿千瓦时,占全国总发电量的20%。其中,水电2013年新增电力装机2 993万千瓦,累计装机2. 8亿千瓦
较去年同期增长了13%,年发电量8 963亿千瓦时;并网风电新增装机1 450万千瓦,累计装机7 716万千瓦较去年同期增长了23%,年发电量1 349亿千瓦时;并网太阳能发电新增装机1 200万千瓦,累计装机1 800万千瓦;生物质发电装机新增装机100万千瓦,累计装机850万千瓦;地热能海洋能发电装机3万千瓦,年发电量1. 5亿千瓦时。生物燃料方面,固体成型燃料生产量600万吨,燃料乙醇利用量210万吨,生物柴油利用量40万吨。如果计入供热、供气、太阳能热利用等非商品化的可再生能源利用量,可再生能源年利用量总计达4. 05亿吨标准煤左右,约占当年一次能源消费总量的9. 3%。
2013年我国可再生能源继续保持着稳健的发展态势,可再生能源发电装机量和发电量均得到平稳提升。2013年,风电、太阳能光伏新增装机量位列世界第一,成为全球最大的可再生能源投资市场。太阳能热利用工业供热应用受到重视,生物质能发电技术水平平稳发展,垃圾发电装机容量稳步提升。生物质成型燃料供热迎来新的发展机会、生物质液体燃料技术也取得一定的突破。国家能源局发布《促进地热能开发利用的指导意见》,预示着地热能利用将成为继风能、太阳能、生物质能之后另外一个重要的可再生能源利用开发领域。在光热发电、海洋能发电等前沿科技,示范项目和研发正在有序进行。
1.可再生能源在一次能源消费中的比例继续提高
初步统计,2013年全国一次能源消费总量37. 6亿吨,同比增长4%,非化石能源占一次能源消费的比例由2012年的9. 1%提高到9. 8%。其中,可再生能源含水电供应量约为3. 4亿吨标准煤,同比增长3. 3%,非可再生能源在一次能源结构中的比例提高0. 1个百分点。如果包括太阳能热水器、农村沼气等非商品化能源利用形式,2013年我国可再生能源利用总量经折算达到4. 05亿吨标准煤,占一次能源消费量比例已经达到11. 5%,在能源结构调整中的作用进一步扩大(如图1),中国可再生能源利用趋势见图2。
2.可再生能源发电装机已占到全部装机的三分之一
2013年,我国可再生能源电力装机达到3. 8 亿kW,与2012年相比增长了18%,占全部电力装机总量的30%。其中,水电累计装机2. 8亿kW,比例平稳在22%左右;风电累积装机7 716万kW,保持平稳增长,占比超过6%;太阳能发电装机1 800万kW,增长迅速,比例提高到1. 2%;生物质能发电累计装机850万kW,比例稳定在0. 7%,见表1。
图1 2013年中国一次能源消费总量构成[6][7][8]
图2 中国可再通过能源利用量发展趋势
表1 历年我国电力装机容量 万kW
3.可再生能源发电量已占到全国总发电量的五分之一
2013年,可再生能源发电量1万亿kW·h,约占全国总发电量20%。其中,水电发电量8 963 亿kW·h,约占全国发电总量的16. 8%;风电发电量1 349亿kW·h,约占全国发电总量的2. 5%;太阳能发电量为95亿kW·h,约占全国总发电量的0. 2%;生物质能发电量约占全国总发电量的0. 8%,具体构成见图3。
我国总发电量2013年与2012年增加了8%,各类型的技术发电量均有所提高,风电同比提高0. 5个百分点达到2. 5%,太阳能发电已经有所显现,占比为0. 2%,生物质能稳定在0. 8%,2012年和2013年我国发电量构成见图4,2005~2013年可再生能源发电装机容量和发电量见图5。
4.西北和西南地区成为我国可再生能源开发的重点地区
可再生能源装机排名前十的省区占据了我国全部装机的67%,主要分布在资源较好的西北和西南地区。我国初步形成了以四川省、云南省和湖北省为主的水电基地,以内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区和甘肃省为主的风、光电互补基地。2013年我国主要省区可再生能源发电装机情况,见表2。
图3 2013年我国发电量构成
我国可再生能源政策涵盖了风电、光伏、地热能和海洋能等多个领域,其中风电政策侧重促进风电并网消纳与产业质量监督管理;光伏发电政策主要围绕国内市场的发展情况适时调整电价政策和财税办法;地热能政策则主要侧重宏观规划和市场培育;海洋能政策主要明确前沿技术研发和试验探索为远期产业化提供技术支持[10]。
图4 2012年和2013年中国发电量构成比
