2012年,我國能源消費量為36.2億噸標煤,成為世界第一大能源消費國。當前我國能源消費以煤為主,煤炭消費占能源消費總量的67%,由此帶來的環(huán)境問題日益突出。
近來,我國多地連續(xù)發(fā)生霧霾天氣,除去地形、風力、風向等客觀原因,在燃煤、機動車排放、沙塵和建筑揚塵等眾多人為因素中,不合理的能源結構,特別是燃煤過度排放,是加劇霧霾天氣的重要原因。在目前主要大氣污染物中,50%以上的總懸浮顆粒物、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物均來自煤炭燃燒。我國煤炭消費占全球煤炭消費量的40%,且仍以年均5%的速度增長,高度依賴煤炭的能源結構是導致我國環(huán)境污染不斷加劇的直接原因。
因此,要有效治理大氣污染問題,必須在能源結構調整和建設布局上邁出更大的步伐。加快轉變能源利用方式,調整能源布局,優(yōu)化能源結構,是應對霧霾之困、解決大氣環(huán)境問題的優(yōu)選之策。
不斷擴大可再生能源利用規(guī)模
可再生能源包括水能、風能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等,具有取之不盡、清潔環(huán)保的特點,可以持續(xù)滿足人類的能源需要。面對日益嚴峻的能源環(huán)境問題,許多國家把開發(fā)利用可再生能源、減少化石能源消費作為重要的能源發(fā)展戰(zhàn)略,通過制定法律和政策措施,推動可再生能源快速發(fā)展。
2012年底,全球風電裝機達到2.8億千瓦,近10年來年均增長近30%;光伏發(fā)電裝機達1億千瓦,近10年來年均增長率40%。可再生能源已成為許多國家能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略,德國2012年新增光伏發(fā)電容量760萬千瓦,成為德國新增發(fā)電裝機規(guī)模最大的電源??稍偕茉丛谠S多國家能源和電力消費中的比重不斷擴大,2012年丹麥風電已占到全部電力消費的28%,2020年將達到50%。同時,可再生能源在未來能源中的地位日益明確,許多國家制定了清晰的可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略和目標。德國制定的2050年能源發(fā)展戰(zhàn)略是,可再生能源將占到全部能源消費的60%,將占電力消費的80%;丹麥提出了到2050年完全擺脫對化石能源依賴的目標。可以預見,經(jīng)過幾十年的持續(xù)努力,歐洲許多國家將會實現(xiàn)能源轉型,能源消費將會主要依賴可再生能源,《第三次工業(yè)革命》描繪的互聯(lián)網(wǎng)與可再生能源融合、形成新的經(jīng)濟社會發(fā)展模式的目標將會實現(xiàn)。
近年來,在《可再生能源法》的推動下,我國可再生能源發(fā)展取得了舉世矚目的成就,特別是風電裝機已達7000萬千瓦,今年風電發(fā)電量將達到1400億千瓦時,約占全部發(fā)電量的2.5%。光伏發(fā)電容量將達到1500萬千瓦,發(fā)電量超過100億千瓦時。同時,水電裝機容量將達到2.7億千瓦,年發(fā)電量約9000億千瓦時。雖然可再生能源發(fā)展明顯加快,但可再生能源占能源消費的比重仍然很低,尚不足10%,特別是面臨的矛盾在加大,棄風、棄水問題突出,暴露了我國能源發(fā)展思路和管理體制機制的缺陷。
目前,我國總發(fā)電裝機已超過12億千瓦,年發(fā)電量超過5萬億千瓦時。如按風電發(fā)電量占到全部發(fā)電量的20%測算,可消納風電發(fā)電量1萬億千瓦時,按風電平均2000小時測算,需安裝風電裝機5億千瓦,風電發(fā)展?jié)摿艽?。隨著發(fā)電裝機容量和發(fā)電量的增加,風電裝機容量還可以增加。此外,無論從需求還是可能來看,太陽能發(fā)電的利用潛力更大。專家分析,實現(xiàn)能源轉型,2050年非化石能源發(fā)電可滿足能源消費的62%,非化石能源發(fā)電占到電力消費的86%,風電裝機量達到20億千瓦,光伏發(fā)電裝機達到24億千瓦,因此,必須下大的力氣推動可再生能源發(fā)展,不斷提高可再生能源的消費比重。
