世界可再生资源和非可再生资源的现状和前景
一、世界能源消费现状和趋势
据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测,全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量,世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计,全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的,将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为,到2030年世界能源需求将增长60%,届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门,运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出,C02排放也将增多,减排温室气体是一个严峻的挑战。
国际能源署认为,中东将增加投资以扩增常规石油资源产能,非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用,氢能将有少量应用,可再生能源将有更大发展潜力。到2030年,替代能源尤其是可再生能源,不仅将成为不可或缺的重要能源,而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分,目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%,世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。
据预测,目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50,大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右,均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年,中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量,原油和天然气的生产则不能满足需求,特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约,提高能源利用效率,加快可再生能源的开发利用,对于中国来说既重要又迫切。
二、世界可再生能源发展趋势
世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。
从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用可再生能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。
风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%,可再生能源在能源消费中总的比例将达30%,无论从能源安全还是环境要求来看,可再生能源将成为新能源的战略选择。
三、世界部分国家可再生能源发展目标
2004年,美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%;到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%;到2020年将都提高到20%以上;到2050年,德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右,2020年分别达到20%和15%。
四、世界部分国家可再生能源利用进展
美国正在加大可再生能源研发和利用力度,2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元,其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划,克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里,安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。
德国新的《可再生能源法》,为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发,迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年,德国可再生能源发电量占总发电量的8%,年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%,太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划,2007年之前将生物燃料的产量提高3倍,使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂,年均生产能力达到20万吨,生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨,用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍,法国已出台一系列优惠措施,鼓励生物燃料的生产和消费。