图5 2005~2013年可再生能源发电装机容量和发电量
表2 2013年我国主要省区可再生能源发电装机容量[9] 万kW
我国早期可再生能源开发和利用的重点是解决农村能源短缺问题。20世纪70年代,我国开始重视农村地区的可再生能源建设,大力支持小水
电开发、农村户用沼气以及农村省柴灶等,并出台相应的可再生能源政策法规加以扶持。农村可再生能源政策和措施的出台,使得我国可再生能源的开发利用在发展中国家中处于领先水平,特别是在太阳能热利用、农村沼气灯和小水电领域处于世界先进水平。20世纪80年代后期,我国开始重视现代可再生能源技术的研究、开发和利用,加大了在风力发电、太阳能发电以及生物液体燃料方面的投入,并取得了一定的进展。20世纪90年代以后,我国出台了一系列支持可再生能源发展的政策和措施,归纳总结如表3所示。
可再生能源电价附加是在全国销售电量上均摊的加价标准以支持可再生能源发展,为了满足可再生能源发展的需要,2013年9月,可再生能源电力附加进行了第五次调整,确定为1. 5分/千瓦时(见图6)。根据测算,该附加可以基本满足2015年前可再生能源发电技术发展的需要。
表3 可再生能源发电固定电价政策概览
图6 可再生能源发电附加的演变(单位:分)
在《可再生能源法》及各种相关政策的推动下,我国风电、太阳能、生物质能等各类可再生能
源发展迅速,无论是产业规模,还是装备制造能力都在迅速成长和壮大。尽管我国可再生能源发展取得了突出的成就,开始在多方面发挥积极作用,但在产业快速发展过程中可再生能源也开始面临着诸多问题与挑战[11]:
1.限电问题日益突出
2013年,我国风电场由于“弃风限电”损失的电量高达163亿千瓦时以上,约占风电全部发电量的11%。随着光伏电站数量的快速增加,更加剧了限电形势,不仅严重影响了发电企业的经济效益,同时也挫伤了投资者的积极性,并造成了大量的绿色能源的浪费。
2.政策缺乏执行刚性
尽管《可再生能源法》确定了强制上网制度和全额保障性收购制度,但这些制度在执行中缺乏执行刚性,直接导致制度难以落实,这正是造成我国近几年日益严重的所谓“弃风”“弃水”和“弃光”的主要原因。
3.政出多门,降低政策的执行效果
我国可再生能源管理职能分布在发改、财政、科技、农林、水利等多个政府部门,这些部门制定政策往往从各自职能角度出发,相互间缺少沟通与协调,各类政策在实施中存在严重冲突,影响了政策的执行效果。
4.规划出台滞后且与相关规划协调性不足
我国《“十一五”可再生能源发展规划》和《“十二五”可再生能源发展规划》都没有及时颁布,一定程度上影响了其对产业发展的指导作用的发挥。规划之间协调性不足则主要表现在两个方面,一方面中央和地方相关规划目标协调性不足,地方规划目标普遍高于国家规划目标,造成项目布局存在盲目性,产业发展面临无序化,同业间存在恶性竞争,这是各大可再生能源开发商掀起以“圈风”“圈水”“圈秸秆”为特征的圈地运动的根源所在;另一方面是与其它相关行业规划协调性不足,如能源和电力规划,电源配置和电网建设配置等都没有充分考虑可再生能源发电发展规模和布局的需要,最终造成我国可再生能源发电的并网难和外送难的尴尬局面。
5.补偿资金不足仍将困扰产业的发展
在可再生能源专项资金转为可再生能源基金以后,由于缺乏新的资金来源,可再生能源补贴资金的缺口不断扩大。尽管后来提高了可再生能源发电附件征收标准,暂时缓解了资金进展局面,但从长远来看,如果延续现有的补偿机制不变,我国可再生能源产业发展仍将面临资金不足问题,且将发展成为一种制约产业发展的常态化因素。
为实现从以化石能源为主向以清洁低碳能源为主的可持续能源体系转变,推动以可再生能源等清洁能源为主的能源系统,特别是电力系统重大变革,以加快推进我国可再生能源发展,特提出相关政策建议如下:
1.加快推动可再生能源规模化,应对煤炭为主的能源消费结构所带来的生态环境问题
长期以来,以煤炭为主的能源消费结构对我国生态环境和大气环境造成了严重的破坏。截至2012年底,我国煤炭年消费量达到39. 2亿吨;煤炭产能已接近40亿吨,约占世界的一半;煤电装机占电力总装机容量的66%;我国只占全球19%的人口却消耗了全球55%的煤炭。我国的氮氧化物、二氧化硫、可吸入颗粒、烟尘物等污染物排放量长期高居世界首位,光化学烟雾、酸雨、雾霾等大气污染事件明显增加,公众的健康受到严重损害。有关研究表明,我国15%的江河湖海受到了严重水污染,导致水质富营养化、酸化以及汞、铅、铬等重金属污染明显超标。建设生态文明和美丽中国,需要从源头上改变以煤炭为主的能源结构,控制和削减煤炭和能源使用量,大力发展以可再生能源为主的各类清洁能源[12]。
