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我国能源生产与消费革命的挑战与展望

来源:中国煤炭新闻网     日期:2018-10-04 07:36    (点击:)
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党的十九大报告指出要“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”。但目前我国在推进能源生产和消费革命的过程中仍存在不少问题和挑战。本文从能源资源、生态环境、能源经济和技术装备四个维度构建能源生产和消费革命评价指标体系,基于该指标体系通过横向纵向全面对比指标数值进一步分析我国推进能源生产和消费革命的挑战,并展望未来发展方向。

能源生产和消费革命的提出和内涵

2014年6月,中央财经领导小组第六次会议正式提出,把推动“能源生产和消费革命”作为我国的一项长期战略。2017年,国家发改委和国家能源局联合印发的《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》被认为是能源革命的具体路线图。党的十九大报告指出要“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”。这一方面表明了“能源生产和消费革命”问题在党中央工作中占据的重要地位;另一方面也为我国推进能源系统转型,构建清洁低碳和安全高效的能源体系指明了方向。

习近平总书记曾就推动能源生产和消费革命提出五点要求。第一,推动能源消费革命,抑制不合理能源消费。坚决控制能源消费总量,有效落实节能优先方针,把节能贯穿于经济社会发展全过程和各领域,坚定调整产业结构,高度重视城镇化节能,树立勤俭节约的消费观,加快形成能源节约型社会。第二,推动能源供给革命,建立多元供应体系。立足国内多元供应保证安全,大力推进煤炭清洁高效利用,着力发展非煤能源,形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系,同步加强能源输配网络和储备设施建设。第三,推动能源技术革命,带动产业升级。立足我国国情,紧跟国际能源技术革命新趋势,以绿色低碳为方向,分类推动技术创新、产业创新、商业模式创新,并同其他领域高新技术紧密结合,把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点。第四,推动能源体制革命,打通能源发展快车道。坚定不移推进改革,还原能源商品属性,构建有效竞争的市场结构和市场体系,形成主要由市场决定能源价格的机制,转变政府对能源的监管方式,建立健全能源法治体系。第五,全方位加强国际合作,实现开放条件下的能源安全。在主要立足国内的前提条件下,在能源生产和消费革命所涉及的各个方面加强国际合作,有效利用国际资源。

由此可见,能源消费革命是引领,达到高效率和智能化的高级能源消费形态;能源生产革命是关键,形成绿色低碳、安全高效的能源生产;能源技术革命是支撑,我国要成为能源强国,能源技术需取得重大突破;能源体制革命是保障,要建成现代化能源市场体系,还原能源商品市场属性,实现能源治理方式现代化;能源国际合作为平台,要增强能源国际合作的话语权,实现由参与者向贡献者、引领者转变。

能源生产和消费革命的挑战与展望

经过长期发展,我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国,形成了煤炭、电力、石油、天然气、新能源、可再生能源全面发展的能源供给体系,技术装备水平明显提高,生产生活用能条件显著改善。我国能源发展取得了巨大成绩,但也面临着能源需求压力巨大、能源生产供给制约较多、能源生产和消费对生态环境损害严重、能源技术装备水平总体落后等挑战。我们必须从国家发展和安全的战略高度,审时度势,借势而为,分析能源生产和消费革命的挑战与发展前景。因此鉴于综合分析之上,提出如表1所示的评价指标体系。

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能源资源

如表2所示,在资源禀赋方面,我国自有资源量及人均资源量并不容乐观。具体而言,在主要能源总量方面,截止到2017年底,我国石油已探明储量为35亿吨,占世界总量的1.5%,人均量为2.5吨/人;天然气已探明储量为5.5万亿立方米,占世界总量的2.8%,人均量为3914.6立方米/人;煤炭已探明储量为1388亿吨,占世界总量的13.4%,人均量为98.8吨/人。而美国石油已探明储量占世界总量的2.9%,人均量为18.6吨/人;天然气已探明储量占世界总量的4.5%,人均量为2.7万立方米/人;煤炭已探明储量占世界总量的24.2%,人均量为779.2吨/人。俄罗斯石油已探明储量占世界总量的6.3%,人均量为99.3吨/人;天然气已探明储量占世界总量的18.1%,人均量为24.0万立方米/人;煤炭已探明储量占世界总量的15.5%,人均量为1098.6吨/人。对比而言,我国能源资源总量和人均量都不算充足,落后于其他主要国家甚至是世界平均水平。

