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能源消費(fèi)何時(shí)做到以電力為主

2008-07-25 15:28:00 中國(guó)能源網(wǎng)   作者: 朱成章  

世界石油市場(chǎng)從2003年開始又出現(xiàn)了新一輪的漲價(jià)風(fēng)潮,2004年全球石油市場(chǎng)價(jià)格為每桶41美元,2005年上升到每桶57美元,2006年石油每桶為66美元,比1970年每桶平均1.9美元上升了30多倍。今年上半年石油價(jià)格已突破140美元/桶的歷史大關(guān),有人預(yù)計(jì)從2010年石油可能漲到200美元/桶,也有人說油價(jià)上漲到1000美元/桶也不是不可能的。這是否意味著高價(jià)能源時(shí)代已經(jīng)全面來到?是什么樣的供求關(guān)系和因素造成目前的高油價(jià)?中長(zhǎng)期內(nèi)這一形式是否將繼續(xù)下去?中國(guó)作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新興市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體,面對(duì)自美國(guó)油價(jià)的現(xiàn)實(shí),該如何走向未來的能源之路?在油氣供應(yīng)緊張,油氣價(jià)格不斷上漲的背景下,去年在江蘇召開的“以電代油,以電代氣”的研討會(huì),專家們提出“能源應(yīng)是以電為主之路”。

如何認(rèn)識(shí)能源消費(fèi)以電為主之路呢?看來一次能源消費(fèi)還是以化石能源為主的情況下,電力主要依靠化石能源轉(zhuǎn)換而來時(shí),消耗電力等于消耗化石能源時(shí),能源消費(fèi)是不可能走以電力為主之路的;當(dāng)一次能源消費(fèi)轉(zhuǎn)向新能源和可再生能源的可持續(xù)發(fā)展能源時(shí),有許多新能源和可再生能源必須轉(zhuǎn)化成電力來使用時(shí),能源終端消費(fèi)也許會(huì)走以電力為主之路,但現(xiàn)在尚難預(yù)料。

一、化石能源仍是不可或缺的主要能源

進(jìn)入21世紀(jì)以來,能源成為世界熱點(diǎn)問題。中國(guó)在第“十一五”規(guī)劃綱要中把節(jié)約資源作為基本國(guó)策,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),保護(hù)生態(tài)環(huán)境,加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)。但是中國(guó)并沒有否定化石能源的發(fā)展,在能源發(fā)展戰(zhàn)略上還是非常重視化石能源發(fā)展的。在第十一個(gè)五年計(jì)劃中提出:堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先,立足國(guó)內(nèi)、煤為基礎(chǔ),多元化發(fā)展、優(yōu)化生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu),構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系。還是要有序發(fā)展煤炭、積極發(fā)展電力(包括發(fā)展火電、水電和核電),加快發(fā)展石油天然氣、大力發(fā)展可再生能源??傊€是以發(fā)展化石能源和常規(guī)能源為主。

在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),全球能源供應(yīng)仍然以化石能源為主,這是一個(gè)世界性的趨勢(shì),美國(guó)國(guó)家石油委員會(huì)在歐佩克首腦會(huì)議上發(fā)布了一篇名為《事實(shí)》的報(bào)告,公布了他們對(duì)全球能源狀況的調(diào)研報(bào)告,報(bào)告認(rèn)為:“為應(yīng)對(duì)不斷上升的能源需求,煤炭、石油和天然氣仍然是不可或缺的主要能源。能源不會(huì)耗盡,但是不斷挖掘石油和天然氣產(chǎn)量的傳統(tǒng)做法使人們面臨的風(fēng)險(xiǎn)越來越大。這些風(fēng)險(xiǎn)對(duì)滿足能源需求帶來了挑戰(zhàn)。為了降低這些風(fēng)險(xiǎn),人們要擴(kuò)大能源來源,包括煤炭、核能、可再生能源。每一種能源都面臨著包括安全、環(huán)境保護(hù)、政治或者經(jīng)濟(jì)等方面的挑戰(zhàn)。而發(fā)展這些能源本身也需要建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸設(shè)施。”

