中国能源统计年鉴里各省能源消耗数据包括可再生能源吗
包括可再生资源。
可再生能源一般是指可循环可转化的能源,如水、风可持续能源一般是指可持久供应且较稳定的能源。
是清洁能源,也是绿色低碳能源。可再生能源是中国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分,
对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
新能源和石油不是一对矛盾体!
中石化 投资 光伏
共1500字 建议阅读时间4分钟
文| 沐雨
即便手握石油黑金,巨头们却并不打算丢弃新能源这块大蛋糕!
日前,中国石化集团资本有限公司宣布,投资入股亚玛顿集团全资子公司凤阳硅谷智能有限公司(简称“硅谷智能”), 双方将携手布局超薄光伏及光电显示特种玻璃产业链。
亚玛顿非公开募集资金项目显示,公司募集资金将用于硅谷智能大尺寸、高功率超薄光伏玻璃及BIPV防眩光镀膜玻璃的扩产。
超薄光伏玻璃作为高端材料,是光伏行业及光电显示产业链毛利率最高的产品之一。
中石化本次投资入股硅谷智能,无疑是出于投资回报和产业协同的考量, 但也代表了当前石油公司对未来产业结构的谋划。
01、三桶油强势布局新能源
长期以来,石油、天然气等化石能源占据着能源市场中心,也催生了大批产业巨头。可是,过去几年里越来越多的能源巨头开始紧锣密鼓地布局与新能源相关项目的建设。
这其中,垄断着国内石油产业的中石油、中石化、中海油三大石油巨头赫然在列。
2018年7月,中石化与中国石化股份公司联合出资100亿元,设立中国石化资本公司,聚焦新能源、新材料、节能环保、高端智能制造和大数据人工智能五大新兴领域。
作为战略投资平台,中国石化资本公司多年来投资了多家新能源领域的企业和项目。
2019年9月,中国石化资本公司与国内知名氢燃料电池系统供应商——上海重塑开展战略合作,未来依托现有3万座加油站的网络优势, 积极布局氢能产业链。
转至今年8月,中国石化资本公司宣布投资入股硅谷智能,布局光伏产业链。
资料显示,硅谷智能是我国光伏玻璃和光电玻璃重要供应商,主要进行超薄光伏玻璃原片和显示器用特种光学玻璃原片的生产与制造,目前正在新建的特种光电玻璃项目年产能可高达1亿平方米。
事实上,借助资本市场的出击,中石化有望踏准新能源产业的机遇期。
以光伏产业为例,《BP 世界能源统计年鉴(2020)》显示,2019年全球可再生能源发电量为 2805.5 太瓦时,同比增长 13.7%,其中太阳能发电量为724.1太瓦时,同比增长24.3%, 成为增长最快的可再生能源。
预计到2040 年,太阳能发电将达12000太瓦时,将占全球总发电量的26%以上。
当然,中石油和中海油在新能源领域的布局也不遑多让。
就在日前,中石油与申能(集团)有限公司、上海临港新城投资建设有限公司共同出资成立了一家氢能企业——上海中油申能氢能 科技 有限公司,围绕氢能技术、服务开展业务。
中海油在去年7月正式进军光伏,成立全资子公司中海油融风能源有限公司,主营太阳能发电项目的开发等。
02、新能源和石油不是矛盾体
截至目前,新能源已经逐步渗透到油气行业,成为油气企业业务版图的一员。
全球顶尖油气企业中,诸如BP、道达尔、壳牌、挪威国油等除了以合资、收购等方式发展新能源,还均成立能源风险投资基金或公司,以“管资本”的形式快速抢占新领域的发展机会。
能源咨询机构Rystad Energy 曾预计,随着全球石油公司在新能源领域投入的资金逐渐增多, 未来石油企业的资本结构将发生变化。
今年8月5日,BP发布的十年战略显示,未来10年公司每年在低碳领域投资约50亿美元,相当于现在的年度低碳投资数额的10倍。
这期间,BP的石油和天然气的日产量计划将减少100万桶油当量,比2019年的产量水平 减少40% ,逐步过渡成为一家专注于提供解决方案的综合性能源企业。
当然,石油巨头大踏步入局新能源,并不意味着石油的“淘汰”。
当前,石油无论是作为化石燃料,还是重要的化工原料,短时间内石油依然是能源结构中的主体,具有不可替代性。
而且,新能源与石油并不是一对矛盾体。
当前,国际石油公司更多的是在保持油气业务核心地位不变的同时,加大对新能源业务的投入,以此来避免成为单一的工业原材料提供商。
正如中石化集团年初的战略显示,公司将着力构建以能源资源为基础,以洁净能源和合成材料为两翼,以新能源、新经济、新领域为重要增长点的“一基两翼三新”发展格局。
未来,或许我们可以乐观预计, 新能源和油气将成为石油企业的左膀右臂!
要说过去几个月,话题度比较高的应该是全球范围内的能源危机和能源转型大趋势,从大国抛售原油库存到全球新能源的大力发展,新能源 汽车 的火爆,都离不开一个词能源。
那刚刚过去的2021年全球各国能源消费量和能源形势如何呢,一起看看吧。
7月4日,英国石油公司发布了《bp世界能源统计年鉴2022》,报告对全球能源生产、消费做了系统的回顾。
《bp年鉴》中显示, 2021年全球一次能源需求同比增长31EJ,增长5.8%,已经超过2019年的水平,创 历史 最大涨幅 。其中占比最高的依然是石油、天然气和煤炭,其中让人眼前一亮的是可再生能源中 风能、太阳能增长幅度成为所有能源中最高的,达到15% 。
全球能源转型的步伐逐步加快, 可再生能源在一次能源消费中的占比逐步加大 。
01
非化石能源加速发展
首先来看一下可再生能源,近几年可再生能源的发展犹如坐上了高速列车一般,发展速度迅猛。
可再生能源中占比最大的是风能和太阳能,占可再生能源的79.1% 。近年来,得益于全球光伏项目和风力发电项目的持续推进,太阳能和风能发电量持续增长。去年一年 太阳能发电量涨幅为19% ,其中太阳能利用最多的是中国,美国和德国。 风能发电量去年一年增长15.8% ,风能利用最多的是中国,其次是美国。
在可再生能源消费国中,中国是最多的,其次是美国。其中可再生能源涨幅最大的国家是中国,其次是澳大利亚和土耳其。
接下来看一下核能和水利发电。全球核能的利用达到了25.31EJ,增幅为3.8%,依然低于2019年水平。相比于其他新能源不断增加的趋势, 水力发电不增反降1.4% 。
02
化石能源占主体
在《bp年鉴》中显示 石油占全球能源一次消费的30.95% ,依然是能源消费中比重最大的一部分,与2020年相比变化不大。
石油价格一直以来是能源行业关心的话题,此次《bp年鉴》显示2020年布伦特原油全年平均价格41.84$/桶,而2021年全年平均价格为70.91$/桶, 价格增长了69.47% 。
其中,天然气在一次能源消费中占24.42%,增长幅度为5.3%;煤炭占比26.9%,增长幅度为6%。
水力发电和可再生能源在全球一次能源消费中占比达到了13.47%,基本与2020年13.45%持平,其中水利发电不增反降,可再生能源增幅拉齐了这一比率。
数据显示, 化石能源(石油、天然气和煤炭)依然是主要能源 ,占比高达82%,这个数据与2019年相比下降了只有1个百分点。
过去一年, 全球石油产量每天增加138万桶,总体产量增长了1.5% 。在主要产油国中增幅最大的是加拿大和伊朗,并且巴西、伊拉克和沙特阿拉伯产量略有下降。
接下来,一起来看一下主要产油国的产量状况。美国年产石油7.11亿吨,成为原油产量最多的国家,这得益于油价上涨之后,美国重新开启部分因为疫情停产的页岩油的开采。其次是俄罗斯和沙特阿拉伯,产量分别为5.36亿吨和5.16亿吨,这三个国家的石油产量总量占了全世界石油产量42.21亿吨的41.75%。
03
能源格局继续变化
去年,全球各国一次能源消耗量的对比显示, 中国成为全球能源消耗最大的国家 (10 EJ),其次是美国。同时,年鉴中还列出了全球石油天然气贸易量,显示中国成为全球进口原油、天然气最多的国家。疫情和国际能源局势动荡之下, 中国成了全球最大经济体 。
这也不难解释,自疫情以来中国实行强有力的管控措施,经济的持续增长拉动了能源需求增长。
总体来看, 全球能源需求正在增长,渐渐从疫情中好转过来 。
2022年以来,能源安全的矛盾日渐突出,人类正面临近50年来最大的挑战和不确定性。
由于长期以来石油行业投资不足造成的全球石油供应短缺,及疫情和地缘政治因素等造成能源市场动荡,原油价格暴涨,更进一步凸显了能源安全的重要性,由此引起的人类关于能源“安全性”“经济性”和“低碳化”的思考。
与此同时,各国都在寻求稳定能源供应的方法,大国也在寻求共同商讨石油增产的可能,都在为能源稳定供应努力。
目前,全球都在寻求能源净碳化,期望实现零碳排放, 可再生能源项目的不断推进就显得越来越重要 。
21世纪经济报道新能源课题组
研究员曹恩惠、彭强
特约研究员綦宇
无通知的停水、停电,楼道里的电梯骤然停运……一系列突如其来的变化,让东北的居民从几乎长达十数年的“用电自由”中惊醒。凛冬未至,席卷全国多个省份的“有序用电”,却让人们提前感受到阵阵寒意。
据央视新闻报道,辽阳市委宣传部证实,9月24日该市发生一起重大安全事故。虽然这只是此轮拉闸限电中发生的极端事件,但也折射出供电形势面临较严峻的局面。
今年上半年出现部分省份限电之后,中央层面在七八月份就陆续发出信号,要求各地纠正“运动式减碳”,同时坚决遏制“两高”项目盲目发展。
然而,9月下旬,“限电”仍在各地蔓延,个别地方甚至将限电延伸至居民用电领域。虽然9月29日举行了山西省保供十四省区市四季度煤炭中长期合同对接签订会,但目前来看,10月份的用电压力仍相当大。
在这些现象的背后,有许多待解的疑问:全国各地限电情况究竟严重到何种地步?为何在工业生产淡季还有所加剧?今年以来的限电措施影响到了哪些产业?用电的矛盾为何迟迟无法解决?……
