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研究報告 | 新時代煤炭能源主體地位的新特征
字號:[    ] 發布時間:2020-09-08 14:09:08 來源:《電力決策與輿情參考》

  煤炭是我國的主體能源,一直在能源生產和消費結構中占據主導地位。在當前全球能源轉型的大背景下,多國陸續列出“棄煤”時間表,如法國計劃于2021年關閉所有的燃煤電廠,英國決定于2025年前關閉所有的煤電設施,芬蘭決定到2030年實現全面禁煤,荷蘭將在2030年前禁止煤電,德國最遲將于2038年關閉所有燃煤電廠。

  當前,已有諸多學者論證了中國燃煤電廠退出的可行性,但在煤炭全產業鏈深入調研訪談的基礎上,本文研究團隊認為,從資源量、開發利用條件、能源系統穩定性等方面綜合來看,在未來相當長時期內,煤炭仍將是中國最穩定、最可靠的基礎能源。

  一、長期以來煤炭是中國的主體能源

  近年來煤炭占能源生產和消費的比重持續下降,但仍處于主體能源地位。從生產側來看,改革開放以來我國一次能源生產總量整體呈持續上升態勢,其中原煤占一次能源的比重在2011年達到81.9%的歷史高位之后迅速降低,但目前占比仍處于75%左右(按電熱當量法計算);從消費側來看,煤炭占能源消費總量的比重也處于65%左右(按電熱當量法計算),煤炭的能源主體地位仍舊牢固。

  終端能源電氣化是能源轉型的主要方向,煤炭資源是電力生產的主體。世界能源發展經驗表明,伴隨著經濟社會的不斷演進,電力在各國經濟社會發展中發揮著至關重要的作用,電能的增長遠遠超過終端能源的增長,電氣化水平持續提升。世界所有國家或大多數電氣化國家在經濟社會發展過程中均存在兩個共同的規律,即電氣化的作用日益擴大以及電能在能源結構中的影響不斷增強。煤炭資源對推進我國能源“電氣化”轉型作用顯著,數據顯示,用于發電的煤炭消費占煤炭消費總量的比重由改革開放初期的20%左右提高至當前的50%左右,火電發電量占全國發電量的比重仍高達70%左右。

  二、新時代煤炭能源主體地位的新特征

  黨的十九大報告明確指出中國的發展進入了新時代,按照五大發展理念的要求,綠色發展、低碳發展是中國能源革命的重要方向,煤炭資源占能源生產/消費的比重將快速下降。

  基于本文研究團隊開發的“中長期經濟與能源電力供需預測模型體系”預測,當前煤炭占比已經到達了峰值平臺區,2030年前占一次能源比重將降至50%以下,與之相對應的是非化石能源占比則持續提升,預計在2035~2040年取代煤炭成為最大的一次能源品種。諸多研究機構也判斷煤炭將不再是中國的能源主體。

  我們認為,不能以煤炭占比的降低為依據對主體能源的變更進行武斷判斷,新時代煤炭仍然是中國的主體能源,將體現出三個新特征:一是由“數量型”主體向“靈活型”主體轉型;二是由“單一化”利用向“多元化”利用轉變;三是由“淺綠色”發展向“深綠色”發展推進。具體來看:

  (一)由“數量型”主體向“靈活型”主體轉型,降低能源轉型的經濟成本

  煤炭在能源系統中占比下降的趨勢不可逆轉,“數量型”主體將逐步向非化石能源過渡。煤炭將逐步向“靈活型”主體轉變,主要考慮其對能源系統穩定的間接“外部性”貢獻是無可替代的。非化石能源固有的特點是不能連續穩定供電,同時大規模儲能的經濟性劣勢較為明顯。為了兼顧能源轉型的系統穩定性和經濟性目標,煤炭將由“數量型”主體向“靈活型”主體轉變,具體來說消納風電、光伏等可再生能源需要煤電等可調節機組更為經濟地提供容量備用服務和快速爬坡服務,消納水電等可再生能源需要煤電等可調節機組更為經濟地提供季節性容量備用。

  (二)由“單一化”利用向“多元化”利用轉變,提升能源轉型的安全水平

  能源安全直接影響國家安全、可持續發展以及社會穩定。《BP世界能源統計年鑒》數據顯示,2018年中國石油對外依存度達72%,天然氣對外依存度達45.2%,中國的能源安全問題已經引起了國內經濟界、能源界人士的廣泛重視。在“富煤、缺油、少氣”的能源資源稟賦約束下,實現能源品種之間的替代轉化就顯得極為重要。

  煤炭資源將由主要作為燃料向原料和燃料并重轉變,當前我國現代煤化工發展已經取得長足進展,技術發展水平呈現出“部分并跑、個別領跑”的良好局面,示范項目及生產裝置的運行水平不斷提高,煤替石油、天然氣潛力可觀。有研究按照國家確定的現代煤化工有序發展基調測算,按照發展規模及項目投產水平,2020年煤制石油將降低石油依存度近2個百分點;煤制天然氣將降低天然氣依存度近3個百分點。

  (三)由“淺綠色”發展向“深綠色”發展推進,服務能源轉型的清潔低碳

  煤炭的大規模開發利用具有潛在的環境影響風險,一方面由于煤中的主要成分(煤炭組成主體是有機質且多為高分子,構成煤中有機高分子的主要元素幾乎涵蓋元素周期表,常量元素一般指 C、H、O、N、S 五種)轉化向外界環境釋放大量的有害污染物,另一方面由于煤中的一些微量環境影響元素富集或在利用過程中富集到燃燒廢棄物中,最終對環境造成負面影響。

  煤炭清潔高效利用已提倡多年,當前我國煤炭行業清潔低碳發展成效顯著,火電全行業超低排放改造比例已經達到80%以上,煙氣PM、二氧化硫和氮氧化物排放完全達到了國際上最嚴環保標準的要求,典型煤化工示范項目實現了廢水的近零排放,固體廢棄物的資源化利用。

  下一步要將“循環經濟”貫穿煤炭生態環境保護全流程。實施源頭控制,提倡資源的綜合利用,把上游的污染物作為下游的原料,提高資源的利用效率,增加資源的利用等級,減少污染物的排放。轉變傳統“資源—產品—廢物—治理”的線性治理模式,構建“資源—產品—再生資源”的非線性模式,促進污染排放“設計引領、前端控制、上下協同、產業互補”,實現全產業鏈統籌銜接和高碳能源低碳化。

  原文首發于《電力決策與輿情參考》2020年8月14日第32期

  (來源:微信公眾號“能源研究俱樂部” ID:nyqbyj 作者:孫祥棟 張勃等)

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