這就是說化石能源還沒有枯竭,化石能源也不會(huì)耗盡,即使目前化石能源的價(jià)格上升,但是化石能源還是要比新能源和可再生能源便宜,由于使用化石能源而產(chǎn)生的污染和氣候變化等影響是可以采取措施解決的。我們要努力發(fā)展新能源和可再生能源,但是我們?cè)谙喈?dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)還不可能完全替代化石能源。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在還不能做到聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)潘基文所說的:“人類可以通過既不昂貴又能促進(jìn)繁榮途徑達(dá)到應(yīng)對(duì)氣候變化的目的。”用新能源和可再生能源替代化石能源燃料將會(huì)限制經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,降低生活水準(zhǔn),承擔(dān)相應(yīng)的利益損失,將影響國(guó)家的發(fā)展空間和發(fā)展前景。

中國(guó)和全球能源資源的開發(fā)的潛力都較大。

中國(guó)能源資源的開發(fā)潛力較大。煤炭已發(fā)現(xiàn)的資源量?jī)H占資源蘊(yùn)藏量的13%,可采儲(chǔ)量占已發(fā)現(xiàn)資源量的40%。水能資源開發(fā)利用程度僅為20%。石油資源探明程度為33%,開始進(jìn)入勘探中期,仍有較大潛力。天然氣探明程度為14%,處于勘探早期,資源前景廣闊。非常規(guī)資源尚處于利用初期,開發(fā)潛力較大??稍偕Y源開發(fā)剛剛起步,發(fā)展空間很大。資源節(jié)約,綜合利用和循環(huán)利用的方面,也存在著很好的前景。

中國(guó)能源資源即使按已探明的剩余可采儲(chǔ)量的儲(chǔ)采比,石油為12.1,天然氣為41.8,煤炭為84。見下表。

全球能源資源的開發(fā)潛力更大。拿全球石油儲(chǔ)量來說美國(guó)地質(zhì)測(cè)量局2000年的預(yù)估數(shù)字說全球可采石油達(dá)3萬億桶。英國(guó)石油和其他石油組織的預(yù)估數(shù)字在1.2萬億和1.3萬億桶之間,目前全球每年耗油約300億桶。以這個(gè)數(shù)字計(jì)算,已知的石油儲(chǔ)藏至少可供人類使用三四十年以上。若加上天然氣等,則相當(dāng)于2.3萬億桶石油。五六十年后,人類極有可能已經(jīng)發(fā)明出新技術(shù)或找到新的生活方式來應(yīng)對(duì)石油短缺。這就是說,人類利用已經(jīng)掌握的石油資源,至少可以供人類再使用五六十年。根據(jù)英國(guó)BP公司世界的化石能源剩余可采儲(chǔ)量,也得出來幾乎相同的結(jié)論。

國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IIASA)與世界能源理事會(huì)(WEC)1995年完成的“2050年以后時(shí)期全球能源展望”中說:我們預(yù)計(jì)未來能源基礎(chǔ)還會(huì)不斷擴(kuò)大,但是沒有人可以預(yù)測(cè)出市場(chǎng)條件、知識(shí)水平、勘探方法和生產(chǎn)技術(shù)會(huì)如何變化。我們不能用簡(jiǎn)單的方法和單純的數(shù)字來表述能源資源這樣復(fù)雜的概念。表3中儲(chǔ)藏量是指能源資源中目前可開發(fā)的部分,即在現(xiàn)有市場(chǎng)條件和利用現(xiàn)有技術(shù)水平可以開發(fā)的資源量。資源基礎(chǔ)包括那些隨著技術(shù)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)上有競(jìng)爭(zhēng)力的、有潛在可開發(fā)的(2020年后)的資源。資源庫(kù)是儲(chǔ)藏量與資源量基礎(chǔ)之和。從表3所列出的化石能源為1.3萬億噸油當(dāng)量,而資源庫(kù)量則達(dá)到5萬億噸油當(dāng)量,這么多的化石能源至少可以使用100年。因此盡可能在21世紀(jì)的百年中可能會(huì)出現(xiàn)機(jī)構(gòu)性能源不足,但是絕對(duì)資源總量不會(huì)短缺,所以擔(dān)心是積累碳排放的增加。因此我們?nèi)绻軌蚪鉀Q化石能源應(yīng)用中的污染和碳排放問題,繼續(xù)使用化石能源是不成問題的。具體數(shù)字如表3。

從上面的分析可以看到,至少在2050年以前化石能源仍是不可或缺的能源,一次電力(水電、核電和可再生能源發(fā)電)和可再生能源的利用會(huì)有所增長(zhǎng),但電力還不可能占主導(dǎo)地位。我們要努力發(fā)展能源技術(shù),一方面解決化石能源的污染,一方面解決可再生能源的經(jīng)濟(jì)性。