英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口,设立了5000万英镑的专项资金,重点开发海洋能源。不久前,在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展,目前风电装机总量已达650兆瓦,可满足44万多个家庭的电力需求,近期还将建设10座类似规模的风电场。
日本官方报告,将从2010年正式启动生物能源计划,并与美国和欧盟共同开发可再生能源,建设500个示范区。预计将投资2600亿日元,而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。
其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家,越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》,编制了《可再生能源中长期发展规划》,将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部,政府全力推动可再生能源资源的开发利用,目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划,包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划,到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦,其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。
韩国煤炭生产消费利用分析
冯宇峰,蓝晓梅,张潇卓,王茜颖
(应急管理部信息研究院,北京市朝阳区,100029)
摘 要 系统地分析了韩国煤炭生产、煤矿安全、煤炭消费及进出口、低碳绿色发展与煤炭清洁利用等主要方面。目前韩国的生产煤矿只有5处,产能不足0.8 Mt/a;煤矿安全生产状况已得到极大改善,2018年百万吨死亡率0.8;2018年韩国煤炭消费总量为140.98 Mt,占一次能源消耗总量的29.3%,消费量位居世界第5,进口量位居世界第4,预测2023年韩国的煤炭需求将降至136.8 Mt,到2030年和2040年将分别降至95.0 Mt和71.0 Mt。认为,韩国在煤矿淘汰退出、海外煤炭资源开发以及煤炭清洁利用等方面的有益经验可供我国参考借鉴。
关键词 煤炭生产;煤矿安全;煤炭消费需求;低碳绿色发展;韩国煤炭工业
韩国能源极为贫乏,几乎没有任何化石能源储量,煤炭、石油、天然气等主要能源几乎都依赖进口,能源进口依存度从1981年的75%上升到2018年的93.7%。截至2018年底,韩国国内煤炭探明储量仅为326 Mt,可采储量126 Mt,几乎全部为无烟煤。韩国的煤矿全部为井工矿,2018年有5处煤矿进行生产,年产量不足0.8 Mt。目前,韩国煤炭进口量位居世界第4位,2018年韩国进口煤炭达142 Mt,澳大利亚、印尼、俄罗斯、加拿大和美国等为主要进口来源国[1]。韩国十分注重煤炭高效洁净利用,积极推进清洁高效燃煤发电、工业锅炉节能降耗以及低碳技术的研发和应用。
1 煤炭生产
20世纪90年代以来,韩国本国煤炭产量持续减少,目前仅有江原道和全罗南道2个地区生产煤炭。韩国的煤矿全部为井工矿,有国营和私营2种。随着经济的高速发展和能源需求的不断扩大,韩国煤炭工业在20世纪70年代中期达到巅峰,当时拥有350处煤矿,年产煤炭约24 Mt。从20世纪90年代起,韩国政府实施无烟煤工业合理化计划,关闭缺乏经济活力的小煤矿,短短几年时间里关闭了300多处小煤矿。截至2018年底仅有5处煤矿生产,其中国营煤矿3处、私营煤矿2处,生产规模大于0.5 Mt/a的4处,0.05 ~0.1 Mt/a的1处,煤矿从业人员数量也由20世纪80年代中期的近7万人降至2018年的2 490人。近年来,韩国国内煤炭产量持续下降,政府对煤矿采取的长期战略规划是:支持韩国煤炭公司对国外煤矿控股,大力退出本国煤矿。但为了不使国内唯一丰富的能源资源失去市场、丧失自给自足能力,政府仍会保留几个煤矿长期生产。韩国近40年国内煤炭产量如图1所示[2]。
图1 韩国近40年国内煤炭产量
2 煤矿安全生产
韩国煤矿全部为井工开采,平均开采深度约300 m,个别矿井开采深度达到600 m以上。由于煤层赋存复杂,地质条件恶劣,长期以来韩国煤矿难以实现机械化,生产效率较低。在政府推动下,韩国积极引进国外先进采煤技术和设备,使用斜井开拓,大断面巷道掘进,积极改善煤矿作业环境,推行煤矿现代化,生产效率得到明显提升。韩国近40年煤矿从业人员数量和人工工效变化趋势如图2所示。
图2 韩国近40年煤矿从业人员数量和人工工效变化趋势
随着煤矿生产技术条件和装备设施的改进以及煤矿的大量退出,韩国煤矿安全生产状况已得到极大改善。2018年,韩国煤矿生产事故死亡1人、重伤0人、轻伤5人,分别比1981年的194人、2 599人和3 364人下降99.5%、100%和99.9%;百万吨死亡率0.8、百万吨重伤率0、百万吨轻伤率4.2,分别比1981年的9.8、130.8和169.3下降91.8%、100%和97.5%,如图3、图4、图5所示。
图3 韩国近40年煤矿安全生产事故人数变化情况
图4 韩国近40年煤矿百万吨事故率变化情况
图5 韩国近40年煤矿生产安全事故主要指标变化情况
3 煤炭消费及需求预测
过去几十年中,由于钢铁和发电用煤的大量增加,韩国煤炭消费大大增加,2007-2017年煤炭消费量平均增长率为3.7%,2018年韩国煤炭消费量为126.13 Mtce(百万吨煤当量),成为全球第5
大煤炭消费国,仅次于中国、印度、美国、日本,煤炭进口位居世界第4。
