二、我國中長期電力供應(yīng)預(yù)測
(一)煤電發(fā)展能力
煤炭是我國的主體能源,占一次能源消費(fèi)總量的70%左右。2012年我國煤電裝機(jī)規(guī)模已達(dá)7.58億千瓦,占總裝機(jī)的66.2%;煤電發(fā)電量3.68萬億千瓦時,占總發(fā)電量的73.9%。我國豐富的煤炭資源稟賦決定了我國將在較長時間段內(nèi)保持以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)。未來我國煤電發(fā)展必須走綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。煤電的發(fā)展能力主要考慮氣候變化、環(huán)境保護(hù)、煤炭產(chǎn)能三個因素影響。
1、氣候變化
大氣中二氧化碳排放量增加是造成地球氣候變暖的重要原因。2011年,我國二氧化碳排放量為89億噸,排名世界第一,占全球排放總量的26%。二氧化碳排放過快增長使我國的低碳發(fā)展面臨巨大的壓力。電力行業(yè)是碳排放的重要領(lǐng)域,我國燃煤發(fā)電碳排放占全國碳排放總量的將近一半。經(jīng)測算,未來我國二氧化碳年排放總量將在2030年間達(dá)到107-120億噸左右的峰值,其后隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)步,二氧化碳排放總量將逐步下降至2050年的約94-110億噸。按此計算,2030年燃煤發(fā)電量可達(dá)到7-8萬億千瓦時,折合煤電裝機(jī)規(guī)模14-16億千瓦;2050年為7.3-8.4萬億千瓦時,折合煤電裝機(jī)規(guī)模15-17億千瓦。
2、環(huán)境保護(hù)
燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化硫是主要的大氣污染物。2011年,全國二氧化硫排放總量2218萬噸,電力行業(yè)排放量占45%。預(yù)計未來二氧化硫排放總量將呈現(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢。經(jīng)測算,未來我國二氧化硫年排放量控制在2030年1500萬噸、2050年1000萬噸。按此計算,2030年、2050年燃煤發(fā)電量可分別達(dá)到9.1-10.1萬億千瓦時、12.5-13.9萬億千瓦時。
3、煤炭產(chǎn)能
2011年我國原煤產(chǎn)量35.2億噸,同期煤炭凈進(jìn)口1.68億噸。未來我國煤炭生產(chǎn)將按照“控制東部、穩(wěn)定中部、開發(fā)西部”的原則進(jìn)一步增加產(chǎn)能,預(yù)計遠(yuǎn)景我國煤炭產(chǎn)能將達(dá)到48-51億噸,再計及2-3億噸的凈進(jìn)口規(guī)模,預(yù)測遠(yuǎn)景我國煤炭產(chǎn)能約為50-54億噸。按照電煤比例60%-70%情況測算,2030年燃煤發(fā)電量可達(dá)到6.3-7.3萬億千瓦時,2050年燃煤發(fā)電量可達(dá)到6.9-8.1萬億千瓦時。
因此,綜合考慮氣候變化、環(huán)境保護(hù)、煤炭產(chǎn)能三個因素,推薦2030年燃煤發(fā)電量上限按6.2-7萬億千瓦時、煤電裝機(jī)按12.5-14億千瓦考慮;2050年燃煤發(fā)電量上限按7-7.5萬億千瓦時、煤電裝機(jī)按14-15億千瓦考慮。
(二)天然氣發(fā)展能力
天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的低碳能源,利用天然氣發(fā)電是優(yōu)化和調(diào)整我國電源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排的重要發(fā)展方向。2012年我國氣電裝機(jī)3827萬千瓦,僅占總裝機(jī)的3%。我國常規(guī)天然氣資源貧乏,但頁巖氣等非常規(guī)天然氣儲量豐富,開發(fā)潛力巨大。未來隨著勘探技術(shù)的進(jìn)步以及頁巖氣開發(fā)條件的成熟,我國天然氣產(chǎn)量將不斷增長。到2030年前后,我國天然氣產(chǎn)量將有望達(dá)到3000億立方米、2050年天然氣產(chǎn)量將達(dá)到3500億立方米。再計及2000-2500億立方米的進(jìn)口規(guī)模,預(yù)計遠(yuǎn)景我國天然氣供應(yīng)能力將達(dá)到5500-6000億立方米。按此計算,2030年天然氣供應(yīng)可支撐發(fā)電量約為0.42萬億千瓦時,裝機(jī)約1億千瓦;2050年可支撐發(fā)電量約為0.52-0.57萬億千瓦時,裝機(jī)約1.2-1.3億千瓦。
