隨著環(huán)境問(wèn)題的日益突出,在全球范圍內(nèi),從非清潔能源向清潔能源、從化石能源向非化石能源、從高碳能源向低碳能源轉(zhuǎn)型成為新一輪能源變革的基本趨勢(shì)。但是由于資源、技術(shù)選擇的多樣性以及對(duì)一些基礎(chǔ)性問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不同,對(duì)于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向與路徑仍存在爭(zhēng)議,特別是近年來(lái)由于霧霾頻發(fā),不少業(yè)內(nèi)外人士主張加快“去煤炭化”,像英國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家一樣從煤炭向油氣轉(zhuǎn)型,主張?zhí)烊粴庠谖覈?guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)中扮演關(guān)鍵性角色。這一思路是否可行,值得商榷。
一、油氣難以成為能源升級(jí)的主要方向
從資源和生產(chǎn)供應(yīng)角度來(lái)看,油氣難以扮演能源升級(jí)的主角。我國(guó)常規(guī)油氣資源技術(shù)可開(kāi)采儲(chǔ)量有限。根據(jù)《2013年國(guó)土資源公報(bào)》,我國(guó)石油剩余探明技術(shù)可采儲(chǔ)量為33.3億噸,僅占世界的1.4%,天然氣剩余探明技術(shù)可采儲(chǔ)量為4.4萬(wàn)億立方米,僅占世界的2.4%。“十二五”以來(lái),我國(guó)原油產(chǎn)量基本穩(wěn)定在2億噸左右,天然氣產(chǎn)能以每年100億立方米左右的速度增長(zhǎng),未來(lái)大幅度提升生產(chǎn)供應(yīng)能力的難度較大。頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)面臨諸多制約,存在較大不確定性。國(guó)內(nèi)對(duì)頁(yè)巖氣的勘探剛起步,是否擁有戰(zhàn)略意義的頁(yè)巖氣可采儲(chǔ)量仍有待確認(rèn)。我國(guó)頁(yè)巖氣資源分布廣而散、埋藏深,與美國(guó)差異很大,超大規(guī)模開(kāi)發(fā)面臨地質(zhì)條件復(fù)雜、鉆井成本高、耗水量大和生態(tài)環(huán)境污染等硬約束。在可預(yù)期的未來(lái),非常規(guī)油氣資源實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模開(kāi)發(fā)的可能性不大。
油氣進(jìn)口面臨復(fù)雜多變的國(guó)際環(huán)境,過(guò)高的對(duì)外依存度對(duì)國(guó)家能源和經(jīng)濟(jì)安全始終是一種威脅。我國(guó)是當(dāng)前世界最大的石油凈進(jìn)口國(guó),2014年石油對(duì)外依存度達(dá)62%左右,天然氣對(duì)外依存度達(dá)31%左右。到2030年若油氣供應(yīng)比重達(dá)到當(dāng)前世界平均水平,石油進(jìn)口需要在目前進(jìn)口水平上翻兩番,天然氣進(jìn)口將是目前進(jìn)口量的10倍多。同時(shí),我國(guó)油氣主要進(jìn)口國(guó)地區(qū)地緣政治復(fù)雜、部分國(guó)家政局持續(xù)動(dòng)蕩。短期內(nèi)我國(guó)還不具備像美國(guó)那樣強(qiáng)大的全球軍事威懾能力、通道保障和資源控制能力,在出現(xiàn)重大事件時(shí)單純依靠市場(chǎng)和合同難以確保巨量的外部資源的可靠供應(yīng)。
從市場(chǎng)消納的角度來(lái)看,天然氣在與其他能源的競(jìng)爭(zhēng)中整體優(yōu)勢(shì)不足,需求側(cè)不足以支撐“天然氣時(shí)代”的到來(lái)。盡管天然氣是一種優(yōu)質(zhì)能源,但在終端利用的主要領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性成為其主要瓶頸。天然氣在居民生活領(lǐng)域有較好的市場(chǎng)拓展?jié)摿Γ谡嬲龥Q定其發(fā)展空間的發(fā)電領(lǐng)域、燃料、交通領(lǐng)域等領(lǐng)域則面臨復(fù)雜形勢(shì)。在發(fā)電領(lǐng)域,我國(guó)主要地區(qū)燃?xì)獍l(fā)電成本在0.7-0.8元/度電,遠(yuǎn)高于水電、核電和煤電(0.3-0.4元/度電),即便考慮煤電超低排放的環(huán)境治理成本,氣電作為常規(guī)電源依然無(wú)法與其競(jìng)爭(zhēng),國(guó)家也不可能長(zhǎng)期大規(guī)模補(bǔ)貼氣電發(fā)展。同時(shí),隨著風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的飛速發(fā)展,風(fēng)電度電成本已遠(yuǎn)低于氣電,光伏發(fā)電度電成本也已與氣電相當(dāng),且仍在快速下降之中。作為調(diào)峰電源,其經(jīng)濟(jì)性難以與抽水蓄能電站相比,在抽蓄站址條件不足的地區(qū)有一定發(fā)展空間,在分布式多聯(lián)產(chǎn)以及與可再生能源混合系統(tǒng)中有一定潛力,但從能量角度看,拓展的總量不大。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,油氣面臨電能的有力競(jìng)爭(zhēng)。特別是電動(dòng)汽車在終端具有零排放優(yōu)勢(shì),技術(shù)不斷趨向成熟,全壽命成本具有越來(lái)越顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),交通領(lǐng)域的油氣需求近期發(fā)展空間仍然較大,但中長(zhǎng)期由于技術(shù)替代逐步走低則是大概率事件。
