二、我國中長期電力供應預測
(一)煤電發展能力
煤炭是我國的主體能源,占一次能源消費總量的70%左右。2012年我國煤電裝機規模已達7.58億千瓦,占總裝機的66.2%;煤電發電量3.68萬億千瓦時,占總發電量的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保持以煤電為主的電源結構。未來我國煤電發展必須走綠色環保的可持續發展道路。煤電的發展能力主要考慮氣候變化、環境保護、煤炭產能三個因素影響。
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展面臨巨大的壓力。電力行業是碳排放的重要領域,我國燃煤發電碳排放占全國碳排放總量的將近一半。經測算,未來我國二氧化碳年排放總量將在2030年間達到107-120億噸左右的峰值,其后隨著經濟技術進步,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年燃煤發電量可達到7-8萬億千瓦時,折合煤電裝機規模14-16億千瓦;2050年為7.3-8.4萬億千瓦時,折合煤電裝機規模15-17億千瓦。
2、環境保護
燃煤發電產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,電力行業排放量占45%。預計未來二氧化硫排放總量將呈現穩步下降趨勢。經測算,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年燃煤發電量可分別達到9.1-10.1萬億千瓦時、12.5-13.9萬億千瓦時。
3、煤炭產能
2011年我國原煤產量35.2億噸,同期煤炭凈進口1.68億噸。未來我國煤炭生產將按照“控制東部、穩定中部、開發西部”的原則進一步增加產能,預計遠景我國煤炭產能將達到48-51億噸,再計及2-3億噸的凈進口規模,預測遠景我國煤炭產能約為50-54億噸。按照電煤比例60%-70%情況測算,2030年燃煤發電量可達到6.3-7.3萬億千瓦時,2050年燃煤發電量可達到6.9-8.1萬億千瓦時。
因此,綜合考慮氣候變化、環境保護、煤炭產能三個因素,推薦2030年燃煤發電量上限按6.2-7萬億千瓦時、煤電裝機按12.5-14億千瓦考慮;2050年燃煤發電量上限按7-7.5萬億千瓦時、煤電裝機按14-15億千瓦考慮。
(二)天然氣發展能力
天然氣是一種優質、高效、清潔的低碳能源,利用天然氣發電是優化和調整我國電源結構、促進節能減排的重要發展方向。2012年我國氣電裝機3827萬千瓦,僅占總裝機的3%。我國常規天然氣資源貧乏,但頁巖氣等非常規天然氣儲量豐富,開發潛力巨大。未來隨著勘探技術的進步以及頁巖氣開發條件的成熟,我國天然氣產量將不斷增長。到2030年前后,我國天然氣產量將有望達到3000億立方米、2050年天然氣產量將達到3500億立方米。再計及2000-2500億立方米的進口規模,預計遠景我國天然氣供應能力將達到5500-6000億立方米。按此計算,2030年天然氣供應可支撐發電量約為0.42萬億千瓦時,裝機約1億千瓦;2050年可支撐發電量約為0.52-0.57萬億千瓦時,裝機約1.2-1.3億千瓦。
(三)核電發展能力
發展核電是解決我國未來電力供應的重要途徑。我國核電起步較晚,現有規模僅1257萬千瓦,受日本福島核電事故的影響,保證核電安全、優化核電規模和布局是我國核電發展的重要問題。
隨著乏燃料發電等技術的發展,鈾資源已不再構成我國核電發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、水文氣象、環境保護、人口密度等眾多因素的要求更為嚴格,廠址資源將是我國核電發展的最主要影響因素。根據已進行的選址工作,現有廠址資源可支撐核電裝機1.6億千瓦以上;通過進一步選址勘察,可滿足3-4億千瓦的裝機規模。
(四)水電發展能力
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。積極開發水電是保障我國能源供應、促進低碳減排的重要手段。我國水力資源理論蘊藏量年電量為60829億千瓦時,平均功率為69440萬千瓦;技術可開發裝機容量54164萬千瓦,年發電量24740億千瓦時;經濟可開發裝機容量40179萬千瓦,年發電量17534億千瓦時。至2012年底,我國水電裝機容量約為24890萬千瓦,東部水電已開發完畢,中部水電開發程度也已將近八成。遠景年,水電資源是制約我國水電發展的最主要因素,水電發展上限可按5億千瓦考慮。
(五)風電發展能力
我國陸地50米高度處3級及以上風能資源潛在開發量為23.8億千瓦,主要分布在新疆、內蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等地區;近海5-25m水深范圍內風能資源潛在開發量為2億千瓦,主要分布在東南沿海及附近島嶼。
我國風電已進入大規模發展階段,截至2012年底,我國風電并網裝機規模達6083萬千瓦,居世界第一。風資源的大規模集中開發帶來電力系統消納問題,尤其是我國風資源豐富地區的地理位置相對偏遠,消納問題更加突出。因此,電網消納能力是制約風電發展的最主要因素。結合我國當前運行實際,以風電發電量占全部發電量的10%作為消納條件,飽和年可消納風電裝機規模約為7億千瓦。
(六)太陽能發展能力