(三)核電發(fā)展能力
發(fā)展核電是解決我國未來電力供應(yīng)的重要途徑。我國核電起步較晚,現(xiàn)有規(guī)模僅1257萬千瓦,受日本福島核電事故的影響,保證核電安全、優(yōu)化核電規(guī)模和布局是我國核電發(fā)展的重要問題。
隨著乏燃料發(fā)電等技術(shù)的發(fā)展,鈾資源已不再構(gòu)成我國核電發(fā)展的最主要制約因素。而為了保證核電安全,核電廠址對地震地質(zhì)、水文氣象、環(huán)境保護(hù)、人口密度等眾多因素的要求更為嚴(yán)格,廠址資源將是我國核電發(fā)展的最主要影響因素。根據(jù)已進(jìn)行的選址工作,現(xiàn)有廠址資源可支撐核電裝機(jī)1.6億千瓦以上;通過進(jìn)一步選址勘察,可滿足3-4億千瓦的裝機(jī)規(guī)模。
(四)水電發(fā)展能力
我國水電資源豐富,水電在我國能源資源格局中占有重要地位。積極開發(fā)水電是保障我國能源供應(yīng)、促進(jìn)低碳減排的重要手段。我國水力資源理論蘊(yùn)藏量年電量為60829億千瓦時,平均功率為69440萬千瓦;技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量54164萬千瓦,年發(fā)電量24740億千瓦時;經(jīng)濟(jì)可開發(fā)裝機(jī)容量40179萬千瓦,年發(fā)電量17534億千瓦時。至2012年底,我國水電裝機(jī)容量約為24890萬千瓦,東部水電已開發(fā)完畢,中部水電開發(fā)程度也已將近八成。遠(yuǎn)景年,水電資源是制約我國水電發(fā)展的最主要因素,水電發(fā)展上限可按5億千瓦考慮。
(五)風(fēng)電發(fā)展能力
我國陸地50米高度處3級及以上風(fēng)能資源潛在開發(fā)量為23.8億千瓦,主要分布在新疆、內(nèi)蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等地區(qū);近海5-25m水深范圍內(nèi)風(fēng)能資源潛在開發(fā)量為2億千瓦,主要分布在東南沿海及附近島嶼。
我國風(fēng)電已進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段,截至2012年底,我國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模達(dá)6083萬千瓦,居世界第一。風(fēng)資源的大規(guī)模集中開發(fā)帶來電力系統(tǒng)消納問題,尤其是我國風(fēng)資源豐富地區(qū)的地理位置相對偏遠(yuǎn),消納問題更加突出。因此,電網(wǎng)消納能力是制約風(fēng)電發(fā)展的最主要因素。結(jié)合我國當(dāng)前運(yùn)行實際,以風(fēng)電發(fā)電量占全部發(fā)電量的10%作為消納條件,飽和年可消納風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模約為7億千瓦。
(六)太陽能發(fā)展能力
我國陸地表面年太陽輻射能約相當(dāng)于17000億噸標(biāo)煤。太陽能的分布有高原大于平原、內(nèi)陸大于沿海、干燥區(qū)大于濕潤區(qū)等特點。
太陽能發(fā)電發(fā)展受消納能力限制,預(yù)計飽和年可消納規(guī)模在2億千瓦左右。
(七)中長期發(fā)電規(guī)模及結(jié)構(gòu)
綜合考慮各種發(fā)電裝機(jī)類型,2020年我國電力裝機(jī)將達(dá)到18億千瓦左右,其中煤電、氣電等化石能源裝機(jī)約占2/3,水電、核電、風(fēng)電等非化石能源裝機(jī)約占1/3;2030年電力裝機(jī)將達(dá)到25-28億千瓦,化石能源裝機(jī)約占50%-60%、非化石能源裝機(jī)約占40%-50%。
到2050年,我國發(fā)電量的飽和規(guī)模將達(dá)到13.1-14.3萬億千瓦時左右?;茉窗l(fā)電量占57%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源發(fā)電量占43%左右。人均發(fā)電量達(dá)到9034-9862千瓦時,與韓國、臺灣水平相當(dāng),約為美國水平的70%。對應(yīng)的裝機(jī)飽和規(guī)模約為32-34億千瓦,其中化石能源裝機(jī)規(guī)模占47%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源裝機(jī)規(guī)模占53%左右。人均裝機(jī)2.3千瓦/人,與日本當(dāng)前水平相當(dāng),約為美國的70%,高于英法德等歐洲國家。