(1)煤炭消费总量。煤炭是韩国的第二大消费能源,随着经济社会的稳步增长,韩国能源消费总量持续增加,煤炭消费总量也在不断增加,但近10年煤炭在韩国一次能源消费结构中的比例却相对比较稳定。2018年韩国煤炭消费总量达126.13 Mtce,占一次能源消耗总量的29.3%,其中无烟煤消费量为9.20 Mt,烟煤消费量为131.78 Mt。在煤炭种类消费方面,20世纪80年代以来,烟煤消费量迅速增加,无烟煤消费量有所减少,无烟煤消费量占煤炭消费总量的百分比由1981年的74.2%下降到2018年的6.5%,如图6所示[3]。
图6 韩国煤炭消费变化趋势
(2)主要用煤行业煤炭消费量。韩国煤炭消费主要为发电和钢铁业。近40年来,无烟煤消费骤减,主要集中在发电、工业、住宅和商业,20世纪80年代,住宅和商业无烟煤消费占无烟煤总消费的85%以上,从90年代开始,住宅和商业无烟煤消费急剧减少,而工业无烟煤消费稳步增加,近几年工业无烟煤消费量占无烟煤总消费量的70%以上。烟煤方面,发电和钢铁业一直是主要用煤行业,2018年发电用烟煤量占烟煤总消费量的68.9%,工业占31.1%,其中钢铁业用烟煤量占烟煤总消费量的26.3%,水泥业烟煤用量较为稳定,近年来始终保持在4~5 Mt/a。总体来看,烟煤消费量远大于无烟煤消费量,2018年烟煤消费量占煤炭消费总量的93.5%;发电和工业(主要为钢铁)用煤占比最高,合计占煤炭消费总量的90.0%左右,2018年发电用煤占煤炭消费总量的57.0%、工业用煤占33.9%。工业用煤当中,烟煤约占85%、无烟煤约占15%,烟煤消费主要来自钢铁业,如图7所示。
图7 韩国主要用煤行业煤炭消费量变化趋势
(3)煤炭需求预测。韩国是亚洲第四大经济体,但世界经济疲软和国际经贸摩擦导致其出口受挫,加之内需疲软、就业形势恶化、旅游收支逆差、贸易保护主义、新冠疫情等因素影响,韩国经济增长持续放缓,近年来韩国GDP年度增长率维持在3%左右,2019年跌至2%,为近10年来最低。此外,一些用电和耗煤行业增速放缓,2019年韩国制造业增速放缓至1.4%,较2018年下降2个百分点,建筑业下滑3.2%,民间消费增速仅1.9%,为2013年以来最低值。韩国经济研究院2019年发布研究报告称,2019-2022年韩国经济增长率将下降到平均2.5%,2023-2030年将下降到平均2.3%,2030年以后则将降为1.0%,报告还称,韩国潜在经济增长率下滑是由于供给部门的生产率低下。
同时,为应对气候变化和环境保护要求,韩国积极开展能源结构调整。2008年9月,韩国通过了“第一个国家能源基本计划”,制定了未来20年国家能源战略的具体目标和实施方案,到2030年将石油、煤炭等化石燃料所占比重由当时的83%降到61%[4]。2017年12月,韩国贸易工业和能源部(MOTIE)宣布了2030年可再生能源计划,将可再生能源在韩国能源结构中的比例从7%提高到20%。2019年6月4日,韩国国务会议确定了“第三个能源基本规划(2019-2040)”,目标将2040年该国的电力结构中可再生能源份额扩大到30%~35%,大幅降低煤炭发电比重。煤炭在一次能源消费的比重将由目前的30%左右大幅下降,预计2030年将再次降至15%~20%。然而近30年来韩国燃煤发电总量是上升的,其中燃煤发电占40%左右,2018年燃煤发电达261.3 TW·h,占总发电量的43.97%,如图8所示。
图8 韩国发电量及燃煤发电占比
据韩国能源经济研究所2019年下半年能源需求预测报告分析,由于新建燃煤电厂的引进效应逐步减弱、发电设施容量下降以及政府防尘政策、限制燃煤发电、核电复苏等原因,也将导致煤炭发电量大幅下降。同时,受钢铁等重点行业增长乏力的影响,工业领域煤炭消费也将大幅下降。因此,在发电和工业(主要为钢铁)用煤占煤炭消费总量近90%的韩国,随着工业用煤需求的持续低迷和发电用煤需求的大幅下降,煤炭整体需求将大幅缩减,2018-2023年,韩国一次能源需求总量将以平均每年1.5%的速度增长,到2023年一次能源需求总量将达到472.9 Mtce;煤炭需求量将以每年0.6%的速度下降,到2023年将降至120.28 Mtce,即136.8 Mt。此外,根据IEA 2019年世界能源展望报告推算,到2030年和2040年,韩国煤炭需求将分别降至95.0 Mt和71.0 Mt,且全部来自进口,按照这一预测,2030年和2040年韩国煤炭需求将分别比2018年下降32.6%和49.6%,年均下降率将达到2.0%以上,如图9所示[5]。
图9 韩国煤炭需求量预测
4 煤炭供应战略与进口
(1)扩大海外煤炭资源开发。为了保证矿产资源的稳定供应,韩国形成了以其政府支撑体系为中心,以有效的合作勘查机制为依托,并以高效开发过程为手段的资源竞争系统,积极推动在海外的资源开发和进口国的多元化。从1996年开始,韩国把目光投向海外市场,扩大海外煤炭资源的开发,政府每年制定年度海外开发推进战略,从金融、技术等方面鼓励和支持国内企业积极开拓国外市场,在不断激烈的国际竞争环境中,将煤炭资源源源不断地从世界各地引进国内。2008年韩国海外开发煤炭资源的进口量占进口总量的24%,2010年达到30%,2013年达到35%。截至2018年底,韩国在海外提供资金建设的煤电装机已达10 392 MW。目前韩国海外煤炭资源开发主要集中在澳大利亚、印尼、俄罗斯、越南、蒙古、加拿大等地,并逐步向东南亚和俄罗斯倾斜,开发地越来越全球化、多元化[6]。
(2)煤炭进口。韩国是世界上较为重要的煤炭进口国,韩国煤炭供应主要依赖进口,2018年韩国煤炭进口149.17 Mt,近几年煤炭进口占煤炭供应比例达99%以上。近年来韩国煤炭进口量始终保持在全球第4位,进口总量约占世界煤炭贸易总额的10%,如图10所示。
图10 韩国煤炭进口总量及增长率变化趋势