努力提高能源利用效率
節(jié)能優(yōu)先一直是我國能源發(fā)展的重要方針。近年來,我國能效水平不斷提高,2010年與2005年相比,火電供電煤耗由每千瓦時370克標準煤降到了333克標準煤,下降10.0%;噸鋼綜合能耗由688千克標準煤降到605千克標準煤,下降12.1%;水泥綜合能耗下降28.6%;乙烯綜合能耗下降11.3%;合成氨綜合能耗下降14.3%?!笆晃濉逼陂g,我國以能源消費年均6.6%的增速支撐了國民經(jīng)濟年均11.2%的增長,能源消費彈性系數(shù)由“十五”時期的1.04下降到0.59,節(jié)約能源6.3億噸標準煤。
但與國際先進水平相比,我國能源利用效率仍總體偏低。2012年的萬元GDP能耗為0.697噸標煤,是世界平均水平的1.8倍,是美國的2.2倍、歐盟的3.1倍、日本的3.8倍。特別是工業(yè)用能比重大,超過70%,遠高于27.9%的世界平均水平,鋼鐵、化工、建材、電力、石化和有色六大高耗能行業(yè)用能比重超過50%。因此,提高能源利用效率的任務仍艱巨,也是實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要組成部分。
提高能源效率是涉及面很廣的系統(tǒng)工程,與產(chǎn)業(yè)結構、技術水平和管理體制密切相關,其中管理體制起基礎性的作用,對產(chǎn)業(yè)結構調整和技術進步有極大的促進作用。丹麥不僅可再生能源發(fā)展世界領先,能源利用效率也是全球最先進的,值得學習和借簽。從1990年以來,丹麥國內生產(chǎn)總值增加了約75%,能源消費總量不僅沒有增加甚至還略有下降,主要得益于其有效的能源節(jié)約政策。
一是大力推廣熱電聯(lián)產(chǎn)。目前丹麥已是典型的分布式能源系統(tǒng),過去主要依靠幾座大型電站供電,現(xiàn)在已變成了由幾百座分布式熱電聯(lián)產(chǎn)電站供能,燃料主要為天然氣和生物質,丹麥80%的區(qū)域供熱是熱電聯(lián)產(chǎn)電廠供給的,60%的電力是熱電聯(lián)產(chǎn)電廠生產(chǎn)的。特別是其熱電聯(lián)產(chǎn)電廠運行非常科學,都必須建設儲熱罐,實現(xiàn)高效運行,而且完全以熱定電,把發(fā)電時用不了的多余熱能儲起來,當儲熱罐儲滿后就停止發(fā)電,由儲熱罐進行供熱,這樣就保證了很高的能源利用效率。
二是高度重視建筑節(jié)能。丹麥對建筑用能管理非常嚴格,建筑能耗標準已由1961年的年平方米350千瓦時下降到2010年的65千瓦時。目前,丹麥已提出2015年新建建筑能耗標準為45千瓦時,包括供熱、制冷、通風、生活熱水和照明等,計劃到2020年達到零能耗,建筑能源消費基本來自于可再生能源,最大程度利用可再生能源提供電力和熱能。
三是征收能源稅和建立電力市場。丹麥1977年開始征收能源稅,1992年開征二氧化碳稅,并正在研究征收能源供應安全稅。目前,丹麥的能源稅收入約400億丹麥克朗,占國內生產(chǎn)總值的2%。特別是1996年實施了電力市場化改革,打破電力輸配環(huán)節(jié)的壟斷,實現(xiàn)了發(fā)電和電力交易的完全開放,并融入了北歐電力市場。這些能源政策措施,極大地促進了丹麥能源利用效率的提高和可再生能源的發(fā)展。
總體來看,我國能源利用效率比較低,既與我國的產(chǎn)業(yè)結構有關,也與我國的能源結構相關,暴露了我國能源政策和能源管理體制的不完善。必須盡最大努力提高能源利用效率。
一是要調整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構,抑制高耗能行業(yè)過快增長,淘汰落后產(chǎn)能,促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,推動服務業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