二、近期能源消費(fèi)難以走以電力為主之路

去年年底在南京召開的“以電代油、以電代氣”研討會(huì)上,有專家認(rèn)為,在中國(guó)與天然氣、燃油供應(yīng)緊張相比,江蘇省電力供應(yīng)不僅充足而且還出現(xiàn)了罕見的供大于求的局面,這使江蘇全面實(shí)施電力能源替代成為可能。他們認(rèn)為:“目前中國(guó)所占能源消耗比重不及發(fā)達(dá)國(guó)家的一半,電能替代有較大的發(fā)展空間。”(另一說是:目前,我們的電力消費(fèi)占終端能源消費(fèi)比例僅為11%,實(shí)行“電力替代”潛力很大。)

中國(guó)過去電力占終端能源消費(fèi)的比重較低,如1990年中國(guó)的比重為8.6%,發(fā)達(dá)國(guó)家(OECD)的比重為17.5%世界為15.3%,中國(guó)的電力消費(fèi)比重確實(shí)只有OECD國(guó)家的一半。但是到2004年中國(guó)的比重為18.1%,發(fā)達(dá)國(guó)家的比重為19.7%,世界為18.4%,中國(guó)僅比發(fā)達(dá)國(guó)家低1.6個(gè)百分點(diǎn),與世界平均水平已經(jīng)很接近了。到2006年中國(guó)電力在終端能源消費(fèi)中的比重已上升到20.31%,考慮發(fā)達(dá)國(guó)家和世界的比重變化不大,估計(jì)中國(guó)目前的比重已經(jīng)超過了OECD和世界的比重。具體數(shù)據(jù)見表4.。這就是說,目前中國(guó)電能消耗比重不及發(fā)達(dá)國(guó)家一半,電力消費(fèi)占終端能源消費(fèi)比例僅為11%與實(shí)際情況不符,如果說差距大,電能替代有較發(fā)展空間,那么中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家沒有什么差距,是否說明電能替代已經(jīng)不存在發(fā)展空間了。我認(rèn)為這幾年中國(guó)電力需求旺盛,從2000年開始到2007年已經(jīng)持續(xù)8年電力消費(fèi)彈性指數(shù)大于1,這果然與中國(guó)所處的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期有關(guān),但與電力價(jià)格比石油、天然氣和煤炭的比價(jià)大大偏低也有很大關(guān)系,大家都棄柴、煤、油、氣而用電。終端能源消費(fèi)的比重必然會(huì)有較快的上升。

近年來由于石油、天然氣價(jià)格暴漲,煤炭?jī)r(jià)格也明顯上升,而電價(jià)基本上凝固不變,使得許多用電效率不高的用能部門紛紛用電代柴、代煤,如:——以電代煤,煤球販子銷聲匿跡了。江蘇省盱眙縣第一個(gè)電氣化村。馬壩村人民路上,以前賣煤球的現(xiàn)在沒有了。村民張延松夫婦過去用煤球爐燒開水,不但不衛(wèi)生而且浪費(fèi)?,F(xiàn)在供電充足了,兩夫妻算算賬還是使用電便宜,而且安全省事,就購(gòu)置了電水壺、電磁爐,干脆將煤球爐扔了。其他居民在她的帶動(dòng)下,也扔掉了煤球爐。(注:用電燒開水的能源利用效率極低,以煤為主的江蘇,用電會(huì)比燒煤球便宜,實(shí)在是咄咄怪事。)

——用電代液化氣,液化氣站搬走了。還是馬壩村,原來有個(gè)液化氣站,價(jià)格合理,服務(wù)周到,村民只要打個(gè)電話液化氣站就會(huì)及時(shí)送貨上門,村民都感到方便滿意。2007年9月份以來,液化氣價(jià)格不斷攀升,電氣化村建成后,農(nóng)村居民享受到城市居民用電待遇,大家干脆不用液化氣了,于是這個(gè)已為這個(gè)村服務(wù)多年的液化氣站失去了市場(chǎng),在2007年底搬了家。村主任說:液化氣站如果還不搬走,現(xiàn)在可能連西北風(fēng)也喝不上嘍。(注:這種能源替代使用低效用能替代高效用能,居民是不管能源利用效率的,就看這種能源替代夠省錢省事。等到有一天電價(jià)持續(xù)不下去再想把液化氣站請(qǐng)回來,可能就難了。)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)這幾年液化石油氣進(jìn)口量持續(xù)下降,2007年降幅達(dá)28.6%。