韩国煤炭进口主要来自澳大利亚、印尼、俄罗斯、加拿大、美国等国家。其中炼焦煤主要来自澳大利亚,2018年韩国从澳大利亚进口的炼焦煤占炼焦煤进口总量的1/2以上;动力煤主要来自澳大利亚、印尼和俄罗斯,2018年韩国从这3个国家进口的动力煤占动力煤进口总量的79.1%。近年来亚洲地区逐渐成为韩国煤炭进口的主要来源地,但韩国与中国的煤炭贸易额却呈现明显下降趋势。2018年韩国从我国进口炼焦煤仅0.479 Mt,占其炼焦煤进口总量的1.31%,从我国进口动力煤2.046 Mt,占其动力煤进口总量的1.94%。如图11、图12所示。
图11 韩国炼焦煤按国家进口量变化趋势
图12 韩国动力煤按国家进口量变化趋势
5 低碳绿色发展与煤炭清洁利用
韩国非常注重环境保护,从政府到企业、从生产到生活全面贯彻低碳发展理念,政府通过制定限制碳排放的相关政策和相关法律保障低碳经济的实施效果、加强对低碳绿色发展的财政投入,以逐步推进韩国低碳经济发展计划、应对气候变化,并取得了良好效果。煤炭方面,一方面致力于推动减少煤炭在能源消费结构中的比例,一方面大力发展煤炭清洁利用,以减少碳、硫化物和悬浮颗粒物的排放[7]。
20世纪90年代以来,韩国通过改善煤炭终端消费,实现消费向用电、热电联供和集中供热的转变,取得不俗成绩。2018年,韩国煤炭终端消费量46.36 Mtce,比1998年的25.73 Mtce增长80.2%,占煤炭消费总量的36.76%,比1998年的49.91%下降13.15个百分点。可以看出,尽管将煤炭直接作为燃料和动力的终端消费量大幅上涨,但煤炭终端消费占总消费的比重却明显下降,如图13所示。
图13 韩国煤炭终端消费变化趋势
终端能源消费中,电能占比持续提高,这也是韩国实施低碳绿色发展的一项重要成效。电能占终端能源消费的比重代表电力替代煤炭、石油、天然气等其其能源的程度,是衡量一个国家终端能源消费结构和电气化程度的重要指标。2018年,韩国电能占终端能源消费的比重达19.45%,分别比1998年的12.59%和2008年的18.15%提高了6.86和1.30个百分点,如图14所示。
图14 韩国电煤占终端能源消费的比重变化趋势
此外,为大力发展低碳绿色经济、减少碳排放量,韩国政府积极鼓励洁净煤利用技术的研发与应用,主要是纳入了国家《绿色能源产业发展战略》的整体煤气化联合循环发电系统(IGCC),此外还包括加压流化床燃烧、粉煤灰利用、燃烧后处理等项目。
6 对我国煤炭工业的启示
从煤炭工业的发展历程来看,韩国在煤矿淘汰退出、海外煤炭资源开发以及煤炭清洁利用等方面有很多有益做法可供我国参考借鉴。
(1)在煤矿退出方面,尽管两国煤炭工业发展模式有所不同,但政府对煤矿退出的力度和决心都很大。韩国煤矿退出给我国煤炭工业的有益启示主要体现在健全煤矿关闭政策法规、建立完善煤矿关闭技术规范、加大对关闭矿井的扶持力度和重视引导老矿区经济转型及矿工再就业等方面[8]。
(2)在海外煤炭资源开发方面,我国作为发展中国家,正处于大量消耗能源资源支撑经济高速增长的时期,不可能完全依靠本国资源和市场实现国家的现代化,必须参与全球资源配置。特别是煤炭资源,要在立足国内的同时,实施“走出去”战略,寻求和建立境外稳定的煤炭资源供应基地,为维护我国能源资源安全、保障我国国民经济可持续发展提供保障。一是建立专门管理机构,制定长期规划目标及相关政策;二是加强和完善对海外煤炭资源开发的经济援助制度;三是加强煤炭资源信息的收集及服务职能;四是积极开展资源外交战略,加强与煤炭资源所在国之间的合作;五是设立境外煤炭及其他矿产资源风险勘查开发专项资金或基金。
(3)实现碳达峰、碳中和是我国未来相当长一段时间内社会经济发展的重要主题。但“去碳”并不意味着“去煤”,节能降耗和煤炭清洁利用是有效途径。要全面贯彻绿色发展理念,将节约能源、降低能耗、减少污染、增加能效的基本思想贯穿煤炭开采、加工转换和利用整个过程。要限制劣质煤生产和利用,通过干燥、热解等提升低阶煤品质,扩大其应用范围。要严禁高硫、高灰煤直接燃烧,淘汰落后小火电,发展大容量、高参数发电机组和IGCC机组等等。
参考文献:
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Analysis of coal production, consumption and utilization in South Korea
FENG Yufeng, LAN Xiaomei, ZHANG Xiaozhuo, WANG Xiying
(Information Institute of Ministry of Emergency Management of the PRC, Chaoyang, Beijing 100029, China)
Abstract This paper systematically explained the specific contents of Korean coal in production, safety, consumption and demand, supply strategy and import, low-carbon green development and clean utilization.At present, there are only 5 coal mines in South Korea, with a production capacity of less than 0.8 Mt/a. The coal mine safety production situation has greatly improved, and the death rate per million tons in 