简单将这一轮的“拉闸限电”,归结为“能耗双控要求”甚至“限制低端产能”,都是片面的。要回答这些问题,不仅要剖析国内与国际两个能源供应市场,更要深入到疫情后中国的产业结构中。
21世纪经济报道新能源课题组认为,解决这些问题,需要建立长期更加安全、清洁的能源供给结构、更加市场化的电力交易体系以及推进更加高能效的产业结构调整。
“拉闸限电”缘何突袭
1、电力供应增速不足
今年1-8月,国内电力需求快速增长,国内电力生产和煤炭供应增速,不及需求增速。
国家能源局数据显示,今年1-8月,全 社会 用电量累计达到5.47万亿千瓦时,同比增长13.8%;其中,第二产业用电达到了3.65万亿千瓦时,占总用电量的66%,同比增速达到13.1%。
国家统计局数据显示,今年1-8月,国内发电量5.39万亿千瓦时,同比增长11.3%,而8月电力生产增速已经明显回落。其中,8月份火电同比增长仅为0.3%,水电下降4.7%,风电增长7%,核电增速10.2%。
中国电力企业联合会7月发布报告指出,上半年全国电力供需总体平衡,但局部地区部分时段已经出现电力供应偏紧的现象,1月受寒潮等天气影响,江苏、浙江、安徽等地出现电力缺口,二季度蒙西、广东、云南和广西等地都采取了需求响应和有序用电措施。其中,广东、云南的电力供应尤为紧张。
中电联当时预计,下半年全国电力供需总体仍将保持平衡,但电力供应紧张的情况比上年将增多。
承担电力稳定供应主力的煤电方面,煤炭市场供需紧张、价格暴涨制约着煤电供应。
今年以来,受国内煤炭产能释放幅度有限、进口煤炭增量有限等多重因素的影响,电煤供应持续紧张,下半年煤炭价格一路高涨,煤电企业库存较低,电煤企业的经营压力进一步加大。
国家统计局数据显示,今年1-8月,国内原煤生产量26亿吨,同比增速4.4%,这主要是由于1-2月高增速的带动。自今年3月起,国内原煤月度生产量大多保持同比下滑的趋势,仅在5月和8月有小幅的回升。
目前正处于传统意义上的用煤淡季,但市场却呈现出异常火热的态势。目前,动力煤期货主力合约价格已经突破1300元/吨的大关,实际市场价格约在1600元/吨左右,而往年同期价格不过500-600元/吨。涨幅达300%左右。
高涨的煤价将火电厂迅速推入亏损境地,发电意愿不足。无论是通过长协,还是企业主动降价等手段,一个难以改变的事实是,市场上流通的煤炭已经变少了。
今年夏天以来,高温带来的用电高峰,以及出口强劲(1-8月我们出口总值同比增幅达到23.7%),拉动了工业生产,这些都刺激了用电需求的增长。
2、能耗双控
限电、限产在诸多行业都不罕见。诸如钢铁行业,上半年突飞猛进地生产后,在较大的产量控制压力下,7月开始多地钢铁产业就开始执行限产政策。水泥建材方面,出于环保、用能等因素,一直在进行错峰限产。
但自8月下旬以来,国家发改委点名多个省区能耗双控工作未达标,并进行预警。此后,能耗双控工作紧张的地区,陆续开始在三季度末实施限电限产,试图冲刺完成指标。
目前,能耗双控涉及的主要行业有化工、钢铁、有色、水泥建材、煤电等多个行业,涉及十几个能源消耗较大的省区。
图:各省份上半年能耗双控完成情况
据中金公司研究部测算,上半年能耗强度不达标的省份,合计占到中国工业增加值的70%左右,其中红色预警和黄色预警的省份,分别占比约38%和32%。
但“能耗双控”并不是各地限电拉闸的唯一原因。对于辽宁省、吉林省和黑龙江省来说,用电量增长,电煤紧缺、新能源发电不足等因素,导致当地电力供应不足,因而带动了东北地区大范围的限电停产。
图:各省份能耗双控举措
取暖季即将开始,在传统的消费旺季,煤炭市场供需两侧都没有明显改观的情况下,煤炭市场整体预计仍将维持强势。
限电效应
从工厂停产到电梯停运,“拉闸限电”的影响已经由工业生产渗透到居民生活。一时间,20多家A股相关上市公司纷纷告急,宣布受限电波及。但令人唏嘘的是,本轮限电却一度引发了资本市场的“电力狂欢”。
1、电力市场剧烈波动
由于电力供应吃紧,施行了工业企业的限电限产之后,不少地区的居民用电也都受到了影响。
在国内节能形势较为严峻的地区,出现了严控空调用电,要求优化照明用电的情况。
在东北三省,多地出现未经通知就突发停电的情况,个别地区甚至到了电梯停运、红绿灯停工、停水的地步。工业企业限电限产之余,有地区的商场停业歇业时间提前到了下午4点,楼体亮化全部关闭,晚间路灯都调低了亮度。
今年6月开始,广东、陕西、浙江、广西等地都对当地峰谷电价进行了调整。
但整体上来看,峰谷电价进行的调整一定程度上降低了电网企业的经营成本,也实现了部分电力使用过程中的“削峰填谷”。但对于火力发电企业来说,天然气、煤炭高价带来的高成本,峰谷电价调整仍是杯水车薪。
在工业制造领域,大规模的限电限产持续影响着诸多行业。悖谬的是,供求与价格相互缠绕,某种程度上形成了怪圈。
在光伏产业,能耗双控进一步加剧光伏产业上下游供需不匹配、硅料供不应求的态势,助长了整体价格走高的趋势。下游需求对当前硅料价格的高企起到了支撑作用,能耗双控的推进则对硅料的产出造成了一定程度的影响,进一步限制了供给。
水泥产业方面,由于煤炭价格的走高以及多地限产政策的加持,产品价格短期内出现大幅上涨。而在钢铁产业方面,下半年以来,在限产政策的执行下,钢材价格保持在较高位;在此基础上,多地的能耗双控进一步限制了钢材的产量,增强了减产的预期。
临近传统旺季的末期,钢材市场消费偏弱, 社会 库存保持去化节奏,整体市场呈现供需双弱的格局,减产政策主导市场。钢企的限产直接削弱了铁矿石的市场需求,价格也随之一落千丈。
7月下旬以来,铁矿石价格持续下滑,目前国内铁矿石主力期货价格跌至700元/吨以下,今年5月曾创下1358元/吨的高点。
2、资本市场的“冰与火”
8月初开始,A股电力板块开始持续攀升,7月28日处于1107的低位,到9月28日最高突破1600。同一时期,煤炭开采加工板块也开始显著攀升,8月3日,指数为1498.48,到9月16日最高涨至2483.68,近期已经回落至2100左右。
各行业的数十家上市公司纷纷公告停产、限产消息。据21世纪经济报道新能源课题组不完全统计,截至9月27日,已有23家上市公司发布了限电停产相关公告。最先宣布受到影响的,是广西的陶瓷生产企业蒙娜丽莎(002918.SZ)。
图:部分上市公司受双限影响一览
9月14日,蒙娜丽莎宣布,控股子公司桂蒙公司6条生产线、合计15万平方米/日的建筑陶瓷产能被迫停产,剩余的一条生产线(产能2.5万平方米/日建筑陶瓷)也处于低负荷非正常运行状态,并面临停产风险;公司原计划下半年启动的4条生产线也可能无法如期建设和投产。
此后,帝欧家居(002798.SZ)、晨化股份(300610.SZ)、中农联合(003042.SZ)、优彩资源(002998.SZ)、利民股份(002734.SZ)、润丰股份(301035.SZ)等多家上市公司均表示,受限电影响,生产将分别受到不同程度的影响。
随着限电范围不断扩大,9月27日,有多达10家上市公司发布了限电影响公告;其中,桃李面包(603866.SH)的停产消息甚至冲上了热搜。
据披露,桃李面包旗下位于江苏、广东、吉林、辽宁、山东、天津、黑龙江的9家全资子公司都接到了当地政府的限电通知,分别进行限电甚至是停产。
中金公司研报指出,从具体行业来看,受到能耗双控政策影响较大的行业包括但不限于钢铁、电解铝、水泥、化工化纤四大行业,这些行业的主要特征是高耗电+高碳排,采取的措施包括直接停产、削减产能(20%-90%不等)、错峰生产、分时段限电、削减用电优惠等。
全球“昂贵的冬天”
这一轮的“限电”绝不只发生在中国。事实上,全球正迎来“昂贵的冬天”。
近些年来,各主要经济体大都在推进能源结构转型。但当欧美地区这方面工作取得进展时,阵痛亦相随而至。
1、欧美煤炭、天然气价格暴涨,电价飞升
Wind提供的数据显示,最近一年内,国际动力煤价格已经增长数倍。截至9月24日,欧洲ARA港、南非理查德RB、澳大利亚纽卡斯尔NEWC动力煤的现货价格分别为185.68美元/吨、161.15美元/吨、188.72美元/吨,较一年前分别增长249.68%、172.90%、215.37%。
与此同时,欧美天然气价格正不断刷新 历史 新高。截至9月24日,欧洲天然气期货价格已从2020年5月的每兆瓦时8英镑一度飙升至200英镑左右,涨幅接近25倍。9月27日,美国NYMEX10月天然气期货收涨11.01%,报5.7060美元/百万英热单位,刷新2014年2月以来新高;ICE英国天然气期货收涨8.20%,报190.39便士/千卡,盘中最高触及193.23便士,逼近9月15日录得的 历史 最高位。
随着煤炭、天然气价格暴涨,欧美国家电价也进入上涨的快车道。根据美国能源信息署(EIA)的数据,仅截至7月,意大利、西班牙、德国、法国电价,分别较一年前大幅上涨166%、167%、170%、134%;同期,美国居民用电高达13.9美分/度,创 历史 新高。
对于天然气价格走势,高盛分析师 Samantha Dart表示,如果欧洲的冬天比预期的要冷,那么欧洲可能需要与亚洲竞争液化天然气供应。其预计,今年年底与明年年初可能会迎来进一步上涨,因为今年的冬季温度较以往更为寒冷。
这反过来又会影响包括中国在内的亚洲油气市场供应与价格。
2、欧美能源结构稳定性遭遇挑战
在全球范围内的低碳行动下,火电被走在环保前列的欧洲逐渐弃用。例如,在西班牙、英国,火电占比仅为4%和2%。这与近些年来欧美不断推动能源结构转型有关。
