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现阶段电能替代四个问题探讨

时间:2017-03-23 15:57:46  来源:  作者:

 

能源替代在人类历史上不断地进行着,人类最早使用的能源是薪柴,是一种自然能源,可再生能源。为了寻求更高的能源经济效益,人类用煤炭替代薪柴。煤炭是化石能源,大气污染物和CO2排放量多,是最肮脏的能源,可当时环境和气候变化还不突出。这是人类历史上的第一次能源替代。紧接着的能源替代是用石油和天然气去替代煤炭。
煤炭、石油、天然气都是化石能源,石油、天然气都比煤炭干净,特别是天然气不仅比煤炭、石油干净,污染物排放量少,CO2排放量也少,而且资源量也比煤炭、石油要丰富得多,价格便宜。在资源紧张、环境污染、气候变化的三大挑战下,逐渐形成了两个替代,一个叫清洁能源替代,一个叫电能替代。下面主要讨论电能替代。
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                                                                                                                    原文首发于2017年第4期《电力决策与舆情参考》
                                                                                                         (本文转自“能源研究俱乐部” ID:nyqbyj  作者:朱成章
一、两个替代,还是一个替代?
现在有的专家名义上提实施两个替代,实际上主张一个替代。例如有的说,“资源紧张、环境污染、气候变化三大挑战,根源在于化石能源的长期大量开发使用,应对挑战的根本出路是加快发展、实施“两个替代”,即能源开始实施清洁替代,以风能、太阳能、水能等清洁能源发电替代化石能源发电;能源消费实行电能替代,以电代煤,以电代油,(有的还提出以电代天然气),电从远方来,来的都是清洁发电。”(《亮报》2016年7月14日第28版)。就是说:要用清洁能源发电来替代化石能源发电,用清洁能源发出来的清洁电力去替代煤炭、石油、天然气等一切化石能源消费,把两个替代合并成一个清洁能源发电来替代所有的化石能源。华北电力大学经济与管理学院院长牛东晓在《电能替代经济性分析》也持有同样的主张,牛东晓说,用电能替代,主要是指电力能源替代煤、油、气等常规终端能源,通过大规模集中转化来提供燃料使用效率,减少污染物排放,进行改善终端能源结构,促进环保的效果。
电能替代作为一种低碳环保发展方式,具有多方面的意义:1.保证国家能源战略安全,促进资源优化配置;2.调整能源结构,促进清洁能源发展;3.促进能源利用效率,减少污染物排放;4.保护环境,治理雾霾,推进生态文明建设和绿色发展。具体措施就是以电代煤,不仅要部分替代散烧煤,而是要替代所有的煤炭;以电代油,不仅替代部分燃料油,而是要求替代汽车用油还要替代所有的用油;不仅要替代煤炭石油,还要替代天然气。这个设想很伟大,但是这个设想是一种幻想,不现实。因为到现在为止,还没有人设想以风能、太阳能和水能等清洁能源发电在短时间内百分之百地替代化石能源,即使可以做到,其不菲的成本也是社会难以承受的。
我们在能源领域追求的是清洁、绿色、低碳,为此我们应当积极贯彻2014年习近平同志关于推动能源供给革命、建立多元供应体系的指示,他说:“立足国内多元供应保安全,大力推进煤炭清洁高效利用,着力发展非煤能源,形成煤、油气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系。”
国务院办公厅2014年发布的《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》把清洁能源替代战略归纳为四大战略——节能优先战略、立足国内战略、绿色低碳战略、创新驱动战略。在绿色低碳能源战略中阐述,“绿色低碳战略,着力优化能源结构,把发展清洁低碳能源作为调整能源结构的主攻方向,坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举,逐步降低煤炭消费比重,提高天然气消费比重,大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生能源和核电消费比重,形成与我国国情相适应、科学合理的能源消费结构,大幅减少能源消费排放,促进生态文明建设。”如果到2030年,清洁能源替代能达到60%,就是一个伟大的胜利,一是非化石能源比重达到20%;二是天然气包括其他气体能源达到20%;三是化石能源高效清洁利用达到20%。
清洁能源替代,电能替代一个也不能少,在现阶段,清洁能源替代比电能替代更为重要。
二、电能替代的电量“主要来自可再生能源发电”
《亮报》说:“电能替代的电量,主要来自可再生能源发电,以及部分超低排放燃煤机组。”(2016年6月1日《亮报》28版)。又说:“能源消费实施电能替代,以电代煤、以电代油,电从远方来,来的是清洁发电。”(2016年7月14日)。华北电力大学经济与管理学院牛东晓院长说:“以电代煤、以电代油,电从远方来,电从绿色来,是这个时代的需要和选择。”(牛东晓《电能替代的经济性分析》)。这些文章都强调电能替代的电量主要来自可再生能源发电。