2018 was 0.8. In 2018, South Korea's total coal consumption was 140.98 Mt, accounting for 29.3% of total primary energy consumption. Its coal consumption ranks fifth in the world and coal import ranks fourth in the world. Coal demand will fall to 136.8 Mt in 2023, and to 95.0 Mt and 71.0 Mt in 2030 and 2040, respectively. South Korea has many instructive experiences for reference in terms of coal mine elimination, overseas coal resource development and clean coal utilization.
Key words coal productioncoal mine safetycoal consumption demandlow-carbon green developmentkorean coal Industry
那么,2019年,中国的能源领域正在发生着哪些故事呢?
电力体制改革加快跨省电力交易扩大
2018年12月25日,国家电网公司召开发布会,明确下一步将着力抓好10项重点工作,不断把全面深化改革向纵深推进。
次日,国家发改委、国家能源局发布《关于请报送第四批增量配电业务改革试点项目的通知》,明确为加快向 社会 资本放开配售电业务,将继续组织开展第四批增量配电业务改革试点。
2018年12月27日,甘肃、山西电力现货市场试运行启动,由此拉开2019年我国的电力体制改革序幕。随着今年电力体制改革的推进,电力现货市场建设正进一步加快,跨省区电力交易规模正持续扩大。可以说,2019年我国电力体制改革取得标志性成果。有望取得关键突破。
油气体制改革加速管网独立取得突破
2018年,关于“油气管网独立、国家管道公司将成立”的消息频频传出。从国家对能源体制改革基本思路“管住中间,放开两头”来看,管网分离是油气体制改革的必由之路,此举有利于油气公司进一步深化混合所有制改革。要真正有效打破油气领域垄断,推动油气领域纵向产业链的市场化、专业化分工,首先要实现真正的油气与管网的分离,2019年是关键一年。
新能源车逆势上行氢能源是大势所趋
2018年经济下行压力较大,导致 汽车 销量一路走低,但新能源车却保持产销量持续高速增长。氢燃料电池 汽车 因其具有良好的环境相容性、能量转换效率高、噪音小、续航里程长、加注燃料时间短、无需充电等特点,被视为很有前景的清洁能源 汽车 。目前,国内用于示范的氢燃料电池 汽车 已达200余辆,累计运行里程10余万公里。2019年氢能源 汽车 产值将迎来高速发展期。到2030年我国氢能 汽车 产业产值有望突破万亿元大关。
天然气供需仍处紧平衡
中国已于2017年超过韩国成为世界第二大液化天然气(LNG)进口国,超越排名首位的日本已隐约在望。
2019年,国家层面为天然气保供做足了准备。天然气产量和供应量再创新高,储气能力建设进展明显,预计全年天然气增产100多亿方、增供300多亿方,冬季取暖期供应量与去年同期相比,日均增加约1亿方。预计2019年全年,天然气供应量将继续稳步增加,但随着治理大气污染、“煤改气”的继续推进,天然气供需仍将处于“紧平衡”状态。
光伏步入平价时代光储一体渐成趋势
在经历了前两年的突飞猛进后,维持新能源装机的可再生能源基金不堪重负,补贴缺口巨大。光伏的未来取决于是否能平价上网,降成本能力成为该行业核心竞争力。
2019年已经开始“以点带面”,开启光伏平价时代。随着储能技术的快速提升和成本的不断下降,“光伏+储能”将在未来能源领域扮演重要的角色,2019年有更多企业布局这一领域。
风电产业全年回暖海上装机稳步向前
2018年风电行业加快推动海上风电和分布式风电发展步伐,在此前连续两年装机量下滑的态势下,实现了局面的扭转。海上风电曾是行业发展的短板,经过3年多的发展,无论是在可开发资源量上,还是技术政策层面上,我国海上风电目前已基本具备大规模开发条件。目前,风电企业经历两轮周期洗礼,龙头企业的竞争优势十分明显。预计2019年风电装机规模将呈现全年回暖的状态,达到30GW左右的水平。
配额制艰难出台鼓励新能源发展
2018年末,国家能源局再次下发征求《关于实行可再生能源电力配额制的通知》意见函,这是继2018年3月、9月以来,配额制第三次征求意见。可以说,艰难出台的配额制将为新能源发展增添一大驱动力,从地方政府、电网公司的角度,形成新能源发电量、输电量的考核压力,从而鼓励新能源的发展。预计,2019年度配额指标将于上半年发布。
国网混改再提速特高压迎建设高峰
2018年9月,国家能源局下发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》。通知提到,将在2018年、2019年两年间核准9个重点输变电线路,共涉及“七交五直”12条特高压线路,这是继2012年大规模规划建设特高压之后的又一个建设高峰。2018年末,国家电网公司召开新闻发布会,宣布在前期增量配电、交易机构和抽水蓄能电站等混合所有制改革 探索 的基础上,继续加大“混改”范围和力度,推出向 社会 资本首次开放特高压建设投资等一系列举措。
值得注意的是,除国内市场打开外,特高压海外市场前景也十分广阔。一般而言,特高压建设周期在2年—3年左右时间,这意味着2019年会成为交货大年,2020年设备厂商或将迎来业绩高峰。