根据BP发布的《世界能源统计年鉴》,最近两年,欧美等国已经较大幅度提升其能源结构的绿色程度。例如,欧洲地区,其整体电力结构已经形成核能、可再生能源、天然气发电占比居前三的格局。此外,美国能源信息署(EIA)的数据也显示,2020年,欧洲(含英国)的可再生能源发展占比(包括水电)已经接近40%,天然气发电占比约20%,而煤炭发电占比已经低于15%。
然而,今年受极端高压、大面积干旱等极端天气侵袭,欧洲大力发展的风力与水力发电量在年内骤降。在欧洲,截至今年7月份,其风力发电占比从年初的17%降至不足11%。且在今年6月份,欧洲地区整体的风力发电占比一度跌破9%,几乎回到了2019年同期水平。
外界普遍将本轮欧美国家的“电荒”原因,归结为极端气候导致部分可再生能源发电“停摆”。于是,此消彼长之下,天然气、火电需求激增。国际能源署(IEA)发布的三季度能源报告显示,今年全球天然气需求将增加3.2%,且未来几年还将持续增加。
然而,一个客观事实是,疫情前后,全球范围内的油气勘采热情不断冷却,产能储备下行。据中国石油经济技术研究院发布的《2020年国内外油气行业发展报告》显示,去年全球共获得179个油气发现,新发现油气储量19.5亿吨油当量,同比大幅下降30%;天然气新增储量同比下降43%,全球天然气产量仅为4万亿立方米,同比下降3.6%。
随着可再生能源的供给波动,欧洲地区对天然气的依赖性增强。截至目前,美国、俄罗斯是欧洲天然气主要的出口国。但如今,这两大出口国正在下调产量预期。8月底,美国因飓风“艾达”导致天然气出口重创;俄罗斯近日预计2021年天然气产量为758.8亿立方米,同时将2022年天然气产量预测下调。
须高度重视供给端
事实上,无论是欧美,还是中国,当前共同面临的问题在于电力供给端上的不足。尽管在分析本轮国内多地出现电力缺口时,不可避免地会谈及疫情以来我国 社会 生产用电需求增速提升。但业内人士亦指出,在全年用电增速高达8.5%的2018年,并未出现大规模限电的现象。
1、煤炭供应偏紧
作为一个“富煤、少气、贫油”的国家,虽然近些年来我国正在不断加大能源结构转型,但在当前的电力结构中,火电依旧是最核心的供电来源。
《BP世界能源统计年鉴》2021年版的数据显示,去年我国的电力结构中,煤炭发电量占比为63%,较2018年和2019年分别下降15个百分点和2个百分点;水电为第二大发电能源,发电量占比为17%;风电、光伏为代表的可再生能源发电量占比已经提升至11%,较2018年和2019年分别增加了9.7个百分点、1.1个百分点。此外,核能、天然气最近两年维持着较为稳定的发电占比,2020年的比例分别为4.7%、3.2%。
现阶段的电力结构,决定着当下煤炭供给依旧是电力供给侧的核心。
国家统计局日前发布的数据显示,今年1至8月份,我国生产原煤25.97亿吨,同比增长4.4%;进口煤炭1.98亿吨,同比下降10.3%。其中,8月份,生产原煤3.35亿吨,同比增速由上月下降3.3%转为增长0.8%;进口煤炭2805万吨,同比增长35.8%。
国家统计局的数据显示,国内煤炭生产和进口量自8月份开始有所好转。不过,煤炭产量的释放还需要一个过程。
不可否认的是,近些年来我国煤炭产能正处于下行周期。尤其是今年7月份以来,国内煤炭供需错配的情况愈发严重。
在需求端,随着疫后经济的复苏,我国工业生产显示出强劲的发展势头。国家统计局数据显示,今年上半年,我国规模以上工业增加值增幅和产能利用率均高于往年同期。此外,电力需求向好,1-8月份全 社会 累计用电量同比上升13.8%。其中,占全 社会 用电量2/3的第二产业用电量增长了13.1%,是推动全 社会 用电量高增长的核心原因。
而在供给端,一方面,国内煤炭产能正处于周期下行的背景中,且另一方面,受国际关系与海外疫情的影响,我国今年从蒙古、澳大利亚的煤炭进口量有所减少。多种因素叠加之下,目前国内煤炭库存遭遇一定的压力。
Wind数据显示,在主要港口方面,秦皇岛港煤炭库存整体下滑,9月上旬日库存量一度低至352万吨;全国重点电厂煤炭库存量今年以来更是持续下滑,8月份的库存量已经降至4890万吨。
2、水力发电量下滑
在目前我国的电力结构中,水电依旧是第二大电力能源。但今年以来,水力发电量增速下滑。
国家统计局的数据显示。今年1至8月份,我国规模以上水力发电量约为7617.1亿千瓦时,同比降低1%。其中,发电量占比较少的华北、东北和华东地区,保持了水力发电的增长,而中南、西南和西北地区主要水力发电省份却呈现发电量下降。
受干旱天气等气候影响,中南地区、西南地区、西北地区今年1至8月份的水力发电量分别为1818亿千瓦时、4482.9亿千瓦时、775.1亿千瓦时。其中的重点水力发电省份发电量均萎缩:湖北省水力发电量966.7亿千瓦时,同比降低5.8%;广西壮族自治区水力发电量342.6亿千瓦时,同比降低2.3%;四川省水力发电量1983.9亿千瓦时,同比降低4.6%。
值得一提的是,自2015年以来,我国水力发电新增装机量整体处于下滑趋势。2020年,我国水力发电新增数倍容量为1323万千瓦,同比增长217.3%。不过,这一高增长的背后得益于总装机1020万千瓦的金沙江乌东德水电站首批机组投产发电。
3、风电、光伏等新能源尚未堪大任
随着双碳目标的推动,风电、光伏等新能源产能正不断扩大,发电量占比持续提升。国家能源局的数据显示,2020年,我国风电、光伏累计发电量占比同比提升0.9个百分点至9.5%,占全 社会 用电量比重在9.6%左右。国家能源局制定的目标是,2021年风电、光伏发电量占全 社会 用电量的比重达要到11%左右,2025年达到16.5%左右。
整体来看,随着光伏、风电发电量占比的提升,不少风光资源丰富的省份也开始倚重风电、光伏。但在今年极端天气多发的年份,风电、光伏发电的稳定性遭遇挑战。
东北此次罕见的居民用电被拉闸背后,风电骤减也被认为是原因之一。据《辽宁日报》消息,辽宁省工信厅9月26日召开的全省电力工作保障会议指出,9月23日至25日,由于风电骤减等原因,电力供应缺口进一步增加至严重级别。
国泰君安认为,“从我国目前的发电结构来看,对于火电的依赖依然较为严重,风电和光伏未能贡献出应有的产出。”该机构分析称,虽然我国目前的风电和光伏装机占比已达到24%,但目前产出仅占发电量的10%左右,说明我国对于火电的依赖较为严重,风电和光伏的装机量和其发电量不成比例,未能贡献出应有的产出。从发电增速来看,风电产出大幅提升,累计同比达到44.7%,而光伏发电的增速依然相对较低,仅9.7%,相反,装机占比不断下降的火电增速反而达到了16.1%。这表明发电结构的不成比例也存在趋势性特征,对于整体的电力供给造成了较大的挑战。
值得一提的是,受自然环境影响较大的风电、光伏,在大规模发展过程中,其上网的稳定性一直是关键问题。为此,与新能源发电密切相关的储能、特高压技术的研究有待提升,以消除新能源的快速发展和配套基建不匹配的矛盾。
能源结构“跳闸”反思
近十年来,国内已经先后三次出现规模性的地方限电现象。
2010年,即“十一五”收官之年,多个省份在能耗强度目标的约束下,于5月份开始实施“拉闸限电”,随后因影响经济生产秩序,当年10月份基本被叫停。
2020年四季度,浙江、湖南、江西、内蒙古先后出台限电措施,应对阶段性供电不足。
这次始于2021年5月份,并在持续发酵的第三次限电潮,其影响目前仍然在扩大。
与此前两轮不同,本轮限电发生的原因,直指当前能源结构本身的“跳闸”现象。
我国正迎来能源结构转型的“快步走”时期,在电力体系的重构过程中,从传统能源向清洁能源平稳过渡时,缓解“电荒”、防止拉闸限电,需要着重注意以下几个问题。
1、未来几年仍需稳住火电供应
本轮限电的关键因素在于供给端,而未来几年我国 社会 用电量需求仍将保持一定的增速。
由全球能源互联网发展合作组织发布的《中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望》预测:2025年、2030年,我国 社会 用电量由2020年的7.5万亿千瓦时增长至9.2万亿、10.7万亿千瓦时。该报告进一步测算了需求增速——2020年至2025年,我国 社会 用电量年均增速约4.2%;2025年至2030年,用电量年均增速约3%;2030年至2050年、2050年至2060年,用电量年均增速将下降至2%、0.6%。
在此基础上,国泰君安测算,未来随着碳中和对于煤炭产能的限制,以及火电新增装机增速的下降,火力发电量增速将从2021年的5.6%降至2025年的1.3%;风电和光伏的新增装机不断提升,其每年的发电增速将维持在10%以上。
然而,在这样一个电力结构转换中,我国电力供应增速将持续低于电力需求增速,存在一定的供需缺口。而在整个转换过程中,火电供应的稳定性也将关系到电力结构在未来几年的平稳过渡。
2、避免“一刀切”式减碳
本轮拉闸限电,被置于一个较大的背景:“能耗双控目标考核”。不少地方为完成双控考核而拉闸限电。有的地方因为被约谈,而连夜开会“统一安排”拉闸限电。然而,“能耗双控目标考核”并不是此轮拉闸限电的根本原因。
“能耗双控”是执行多年的老政策。从2006年开始,我国将能耗强度作为约束性指标,2011年开始实施能耗双控考核。其中,“十二五”规划在把单位GDP能耗降低作为约束性指标的同时,提出合理控制能源消费总量的要求;“十三五”规划提出,到2020年,单位GDP能源消耗比2015年降低15%,能源消费总量低于50亿吨标准煤的目标。
如前文所言,2010年“十一五”收官之年,我国也出现多个省份在能耗强度目标约束下“拉闸限电”的现象。其结果,最终导致 社会 生产经济秩序受到影响,此为前车之鉴。