(一)煤電發(fā)展能力
煤炭是我國的主體能源,占一次能源消費(fèi)總量的70%左右。2012年我國煤電裝機(jī)規(guī)模已達(dá)7.58億千瓦,占總裝機(jī)的66.2%;煤電發(fā)電量3.68萬億千瓦時,占總發(fā)電量的73.9%。我國豐富的煤炭資源稟賦決定了我國將在較長時間段內(nèi)保持以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)。未來我國煤電發(fā)展必須走綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。煤電的發(fā)展能力主要考慮氣候變化、環(huán)境保護(hù)、煤炭產(chǎn)能三個因素影響。
1、氣候變化
大氣中二氧化碳排放量增加是造成地球氣候變暖的重要原因。2011年,我國二氧化碳排放量為89億噸,排名世界第一,占全球排放總量的26%。二氧化碳排放過快增長使我國的低碳發(fā)展面臨巨大的壓力。電力行業(yè)是碳排放的重要領(lǐng)域,我國燃煤發(fā)電碳排放占全國碳排放總量的將近一半。經(jīng)測算,未來我國二氧化碳年排放總量將在2030年間達(dá)到107-120億噸左右的峰值,其后隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)步,二氧化碳排放總量將逐步下降至2050年的約94-110億噸。按此計算,2030年燃煤發(fā)電量可達(dá)到7-8萬億千瓦時,折合煤電裝機(jī)規(guī)模14-16億千瓦;2050年為7.3-8.4萬億千瓦時,折合煤電裝機(jī)規(guī)模15-17億千瓦。
2、環(huán)境保護(hù)
燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化硫是主要的大氣污染物。2011年,全國二氧化硫排放總量2218萬噸,電力行業(yè)排放量占45%。預(yù)計未來二氧化硫排放總量將呈現(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢。經(jīng)測算,未來我國二氧化硫年排放量控制在2030年1500萬噸、2050年1000萬噸。按此計算,2030年、2050年燃煤發(fā)電量可分別達(dá)到9.1-10.1萬億千瓦時、12.5-13.9萬億千瓦時。
3、煤炭產(chǎn)能
2011年我國原煤產(chǎn)量35.2億噸,同期煤炭凈進(jìn)口1.68億噸。未來我國煤炭生產(chǎn)將按照“控制東部、穩(wěn)定中部、開發(fā)西部”的原則進(jìn)一步增加產(chǎn)能,預(yù)計遠(yuǎn)景我國煤炭產(chǎn)能將達(dá)到48-51億噸,再計及2-3億噸的凈進(jìn)口規(guī)模,預(yù)測遠(yuǎn)景我國煤炭產(chǎn)能約為50-54億噸。按照電煤比例60%-70%情況測算,2030年燃煤發(fā)電量可達(dá)到6.3-7.3萬億千瓦時,2050年燃煤發(fā)電量可達(dá)到6.9-8.1萬億千瓦時。
因此,綜合考慮氣候變化、環(huán)境保護(hù)、煤炭產(chǎn)能三個因素,推薦2030年燃煤發(fā)電量上限按6.2-7萬億千瓦時、煤電裝機(jī)按12.5-14億千瓦考慮;2050年燃煤發(fā)電量上限按7-7.5萬億千瓦時、煤電裝機(jī)按14-15億千瓦考慮。
(二)天然氣發(fā)展能力
天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的低碳能源,利用天然氣發(fā)電是優(yōu)化和調(diào)整我國電源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排的重要發(fā)展方向。2012年我國氣電裝機(jī)3827萬千瓦,僅占總裝機(jī)的3%。我國常規(guī)天然氣資源貧乏,但頁巖氣等非常規(guī)天然氣儲量豐富,開發(fā)潛力巨大。未來隨著勘探技術(shù)的進(jìn)步以及頁巖氣開發(fā)條件的成熟,我國天然氣產(chǎn)量將不斷增長。到2030年前后,我國天然氣產(chǎn)量將有望達(dá)到3000億立方米、2050年天然氣產(chǎn)量將達(dá)到3500億立方米。再計及2000-2500億立方米的進(jìn)口規(guī)模,預(yù)計遠(yuǎn)景我國天然氣供應(yīng)能力將達(dá)到5500-6000億立方米。按此計算,2030年天然氣供應(yīng)可支撐發(fā)電量約為0.42萬億千瓦時,裝機(jī)約1億千瓦;2050年可支撐發(fā)電量約為0.52-0.57萬億千瓦時,裝機(jī)約1.2-1.3億千瓦。
(三)核電發(fā)展能力