2

如表3所示,在一次能源消费总量及结构方面,2017年我国一次能源消费总量为31.32亿吨油当量,其中,石油608.4百万吨油当量,天然气206.7百万吨油当量,煤炭1892.6百万吨油当量,非化石能源424.4百万吨油当量,分别占我国一次能源消费的19.4%,6.6%,60.4%和13.6%。而世界一次能源消费总量为135.11亿吨油当量,其中石油、天然气、煤炭和非化石分别占34.2%,23.4%,27.6%和14.8%。美国的一次能源消费总量为22.35亿吨油当量,俄罗斯的一次能源消费总量为6.98亿吨油当量,德国的一次能源消费总量为3.35亿吨油当量。因此,与世界平均水平以及美国、俄罗斯、德国等国家相比,我国的能源消费结构还是不够合理,一次能源结构仍以煤炭为主导,因此还需要进一步优化我国的能源结构,增加天然气和非化石能源占比。

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在进口依存度方面,我国油气消费与国内生产增速之间差距越拉越大。据估计,2017年我国68%的石油和39%的天然气需要依靠进口,而到2040年将有70%的石油和45%的天然气需要进口。石油的总需求也将由2017年的6亿吨增加到2040年的7.2亿吨。2040年天然气的消费将从2017年的2400亿立方米增长到6000亿立方米以上,而国内生产的常规气在2017年到2040年几乎保持在1000亿立方米左右变动不大,非常规气则需要从当前的400亿立方米增加到2040年的2300亿立方米,而进口总量则达到了2800亿立方米,超过了总供给的45%,其中管道气和LNG各占一半左右。由此可见,我国油气进口依存度方面发展形势不容乐观。为保证油气能源的可靠供给,需要加大国内资源开发的技术研发投入,积极开拓海外供给渠道,力求打造灵活、多元和有韧性的油气能源供给系统。

我国能源资源总量和人均量都不算充足,落后于主要发达国家甚至是世界平均,再加上我国的能源消费结构还是不够均衡,油气进口压力日趋增加,能源安全问题日益严峻。虽然“减煤、稳油、增气”工作取得了明显效果,但仍需要进一步调节能源结构,增加天然气和非化石能源比例。因此,建立清洁低碳的能源供应新体系应该被确定为能源生产革命的核心。首先要大力提高新能源和可再生能源的比例,促进能源体系的低碳化。从2005—2017年,我国非化石能源在总能源消费中占比从7.4%提高到了13.6%。根据规划,到2020年和2030年,非化石能源占比分别提高到15%和20%,天然气比例也将分别提升到约10%和15%,在能源需求总量仍持续增长的同时,不断扩大清洁能源比例,意味着其必须保持远高于高碳能源的增速。美国能源信息署EIA预测在基准情景下,在2030年美国的石油、天然气、煤炭和非化石分别占一次能源消费的35.5%,31.6%,13.3%和19.6%。根据国际能源署IEA预测,德国为了实现能源转型,到2030年将有50%的电力供应来自可再生能源。由此可见,我国的能源结构调整需要一个相对漫长过程,还存在不少艰巨挑战。