尽管“能耗双控”是刚性要求,减碳是大势所趋,但“运动式”减碳,对经济和 社会 生活的伤害巨大,甚至得不偿失。
值得注意的是,针对碳达峰工作的一些偏差,中共中央政治局7月30日的会议已作出明确表态。会议要求,要统筹有序做好碳达峰、碳中和工作,尽快出台2030年前碳达峰行动方案,坚持全国一盘棋,纠正运动式“减碳”,先立后破,坚决遏制“两高”项目盲目发展,做好电力迎峰度夏保障工作。
3、重构电力体系谨防激进思维
当前,在“双碳”目标的指导下,我国电力结构正在进行积极转型。《BP世界能源统计年鉴》2021版的数据显示,从2009年至2020年,我国电力结构正在发生显著变化——2009年,我国煤炭发电量占比为78%,水电占比17%,风电、光伏等可再生能源发电占比为1.3%;2020年,煤炭发电占比降至63%,风电、光伏等可再生能源发电占比升至11%,水电占比保持不变。
这组数据的变化显示,过往十年间,煤炭和可再生能源发电占比主导着电力结构调整过程中的“此消彼长”。
然而,一个现实的问题是,在当前电力结构转型中,我们依然需要正视火电的地位。
Wind数据显示,2020年,我国发电装机结构占比为火电56.6%、风电和光伏24%。但显然,火电56.6%的装机占比对应着63%的发电量,风电、光伏合计24%的装机占比仅对应着11%的发电量。这意味着,在当前我国大力发展新能源的同时,新能源发电还不能承担起当前电力结构供应的主导型重任。
4、加快发展储能、特高压技术
值得肯定的是,经过数十年的发展,我国风电、光伏发电技术成本已经大幅下降,平价上网时代渐行渐近。
无论是从资源获取还是发电潜力上看,新能源将是未来主导世界能源结构的不二之选。但随着发电装机量的提升,如何保持新能源发电稳定上网,避免无序脱网的现象,亦是在大力发展新能源时需要共同解决的问题。
实际上,这方面已有前车之鉴。2019年8月9日,英国电网发生大停电事故,集中于英格兰与威尔士地区,约有100万人受到停电影响。数据显示,2019年,英国风电、光伏等可再生能源发电占比已经升至35%。而此次事故起因,便是英国电网海上风电和分布式光伏出现大量无序脱网,导致系统频率下降至48.9赫兹,引发系统中低频减载装置动作,切除大量负荷。据当时资料,事故发时,英国风电渗透率已达到34.71%。在本次大停电中,抽蓄机组及时增加出力,阻止了事故进一步扩大。
从英国电网停电事故中,我们不难发现,风电、光伏发电存在随机性风险,即受天气、气候影响较大。
国泰君安指出,储能技术能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出;此外,特高压技术可以将富集区资源运送到负荷中心,解决资源与负荷的区域错位问题。因此,储能和特高压技术值得大力发展。
参考文献:
1、《供给才是主导本轮“电荒”的原因——能源与能耗观察系列之二》,国君宏观研究;
2、《中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望》,全球能源互联网发展合作组织;
3、《限电限产下的传导路径》,中金公司;
4、《能耗双控、限产限电的宏观分析与展望》,中信证券;
5、《东北拉闸限电与能耗双控无关,这三点才是真实原因》,《 财经 》杂志;
6、《英国“2019•8•9”大停电事故分析报告》,《电力之窗》;
7、《BP世界能源统计年鉴》2021年版,BP;
8、《减产主导市场 下周钢价高位盘整》,兰格钢铁;
9、《2021年上半年全国电力供需形势分析预测报告》,中国电力企业联合会。
油液分析的两大核心内容:
一次能源与二次能源
石油与原油
石油的形成
石油的性质
国际主要原油期货交易所
国际主要原油期货合约
一次能源与二次能源
一次能源指直接来自自然界的能源。根据英国石油公司发布的《BP世界能源统计年鉴》,全球一次能源分为六大类,分别为石油、天然气、煤炭、核能、水能、可再生能源,其中可再生能源包括风能、热能、太阳能、生物质能和垃圾发电等(注:水能单独划归为一类)。
相应地,二次能源指是一次能源经过加工,转化成另一种形态的能源。如:沼气、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。
2019年,一次能源消费总量达576百万兆(1018)焦耳,同比增长1.3%,增速相比2018年的2.8%有所回落。(注:BP公司统计水能和可再生能源时以该资源发电量为基准)。
摘 要:本文通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。
关键词:生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
生物质能特点
1) 可再生性
生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;
2) 低污染性
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;
3) 广泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
4) 生物质燃料总量十分丰富。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
生物质能应用
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。
新农村建设离不开新能源发展
中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。因而开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能在新农村建设中的应用意义
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。
以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。
从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。
生物质能在新农村建设的现状与发展对策
我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染, 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。
生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。
在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。
生物质能与中国新农村建设
084386 汉语言文学 兰艳丽
摘 要:本文通过新能源——生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而提出了几点对策。
关键词:生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
生物质能特点
1) 可再生性
生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;
2) 低污染性
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;
3) 广泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
4) 生物质燃料总量十分丰富。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
生物质能应用
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。
新农村建设离不开新能源发展
中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。
新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。因而开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能在新农村建设中的应用意义
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。
以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。
从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。
生物质能在新农村建设的现状与发展对策
我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21 世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能源法修正案(草案)进行了初次审议。在审议中,常委会组成人员建议———大量消费煤炭造成环境污染, 农作物秸秆等发电利国利民。但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸秆、林业剩余物等却大量被废弃。资料显示,每年全国可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积,理论上可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和畜禽养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。但到2008年底,全国生物质发电装机容仅315万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,秸秆、林木废弃物发电55万千瓦。