還有很關(guān)鍵的一點(diǎn),在應(yīng)對(duì)全球氣候變化的大背景下,油氣的化石能源本質(zhì)也決定了難以承擔(dān)能源系統(tǒng)綠色轉(zhuǎn)型的重任。天然氣只是相對(duì)清潔的能源,無(wú)論是從全球還是中國(guó)來(lái)看,從煤炭轉(zhuǎn)換為油氣,溫室氣體排放的“硬約束”依然難以解決。要實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo),關(guān)鍵還是要依靠“以核(能)代煤”、“以水(能)帶煤”、以清潔可再生能源代替煤炭及石油。
綜合考慮天然氣供需狀況、清潔能源發(fā)展和碳減排形勢(shì),預(yù)計(jì)我國(guó)天然氣消費(fèi)量將在2030-2040年期間達(dá)到6000-7000億立方米的峰值,占一次能源消費(fèi)總量的比重接近13-15%,超過(guò)15%的可能性極小。
二、清潔能源為基礎(chǔ)、電為中心是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的大勢(shì)所趨
從生產(chǎn)供應(yīng)側(cè)來(lái)看,大力發(fā)展清潔能源發(fā)電是能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)。在非化石能源取代化石能源成為一次能源供應(yīng)主體的進(jìn)程中,核能、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用規(guī)模將持續(xù)快速增長(zhǎng),這些非化石能源的主要利用形式是發(fā)電,因此電力部門必然成為能源加工轉(zhuǎn)換的中心環(huán)節(jié),同時(shí)也必然致使電能占終端能源消費(fèi)的比重大幅提升,這也是國(guó)際能源署在2014年《世界能源展望》中發(fā)布“電力部門引領(lǐng)全球能源轉(zhuǎn)型”觀點(diǎn)的主要原因。
我國(guó)清潔能源在資源和技術(shù)上具備大規(guī)模快速發(fā)展的條件。資源方面,我國(guó)水電資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)容量約5.7億千瓦、發(fā)電量2.6萬(wàn)億千瓦時(shí),陸上80米高度、風(fēng)功率密度超過(guò)150瓦/平方米的風(fēng)能資源潛力約20萬(wàn)億千瓦時(shí),太陽(yáng)能資源潛力超過(guò)85萬(wàn)億千瓦時(shí),僅這三者的資源潛力就超過(guò)300億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面,目前水電開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,自主三代核電技術(shù)也基本成熟,平均發(fā)電成本低于煤電、氣電。風(fēng)電技術(shù)發(fā)展迅猛,2020年具備平價(jià)上網(wǎng)的條件。太陽(yáng)能光伏發(fā)電和光熱發(fā)電技術(shù)近年來(lái)在材料、電池、聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行等方面取得重大突破,按照當(dāng)前的研發(fā)進(jìn)展,2020年光伏發(fā)電成本將降至0.6元/千瓦時(shí)水平,具備平價(jià)銷售的條件。
從消費(fèi)側(cè)來(lái)看,電能占終端能源比重持續(xù)提升是一個(gè)必然趨勢(shì)。電力與其他能源相比,具有許多不可比擬的優(yōu)越性。電能是一種最方便、最容易控制和轉(zhuǎn)換的能源形態(tài),是最現(xiàn)代化的動(dòng)力。電力網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)相比具有覆蓋范圍更廣的優(yōu)勢(shì)。電能可以方便地獲取并轉(zhuǎn)換為動(dòng)力、光和熱能,以及化學(xué)物理作用。電能也是最清潔的能源,相對(duì)煤炭、石油和天然氣,電力在終端使用具有零排放的特征。在能源的使用效率上,電能在終端設(shè)備的利用效率比其他能源的效率都高。經(jīng)濟(jì)越發(fā)展、社會(huì)越進(jìn)步,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化程度越高,電氣化水平就越高,這是各國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一般規(guī)律。國(guó)外各大機(jī)構(gòu)的研究表明,電能將是本世紀(jì)增長(zhǎng)最快的終端用能,電能替代各種化石能源將成為終端能源消費(fèi)變革的主旋律。根據(jù)分析,2030和2050年我國(guó)電能占終端能源消費(fèi)比重將分別達(dá)到30%和40%以上。
三、推進(jìn)清潔替代和電能替代是近期能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手