生态环境

随着社会经济的快速发展,中国已成为世界第二大经济体,以往资源依赖性高的粗放发展模式虽然在一定程度上对经济建设起到推动作用,但随着我国能源消费快速增长,也带来了资源紧缺、环境污染、生态恶化等严峻局面。例如,自2006年以来,中国已超过美国成为世界第一大碳排放国。根据《BP世界能源统计年鉴2018》的数据显示,在2017年,中国的二氧化碳排放量达到9616万吨,同比增长1.6%。虽然1.6%的增长率已低于过去十年间3.2%的年平均增长率,但是排放总量仍占到全世界总量的28.8%,远远高于排名第二的美国二氧化碳排放量5088万吨,占全世界总量的15.2%;而排在第三的欧盟二氧化碳排放量为3542万吨,占全世界总量的10.6%;第四的印度二氧化碳排放量为2344万吨,占全世界总量的7%。为顺利实现中国在《巴黎协定》框架下提出的“到2030年单位GDP的二氧化碳强度比2005年下降60%-65%,2030年左右二氧化碳排放达到峰值并努力早日达峰”的目标,应响应能源生产和消费革命的号召,以尽早建成绿色、低碳、高效的现代化的能源体系。

在我国能源生产消费引起的生态环境问题中,大气问题尤为突出。在空气质量方面,环保部2017年全年的统计数据显示,全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为78.0%,同比下降0.8个百分点;PM10浓度为75μg/m3,同比下降5.1%;PM2.5浓度为43μg/m3,同比下降6.5%。2018年5月,世界卫生组织在对空气质量提出的建议中呼吁各国将PM10和PM2.5的年平均值分别降至20μg/m3和10μg/m3。值得注意的是,尽管中国在大气治理上已经取得了一定的成效,但是其PM2.5、PM10浓度与国际年均标准仍然相距甚远。

另外,《2018年全球环境绩效指数报告》围绕“环境健康”和“生态系统活力”两大目标,对“空气质量”“水”“重金属”“生物多样性与栖息地”和“气候与能源”等10个类别共24项绩效指标进行评估。在180个参加环境绩效指数排名的国家和地区中,瑞士位列榜首,美国位列第27名,中国位列第120名。其中,通过“PM2.5指数年平均值”“PM2.5指数超过世卫组织标准所影响到的人口比例”和“室内污染(使用传统燃料如秸秆等做饭的居民比例)”这三项指标的衡量,仅就“空气质量”这一细分类别来看,澳大利亚排名第1位,美国排名第10位,而中国排名第177位,仅仅超过了印度、孟加拉和尼泊尔三国。在这场空气治理的攻坚战中,中国仍然任重而道远。

在环境健康方面,空气质量仍然是公共卫生的主要环境威胁。在中国,每年有将近200万人死于环境和室内空气中细颗粒物造成的污染。此外,在经济损失方面,2016年经济合作与发展组织的《大气污染的经济后果》报告书显示,预计到2060年,中国每年由于大气污染引发的经济损失将占GDP的2.63%,远远高于美国的0.21%,日本的0.42%以及韩国的0.63%。

党的十八大提出要把生态文明建设放在突出地位,努力建设美丽中国。建设生态文明,必须促进人与自然和谐发展,必须促进经济社会发展与资源环境的协调和可持续发展,因此必须促使能源消费减量化,以及能源生产清洁化、低碳化,最终要以新能源和可再生能源为主体的低碳能源体系来取代以化石能源为支柱的传统的、高碳的能源体系。从长期战略高度出发,推动中国能源生产和消费革命势在必行,这样才能更好的为提高能源利用效率、促进经济发展方式向绿色低碳转型、释放能源革命提供新动力。这既是增加能源公共服务、惠及全体人民、加快国家现代化建设和实现长期可持续发展的需要,更是积极应对气候变化和生态环境治理的迫切需要。随着我国顺利推进能源生产和消费革命,我国生态环境也一定会得到持续改善。