二是要調整能源結構,盡最大努力減少煤炭消費,特別要限制煤炭的直接燃燒,提高能源利用技術水平,發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)技術,鼓勵能源梯級利用,高度重視建筑節(jié)能工作。
三是要完善能源政策和管理體系,加快征收能源稅,建立能源利用效率標準體系,并加強監(jiān)督管理。深化能源管理體制改革,建立公平開放的能源市場,充分發(fā)揮市場在配置能源資源和提高能源效率方面的決定性作用。
做好能源布局的頂層設計
我國能源資源和能源消費呈明顯的逆向分布態(tài)勢,能源資源主要分布在北部和西部地區(qū),而能源消費相對集中在東部和南部地區(qū),實現(xiàn)能源跨區(qū)合理流動和優(yōu)化配置是我國能源管理的重要任務。長期以來,我國電力實行以省為實體的管理體制,電力發(fā)展以就地平衡為主,煤電機組主要集中在中東部地區(qū)。目前,我國中東部地區(qū)煤電裝機約5.4億千瓦,占全國煤電裝機總量的60%以上。到2012年底,京津冀魯和長三角地區(qū)煤電裝機分別為1.3億千瓦和1.4億千瓦,占全國的15%和17%,單位國土面積煤電裝機為西北地區(qū)的13倍和26倍。據(jù)有關調查,京津冀地區(qū)有燃煤電廠196座,僅河北省就有燃煤電廠152座。長江沿岸每30公里就建有一座燃燒煤發(fā)電廠,長三角地區(qū)每平方公里每年的二氧化硫排放量達45噸,是全國平均水平的20倍。這種狀況不僅導致煤電運緊張反復出現(xiàn),而且造成環(huán)境污染問題不斷加劇。數(shù)據(jù)顯示,煤炭運輸占到我國鐵路運貨運量的60%以上,過去10年,我國鐵路新增運力的70%以上用于煤炭運輸。
當前,我國中東部地區(qū)大氣環(huán)境承載能力已近極限,必須下決心改變能源利用方式,做好能源規(guī)劃和布局工作,打破地區(qū)和行業(yè)壟斷,發(fā)揮不同地區(qū)的優(yōu)勢,減少煤炭的直接消費,終端能源消費更多地利用天然氣和電力,實現(xiàn)能源的高效清潔利用。為了實現(xiàn)這樣的目標,必須重視以下幾項工作。
一是要更加重視發(fā)揮熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)用的作用。熱能和電能都是能源終端消費的重要形式,為了提高能源利用效率,過去我們較為重視熱電聯(lián)產(chǎn)電廠建設,以實現(xiàn)能源的梯級利用,把鍋爐生產(chǎn)的蒸汽先發(fā)電再供熱,能源利用效率理論上很高。但由于很多熱電聯(lián)產(chǎn)電廠建設偏重發(fā)電,甚至以熱電聯(lián)產(chǎn)名義建設火電廠,發(fā)電能力與熱負荷不夠匹配,熱負荷很小,并沒有很好發(fā)揮熱電聯(lián)產(chǎn)在提高能源利用效率中的作用。事實上,雖然熱和電都是能源的終端形式,但熱能和電能的特性有很大的不同,熱能是可以儲存的,而電能則不能儲存,必須做到發(fā)用隨時平衡,用多少發(fā)多少。但熱能和電能是可以轉換的,為了有效提高能源利用效率,需要很好地發(fā)揮電能和熱能的優(yōu)勢。
首先,熱電聯(lián)產(chǎn)電站的發(fā)電能力和供熱需要須總體匹配,并建設一定比例的儲熱設施,用儲能設施來調節(jié)發(fā)電和供熱的不平衡,使熱電聯(lián)產(chǎn)電站始終處于高效運行狀態(tài),以提高能源利用效率。
其次,在城市供熱系統(tǒng)中建設一些集中儲熱式電鍋爐,利用電力系統(tǒng)低谷時段的富余電量,特別風電等可再生能源的發(fā)電量進行供熱,既可以滿足供熱的需要,也可以參與電力系統(tǒng)的調節(jié),改善電力系統(tǒng)運行環(huán)境。