能源轉(zhuǎn)型升級(jí)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程,將呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化的趨勢(shì),體現(xiàn)相應(yīng)時(shí)代的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征和可持續(xù)發(fā)展要求。就近期而言,大力實(shí)施清潔替代和電能替代,推進(jìn)能源系統(tǒng)的綜合優(yōu)化,轉(zhuǎn)變用能方式和習(xí)慣,是現(xiàn)實(shí)而迫切的舉措。
清潔替代主要是從能源生產(chǎn)革命的角度,通過(guò)化石能源的清潔化利用、非化石能源大規(guī)模開(kāi)發(fā),全面提升能源供應(yīng)清潔化水平,具體包括:加強(qiáng)煤炭的集中、深度潔凈利用。提高煤炭的洗選比例,改原煤供應(yīng)為經(jīng)洗洗篩分的商品煤供應(yīng);大幅提高煤炭用于發(fā)電的比例,嚴(yán)格控制終端部門對(duì)散煤的消費(fèi)量;積極研發(fā)和推廣超超臨界發(fā)電技術(shù)、多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和燃煤煙氣污染控制技術(shù),大幅提高煤炭利用效率和潔凈化程度。
積極推進(jìn)天然氣的勘探開(kāi)發(fā)和高效應(yīng)用。一是協(xié)調(diào)發(fā)展天然氣產(chǎn)運(yùn)銷,將天然氣發(fā)展作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城鎮(zhèn)化建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,加快建設(shè)管網(wǎng)和儲(chǔ)氣設(shè)施;二是科學(xué)推進(jìn)海洋及非常規(guī)天然氣的勘探開(kāi)發(fā)利用;三是加強(qiáng)天然氣的綜合高效利用,推廣天然氣分布式多聯(lián)產(chǎn)以及與可再生能源的混合系統(tǒng)。
加快非化石能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用和智能電網(wǎng)建設(shè)。優(yōu)先發(fā)展水電,有序推進(jìn)金沙江、瀾滄江、大渡河、雅礱江等重點(diǎn)流域的水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃和建設(shè);積極推進(jìn)核電建設(shè),在確保安全的前提下適當(dāng)加快核電機(jī)組審批和建設(shè)步伐;有序開(kāi)發(fā)風(fēng)電,優(yōu)化風(fēng)電開(kāi)發(fā)布局,統(tǒng)籌推進(jìn)華北、東北、西北和沿海資源豐富地區(qū)的風(fēng)電建設(shè);加快發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電,分布與集中相結(jié)合推進(jìn)光伏發(fā)電,更加重視光熱發(fā)電的研發(fā)和示范應(yīng)用。進(jìn)一步提升電網(wǎng)智能化水平,加大抽蓄、燃?xì)獾褥`活電源建設(shè)力度,強(qiáng)化可再生能源系統(tǒng)的出力預(yù)測(cè)和儲(chǔ)能設(shè)施配置。
電能替代是從能源消費(fèi)革命的角度,通過(guò)“以電代煤”、“以電代油”,全面提升終端用能效率、大幅減少排放,具體包括:
推廣“以電代煤”。我國(guó)煤炭“散燒”的數(shù)量高達(dá)8億噸左右,“散燒”煤污染排放水平是燃煤發(fā)電等集中利用方式的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。“以電代煤”的方式主要有工業(yè)鍋爐電氣化、餐飲服務(wù)電氣化、交通出行電氣化和居民生活電氣化。近期需要政府針對(duì)散煤利用制定更為嚴(yán)苛的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),淘汰一批高消耗、高污染的散煤燃燒裝置,同時(shí)對(duì)“以電代煤”項(xiàng)目配套相應(yīng)的電價(jià)、稅收優(yōu)惠政策。
推廣“以電代油”,通過(guò)“以電代油”,可以有效降低石油對(duì)外依存度和燃油排放。方式主要有交通電氣化和工業(yè)燃油裝置電氣化,具體包括發(fā)展電動(dòng)汽車、軌道交通、農(nóng)業(yè)電排灌、港口岸電替代、電窯爐替代等。近期需要政府對(duì)相應(yīng)的替代項(xiàng)目予以適當(dāng)?shù)耐顿Y補(bǔ)貼,加快電動(dòng)汽車等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用,完善充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
強(qiáng)化科學(xué)用能、智能用電。綠色、低碳的用能理念和模式是能源消費(fèi)革命的必然要求。一是在全社會(huì)營(yíng)造節(jié)約用能、科學(xué)用能和使用綠色能源的消費(fèi)理念,引導(dǎo)用戶優(yōu)化用能習(xí)慣和用能方式;二是加強(qiáng)節(jié)能節(jié)電產(chǎn)品研發(fā)和推廣,深入推進(jìn)節(jié)能改造和節(jié)能產(chǎn)品惠民工程;三是加強(qiáng)需求側(cè)管理,積極推廣智能用電。依托智能電網(wǎng)平臺(tái)和市場(chǎng)化機(jī)制,優(yōu)化用電方案,提高能源利用效率和對(duì)清潔可再生能源的消納能力。來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)