——從氣、電價(jià)格看氣、電角逐。“據(jù)美的電氣公司新疆分公司電磁爐銷售的經(jīng)理統(tǒng)計(jì),在2006年以前,整個(gè)新疆地區(qū)的電磁爐一個(gè)品牌在新疆就增長(zhǎng)了40%。液化氣漲價(jià)之后,有了不少的增長(zhǎng)。他計(jì)算過,當(dāng)新疆地區(qū)液化氣每罐穩(wěn)定在60元左右時(shí),電磁爐的能耗比就已經(jīng)比液化氣劃算,再由于液化氣漲價(jià),新疆地區(qū)農(nóng)村電價(jià)下調(diào)等因素,更使各品牌的電磁爐變得暢銷。”(注:液化氣漲價(jià),電力降價(jià),用電比用液化氣便宜時(shí),老百姓肯定會(huì)改用電,問題是靠交叉補(bǔ)貼的農(nóng)村居民用電降價(jià),在發(fā)電能源急劇上漲的情況下能否繼續(xù)保持下去。市場(chǎng)化的液化氣肯定競(jìng)爭(zhēng)不過計(jì)劃下的電力,正像市場(chǎng)煤和計(jì)劃電的矛盾一樣。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。1990年到2005年間終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭的比重在下降,電力和石油的比重在上升,電力上升了9.4個(gè)百分點(diǎn),石油上升了8.7個(gè)百分點(diǎn),天然氣提高了0.8個(gè)百分點(diǎn),而煤炭終端消費(fèi)比重下降了20.3個(gè)百分點(diǎn)。1990年我國(guó)煤炭、石油、天然氣和電力終端消費(fèi)的比重為67.1:1 8. 0 :2 . 5 : 8 . 6 ,而20 05年這個(gè)比例是46 . 2 :26.7:3.3:18.0.從表4可以看到雖然中國(guó)自1990年以后電力在終端能源消費(fèi)的比重上升很快,超過了發(fā)達(dá)國(guó)家和若干發(fā)展中國(guó)家的上升速度,但是到目前為止也只達(dá)到世界及OECD的平均水平。雖然還有繼續(xù)上升的趨勢(shì),但在近期不可能達(dá)到以電為主的道路。所謂終端能源消費(fèi)走以電為主之路,那么電力在終端能源消費(fèi)中的比重至少要達(dá)到50%以上,我們從表4中可以看到,到2004年世界主要國(guó)家和地區(qū),最高水平是我國(guó)的香港,也只達(dá)到29.7%,美、德、英、意等國(guó)沒有超過20%,日、法、加、澳等國(guó)沒有超過25%。這些事實(shí)都說明:當(dāng)一次能源消費(fèi)還是不可能走以化石能源時(shí),從合理利用能源的角度出發(fā),能源消費(fèi)是不可鞥走以電為主的道路的。中國(guó)的一次能源中缺少油、氣等優(yōu)質(zhì)能源,需要多消耗一些電力,電力在終端能源消費(fèi)的比例可能比某些國(guó)家高一些是有可能的,也是合理的,但不可能高得很多,因?yàn)樵谀承╊I(lǐng)域用電力代替其他能源會(huì)造成能效損失。

三、2050年后電力占終端比重也不高

許多知名的國(guó)際組織對(duì)長(zhǎng)期能源預(yù)測(cè)研究的結(jié)果都認(rèn)為:在2050年前后,1、全球大部分能源需求仍將由化石能源來提供。2、隨著能源需求和貿(mào)易的發(fā)展石油供應(yīng)方式將發(fā)生變化,由于國(guó)際石油貿(mào)易的擴(kuò)大,在石油必經(jīng)通道發(fā)生供應(yīng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)也將會(huì)增大;今后的油價(jià)走勢(shì)是一個(gè)重要的不確定性根源。3、天然氣需求將超過煤炭需求,全世界的天然氣消費(fèi)到2030年將幾乎會(huì)翻番,而且今后20年內(nèi)超過煤炭的消費(fèi)量;天然氣儲(chǔ)量充足,可以滿足所預(yù)測(cè)的全球需求增長(zhǎng)。4、在不斷增長(zhǎng)的電力需求中,僅有很小一部分將由無碳能源來提供,電力的大部分需求增長(zhǎng)將出現(xiàn)在發(fā)展中國(guó)家;世界核電有小幅增長(zhǎng);從整體上看,可再生能源在電力生產(chǎn)中所占的比例將會(huì)增大。5、在貧窮國(guó)家,擴(kuò)大現(xiàn)代能源服務(wù)仍將是影響發(fā)展的關(guān)鍵因素。能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)先決條件;經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的社會(huì)繁榮,反過來又會(huì)對(duì)能源服務(wù)產(chǎn)生更多和更高的需求;全世界電氣比率將會(huì)提高;可以預(yù)測(cè)發(fā)展中國(guó)家將在能源和人文發(fā)展方面陸續(xù)取得進(jìn)步;要使全世界及其貧窮人口的比例下降一半,能源發(fā)展的速度需要加快,在世界上最貧窮的國(guó)家,政府必須采取果斷行動(dòng),加速向現(xiàn)代化燃料轉(zhuǎn)變,并打破能源貧困和人文欠發(fā)達(dá)的惡性循環(huán)。根據(jù)這樣一個(gè)設(shè)想和預(yù)測(cè),這里向大家介紹兩個(gè)預(yù)測(cè)的結(jié)果。

