我國一次能源資源的稟賦特點是“富煤、貧油、少氣”。目前,
煤炭在我國化石能源資源儲量中占比約94%,石油、天然氣合計不足6%。但我國能源消費結構中,煤炭占比不足65%,石油、天然氣則高達24.7%。資源儲量和消費結構上的不平衡使得我國能源產業發展面臨安全保障、經濟性和環境保護等諸多挑戰。我們的研究表明,立足我國國情,大力發展煤炭清潔發電、實施能源終端消費革命才是破解我國能源發展困局的有效途徑。
煤轉化為電能是最安全、經濟、環保的利用方式。推動能源消費革命,促進能源發展方式轉變,應堅持以煤炭為基礎、以電力為中心,大力推動煤炭清潔高效轉化利用戰略和電能替代戰略。
1.逐步擴大電力終端消費比重
在所有的終端消費能源中,電能是最為安全、高效、經濟、環保的能源。從國內外能源發展趨勢來看,電力消費比重擴大是大趨勢,電能是近20年消費增長最快的能源品種。目前,我國人均用電量剛達到世界平均水平,電能消費比重較日本等發達國家低近5個百分點,我國的電力消費仍有較大提升空間。研究表明,我國電能占終端能源消費的比重每提升一個百分點,單位GDP能耗可下降4%左右。
使用電力能源替代煤、油、氣等常規終端能源,可以通過大規模集中轉化和污染物集中處理來提高燃料的使用效率、減少污染物排放。據專家測算,通過全面實施電能替代,2015年、2017年、2020年我國東中部地區PM2.5排放可比2010年分別降低12%、20%、28%左右。
2.堅持以煤電為基礎的電力結構
截至2013年底,我國火電裝機8.7億千瓦,占全國發電總裝機的69.18%,火電發電量4.2萬億度,占全國總發電量的78.58%。煤電在我國電力供應中占據主導地位。同天然氣發電、核電、風電等可再生能源發電相比,煤電更加安全和經濟。環保排放方面,通過近年來的持續技術創新,燃煤發電已能實現污染物近零排放。神華舟山電廠4號機、三河電廠一期等一批燃煤機組的氮氧化物、二氧化硫及煙塵的排放值均優于燃氣機組污染物排放限值,實現超低排放。而對燃煤電廠超低排放改造的環保成本每度電僅增加2分錢左右。
從中國資源稟賦和大氣環境治理的要求看,我國應大規模推廣應用高效、超低排放煤電機組。一方面加快推進煤電大基地大通道建設,重點建設億噸級大型煤炭基地和千萬千瓦級大型煤電基地,發展遠距離大容量輸電技術,擴大西電東送規模,實施北電南送工程。另一方面允許企業按照超低排放的環保要求,繼續在京津冀、長三角、珠三角等負荷中心建設一定規模的大型清潔燃煤發電機組。
3.提高煤炭集中燃燒比例,發展熱電(冷)聯供
目前,我國煤炭集中燃燒比例僅占全部耗煤量的48%,未配套建設污染物治理裝置的散煤燃燒設施數量極其龐大,是造成大氣污染的關鍵因素。而美國99%的煤炭用于發電,可實現對燃煤排放的污染物集中治理。未來我國需采取多項措施大幅提高煤炭集中燃燒比例,減少燃煤造成的污染物排放。一方面,非電力行業應減少分散的煤炭燃燒,增加電力消費比重。嚴格控制鋼鐵、化工、建材等工業鍋爐的煤炭消費量,所需二次能源由電廠集中供給。另一方面,在城鎮集中供熱區、工業園區等熱(冷)負荷區大力發展熱電(冷)聯供機組。熱電(冷)聯供機組既可以實現能源的高效梯級利用,大幅提高煤炭利用效率和熱電機組經濟性,又可大量替代單純用于供熱的小型燃煤鍋爐,對于降低污染排放具有積極意義。神華集團正和武漢東西湖區合作,投資55億元建設70萬千瓦熱電冷聯供機組,建成后可為該地區的工商業、居民等供熱供冷,替代掉區內的燃煤小鍋爐,削減2/3以上的污染物排放。
4.加快發展智能電網
智能電網以物理電網為基礎,將現代傳感技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成新型電網,使電網具備了信息化、自動化和互動化的特點,對于保障電力安全高效運行、滿足用戶多元化用能需求、促進清潔能源發展具有重要意義。目前,國內外的智能電網發展尚處于起步階段。建議我國抓住戰略機遇期,按照“統一規劃、分步實施、自主創新、標準引領、統籌協調、合力推進”的原則,加快發展智能電網。當前重點是統籌推進電網電源接入、輸電、變電、配電、用電、調度等各環節的智能化,推進通信信息平臺建設,促進智能公共服務平臺建設等。
5.加快充電終端建設和居民生活電氣化
充電終端是清潔電力到達用戶的“最后一公里”,是決定終端用戶能否自由方便地使用電力清潔能源的關鍵因素。據統計,2014年上半年我國
新能源汽車累計銷量在6萬輛左右,但作為基礎配套設施,上半年僅建成充電樁2.5萬個左右。充電終端發展嚴重滯后嚴重制約了電能在我國的推廣使用。據統計,我國人均終端生活用能中,電能僅占到21%,遠低于美國的50%和日本的46%。建議國家出臺相關政策充分調動電網、企業等各方力量,加快充電終端的建設,并采取積極措施促進居民改變用能習慣,提高居民生活電氣化水平。