那么我们来看一看统计数字,2015年我国全国发电量为56045亿千瓦时,风电发电量为1851亿千瓦时,太阳能发电量为383亿千瓦时,两者合计为2234亿千瓦时,为当年全国发电量的4%。国家发展改革委要求在“十三五”期间电能替代散烧煤及燃料油1.3亿吨标准煤,估计电能替代需耗电1万亿千瓦时,约为2015年全国发电量17.8%,风电、太阳能发电不可能成为电能替代的主力电源。风电、太阳能发电不仅数量少,主要分布在三北地区,且具有间隙性、随机性、没有其他电源配合,作为替代电源比较困难。
这一点在国家发展改革委等部门印发《关于推进电能替代的指导意见》总体要求的基本原则中指明,电能替代的电量“主要通过可再生能源和现有发电满足电能替代新增电量需求”。是说明电能替代的电量来源是可再生能源和火电(其实应当是煤电,不是火电,不包括天然气发电)。电能替代的电量不包括油电、天然气发电和核电。
三、这次电能替代要用多少电?
“电能替代”这个名词是从2013年才提出来的,历史还不长,有关的文件材料也不多,但不知道什么原因,讲电能替代只讲电能替代用了多少电?如2015年国家电网公司公布,该公司2015年电能替代消费750亿千瓦时电能,没有公布究竟替代了多少散烧煤、花了多少投资、补贴了多少钱?特别不愿意讲的是花了多少投资、补贴了多少钱。我看到有一篇文章说,北京市要替代300多万吨煤炭,要投资270亿元,每吨煤的替代投资是9000元。可是这次国家发展改革委等部门的《关于推进电能替代的指导意见》则不同,文件称2016~2020年,实现能源终端消费环节电能替代散烧煤、燃油消费总量约1.3亿吨标准煤,带动电煤占消费比重提高约1.9%,带动电能占终端能源消费比重提到约1.5%,促进电能占终端能源消费比重达到约27%。却不说要花多少投资、多少补贴、要耗费多少替代电量。
《中国能源报》2016年5月30日头版刊登《八部门联合印发〈关于推进电能替代的指导意见——电能替代全面推进〉》”一文中提到,国家电网公司在电能替代规划中要力争到2020年累计替代电量达到10000亿千瓦时。八部门电能替代规划是国网公司的翻版,且电能的热功当量是860千卡/千瓦时,10000亿千瓦时转换成标准燃料就是1.3亿吨标准煤。2016年6月1日《亮报》28版《推进电能替代共享绿色生活》一文中称:“预计新增电量消费约4500亿千瓦时,减排烟尘、二氧化碳、氮氧化物约30万吨、210万吨、70万吨。”新华社在《“十三五”我国将实现替代(散烧煤、燃料油)1.3亿吨标准煤》一文中称,“预计可新增电量消费4500亿千瓦时,减排烟尘、二氧化碳、氮氧化物约30万吨、210万吨、70万吨”。(转引自《中国电业》2016年6月上旬刊)。这些数字与《亮报》是相同的,这个数字与节约散烧煤、燃料油1.3亿吨相比,能效达3倍左右,因为电锅炉、电窑炉、电炉能效只有0.95。
官方不公布电能替代在2016~2020年究竟要消耗多少电量,民间就会想办法来弥补这个缺口,《亮报》称预计可新增电量消费4500亿千瓦时,只能算民间;新华社写到消息上就成了半官方,而谢国兴在《推进电能替代需因地制宜》一文中说,《关于推进电能替代的指导意见》提出,预计可新增电量消费4500亿千瓦时,则变成官方意见了。
官方不公布2016~2020年电能替代达1.3亿吨标准煤的散烧煤和燃料油究竟要消耗多少电量?我们从官方公布的可以提高电煤消耗1.9%来推算,推算结果只增加电煤消耗5000万吨标准煤。5000万吨标准煤用于发电,只不到2000亿千瓦时,显然“十三五”电能替代仅2000亿千瓦时是不够的。那么如何理解1.9%?是否电能替代所需电量主要来自风电、太阳能发电等可再生能源发电,再生能源发电部消耗电煤,所以“十三五”电能替代消耗的电煤不多,通过1.9%算不出电能替代所消耗的电量。
那么,带动电能占终端能源消费比重提高约1.5%,能否推算出确切的电能替代在“十三五”消耗了多少电量?同样存在困难。电能占终端能源消费比重提高1个百分点需要多少电量,各个年度不同,主要受终端能源总消费量有关,我试算了2011年至2014年的情况,按提高1.5%计算,2011~2012年需13000亿千瓦时,2012~2013年需5300亿千瓦时,2013~2014年需6800亿千瓦时,推算不出一个确切的数字。
实际上电能替代一直在进行着,从一百三十多年前有点开始不断进行着,国家发展改革委不发文也在进行着,不过那种替代是自然发生的,是没有国家投资,没有国家补助,悄悄地进行着,电力在终端能源中的消费比重在不断提高。现在提出一个电能替代计划,要用投资和电费补贴等来促使增加用电量,使得自然替代和补贴替代难以区分,造成电能替代电量消费虚高,电能替代用的投资、补贴超支。
四、现阶段电能替代的主力电源是煤电
在我国电能替代需求增长缓慢,电能普遍富裕的情况下,一般都有保风电、太阳能发电、水电等可再生能源发电,保核电站满发电,煤电放在拾遗补缺的位置,所以在发电装备利用小时数下降时,风电、光电、水电和核电降得不多,煤电降得最多。因而在电能替代时,最有增发电潜力的是煤电。现阶段电能替代的主力电源是煤电。
 
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