生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。
在呼唤环保建设的今天,无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。总而言之,生物质能是可再生能源,它的应用对于新农村建设有重大的意义,有利于环保工作的进行,而且产能的原材料数量多,分布广,有部分原材料还起到了变废为宝,回收利用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能源结构,保障能源安全。当然,生物质能也不是没有缺点的,热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。这些缺点都需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善,从而为新农村建设发展指向一条明亮的,无污染的发展道路。
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【5】 陈亚中 生物质能源应用前景分析 2008
【6】 百度百科
一、中美能源消费结构对比分析
美国能源署对能源大的分类为:液体燃料、煤炭、天然气、可再生能源和生物能源、电力。相对中国来说,美国的能源类型更为多元化,可再生能源和生物能源已经在工业、民用和商业部门广泛应用。图1显示,2008年,美国96%的煤炭用于工业(与中国工业部门耗煤比例基本相当),其他部门的煤耗非常少,其中交通业的煤耗为0。对液体燃料来说,美国70%的液体燃料用于交通,24%的液体燃料用于工业,商业和民用消费的液体燃料非常少。对天然气来说,美国48%的天然气用于工业,30%用于民用。对可再生能源和生物能源来说,79%用于工业,17%用于民用。对电力来说,美国37%的电力用于民用,35%的电力用于商业,28%的电力用于工业,交通的电耗为0。对电损耗来说,37%的电损耗出现在民用部门,36%的电损耗出现在商业部门,27%的电损耗出现在工业部门。
为了便于对比分析中美能源消费,将中国经济系统分为工业、商业、交通和民用四大产业部门。根据数据的可得性,将国内的能源类型分为煤炭、液体燃料、天然气和电力。其中液体燃料按照世界能源委员会的定义,指煤油、柴油、石油及任何同等的液体燃料。
由图2显示,2005年,中国95.3%的煤炭用于工业,0.7%的煤炭用于商业,0.3%的煤炭用于交通业,3.7%的煤炭用于民用部门。对液体燃料来说,中国74.6%的液体燃料用于工业,5.6%的液体燃料用于商业,18.9%的液体燃料用于交通业,0.9%的液体燃料用于民用部门。对天然气来说,中国76%的天然气用于工业,4.3%的天然气用于商业,2.8%的天然气用于交通业,17%的天然气用于民用部门。对电力来说,中国78.6%的电力用于工业,8.4%的电力用于商业,1.7%的电力用于交通,11.3%的电力用于民用部门。4类能源在中国工业部门中的消费都超过了70%,尤其是煤炭,在工业部门的消费比例高达95.3%。可见,中国目前的节能减排潜力将主要存在于工业部门。美国的能源消费结构相对我国来说是较为合理的。对比人均能耗和人均GDP能耗更能说明这种能源消费结构的经济意义。
图3显示,美国和日本这样的发达国家人均能耗远远高于我国,但是美国和日本的人均GDP能耗却非常之低,仅为我国的0.19倍和0.12倍。这主要得益于这些国家工业生产领域能源消费结构的合理性和能源的高效利用,也得益于这些国家的第三产业发展迅猛。印尼的工业特别是重工业发展迟缓,而人均GDP水平与我国较为接近,人均GDP能耗都比我国低很多,仅为我国的0.4倍。人民币币值过低是造成我国人均GDP能耗高的一个原因,但能源消费结构不合理、能源的低效利用仍是我国人均GDP能耗高的主要原因。
另外,从图1、图2对比看,美国民用部门的电消费比例为中国的3.3倍,而且电损耗的比例在4个部门中最高。美国民用部门的天然气消费比例为中国的1.8倍。并且2005~2008年美国能源消费总量年均为中国的1.5倍,美国人口数不及中国的1/4。可见美国的人均居民能源消费远比中国高。根据生产空间和二氧化碳处理空间(与能源消费成正比)算出的2005年人均生态足迹,美国人的为10公顷,世界平均为2公顷,中国人的仅为1公顷。美国的大量生产、大量消费的经济运行方式和生产高效、消费低效的国民文化,是促成美国民用部门能源消费比例较高的主要原因,这一点是不值得我们借鉴的。
下面将分析各类能源在中国42个细分的产业部门之间的消费结构,便于从中观层面掌握我国各类能源的消费结构,制定可操作的产业节能减排计划。
二、2005年中国42个产业部门的能源消费结构分析
参考《中国能源统计年鉴》对九类能源:煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力在48个产业部门的消费量统计,并对照中国2005年62个部门投入产出表的部门分类,根据项目研究需要将中国经济系统分为四大产业、42个部门,通过分析各类能源在各个产业部门间的消费结构以及各个产业部门的单位GDP能耗,便于从产业的角度更进一步研究如何提高能源的使用效率。
煤炭消费
2005年,煤炭消费量在中国各个产业部门间的分布差异很大。80%的煤炭消费量集中在如下几个产业部门中:电力、热力生产和供应业部门煤炭消费量最多,占煤炭消费总量的48.7%。黑色金属冶炼及压延加工业部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的8.8%;石油加工、炼焦及核燃料加工部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的8.7%;非金属矿物制品业部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的7.7%;煤炭开采和洗选业部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的6%。4%的煤炭等用于生活消费。相对于煤炭的消费结构来说,焦炭消费量在各个产业部门间的分布更为集中。85.3%的焦炭消费在黑色金属冶炼及压延加工业部门中;6.9%的焦炭消费在化学原料及化学制品制造业部门。
中国煤炭消费较高的几个产业部门主要产品的单位能耗同美国、日本进行比较,2003年,中国和日本水泥的综合能耗之比为1.41,吨钢的可比能耗之比为1.12,火电厂供电综合能耗之比为1.22;1994年,中国和美国原煤耗电之比为1.84。相对于工业节能水平较高的日本和美国来说,中国这几个主要的煤炭消费部门仍存在很大节煤潜力。
各类液体燃料消费
中国86.5%的原油消费在石油加工、炼焦及核燃料加工业部门;8.4%的原油消费在化学原料及化学制品制造业部门。50.9%的汽油消费在交通运输、仓库和邮政业部门;18.9%的汽油消费在其他服务业部门;6.3%的汽油消费在生活消费部门;6.2%的汽油消费在批发、零售业和住宿、餐饮业部门。81.9%的煤油消费在交通运输、仓库和邮政业部门部门;9.9%的煤油消费在其他服务业部门。45.7%的柴油消费在交通运输、仓库和邮政业部门部门;16.7%的柴油消费在农业部门;9.3%的柴油消费在其他服务业部门。27.4%的燃料油消费在交通运输、仓库和邮政业部门部门;26.9%的燃料油消费在电力、热力生产和供应业部门;12.4%的燃料油消费在非金属矿物制品业部门;9.2%的燃料油消费在石油加工、炼焦及核燃料加工部门;7.6%的燃料油消费在化学原料及化学制品制造业部门。各类液体燃料在产业部门间的消费也非常集中,这说明,各类液体燃料的节能工作可以主要集中在其消费量大的几个产业部门。
天然气消费
中国33%的天然气消费在化学原料及化学制品制造业部门;17.8%的天然气消费在石油和天然气开采业部门;17.0%的天然气消费在生活消费部门(用于生活消费);5.6%的天然气消费在非金属矿物制品业部门。
电力消费
中国14.8%的电力消费在电力、热力生产和供应业部门;11.3%的电力消费在生活消费部门(用于生活消费);10.2%的电力消费在黑金属冶炼及压延加工业部门;8.5%的电力消费在化学原料及化学制品制造业部门;5.9%的电力消费有色金属冶炼及压延加工业部门;5.7%的电力消费在非金属矿物制品业部门;5.4%的电力消费在其他服务业部门。电力的消费在产业部门间的分布相对平均。这说明,电力的节能工作涉及的行业较多,实施起来难度也较大。
三、可再生能源发展规划的减排效应
我国已公布的可再生能源中长期发展规划中,确定到2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量的比例为10%,到2020年可再生能源占到能源消费总量的15%。