能源经济

根据 IEA统计、世界能源平衡数据,用购买力平价计算的GDP,中国的单位GDP能耗已经和美国相差不多,但仍然是以德国日本为代表的世界最领先水平的2倍左右。当然,随着我国能源革命的推进,技术进步和效率提升,以能源生产和消费革命推动产业结构升级、经济增长方式转变以及促进资源节约型社会建设,我国能源强度必将向世界最领先水平快速靠近。

2017年我国已经成为原油第一大进口国,LNG第二大进口国,然而参与国际油气定价的能力却十分有限,广为人知的LNG亚洲溢价问题就是最好的例证。根据BP最新统计,在2017年,作为亚洲代表性的日本LNG平均进口价格(CIF)为8.1美元/ MMBTU,美国的天然气价格为2.96美元/ MMBTU(Henry Hub 现货价格),英国的天然气价格为5.8美元/ MMBTU。因此,推动能源定价及交易市场化才能保障能源革命的顺利推进。近年来,中国政府通过鼓励海外油气投资、开放地方炼厂的原油进口权、大力建设储运设备等一系列措施布局能源定价革命。2018年,上海国际能源交易中心推出了人民币计价的原油期货。原油期货的推出将提升中国在国际油价博弈中的话语权,并提升人民币在国际结算中的地位、规避美元结算所带来的汇率风险,同时也可促进国内油价与国际油价的联动效应、提高调价频率从而更好地应对国际能源市场价格波动。

国内的能源市场改革也至关重要。以天然气为例,放开天然气气源及销售价格也是政府政策制定所关注的重点。针对这一问题,政府通过开放天然气中上游基础设施的第三方准入、推进跨省长输管道管输定价,从天然气门站价格、油气管网基础设施信息公开、管输价格监审、下游市场用气价格等各个环节进行规范等等。改革按照“放开两头、管住中间”的方向继续推进电力价格市场化。2017年,中国进一步扩大输配电价改革试点,基本覆盖全国,电价在用能成本下降中贡献最大。在销售方面,我国正在制定和实施纠正价格倒挂等问题,以天然气为例,根据IEA的统计,我国是唯一居民气价低于工业气价的国家,根据2018年5月《国家发展改革委关于理顺居民用气门站价格的通知》,有望逐步解决工业居民气价倒挂问题,进而推动供需市场的平稳有序和健康发展。

过去几年在政府对于光伏、电动汽车等清洁领域的大力补贴下,清洁能源行业逐步步入高速发展期,提升行业本身吸引力、逐步退出政府补贴已成为下一步政策的实施重点。尤其是光伏产业的“531新政”,进一步缩紧需国家补贴的普通光伏电站、鼓励不需国家补贴的光伏发电项目。此外,对于新增风电装机的固定电价补贴也已接近尾声。2018年5月18日,能源局下发《关于2018年度风电建设管理有关要求的通知》,2019年起各省新增核准的集中式陆上风电和海上风电项目,应全部通过竞争方式配置和确定上网电价。新能源汽车补贴门槛也在逐步提高。补贴的退出无疑将对清洁行业企业的利润造成负面影响,但同时也将有利于其改进技术、降低成本,淘汰大量长期依赖政府补贴生存的企业,促进清洁领域行业的良性循环和健康发展。

在可再生能源方面,支持政策将从以往的上网电价补贴转向配额制、绿证与购电协议相结合的制度体系。对于可再生能源消纳配额,2018年3月能源局发布了配额制的征求意见稿,然而具体实施细节仍有待进一步明确。目前虽已推出自愿绿证认购机制,但平台交易并不活跃,截止2018年8月2日,全国绿证资源认购平台数据显示,目前一共只有1794名认购者,认购了29332个绿证,由此可见,能源市场的绿色投资意识需要政府及社会的进一步引导。