(一)國(guó)際能源署2004年的預(yù)測(cè)

國(guó)際能源署對(duì)全球能源消費(fèi)的2004年預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)周期至2030年,在一次能源供應(yīng)總量中石油、天然氣和煤炭等化石能源的年增長(zhǎng)率雖不高,但由于其基數(shù)大,最后在各個(gè)水平年中都占據(jù)較大比重;水電和其他可再生能源年增長(zhǎng)率很高,但是由于基數(shù)較小,最后在各水平年中只占據(jù)較小的比重;核電、生物質(zhì)和廢料年增長(zhǎng)率還沒有化石能源高,最后在各水平年中占據(jù)的比例也不大。

在終端能源消費(fèi)重量中,其他可再生能源增長(zhǎng)率最高,其中為電力、石油和天然氣,由于煤炭主要用于電力和熱力生產(chǎn),所以終端能源中煤炭的增長(zhǎng)率最低。在終端能源消費(fèi)總量中,2030年電力的比重為20%,似乎增加得不多,但是這個(gè)比例與表4中的比例不同,這里的全球終端能源消費(fèi)總量中增加了生物質(zhì)和廢料,使得終端能源消費(fèi)總量增加了不少,如果在總量中扣除生物質(zhì)能和廢料,那么電力的比重就上升到22.9%。但是不管怎么計(jì)算,按國(guó)際能源署的預(yù)測(cè)2030年時(shí)電力在終端能源消費(fèi)總量中的比重仍然是不大的,達(dá)不到以電為主的水平。具體數(shù)字見表5

從全球分地區(qū)的終端能源消費(fèi)中2030年電力比重來看,經(jīng)濟(jì)合作與展望組織國(guó)家(OECD)即發(fā)達(dá)國(guó)家為22%,轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)國(guó)家為15%,發(fā)展中國(guó)家為20%。按國(guó)別分:美國(guó)和加拿大為21%,俄羅斯14%,中國(guó)25%,印度尼西亞14%,印度18%,巴西19%。中國(guó)是最高的,中國(guó)2030年在能源終端消費(fèi)中電力的比重為25%,如果扣除生物質(zhì)能源和廢料的影響,電力所占的比重為28.3%,與電力占終端能源消費(fèi)為主的差距也是很大的。具體數(shù)據(jù)見表6。

(二)世界能源理事會(huì)等1995年預(yù)測(cè)

1995年世界能源理事會(huì)(WEC)和國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(TTASA)共同完成“2020年及2050年以后時(shí)期的全球能源展望”。這項(xiàng)研究的時(shí)段長(zhǎng),一直預(yù)測(cè)到2050年,另一個(gè)特點(diǎn)是設(shè)定了三個(gè)方案,六個(gè)情景,A方案是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展方案,設(shè)定了A1、A2、A3三個(gè)情景;B方案是溫和增長(zhǎng)方案,只有一種情景;C方案是生態(tài)驅(qū)動(dòng)方案,考慮分兩個(gè)情景,C1假定核電受公眾壓力發(fā)展緩慢,主要依靠可再生能源;C2是依靠可再生能源和核電方案。應(yīng)當(dāng)說這個(gè)預(yù)測(cè)考慮得比較周到的,但是各個(gè)情景在2050年時(shí)全球終端能源消費(fèi)構(gòu)成中,電力的比重只有16%~18%,比重也不高。具體數(shù)字見表7.