至2006年底,中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤(不包括传统方式利用的生物质能),约占一次能源消费总量的8%,比2005年上升了0.5个百分点,其中水电为1.5亿吨标准煤,太阳能、风电、现代技术生物质能利用等相当于5000万吨标准煤。这为2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量的比例10%的目标迈出了坚实的一步。
假定2010年可再生能源占全国一次能源消费总量的比例为10%(比2005年增加了2.5个百分点),这些可再生能源全部用于替代一次能源消费中煤炭的消费,相当于2010年煤炭消费占全国一次能源消费总量的比例比2005年下降了2.5个百分点,而其他一次能源占全国一次能源消费总量的比例不变。
根据对中国各类能源消费量及其变动趋势分析、中国42个产业部门能源消费结构分析和中国各类能源消费排放二氧化碳的趋势分析,基于中国2005年能源投入占用产出表,在中国2010年实现可再生能源发展规划目标的条件下,可以测算42个产业部门因煤炭、石油和天然气消费而排放的二氧化碳量及可再生能源政策的减排效应(结果表1)。
由表1知,2010年,来源于煤炭消费的二氧化碳排放量中,排在前五位的产业部门及其占因煤炭消费而排放二氧化碳总量的比例分别是:电力、热力的生产和供应业,48.7%;黑色金属冶炼及压延加工业,8.9%;石油加工、炼焦及核燃料加工业,8.7%;非金属矿物制品业,7.7%;煤炭开采和洗选业,6%。
来源于石油消费的二氧化碳排放量中,排在前五位的产业部门及其占因石油消费而排放二氧化碳总量的比例分别是:石油加工、炼焦及核燃料加工业,51.7%;交通运输、仓储和邮政业,18.9%;化学原料及化学制品制造业,5.9%;农业,4%;其他服务业,4%。
来源于天然气消费的二氧化碳排放量中,排在前五位的产业部门及其占因天然气消费而排放二氧化碳总量的比例分别是:化学原料及化学制品制造业,33%;石油和天然气开采业,17.8%;生活消费,17%;非金属矿物制品业,5.6%;石油加工、炼焦及核燃料加工业,4.2%。
总的二氧化碳排放量中,排在前五位的产业部门及其占二氧化碳排放总量的比例分别是:电力、热力的生产和供应业,40.1%;石油加工、炼焦及核燃料加工业,15.7%;黑色金属冶炼及压延加工业,7.3%;非金属矿物制品业,6.7%;化学原料及化学制品制造业,6%。总的二氧化碳排放量高的部门基本上是来源于煤炭消费的二氧化碳排放量高的部门。
如果2010年全国一次能源消费的比例结构与2005年相同,没有新增的可再生能源对煤炭的替代,2010年二氧化碳的排放量将增加19561.11万吨。即2010年可再生能源政策的减排效应可减少19561.11万吨二氧化碳。
四、重点耗能行业节能的减排效应
1.钢铁、有色、化工、建材行业
国办发〔2008〕80号文件“国务院办公厅关于印发2008年节能减排工作安排的通知”中,对重点领域节能提出如下目标:继续推动钢铁、有色、化工、建材等重点耗能行业节能,提高能源利用效率。深入开展千家企业节能行动,力争全年实现节能2000万吨标准煤。这个节能任务相当于2005年钢铁、有色、化工、建材能耗的3.5%。根据测算,如果该目标可以实现,2008年将可减少4592万吨二氧化碳的排放量。
2.电力、热力的生产和供应业
根据对我国产业部门间煤炭消费结构的分析,2005年电力、热力的生产和供应业的煤炭消费量最多,占我国煤炭总消费量的43.9%。如果2008年电力、热力的生产和供应业的煤炭消费相对于2005年节能3.5%,则可节能3696.2万吨标准煤,可减少8486.5万吨二氧化碳的排放量。在相同的节能比例下,电力、热力的生产和供应业比钢铁、有色、化工和建材4个行业总的节能量和减排效果明显很多。
五、政策建议
1. 着重加强各类能源在某些重点行业的节能减排工作
依据测算结果,在按规划发展可再生能源的情景下,二氧化碳的排放量主要集中在几个产业部门,而且重点耗能行业的节能减排效果明显好于其他行业。建议煤炭的节能减排工作重点集中在:电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业和石油加工、炼焦及核燃料加工业。石油的节能减排工作重点集中在:石油加工、炼焦及核燃料加工业和化学原料及化学制品制造业。汽油、煤油、柴油、燃料油的节能减排工作重点集中在交通运输、仓储和邮政业。
2.加强清洁煤技术的研发与国际合作
根据可再生能源的发展规划,2020年可再生能源占到能源消费总量的15%。长期来看,可再生能源离未来替代传统能源与改善环境重任的角色还有很远的距离。我国可开采的煤炭资源比石油资源多一到两个数量级。大力发展清洁煤技术,用我国相对丰富的煤炭资源弥补石油等能源的不足,是可再生能源替代传统能源的发展过程中,解决我国能源和环境问题的可行选择。美国政府组织并支持对煤炭的洁净利用研究已有30多年的历史,已投入十几亿美元的经费,1986年开始实施洁净煤技术示范计划(CCTDP),2002年开始实施创新技术示范项目——洁净煤发电计划(CCPI)。中国和美国可以在该领域加强技术研发的合作与交流。南非在该领域也有很多成功的经验值得我国借鉴。
3.进一步修改和完善《可再生能源法》
20世纪70年代两次石油危机后,许多国家纷纷加强了能源立法。其中,《美国能源政策法2005》长达1720多页,不但内容非常充实,而且可操作性强,在将各项政策目标尽可能量化的同时,还制定出具体的财税措施、管理程序和奖惩办法。我国现行的《可再生能源法》是部指导性和原则性的法律,可操作性亟须改进。建议各相关部委和各省进一步出台与现行《可再生能源法》条款相匹配的细则;制定有关标准和规范(包括主机、部件、配件、可靠性、使用寿命等方面的标准,以及检测设施及质检手段的配套完善等),增强可再生能源法的可操作性。
4.增加我国对可再生能源的投入
目前,我国能源研究开发费用占GDP的比例非常低,只有日本的1/70、法国的1/30、美国的1/25,占全国研究开发费用比例也大大低于发达国家。由于缺乏足够的资金进行研究和开发,很多可再生能源的关键技术和设备依赖进口。建议将可再生能源的技术难点纳入国家自然科学基金、“973”、“863”和产业化攻关计划;同时将可再生能源的建设项目纳入各级政府的财政预算和计划。走一条自主研发和自主创新的道路。
刘秀丽 汪寿阳(作者分别系中国科学院预测科学研究中心副研究员,预测科学研究中心主任助理;中国科学院数学与系统科学研究院副院长,预测科学研究中心主任,研究员,博士生导师。
本项研究受中华人民共和国住房和城乡建设部课题“建筑节能标准对国民经济和社会发展影响的模型测算”、国家自然科学基金(70701034,60874119)、中国科学院数学与系统科学研究院院长科研基金和中国科学院知识创新工程重大项目(KSCX1-YW-09-04)资助。
尽管地层中的石油和天然气的蕴藏量不可能十分准确地估算出来,但据石油专家们的粗略估计:人类自1973年至1997年间向地球索取了大约5000亿—8000亿桶石油,占当时探明储量的85%。自那时以后,新发现的油田几乎使储量翻了一番。法国专家贾内西尼认为,“就目前已知的石油储量,这个数字约为1万亿桶,够人类消费36—40年(按目前的石油消费速度计算)”。除了这1万亿桶以外,有待发现的石油大约也有1万亿桶。这就是说,地下总共还有2万亿桶石油可供开采利用,可供人类消费近80年。
联合国国际能源局指出,目前已探明的石油储量开采到2020年不会有任何问题。世界最大的石油公司埃克森美孚公司认为,就目前探明的储量来看,即使再开采70年也不会到达底线。随着新油田的发现和勘探及开采技术的提高,人类使用石油的时间可能还会延长。
二、煤与天然气:天然气65年,煤169年
国内外权威机构发布的数据显示,在全球能源世界中,中国很多项目位居榜首,而这些“世界第一”勾勒出中国能源生产的绿色图景。
——中国是全球最大的可再生能源生产和消费国。
——中国是全球最大的可再生能源投资国。
——中国水电、风电、太阳能光伏发电装机规模居世界第一。
——中国核电在建规模居世界第一。
——中国是全球最大的新能源汽车生产和消费国。
当前,我国煤炭、石油等化石能源产量正在削减,但可再生能源生产健步如飞。国家发展改革委、国家能源局等发布的数据显示,2016年我国煤炭产量同比下降9.4%;原油产量同比下降7.3%;太阳能发电量同比增长69%;风力发电量同比增长29.4%。
1952年开始发布的《BP世界能源统计年鉴》被认为是全球能源世界的重要观察者。最新一期年鉴显示,2016年,中国(大陆)可再生能源消费量86.1百万吨油当量,同比增长33.4%,占全球可再生能源消费量的20.5%,成为全球最大可再生能源消费国。
BP集团首席经济学家戴思攀说,中国正引领着全球可再生能源加速发展。2016年中国贡献了全球可再生能源增长的41%,超过经合组织的总增量。最近10年间,中国可再生能源消费量的全球占比由2%提升至20.5%。
一名市民在上海市复旦大学附属儿科医院停车场内使用充电桩为其新能源车充电(1月5日摄)。 新华社记者 丁汀 摄
风电、太阳能等可再生能源,天生具有不稳定性。“在可再生能源生产快速发展的同时,中国驾驭和使用清洁能源的能力也走在世界前列。”甘肃风电技术中心主任汪宁渤说。在河西走廊,中国建成了世界上最大的千万千瓦级新能源集群控制系统示范工程,有效提高了风光电并网运行控制技术水平和消纳能力。这项成果入选2016年中美气候峰会成果展。