發(fā)展核電是解決我國未來電力供應(yīng)的重要途徑。我國核電起步較晚,現(xiàn)有規(guī)模僅1257萬千瓦,受日本福島核電事故的影響,保證核電安全、優(yōu)化核電規(guī)模和布局是我國核電發(fā)展的重要問題。
隨著乏燃料發(fā)電等技術(shù)的發(fā)展,鈾資源已不再構(gòu)成我國核電發(fā)展的最主要制約因素。而為了保證核電安全,核電廠址對地震地質(zhì)、水文氣象、環(huán)境保護(hù)、人口密度等眾多因素的要求更為嚴(yán)格,廠址資源將是我國核電發(fā)展的最主要影響因素。根據(jù)已進(jìn)行的選址工作,現(xiàn)有廠址資源可支撐核電裝機(jī)1.6億千瓦以上;通過進(jìn)一步選址勘察,可滿足3-4億千瓦的裝機(jī)規(guī)模。
(四)水電發(fā)展能力
我國水電資源豐富,水電在我國能源資源格局中占有重要地位。積極開發(fā)水電是保障我國能源供應(yīng)、促進(jìn)低碳減排的重要手段。我國水力資源理論蘊(yùn)藏量年電量為60829億千瓦時,平均功率為69440萬千瓦;技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量54164萬千瓦,年發(fā)電量24740億千瓦時;經(jīng)濟(jì)可開發(fā)裝機(jī)容量40179萬千瓦,年發(fā)電量17534億千瓦時。至2012年底,我國水電裝機(jī)容量約為24890萬千瓦,東部水電已開發(fā)完畢,中部水電開發(fā)程度也已將近八成。遠(yuǎn)景年,水電資源是制約我國水電發(fā)展的最主要因素,水電發(fā)展上限可按5億千瓦考慮。
(五)風(fēng)電發(fā)展能力
我國陸地50米高度處3級及以上風(fēng)能資源潛在開發(fā)量為23.8億千瓦,主要分布在新疆、內(nèi)蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等地區(qū);近海5-25m水深范圍內(nèi)風(fēng)能資源潛在開發(fā)量為2億千瓦,主要分布在東南沿海及附近島嶼。
我國風(fēng)電已進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段,截至2012年底,我國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)規(guī)模達(dá)6083萬千瓦,居世界第一。風(fēng)資源的大規(guī)模集中開發(fā)帶來電力系統(tǒng)消納問題,尤其是我國風(fēng)資源豐富地區(qū)的地理位置相對偏遠(yuǎn),消納問題更加突出。因此,電網(wǎng)消納能力是制約風(fēng)電發(fā)展的最主要因素。結(jié)合我國當(dāng)前運(yùn)行實際,以風(fēng)電發(fā)電量占全部發(fā)電量的10%作為消納條件,飽和年可消納風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模約為7億千瓦。
(六)太陽能發(fā)展能力
我國陸地表面年太陽輻射能約相當(dāng)于17000億噸標(biāo)煤。太陽能的分布有高原大于平原、內(nèi)陸大于沿海、干燥區(qū)大于濕潤區(qū)等特點。
太陽能發(fā)電發(fā)展受消納能力限制,預(yù)計飽和年可消納規(guī)模在2億千瓦左右。
(七)中長期發(fā)電規(guī)模及結(jié)構(gòu)
綜合考慮各種發(fā)電裝機(jī)類型,2020年我國電力裝機(jī)將達(dá)到18億千瓦左右,其中煤電、氣電等化石能源裝機(jī)約占2/3,水電、核電、風(fēng)電等非化石能源裝機(jī)約占1/3;2030年電力裝機(jī)將達(dá)到25-28億千瓦,化石能源裝機(jī)約占50%-60%、非化石能源裝機(jī)約占40%-50%。
到2050年,我國發(fā)電量的飽和規(guī)模將達(dá)到13.1-14.3萬億千瓦時左右?;茉窗l(fā)電量占57%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源發(fā)電量占43%左右。人均發(fā)電量達(dá)到9034-9862千瓦時,與韓國、臺灣水平相當(dāng),約為美國水平的70%。對應(yīng)的裝機(jī)飽和規(guī)模約為32-34億千瓦,其中化石能源裝機(jī)規(guī)模占47%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源裝機(jī)規(guī)模占53%左右。人均裝機(jī)2.3千瓦/人,與日本當(dāng)前水平相當(dāng),約為美國的70%,高于英法德等歐洲國家。