從表7中可以看到2050年三個(gè)方案六個(gè)情景中一次能源結(jié)構(gòu)有很大變化,A方案能源供應(yīng)量大,C方案節(jié)能工作做得很好,B方案屬于中間溫和方案,在6個(gè)情境中,各種一次能源的比例有大有小,各不相同,可以說是包括了各種結(jié)構(gòu)方案,可在省能源所占比例,在C方案中可以達(dá)到36%-39%的很高水平。這個(gè)情景方案1990-2050年的化石能源需求有大有小,但是按現(xiàn)在所需掌握的化石能源貨源量來看,是都可以滿足的,它說明在2050年以前能源結(jié)構(gòu)變化的余地是很大的。究竟能夠?qū)崿F(xiàn)哪個(gè)情景將要受到三個(gè)重要因素的影響:

——要考慮技術(shù)的進(jìn)展和技術(shù)的推廣率,運(yùn)行和成本;

——要考慮可以利用的能源,當(dāng)然也同技術(shù)有關(guān);

——要考慮地緣政治和政策因素,如貿(mào)易、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、環(huán)境條例和能源法規(guī)等等。

從表7中還可以看到,在終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,六個(gè)情景的終端能源消費(fèi)構(gòu)成大體一致,不像一次能源結(jié)構(gòu)有那么大的差異。終端能源分為固體、液體、氣體(燃?xì)猓?、電力和地區(qū)供熱。2050年六個(gè)情景的電力比重為16%-18%,電力所占的比重大致和目前的比重差不多,甚至還略低。按照這個(gè)預(yù)測(cè)隨著時(shí)間推移,可再生能源的大量開發(fā)利用,電力在終端能源利用量的構(gòu)成中并沒有增加。從這個(gè)預(yù)測(cè)中也看不出能源消費(fèi)以電力為主的趨向。

世界能源理事會(huì)等的能源預(yù)測(cè)中,還有過去的預(yù)測(cè),我們把2020年和2050年的分區(qū)預(yù)測(cè)的電力占終端能源消費(fèi)比重和可再生能源比重計(jì)算出來,例如表8。從表8中可以看到,發(fā)展中國(guó)家可再生能源的利用比例要比發(fā)達(dá)國(guó)家(OECD)和轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)國(guó)家要高得多,但是,電力在終端能源利用中的比例卻是發(fā)達(dá)國(guó)家最高,轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)國(guó)家居中,發(fā)展中國(guó)家最低。這個(gè)資料說明一個(gè)問題,當(dāng)能源利用進(jìn)入后化石時(shí)代,減少化石能源的利用比例,增加可再生能源資源的開發(fā)利用比例,電力在終端能源消費(fèi)中的比例不一定隨之上升,在可再生能源中,如生物質(zhì)能、太陽能等不一定要轉(zhuǎn)化成電力來使用,電力在終端能源消費(fèi)中的比例高低取決于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

從上面的國(guó)際知名機(jī)構(gòu)對(duì)2030年及2050年的終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)結(jié)果來看,到2050年也不可能實(shí)現(xiàn)終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以電為主。

四、為什么在終端能源消費(fèi)中的比重不能很高

國(guó)際社會(huì)對(duì)于能源的發(fā)展和供應(yīng)需要應(yīng)對(duì)三大挑戰(zhàn):一是要為經(jīng)濟(jì)發(fā)展供應(yīng)足夠的能源;二是要履行保護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任;三是要促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。面對(duì)三大挑戰(zhàn),在石油、天然氣、煤炭和電力等選擇上,存在著矛盾和沖突:最大程度的增長(zhǎng)可能與可持續(xù)性和環(huán)境發(fā)生沖突;能源安全可能與最小成本能源供應(yīng)發(fā)生沖突;最小成本可能與環(huán)境保護(hù)發(fā)生沖突;社會(huì)政策可能與高效的以重置成本定價(jià)發(fā)生沖突,平衡相互沖突的目標(biāo)最后可以得出最適合的能源結(jié)構(gòu),包括電力在終端能源消費(fèi)中的比重。也就是說考慮了節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)等多方面的因素之后,終端能源中電力的比重根據(jù)各國(guó)的實(shí)際情況還不可能占主導(dǎo)地位。