中国在可再生能源领域的重要地位,还体现在标准制定上。今年2月,天合光能向国际电工委员会提出的光伏领域一项新标准提案已正式发布。
项目负责人、常州天合光能公司高级主管肖桃云说,以前国际光伏产业标准制定的话语权主要掌握在欧美,如今,中国积极参与国际标准制定,未来将逐渐成长为全球光伏行业的创新引领者。
绿色清洁能源,就在你我身边
黑、大、粗,是长期以来能源留给人们的印象。然而,科技进步使得水能、太阳能、风能这些清洁能源,越来越深入走进我们的生活。
——绿色能源,让我们的城市天更蓝、空气更清新。统计显示,如今我国有超过四分之一的电力供应来自清洁能源发电。清洁能源在电力装机总比例中占比已超过三分之一。
在东海,海风吹着风机快速旋转。自2010年6月并网发电以来,位于上海浦东的东海大桥风电场已运行7年,累计发电量超过21亿千瓦时。
上海东海风力发电有限公司副总经理任浩瀚说,我国海上风资源远比陆上资源丰富。作为我国第一个国家海上风电示范工程,东海大桥风电场二期工程与相同发电量的燃煤电厂相比,每年可节约标煤7.7万吨。
——绿色能源,帮助中西部将“风”“光”资源转化为绿色财富。随着分布式能源应用推广,在荒漠、农田、牧场、鱼塘……太阳能光伏电站大力推广,荒漠戈壁里的无人区也可以变成能发电的“金山”。
在锡林郭勒大草原上,一座座巨大“风车”挥动着臂膀,将风能转变成电能传送上网。内蒙古是我国风能、日照的富集区,得益于绿色能源发展,“蒙电”源源不断外送。
随着应用模式不断创新,清洁能源的“人情味”越来越浓。甘肃通渭县马营镇村民刘军伟没想到,家门口的光伏板每年能给家里带来3000元的收入。当地政府实施的光伏扶贫项目,让贫困群体不仅能够使用清洁能源,还能从中获益。
随着技术进步,清洁能源在经济上的可行性越来越高。近5年,全球风电设备和光伏组件的价格分别下降了20%和80%,在一些国家和地区已经具备和化石能源竞争的能力。
我国可再生能源发展“十三五”规划提出,到2020年,风电项目电价可与当地燃煤发电同台竞争,光伏项目电价可与电网销售电价相当。
“新能源取代传统能源最终靠的是经济性和竞争力。”国家能源局监管总监李冶表示,目前中国的新能源装备制造技术和能力已达到较高水平,光伏、风电、储能等领域的规模发展和技术创新大幅降低了新能源成本,进一步提高了新能源市场竞争力。
不可回避的是,我国新能源发展过程中仍遇到不少困难和阻力。近年来风电、光伏等电源建设过快,但消纳能力建设开发不足,弃风弃光问题成为新能源发展道路上一大掣肘因素。
晋能清洁能源科技有限公司总经理杨立友说,缓解弃风弃光问题要从根源入手。一方面,提升电力就地消纳率,鼓励以电代煤、以电代油、以电代气等应用模式创新;另一方面,提高跨区域输电能力,将富余电力输向全国。
国家发展改革委近期表示,正会同有关方面加快推进电力体制改革,完善清洁能源优先发电计划,实施重点水电跨省区消纳工作方案,组织开展水火、风火等替代发电市场化交易,促进清洁能源多发满发和在更大范围内的消纳。
体现中国担当 贡献中国智慧
能源的开发利用,是全球治理的重要组成部分。发展绿色能源,体现了中国的担当。
中国积极参与、推动并签署了《巴黎协定》,是最早通过立法程序认定《巴黎协定》的国家之一,也是最早向联合国提交应对气候变化国别方案的国家之一。
中国提出,将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现,2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%至65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。
中国在可再生能源尤其是风能和太阳能光伏领域的领先地位和持续投入,无疑为这一目标的实现提供了强有力支撑。BP能源年鉴显示,2016年全球二氧化碳排放同比增长0.1%,而中国碳排放同比下降了0.7%。
戴思攀说,中国碳排放过去两年已经有所下降,这种趋势将是一种长期的、结构性的变化。
国家发展改革委能源研究所研究员周大地说,当前我国煤炭消费总量已越过峰值,呈现下降趋势。非化石能源在中国已进入商业化规模发展阶段,单位成本迅速下降。2017上海国际车展上,行人从展出的新能源车旁经过(4月19日摄)。 新华社记者 丁汀 摄
在推进国内能源结构绿色转型的同时,中国积极向外传播绿色低碳发展理念,很多国家因此受惠。
今年3月,晶科能源中标了阿布扎比的一个太阳能发电项目。阿布扎比水电局局长阿卜杜拉·哈巴比说:“该项目一旦建成,不但会成为世界单体最大的光伏电站,且上网电价将成为太阳能行业最有竞争力的价格之一。”
天合光能董事长高纪凡说,借助“一带一路”建设契机,中国可以帮助沿线国家和地区构建绿色低碳的能源利用体系。例如,中国正在推进的光伏扶贫模式,可以在“一带一路”沿线欠发达的无电力区推广,不仅能增加当地的电力供应,还能够给用户带来收益
行业主要上市公司:目前国内新能源行业的上市公司主要有隆基绿能(601012)、晶澳科技(002459)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)、晶科科技(601778)、长江电力(600900)和中国中车(601766)等。
本文核心内容:新能源行业市场规模、新能源行业发展现状、新能源行业竞争格局、新能源行业发展前景及趋势。
行业概况
1、定义
新能源又称非常规能源,一般指在新技术基础上,可系统地开发利用的可再生能源,包含了传统能源之外的各种能源形式。一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源则通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。新能源主要包括水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等。
根据国家统计局制定的《国民经济行业分类(GB/T
4754-2017)》,新能源行业被归入电力、热力生产和供应业(国统局代码D44)中的电力生产(D441),包含的统计4级代码有D4413(水力发电)、D4415(风力发电)、D4416(太阳能发电)、D4417(生物质能发电)、D4418(其他电力生产)。
2、产业链剖析
新能源行业上游产业主要包括太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源发电设备制造商,以及太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源的组件及零部件制造商。其中:新能源发电设备制造主要包括太阳能发电设备和风力发电机组、可再生能源发电设备等,目前这一领域领先的上市企业有特变电工(600089)、迈为股份(300751)和中国中车(601766)等组件及零部件制造主要包括电力和光伏组件、太阳电池芯片、太阳电池组件、太阳能供电电源、光伏设备及元器件制造等。目前这一领域领先的上市企业有晶澳科技(002459)、天合光能(688599)和通威股份(600438)等。
新能源行业中游作为整条产业链的重要环节,主要包含氢能、光伏发电、风电和水电等能源供应商该领域目前的代表上市企业有隆基绿能(601012)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)和长江电力(600900)等
新能源行业的下游产业主要包括新能源汽车、加氢站、充电桩和输变电等公共及个人应用领域。目前在新能源汽车行业,主要上市公司有比亚迪(002594)、上汽集团(600104)、广汽集团(601238)、东风汽车(600006)和北汽蓝谷(600773)等加氢站行业上市公司主要有蓝科高新(601798)、上海电气(601727)和美锦能源(000723)等电动汽车充电桩行业主要上市公司有特锐德(300001)、国电南瑞(600406)和万马股份(002276)等输变电行业上市公司主要有长缆科技(002897)、金杯电工(002553)和平高电气(600312)等。
我国新能源行业具体产业链布局如下图:
行业发展历程:行业处在突飞猛进阶段
新能源行业在促进社会经济可持续发展方面发挥了重要作用,根据我国“十五”规划至“十四五”规划期间,国家对新能源行业的支持政策经历了从“加快技术进步和机制创新”到“因地制宜,多元发展”再到“加快壮大新能源产业成为新的发展方向”的变化。
“十五”计划(2001-2005年)时期,国家层面提出加快技术进步和机制创新,推动新能源和可再生能源产业迅速发展从“十一五”规划(2006-2010年)开始,规划提出按照“因地制宜,多元发展”的原则,在继续加快小型水电和农网建设的同时,大力发展适宜村镇、农户使用的风电、生物质能、太阳能等可再生能源“十二五”(2011-2015年)时期,国家层面提出以风能、太阳能、生物质能利用为重点,大力发展可再生能源至“十三五”期间(2016-2020年),合理把握新能源发展节奏,着力消化存量,优化发展增量,新建大型基地或项目应提前落实市场空间到“十四五”时期,根据《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,国家在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面,对我国新能源行业的发展做出了全面指引。
行业政策背景:政策加持,行业发展迅速