第三,要鼓勵分散用戶優(yōu)先使用電供熱設施進行供熱,并盡可能參與電力系統(tǒng)運行的平衡。過去重視熱電聯(lián)產(chǎn),今后要同時重視熱電聯(lián)產(chǎn)和聯(lián)用,這將是優(yōu)化能源結構、提高能源利用效率的重要措施。
二是要更好發(fā)揮各類大型能源基地的作用。根據(jù)我國能源資源的稟賦特性,我國可以形成多種特色的大型能源基地,包括西南地區(qū)水電基地,山西、內蒙、新疆等地區(qū)的煤電基地,以及今后可能發(fā)揮重要作用的“三北”地區(qū)風電基地和西北地區(qū)太陽能發(fā)電基地。發(fā)揮好這些能源基地的作用,對保障能源清潔可靠供應意義重大。為解決中西部地區(qū)大氣污染問題,需要調整中東部地區(qū)的能源發(fā)展思路。
首先,充分利用好本地的可再生能源資源,做到能用盡用,努力提高可再生能源的消費比重。
第二,優(yōu)先利用天然氣、瓦斯氣、頁巖氣、生物沼氣等氣體燃料建設小型分布式熱電聯(lián)產(chǎn)項目,用于滿足各類用熱需要。
第三,嚴格控制新建煤電項目,當?shù)乜稍偕茉窗l(fā)電和天然氣發(fā)電不能滿足的電力需求,主要依靠大型能源基地輸電解決,特別是要優(yōu)先考慮可再生能源基地的電力,加強抽水蓄電電站和儲能設施的建設和運行管理,提高電力系統(tǒng)的智能化水平,盡最大努力減少煤炭消費特別是煤炭直接燃燒消費。這是根本改變大氣環(huán)境質量的重要措施。
三是要發(fā)揮好能源戰(zhàn)略和政策的引領作用。能源設施是重要的基礎性產(chǎn)業(yè),具有使用期長和對經(jīng)濟社會發(fā)展影響大的特點,必須統(tǒng)籌規(guī)劃,科學發(fā)展。目前,我國能源建設已取得大成績,基本滿足了當前能源消費的需要,但面臨的矛盾和問題很多,特別是從我國現(xiàn)代化建設的長遠發(fā)展來看,如何保障能源的經(jīng)濟、清潔、可靠供應是非常艱巨的任務。因此,必須從戰(zhàn)略和政策等方面做好能源發(fā)展的引領工作。
首先,要制定清晰的能源發(fā)展戰(zhàn)略和目標。目前,全球正處在重要的能源轉型時期,實現(xiàn)由化石能源向可再生能源的轉變,這是第三次工業(yè)革命的重要基石。能否實現(xiàn)能源轉型將是檢驗能否抓住第三次工業(yè)革命機遇的重要試金石,制定明確的能源轉型戰(zhàn)略和發(fā)展目標,凝聚全社會的力量向這個目標共同努力,對實現(xiàn)能源持續(xù)健康發(fā)展意義重大。
第二,要制定科學的能源稅收政策。目前,我國還沒有完善的能源稅收體系,現(xiàn)有的能源稅主要是資源稅和生產(chǎn)過程的增值稅,即使這樣的稅收政策,也沒有很好體現(xiàn)對不同能源品種生產(chǎn)和消費的引導作用,能源稅率設置總體還是從增加稅收的角度考慮的。能源稅收政策的制定,既要從保障國家稅收需要出發(fā),更要從引導調整能源結構、支持清潔能源發(fā)展的需要出發(fā),當前最重要的要加快制定化石能源消費稅政策。
第三,要放開能源消費價格,發(fā)揮市場的力量,有效調節(jié)能源消費。價格是發(fā)揮市場配置資源決定性的關鍵,沒有靈活反應市場供需和要求的價格政策,不可能發(fā)揮好市場配置資源的決定性作用。目前我國的能源價格,特別是電力價格總體是控制的,既不反映電力市場供需狀況,也不反映電力的豐枯和峰谷特性,對優(yōu)化能源結構、提高能源效率十分不利。
我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一個新的歷史階段,提高能源利用效率,優(yōu)先利用可再生能源資源,是今后能源發(fā)展最突出的特點。必須緊緊把握這個時代特點,綜合施策,推動能源真正走向可持續(xù)發(fā)展的軌道。
來源: 中國能源報 作者:國家能源局新能源與可再生能源司副司長
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