“三弃”问题有缓解新能源高质量发展
据国家能源局数据显示,2018年前三季度,可再生能源发电消纳情况持续好转,弃电量和弃电率保持下降趋势。预计2019年,全国可再生能源发电利用率进一步提升,弃电量和弃电率保持在合理水平,到2020年基本解决弃水弃风弃光问题。
促关联产业发展
煤化工市场重回快车道
在2018年12月召开的全国能源工作会议上,有关领导强调,科学有序推进煤制油、煤制气等示范项目。在国家能源安全和油价缓慢回升的形势下,煤化工市场正在重回快车道。目前,我国煤制油、煤制天然气等现代煤化工技术尚属新行业,煤化工项目投入和产出规模大,对带动关联产业发展和促进地方经济活力影响深远。同时,由于煤化工项目涉及水资源消耗、土地占用、环境污染,以及产品质量标准、定价、市场准入等问题,我国现代煤化工产业发展面临着产业政策不完善、重视不足等问题,一些核心技术、设备也受制于人。
但作为国家支持的能源行业发展方向,预计2019年,煤制油、煤制气产业政策将逐步完善。
本文为春节专题文章——“年度 科技 发展态势总结与展望”的第四篇能源篇。
世界能源领域2019年发展态势
全球油气供应安全风险大幅增加。 全球尤其是中东能源地缘政治冲突加剧,大大增加了油气供应的安全风险。4月,美国宣布终止对伊朗石油进口的制裁豁免,重启对伊朗原油出口的限制。7月,英国在直布罗陀海域扣押了伊朗油轮。随后,伊朗在霍尔木兹海峡查扣一艘英国油轮以示报复。9月,沙特阿美旗下的两处重要石油设施遭无人机袭击,原油产量一度锐减570万桶/日,引发了全球油价短期跳涨。此外,卡塔尔退出石油输出国组织“欧佩克”、叙利亚局势震荡也在一定程度上影响全球的油气供应安全。
动力电池梯次利用商业化加速。 德国大众集团推出一款新型移动充电站,其内部电能存储单元由二次回收的电动车动力电池组成,已在德国率先投放使用。日本本田 汽车 公司与美国电力公司(American Electric Power,AEP)展开合作,共同开发一个能够将废旧电动 汽车 电池集成至AEP电网中的新商业模式。中国北汽鹏龙、北汽新能源等企业合伙在河北省黄骅市实施了北汽鹏龙动力电池梯次利用及资源化项目。
世界能源领域2020年趋势展望
全球能源转型趋势愈发明显。 德国将逐渐停止以煤炭作为电力来源,并将可再生能源的发电比重从现在的38%提升至2030年的65%。法国能源部表示,到2030年要将可再生能源在法国能源结构中的比重提高到40%左右。韩国产业通商资源部公布《第三次能源基本计划》草案,提出力争到2040年将可再生能源占比提高到30%-35%,大幅降低煤炭发电比重。波兰公布2040能源政策草案,拟大幅增加核电和可再生能源在能源结构中的比例,以不断降低对煤炭的依赖。
可再生能源市场前景巨大。 国际能源署发布《可再生能源市场分析和2024年预期》报告称,从2019年到2024年,全球可再生能源装机将增加50%。美国能源信息署发布的《2019年度能源展望》报告指出,未来30年,可再生能源发电量(风力、太阳能、水力)将从2018年的5000亿千瓦时增加到2050年的1.5万亿千瓦时。欧洲风能协会发布《我们的能源,我们的未来》报告称,欧盟现在的海上风电装机容量是20吉瓦,到2050年欧盟海上风电装机容量要达到230至450吉瓦,比现有容量增长10倍以上。英国发布的《海上风电产业战略规划》提出,在2030年前将英国海上风电装机容量提高到3000万千瓦,将海上风力发电量提高到总发电量的30%。
先进核技术商业化应用加速。 根据麻省理工学院报告,先进、非常规的核反应堆将在2030年颠覆当前的核能行业。美国首座小型反应堆纽斯凯尔小堆将于2020年9月完成核管会的设计认证,并将于2026年下半年投入运行。俄罗斯首座浮动式核电厂“罗蒙诺索夫院士”号将于2020年4月开始全面投运。英国投资两亿英镑建造全球首个商用核聚变发电厂,并拟于2040年实现核聚变能源生产的商业化。加拿大启动核能研究倡议,加速推进小型模块堆的研发应用,并计划于2026年前在乔克河(Chalk River)建成首座小堆。
作者简介
张欢欢,国务院发展研究中心国际技术经济研究所 研究四室 研究助理
研究所简介
国际技术经济研究所(IITE)成立于1985年11月,是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构,主要职能是研究我国经济、 科技 社会 发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题,跟踪和分析世界 科技 、经济发展态势,为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号,致力于向公众传递前沿技术资讯和 科技 创新洞见。
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1.1 能源安全是最重要的战略目标
在当前全球气候变化的形势下,以及意识到不可再生资源总有一天会日渐耗竭的背景下,随着紧缺的石油资源问题突出,国际油价持续攀升、各国对能源资源安全关注程度也随之普遍上升。维护国家能源安全是当今世界各国面临的重大课题,无论是发达国家,还是发展中国家都将保障能源安全作为国家能源战略的首要目标。