能源系統(tǒng)把能源供應(yīng)和需求當(dāng)作一個(gè)整體來考慮,包括從一次能源供應(yīng)、能源的加工轉(zhuǎn)變到終端能源消費(fèi)的每一個(gè)階段。一次能源是從自然界取得的能源,如原油、天然氣、原煤、水能、天然鈾和各種可再生能源。能夠直接用作終端能源的一次能源是很少的,天然氣是少數(shù)集中可作為終端能源利用的一次能源之一。大部分一次能源要轉(zhuǎn)換成二次能源才能使用。二次能源的應(yīng)用范圍比一次能源廣得多,是用途極為廣泛的能源形態(tài),例如電力和汽油。

為了供應(yīng)消費(fèi)者所需要的能源,必須轉(zhuǎn)換成容易運(yùn)輸、分配并在各種設(shè)備中使用的形態(tài),這就是趨向于形成能源供應(yīng)網(wǎng)的原因,特別是電力、燃?xì)夂蛥^(qū)域供應(yīng)網(wǎng)更是如此。液體燃料也趨向于建立分配網(wǎng),以便于儲(chǔ)存、攜帶和運(yùn)輸,最好的例子是汽油和柴油。一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源有不同的方法,例如通過電站生產(chǎn)電力,有時(shí)還進(jìn)行區(qū)域供熱、供冷。石油煉制成汽油、航空煤油、柴油、石腦油等。能源轉(zhuǎn)換設(shè)備有時(shí)是系統(tǒng)的終點(diǎn),如核裂變能,在核電站發(fā)電之前,要進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)換,同位素濃縮,核燃料制作等。有的則是簡(jiǎn)單的機(jī)器,如水電和風(fēng)力機(jī)。但一次能源轉(zhuǎn)換成為二次能源無論如何都會(huì)有轉(zhuǎn)換損失。最后階段是二次能源轉(zhuǎn)換成終端使用的能源,即汽車、爐子、計(jì)算機(jī)、電話或燈泡所用的能源。隨后是終端能源變成有效能,能量實(shí)際上儲(chǔ)存在生產(chǎn)中,或用戶服務(wù)。

電力是一種優(yōu)質(zhì)的二次能源,任何一次能源或二次能源可以轉(zhuǎn)化為電力,但是電力的轉(zhuǎn)換損失是很高的。例如用煤炭發(fā)電,能源利用效率僅30%-40%;用天然氣轉(zhuǎn)換成電力效率也只有40%-50%。

將原煤轉(zhuǎn)換成商品煤,將原油轉(zhuǎn)換成汽油,柴油、等效率都比轉(zhuǎn)換成電力的能源利用率要高得多。另外,電力在終端利用中,一種情況是電子計(jì)算機(jī)、電話和彩電、冰箱、洗衣機(jī)和照明必須使用電力,一種情況是作為動(dòng)力,可以用電也可以用油、氣的發(fā)動(dòng)機(jī);第三種情況是用電阻原件轉(zhuǎn)換成熱水或熱能則效率極低;因此電力在終端能源利用效率中的比重,決定與一次能源和二次能源的結(jié)構(gòu),為了提高能源利用效率及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素,世界各國(guó)都不采取過分提高電力的比重,使一次能源轉(zhuǎn)換成終端能源的能源轉(zhuǎn)換效率保持在70%左右。

這里需要特別說明的是,不能把終端能源利用效率與通常所說的能源利用效率混為一談。對(duì)于電力利用要特別注意這個(gè)問題,因?yàn)殡娏Φ奶攸c(diǎn)是加工、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)運(yùn)等中間環(huán)節(jié)的損失很大,效率很低,而終端的利用效率很高,如果電阻加熱取暖器效率為90%,比其他任何能源加熱器都要高,如果用這個(gè)效率來評(píng)價(jià)電力,那么電力的效率很高,但是電力考慮中間環(huán)節(jié)效率之后,則真正的能源利用效率卻是極低的。從科學(xué)用能、合理用能來講,我們應(yīng)當(dāng)提倡熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP),冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)而不應(yīng)當(dāng)提倡電阻式電鍋爐,電阻式電暖氣、電淋浴器、電開水器等。下面用一張各種能源采暖的能源利用效率比較表來說明這個(gè)問題。