2.构建以可再生能源为主的低碳能源系统,降低化石能源的使用量以大幅度减少二氧化碳排放,应对气候变化带来的压力
工业革命以来,化石能源消费排放大量二氧化碳等温室气体,全球气候变化深刻影响着人类生存和发展,应对全球气候变化是人类共同面对的重大挑战[13]。国际社会在哥本哈根气候大会以来已基本达成共识:必须在2050年之前将全球升温控制在两度以内,全球温室气体排放量必须在2020年左右达到峰值,2050年全球温室气体排放量与1990年相比减少50%,发达国家需减排80%,同时发展中国家也必须承担一定的减排责任。2012年多哈气候大会已经决定,在2015年制定出具有法律约束力的新一轮全球温室气体减排协议,为完成全球温室气体减排目标,所有国家包括发达国家和发展中国家在内的都要执行更强有力的温室气体减排措施。
目前我国是全球温室气体排放量最大的国家,也是受气候变化不利影响最显著的国家之一。中国工程院研究报告( 2011年)指出,2005年我国二氧化碳排放总量为59. 76亿吨,其中能源活动的二氧化碳排放为54. 04亿吨,占全国总排放量的90%。国家发改委能源研究所分析认为: 2011年我国能源利用导致的二氧化碳排放快速增加到78. 15亿吨,人均排放超过5吨,已高于世界平均水平。我国提出2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。但是届时化石能源的二氧化碳排放量仍将快速增加到100亿吨左右。国家发改委能源研究所低碳发展课题组的情景分析结果认为:我国二氧化碳排放必须在2020~2025年达到峰值,在2050年实现大幅下降。未来温室气体减排压力巨大,必须加快构建以低碳能源为主的能源体系。
3.加大一次能源消费总量中可再生能源的比重,以应对我国化石能源资源供应压力及约束,适当缓解能源安全的严峻形势
我国人均能源资源拥有量不足,天然气、煤炭和石油的人均占有量分别仅为世界平均水平的7. 5%、67%和5. 4%。由于石油、天然气资源埋藏深,地质条件复杂,勘探开发技术要求较高,同时煤炭资源地质开采条件较差,非常规能源资源勘探程度低,经济性较差,造成能源资源分布不均,勘探开采运输难度较大。有研究成果表明,在区域生态环境和水资源约束条件下,我国最大煤炭产能为33. 6万吨。石油稳产增产压力十分巨大,天然气和非常规天然气的开发条件相对不足。随着我国经济社会发展,未来能源消费还将大幅增长,化石能源资源供应压力不断增大。此外,石油等常规能源过高的进口依存度加大了我国能源供应安全风险,我国石油对外依存度已从本世纪初的32%飙升至2013年的58. 1%。我国38%石油进口经过霍尔木兹海峡,80%石油进口经过马六甲海峡,海上运输通道的安全风险日益凸显。随着全球能源需求增加和政治环境的变化,世界各国对能源资源争夺日益激烈,我国面临的能源安全形势十分严峻,客观需要提高我国可再生能源在一次能源总量中的比重。
4.转变能源生产和消费模式,以清洁低碳的可再生能源满足更高的能源需求,实现经济社会发展的既定目标
我国已确立了2020年全面建成小康社会、到本世纪中叶人均国内生产总值达到中等发达国家水平的目标。在可预见的未来,继续推进工业化、城镇化和现代化建设,能源需求量还将持续增加,即使以目前世界最先进的能效水平实现现代化,我国能源需求总量仍将大幅增长,因此,尽快控制和转变能源消费模式,显著提高清洁、低碳和可再生能源为特征的能源开发利用已势在必行。
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[责任编辑:李效杰]
能源经济研究
doi:10.3969/j.issn.1672-5956.2015.04.009
[作者简介]张一清,1975年生,男,山东高密人,山东工商学院副教授,博士,研究方向为产业经济和电子商务,(电子信箱) zyq-751105@163.com。
[基金项目]国家社会科学基金项目( 13BGL108) ;山东省自然科学基金项目( ZR2011GL016) ;山东能源经济协同创新中心资助项目(山东省2011计划)
[收稿日期]2014-12-20
[中图分类号]F062. 2
[文献标识码]A
[文章编号]1672-5956( 2015) 04-0049-07