发达国家人均能耗高,需要大量进口补充境内能源资源的短缺,因此,能源发展战略除了考虑本国的资源因素外,极为注重涉及到国外资源开发利用的国际因素影响,甚至关注其他国家能源需求变化对国际能源市场的影响及对自身的影响程度。在历年的石油危机后,针对当前石油资源紧张的形势,发达国家以其较充沛的经济实力逐渐加大石油战略储备力度,建立和加强战略石油储备是发达国家保障能源安全的主要措施。而且,由于国家的经济实力强,对能源发展战略的考虑既重视近期的能源供应安全问题,又重视长远的能源可持续发展。发展中国家在国际竞争中处于弱势,多偏重于建立当前自身的能源安全供应体系。能源资源充裕的发展中国家已认识到利用资源优势发展国家经济的重要性,逐步加大了国家对国外企业开采和资源输出的控制。菲律宾明确国家能源和经济安全的底线是“确保实现国家能源60%自给自足”。巴基斯坦战略目标明确,突出增加本土能源比重,减少对外进口依赖的重要性,并对落实目标,做出了详尽的项目规划。乌克兰在经历了能源供应危机后,能源战略更加强调节能降耗、提高能源自主供应能力的必要性。墨西哥强调能源立法,同时,要及时分析阻碍国家能源发展的主要障碍,进行能源战略调整。
石油战略储备曾是以石油消费为主的发达国家应付石油危机的最重要手段,作为保障石油供应安全的这一战略措施也逐渐为发展中国家所效仿。现在,具有一定经济实力的国家为减少供应风险,都开始着手石油战略储备。石油战略储备已超出一般商业周转库存的意义,更重要的是取得主动,避免受制于人,有利于稳定国内经济发展,增强国际竞争力。
各国能源战略最突出的变化特点就是以减少石油消费、减少进口能源依存度为主要目标。在当前可再生能源尚未能够实现全面替代的形势下,节能是实现这个目标最现实、收效最快的措施。历史上,发达国家曾以减少石油消费的战略赢得了更大的市场利益,在20世纪70年代石油危机的后的20年内,迫使石油价格处于甚至低于10美元/桶的低价运行时期。当前更加强调综合利用法律、经济和技术等手段鼓励节能,从开采、加工、运输、利用和消费等多环节深挖节能潜力,发展节能产业。为达到节能目的,利用市场和企业、消费者行为开发节能机械、节能汽车等;取消石油价格管制,主张由市场机制调节能源供求关系,对能源企业进行私有化改革,提高资源配置能力,加强勘探等措施。
各国经济持续发展和人民生活水准提高的要求,必将加大能源资源的消费量。如何减缓能源消费的增速,只有提高能源效率、加强节能。各国不同程度地采取立法、经济激励、政府补贴、自愿协议和广泛宣传等各种政策措施,并且相互借鉴有成效的举措,体现在各自的能源发展战略中。近年来全球气候变暖,生物多样性锐减,气候灾害频繁的形成与人类过度地消耗化石能源存在密切的因果关系。虽然能源给当代人的生活带来了一定的舒适和便利,但是全球能源消耗量持续增加的趋势不仅对世界能源供应是严峻的挑战,而且给全球减少温室气体排放带来巨大压力。当人类生存环境遭到严重破坏后,很难逆转。
越来越多的国家在制定本国能源战略和政策时,已将环境因素放在优先考虑的地位。不少国家的能源战略强调发展新能源替代化石能源和实现《京都议定书》的温室气体控制目标。在《京都议定书》建立的减、限排温室气体总量机制下,大气中温室气体排放空间凸显为一种稀缺性的经济资源,拥有了这种资源就等于拥有了温室气体排放权和经济发展空间。依据《京都议定书》的规定,可以出售多余的二氧化碳排放配额。美国为了国内集团利益拒绝批准《京都议定书》,俄罗斯于2004年11月批准了《京都议定书》。
由此可见,能源的战略选择不仅是能源本身的问题,也是经济利益的问题,环境保护和人类生存的问题。能源发展在经济发展的推动下,正越来越受到环境因素的制约,能源战略目标由单纯强调能源供应向3E(Energy,Economy,Environment)方向发展,即能源、经济与环境的协调发展转变。 各国的国家能源战略均加重强调实现保障能源安全需要全方位的措施,不过度依赖单一的能源形式,减少经济发展对石油、煤炭、天然气的依赖程度,战略的核心是安全、环境和效益。各国的能源战略都出现了“多元化”的宇样,其含义是非常深刻的:一是能源资源种类的多元化,这可以带来能源产业的繁荣,同时将促进能源科学技术的飞速发展;二是以保障石油安全为核心,积极开拓新的石油供应基地,实现能源进口渠道的多元化,并且各国都有意识地避开主要从中东地区进口的做法,将多元化进口的目标锁定在其他具有一定油气资源输出能力的拉美、非洲或东欧地区。三是关注全球资源状况,将资源开发重心由境内移向境外。无疑,这一策略的普遍采用,又必然将带来新的矛盾和问题。虽然对于能源资源出口国,是本国经济发展的太好契机,但是也会相应带来一些争端,如国内资源保护派的激烈反对,或者贸易国之间各种各样的资源争夺战,由此可能会引发出新的一类局势不稳定问题。
由于石油价格的暴涨,各发达国家的能源结构逐渐发生了变化。坚定不移地奉行能源多元化战略,积极寻求替代石油资源,开发核能、氢能和其他新能源,甚至适度发展国内的煤炭工业,以降低对进口石油的过度依赖程度。重新认识煤炭,加快洁净煤技术的研发和推广。
为确保能源供给的自主性,能源发展的可持续性,21世纪以来全世界已形成转变以石油为主的能源经济,积极开发可再生能源的新高潮。各国能源发展战略措施各有侧重,有的国家积极发展风电、有的国家积极发展核电,但都是以逐步替代油气资源为核心展开的一系列研究方案。可再生能源技术和清洁能源技术的创新将成为世界能源未来发展的制高点,世界能源市场将由目前的资源型转向未来的技术型,是一场更具竞争性的挑战。
从可再生能源发展的状况分析,欧盟是世界上最推崇发展可再生能源的国家集团,其发展可再生能源的战略是:在全面发展的同时,突出风力发电、太阳能发电、生物质液体燃料技术的开发和应用。发展可再生能源方面所采取的主要措施是:制定具体目标、落实经济政策、建立研发队伍、培育产业基础、建立市场氛围、鼓励企业竞争。目前欧洲已成为风力发电、光伏发电技术和市场发展的中心。
印度和巴西是发展中国家发展可再生能源的榜样。印度注重根据自身条件,寻找突破口,所采取的策略是:风力发电以市场换技术,市场规模和产业技术同步发展;适度发展太阳能;生物质能源则以解决农村能源为主;氢能研发有所投入,跟随国际潮流。巴西坚持能源多样化和多渠道,因地制宜发展生物质能源的能源发展战略:依靠水电和生物液体燃料资源优势,减少石油进口,保障国家能源安全,2004年的生物液体燃料产量达到了1500万t,处于世界领先地位,甚至出口生物质能源促进经济发展。