主張能源消費(fèi)應(yīng)走以電為主之路的專家的一個(gè)重要理由是:“從能源市場(chǎng)價(jià)格綜合考慮,用電是最劃算的能源消費(fèi)方式,目前寬松的電價(jià)政策,有利于普通消費(fèi)者大膽用電,而不必有以前承擔(dān)提高電價(jià)的擔(dān)心。”現(xiàn)在在能源市場(chǎng)上由于石油、天然氣和煤炭?jī)r(jià)格已基本市場(chǎng)化運(yùn)作,而電價(jià)還是政府計(jì)劃控制著,化石能源價(jià)格雖國(guó)際商場(chǎng)猛漲,電價(jià)基本維持不變,電價(jià)與化石能源幾個(gè)呈倒掛形勢(shì),比價(jià)不合理,發(fā)電企業(yè)已處于虧損邊緣,以這種不正常的價(jià)格狀況去動(dòng)員用戶大膽用電,還要大家不要擔(dān)心會(huì)提高電價(jià),雖然是很不應(yīng)該的?,F(xiàn)在看來,電價(jià)最后必然是要上漲的,等到電價(jià)合理化后,怎么給用戶交代,用戶棄煤、棄氣用電造成的損失由誰來補(bǔ)償。所以過分壓低電價(jià)對(duì)于節(jié)能發(fā)電極為不利。

五、結(jié)論

中國(guó)自1998年開始進(jìn)行城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)和縣網(wǎng)的改造和大力發(fā)展電氣化事業(yè)以來,電力的普及率和電氣化水平已有了很大提高。中國(guó)的電氣化率和電力占終端能源消費(fèi)的比重已經(jīng)達(dá)到了世界發(fā)達(dá)國(guó)家的平均水平,超過了世界的平均水平。中國(guó)電力轉(zhuǎn)化所消耗的一次能源已經(jīng)達(dá)到50%的水平,電力工業(yè)應(yīng)當(dāng)為國(guó)家提出的節(jié)能減排目標(biāo)服務(wù),在電力節(jié)能減排工作中,電力供應(yīng)側(cè)約占1/3,其中2/3要靠電力需求側(cè)來節(jié)約,為此提出如下建議:

1、提倡科學(xué)用能。“科學(xué)用能”是從能的梯級(jí)利用、清潔生產(chǎn)、資源再循環(huán)等科學(xué)原理出發(fā),強(qiáng)調(diào)依靠科學(xué)技術(shù)來節(jié)能和提高能源利用效率。我們要防止電力的不科學(xué)、不合理、不經(jīng)濟(jì)的利用,要防止盲目追求電力在終端能源消費(fèi)中的比重,要防止電力的浪費(fèi)。

2、能源價(jià)格合理化。對(duì)于消費(fèi)者來說,他們只關(guān)心能源的方便性、靈活性、清潔度以及能源價(jià)格,而極少關(guān)心能源來源是什么。目前電力就是利用電力比石油、天然氣、液化氣和煤炭便宜來吸引消費(fèi)者,而消費(fèi)者也考慮電力便宜而趨向用電。能源價(jià)格合理化包括各種能源價(jià)格合理和各種能源比價(jià)合理,電價(jià)問題在所有能源價(jià)格中問題最多的一種,電力作為公用事業(yè),涉及所有工商企業(yè)和千家萬戶,現(xiàn)在的問題是電價(jià)偏低,交叉補(bǔ)貼嚴(yán)重,電價(jià)嚴(yán)重扭曲,還有油、氣、煤電的比價(jià)不合理,特別自2003年開始石油、天然氣、液化石油氣大漲價(jià),而中國(guó)的電力主要靠煤炭和水能發(fā)電,造成油、氣、煤、電比價(jià)不合理,大家都傾向用便宜的電力,造成能源和電力的浪費(fèi),所以中國(guó)要合理配置資源,合理利用電力,必須使用電價(jià)合理化,使各種能源比價(jià)合理化。

3、端正電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)機(jī)制。目前中國(guó)的電力企業(yè)的收入與發(fā)電量和售電量直接掛鉤,不管電力的使用效率,只要多發(fā)電,多售電就可以獲得多收益,因此在電力供應(yīng)充足時(shí)就盲目促銷,提倡以電代柴、以電代煤、以電代油、以電代氣,鼓吹能源消費(fèi)是以電為主的道路,這種做法往往用最高級(jí)的電力資源去做最低級(jí)的低溫或中溫供熱,造成能源和電力的浪費(fèi),不符合科學(xué)用能的道理。因此,必須使電力企業(yè)的收入與發(fā)電量,售電量脫鉤,并且對(duì)電力企業(yè)在節(jié)能上所做出的貢獻(xiàn)給予獎(jiǎng)勵(lì),把所有電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)機(jī)制轉(zhuǎn)移到搞好電力需求側(cè)管理、節(jié)約能源和電力的軌道上來。

(作者系中國(guó)能源研究會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)主任)




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