技术装备

能源技术装备是能源生产与消费革命的支撑,也是抢占科技发展制高点、确保我国能源长远安全的战略保障。近年来,我国能源科技创新能力和技术装备自主化水平显著提升,建设了一批具有国际先进水平的重大能源技术示范工程;初步掌握了页岩气、致密油等勘探开发关键装备技术,智能电网和多种储能技术快速发展,陆上风电、海上风电、光伏发电、光热发电、地热开发等关键技术均取得重要突破。一系列具备国际先进水平的重大能源示范工程成果标志着我国能源科技水平得到了跨越式发展,但取得成绩的同时,也要看到我们与世界能源科技强国的差距。

以油气行业和电力行业为例。在油气方面,尽管我国有大量页岩气储量,但因为地质、技术和成本因素导致我国的产量与美国相比还有很大差距。而我国的天然气、原油、成品油运输管网长度远小于美国、俄罗斯等国家,制约了我国油气行业的发展。以天然气管网为例,截止2015年,我国仅有天然气传输管道6.4万公里,人均管线长度仅0.5米,远低于全球人均1.11米的水平;在储气设施方面,中国地下储气库工作气量仅为全国天然气消费量的3%,LNG接收站罐容仅有全国消费量的2.2%,国际储气容量平均水平为年消费量的12%-15%。而2017年国家发改委、国家能源局发布的《中长期油气管网规划》显示,到2025年,中国天然气管道将达到16.3万公里。相比之下,当前美国天然气管网长度已超过49万公里。这意味着7年之后,我国的天然气管道长度才达到美国目前水平的三分之一。如此大的差距还体现在我国天然气跨区域调度能力的严重不足,其也是导致我国2017年末2018年初的供暖季北方地区出现天然气供应紧张主要原因之一。

在电力方面,我国煤电机组占比过大,2017年,我国煤电的发电量仍占到73%以上,其他如天然气、核和可再生能源等低碳清洁机组装机量占比不足四成。相比之下,2017年美国的发电结构中,31.7%为天然气发电,30.1%为煤电,核电为20.0%,非水可再生能源发电为9.6%。虽然目前我国新建的燃煤机组多为超超临界机组,政府也在逐步提升现役机组的排放要求和效率标准,并预计在2020年前,实现现役燃煤发电机组的平均供电煤耗低于310gce/kWh,达到世界领先水平,但仍无法与拥有大量低碳和零碳排放机组的美国相比。未来我国电力部门发展的重点方向,也应落在从煤电向低碳能源发电的转型上。

尽管在传统能源领域存在着一定差距,但在某些新兴行业,我国已经迎头赶上,并在不少方面取得领先。例如在电动汽车、太阳光伏发电和风电数量方面都早已稳居世界第一。电动汽车行业在近几年开始兴起,截止到2017年,我国电动汽车保有量已超过120万辆,位居世界第一,而排名第二的美国仅有不足80万辆。此外,我国的国产汽车生产厂商燃油汽车的产量远低于美、日、德的汽车厂商,也意味着我国汽车生产商在生产转型方面的阻力更小。相信通过政府政策的支持和企业的投入,我国的新能源行业将取得更大的成就。

我国在推进能源生产和消费革命之际,首先要加强技术创新,普及和推广先进高效节能技术和先进能源技术。在未来高比例可再生能源上网的发展过程中,要研发和推广智慧能源技术,推动能源互联网与分布式能源技术、智能电网技术、储能技术的深度融合,并加强对氢能、核聚变等前沿技术的研发和示范,占领能源科技的制高点,打造国家的能源竞争优势,顺应并引领全球能源技术创新和发展的进程。从而在自身可持续发展的基础上,在新一轮能源体系革命中占据先机,在全球能源变革和应对气候变化国际合作行动中占据主动和引领地位。

【本文作者为中国石油大学(北京)中国能源战略研究院教授,本文系国家能源局规划项目(项目编号:2016-08)、国家自然科学基金面上项目(项目编号:71774171)和北京市社会科学基金项目(项目编号:18GLC084)部分研究成果;博士生王歌,李彦,陈思源和唐岩岩对文章亦有贡献】