不但一个国家的不可再生能源资源是有限的,而且全球的不可再生能源资源也是有限。资源的有限性与各国能源战略区域向境外转移的特点,意味着国际间的能源资源争夺正在加剧。与过去不同,各国发展所面临的外部环境发生了重大的变化,不能再靠殖民地的方式掠夺资源。资源与市场的国际化,使各国政府意识到,必须加强与能源生产国的外交往来,保证能源供应的来源;同时,必须加强能源消费国之间能源合作,形成联盟,增强话语权,抵御能源价格的上涨。资源进出口国之间的外交关系、资源国之间的战略联盟(如OPEC)的合作以及资源进口国之间的战略联盟(如IEA)的竞争与合作关系更加微妙。突出体现在国际石油问题上,焦点集中在中东。为保障能源安全,能源外交成为能源消费国家21世纪以来的外交重点。各国能源战略普遍出现加强国际化的趋势。例如,韩国对内制定正确的能源政策;对外开展有效的能源外交,实施能源进口多元化。积极倡导区域间的能源合作,加强与产油国的谈判力度。非洲各国强调需要进一步加强团结和合作,协调各国能源政策,明确能源发展战略。无论是产油国还是消费国,积极推动国际合作都是十分必要的。油气出口是印度尼西亚的经济支柱,巩固与邻近国家间的互补合作机制成为国家能源战略的主要目标。
由于能源对国家社会经济发展和国计民生具有重要作用,能源的市场性质已从一般商品转为重要的战略商品,能源问题已呈现出日益全球化和政治化的趋势。由一国自主的能源发展向境外资源的拓展是各国能源需求数量和品种的要求,为避免国家之间对世界有限能源资源的恶性竞争,积极开展能源外交,将能源作为处理国际关系的重,要战略因素,强调能源生产大国之间以及消费大国之间的对话机制,发展多国的能源国际合作是十分必要的。而且,由此也将会进一步促进经济全球化的发展。
欧盟的能源战略就突出体现了以上国际能源战略的特点。欧盟的能源战略重点是保证“经济安全、国防安全、生活安全”,提出“保障能源供应、保护环境和维护消费者利益”的基本原则。在确保本国能源供应方面以节能和发展可再生能源和生物燃料为主要战略措施,加强能源共同体的建设。
欧盟各国的能源战略虽各具特点,但是总体上是一致的。例如,德国的能源战略锁定长远目标,从能源资源利用的经济效益出发,有效控制国内有限的能源资源开发;持续不断地节能;积极开发风能等可再生能源,占据能源新技术的制高点,实现传统能源的替代。能源进口多元化,石油储备法定化,保障安全供应。面对本国不可再生能源资源递减的趋势和全球气候变化的挑战,英国新的能源战略基点是低碳。强调在市场框架和政策相互影响下,培育市场竞争力,实现提高能源效率、发展可再生能源促进能源多样性的战略。能源技术的研发不局限于本国的能源资源,着眼于世界主要的能源应用技术,以实现未来的能源技术出口换能源资源进口的发展战略。法国立足国情,因地制宜地发展能源多样化,积极发展核电,提高能源供应独立性,实现安全供应。比利时的能源战略长远目标是使用更利于环保的能源,逐步向全部使用可再生能源过渡。波兰在长期能源战略目标下,针对当前问题,突出过渡期的能源战略重点。依据国家能源法,明确政府与企业的职责,国家财政将不直接参与能源项目投资,只在法律和税收政策、贷款担保等方面为企业提供支持。美国能源战略的核心是提高能源供应自主性,突出特点是一个具有长期性和综合性的国家战略。战略目标明确,并辅有相应详细的政策和对策目标、措施,易于操作、监管。实际上,美国能源战略还有一个极为重要内容就是充分开发利用全球的油气资源。观察美国国家外交战略圈,几乎囊括了地下埋藏着丰富的石油等战略资源的国家,特别是中东地区。在不断努力巩固海外石油来源的同时,逐渐明确要减少对石油的依赖。发展新技术,包括燃料的替代技术和设备的更新技术。
能源战略和政策是日本政府一贯的工作重点,能源战略的稳定性促进能源政策的有效实施。虽然日本能源资源贫乏,目前日本一次性能源的自给率不足20%,但是政府立足于技术创新致力节能,成立“节能中心”,健全能源管理体系,指导国民和企业的节能以及节能技术的研究开发,积极发展太阳能等新能源;着眼于全球能源资源的利用,坚持实施以保障能源安全为重点的外交策略,以及国内企业联合一致对外,参与国际竞争的做法,不断提高开发国外石油资源的份额。随着社会经济的发展和外部环境的变化,日本不断完善能源构成多样化、进口多元化和以石油储备为依托的能源战略,从政治、外交、经济、科技等全方位考虑能源战略的发展,确保了自身能源的长期安全供给,保障了国家的经济安全,并使得日本成为世界能源效率最高的国家。俄罗斯能源发展战略制定经历了较长的时间。能源战略目标明确,所关系到的对象明确。能源区域发展具有地域资源特点,相应的能源政策针对性强,每一种能源,如石油、天然气、煤、电能(包括核能和热能)、能源输送等的发展预测都提出了经济体制改革问题以及为实现改革所应该创造的必要条件。同时,指明了能源工业和其他工业部门的相互关系,能源工业科技和创新的重要意义。并且明确了能源战略实施系统,包括:联邦政府行动计划,实施国家能源政策的指标体系,原有相关规划的修订,利用国家信息资源建立的能源战略实施监控系统。实现可持续发展已经成为世界各国的共同课题,而对人口众多的中国来说,具有更大的特殊性和挑战。为实现全面建设小康社会的目标和应对能源长远发展遇到的严峻挑战,我国采取正确的能源战略具有决定性意义。只有实现可持续发展的能源战略,才能保证在“能源消耗最少,环境污染最小”的基础上,实现经济社会快速发展和人民,水平的提高。我国必须汲取西方发达国家的成功经验,学习其他发展中国家根据具体国情发展的经验,建立符合中国特色的、能源效率不断提高和环境保护日益加强的中、长期可持续发展能源战略。