近年来,国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了支持、规范新能源行业的发展政策,内容涉及新能源行业的发展技术路线、产地建设规范、安全运行规范、能源发展机制和标杆上网电价等内容,2014-2022年6月,我国新能源行业重点政策及政策解读汇总如下:
注:查询时间截至2022年6月20日,下同。
行业发展现状
1、新能源发电装机容量逐年上升
2017-2021年新能源发电装机容量呈逐年上升趋势。2021年,我国新能源发电装机容量达到11.2亿千瓦,占总发电装机容量的47.10%。其中,水电装机3.91亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦)、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、核能发电装机0.55亿千瓦、生物质发电装机0.38亿千瓦。
2、新能源发电量稳步增长
2017-2021年新能源发电量稳步增长,2021年,全国新能源发电量达2.89万亿千瓦时,较2020年增长11.63%,其中,水电13401亿千瓦时,同比下降1.1%风电6526亿千瓦时,同比增长40.5%光伏发电3259亿千瓦时,同比增长25.1%生物质发电1637亿千瓦时,同比增长23.6%。
3、新能源消费量分析
根据《bp世界能源统计年鉴》(2021)数据显示,2016-2020年,中国新能源消费量呈逐年上升的趋势,从2016年的16.2艾焦增长到2020年的23.18艾焦,复合年增长率达到9.37%。前瞻根据中国新能源行业发展态势初步核算得到,2021年中国新能源行业消费量约为25艾焦。
4、新能源行业消纳情况分析
2022年1月,全国新能源消纳监测预警中心发布2021年12月全国新能源并网消纳情况,其中风电利用率达到100%的省市有北京、天津、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、西藏、广东、广西和海南光伏利用率达到100%的省市有北京、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、广东、广西、海南、江西和湖南。
5、新能源发电占总发电比重逐年递增
根据中国电力企业联合会公布的数据显示,2017-2020年中国新能源发电占总发电比重呈逐年上升的趋势。2020年,中国新能源发电占总发电比重为34.9%,比2017年增长了5.3个百分点2021年,中国新能源发电占总发电比重达到35.6%,同比提高0.7个百分点。
行业竞争格局
因目前新能源行业可量化指标较多,故行业竞争格局中的区域竞争部分仅以:各省份可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重进行比较企业竞争格局以:2021年各光伏企业光伏组件出货量2021年各风力发电企业新增装机容量和累计装机容量进行对比2020年各水力发电企业水电装机总量及水电发电量进行对比。
1、区域竞争:青海、四川和云南位列新能源行业第一竞争梯队
根据2021年6月国家能源局发布的《2020年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》,30个省(区、市)中,可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重超过80%以上的3个,分别为青海、四川和云南40-80%的6个,分别为甘肃、重庆、湖南、广西、湖北和贵州20-40%的10个,分别为上海、广东、吉林、宁夏、江西、陕西、黑龙江、新疆、河南和内蒙古小于20%的11个,分别为浙江、福建、山西、安徽、辽宁、江苏、北京、海南、天津、河北和山东。
注:截至2022年6月22日,国家能源局尚未发布2021年全国可再生能源电力发展监测评价报告。
2、企业竞争格局分析
(1)光伏行业竞争格局
根据PV-Tech发布的《2021年全球组件供应商top10》,以光伏组件出货量来看,2021年光伏组件出货量前十名厂商中,中国企业包揽八席,隆基绿能、天合光能、晶澳科技依次位居2021年组件出货量全球排名前三,光伏组件出货量分别为38.52GW、24.80GW和24.069GW。据PV-Tech介绍,2021年全球光伏行业实现跨越式发展,光伏行业整体产能和出货量均超过190GW前十大组件供应商出货量超过160吉瓦,市场份额超过90%。
(2)风力发电行业竞争格局
中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2021年中国风电吊装容量统计简报》数据显示,新增装机容量方面,2021年中国风电市场有新增装机的整机制造企业共17家,新增装机容量5592万千瓦,排名前5家市场份额合计为69.3%,排名前10家市场份额合计为95.1%累计装机容量方面,2021年前5家整机制造企业累计装机市场份额合计达为57.3%,前10家整机制造企业累计装机市场份额合计达到81.8%其中,金风科技累计装机容量超过8000万千瓦,占国内市场的23.4%远景能源和明阳智能累计装机容量均超过3000万千瓦,占比分别为11.1%和9.6%。
(3)水力发电行业竞争格局
因存在严格的行政准入门槛、资金门槛和技术门槛等,目前,我国水电行业运营企业的数量不多,主要大型集团包括:长江电力、华能集团、华电集团、大唐集团、国家电投和国家能源等。根据企业的公开数据以及国家统计局数据计算,2020年按在水电装机总容量分析,长江电力的市场份额达12.32%,其余五大集团的市占率均在5-7.5%之间。按照水电发电量分析,长江电力的市场份额达16.75%,其余五大集团的市占率均在5.5-8.5%之间。
注:截至2022年6月22日,除大唐集团外的其他五大能源集团均为公布2021年社会责任报告,故此处仅以2020年数据为例,对我国水电行业市场竞争格局进行分析。
行业发展前景及趋势预测
1、“十四五”时期保障新能源发展用地用海需求,财政金融手段支持新能源发展
近年来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,成本快速下降,已基本进入平价无补贴发展的新阶段。同时,新能源开发利用仍存在电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足、土地资源约束明显等制约因素。2022年5月14日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》(以下简称“《实施方案》”)《实施方案》在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面做出了全面指引:
《实施方案》坚持统筹新能源开发和利用,坚持分布式和集中式并举,突出模式和制度创新,在四个方面提出了新能源开发利用的举措,推动全民参与和共享发展:
传统电力系统是以化石能源为主来打造规划设计理念和调度运行规则等。实现碳达峰碳中和,必须加快构建新型电力系统,适应新能源比例持续提高的要求,在规划理念革新、硬件设施配置、运行方式变革、体制机制创新上做系统性安排:
鉴于新能源项目点多面广、单体规模小、建设周期短等,《实施方案》立足新能源项目建设的规模化、市场化发展需求,继续深化“放管服”改革,重点在简化管理程序、提升服务水平上:
经过多年发展,我国已经形成了较为完善并具有一定优势的新能源产业链体系。新形势下,我国新能源产业必须强化创新驱动,统筹发展与安全,促进形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。为此,《实施方案》从提升技术创新能力、保障产业链供应链安全、提高国际化水平等方面支持引导新能源产业健康有序发展:
与传统能源相比,新能源能量密度较低,占地面积大。随着新能源规模快速扩大,土地资源已经成为影响新能源发展的重要因素。《实施方案》进一步强化新能源发展用地用海保障,通过明确用地管理政策、规范税费征收、提高空间资源利用率、推广生态修复类新能源项目等措施,推动解决制约新能源行业发展的用地困境:
“十四五”风光等主要新能源已实现平价无补贴上网,财政政策支持的方向和模式需要与时俱进,金融支持政策力度需要加大,进一步发挥财政、金融政策的作用。《实施方案》提出三方面政策举措:
2、“十四五”新能源行业发展趋势:基础设施建设能力显著提高,向国际一流水平迈进
作为绿色低碳能源,新能源是我国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分,对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示,在“十三五”的基础上,“十四五”期间可再生能源年均装机规模还将有大幅度的提升,到“十四五”末可再生能源的发电装机占我国电力总装机的比例将超过50%,据此,前瞻初步预测至2025年末,我国新能源装机容量可达到17亿千瓦,至2027年末,我国新能源装机容量或将达到21亿千瓦。
随着新能源装机量的稳步增长,预计至2027年我国光伏、风能、水能、火电等新能源发电量也将随之进一步高增,前瞻根据近年来我国新能源发电量以及新能源行业发展趋势初步预测至2025年末,我国新能源发电量可达到4.28万亿千瓦时,至2027年末,新能源发电量或将突破5.20万亿千瓦时。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》。