我國陸地表面年太陽輻射能約相當于17000億噸標煤。太陽能的分布有高原大于平原、內陸大于沿海、干燥區大于濕潤區等特點。
太陽能發電發展受消納能力限制,預計飽和年可消納規模在2億千瓦左右。
(七)中長期發電規模及結構
綜合考慮各種發電裝機類型,2020年我國電力裝機將達到18億千瓦左右,其中煤電、氣電等化石能源裝機約占2/3,水電、核電、風電等非化石能源裝機約占1/3;2030年電力裝機將達到25-28億千瓦,化石能源裝機約占50%-60%、非化石能源裝機約占40%-50%。
到2050年,我國發電量的飽和規模將達到13.1-14.3萬億千瓦時左右。化石能源發電量占57%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源發電量占43%左右。人均發電量達到9034-9862千瓦時,與韓國、臺灣水平相當,約為美國水平的70%。對應的裝機飽和規模約為32-34億千瓦,其中化石能源裝機規模占47%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源裝機規模占53%左右。人均裝機2.3千瓦/人,與日本當前水平相當,約為美國的70%,高于英法德等歐洲國家。
(一)煤電發展能力
煤炭是我國的主體能源,占一次能源消費總量的70%左右。2012年我國煤電裝機規模已達7.58億千瓦,占總裝機的66.2%;煤電發電量3.68萬億千瓦時,占總發電量的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保持以煤電為主的電源結構。未來我國煤電發展必須走綠色環保的可持續發展道路。煤電的發展能力主要考慮氣候變化、環境保護、煤炭產能三個因素影響。
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展面臨巨大的壓力。電力行業是碳排放的重要領域,我國燃煤發電碳排放占全國碳排放總量的將近一半。經測算,未來我國二氧化碳年排放總量將在2030年間達到107-120億噸左右的峰值,其后隨著經濟技術進步,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年燃煤發電量可達到7-8萬億千瓦時,折合煤電裝機規模14-16億千瓦;2050年為7.3-8.4萬億千瓦時,折合煤電裝機規模15-17億千瓦。
2、環境保護
燃煤發電產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,電力行業排放量占45%。預計未來二氧化硫排放總量將呈現穩步下降趨勢。經測算,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年燃煤發電量可分別達到9.1-10.1萬億千瓦時、12.5-13.9萬億千瓦時。
3、煤炭產能
2011年我國原煤產量35.2億噸,同期煤炭凈進口1.68億噸。未來我國煤炭生產將按照“控制東部、穩定中部、開發西部”的原則進一步增加產能,預計遠景我國煤炭產能將達到48-51億噸,再計及2-3億噸的凈進口規模,預測遠景我國煤炭產能約為50-54億噸。按照電煤比例60%-70%情況測算,2030年燃煤發電量可達到6.3-7.3萬億千瓦時,2050年燃煤發電量可達到6.9-8.1萬億千瓦時。
因此,綜合考慮氣候變化、環境保護、煤炭產能三個因素,推薦2030年燃煤發電量上限按6.2-7萬億千瓦時、煤電裝機按12.5-14億千瓦考慮;2050年燃煤發電量上限按7-7.5萬億千瓦時、煤電裝機按14-15億千瓦考慮。
(二)天然氣發展能力
天然氣是一種優質、高效、清潔的低碳能源,利用天然氣發電是優化和調整我國電源結構、促進節能減排的重要發展方向。2012年我國氣電裝機3827萬千瓦,僅占總裝機的3%。我國常規天然氣資源貧乏,但頁巖氣等非常規天然氣儲量豐富,開發潛力巨大。未來隨著勘探技術的進步以及頁巖氣開發條件的成熟,我國天然氣產量將不斷增長。到2030年前后,我國天然氣產量將有望達到3000億立方米、2050年天然氣產量將達到3500億立方米。再計及2000-2500億立方米的進口規模,預計遠景我國天然氣供應能力將達到5500-6000億立方米。按此計算,2030年天然氣供應可支撐發電量約為0.42萬億千瓦時,裝機約1億千瓦;2050年可支撐發電量約為0.52-0.57萬億千瓦時,裝機約1.2-1.3億千瓦。
(三)核電發展能力
發展核電是解決我國未來電力供應的重要途徑。我國核電起步較晚,現有規模僅1257萬千瓦,受日本福島核電事故的影響,保證核電安全、優化核電規模和布局是我國核電發展的重要問題。
隨著乏燃料發電等技術的發展,鈾資源已不再構成我國核電發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、水文氣象、環境保護、人口密度等眾多因素的要求更為嚴格,廠址資源將是我國核電發展的最主要影響因素。根據已進行的選址工作,現有廠址資源可支撐核電裝機1.6億千瓦以上;通過進一步選址勘察,可滿足3-4億千瓦的裝機規模。
(四)水電發展能力
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。積極開發水電是保障我國能源供應、促進低碳減排的重要手段。我國水力資源理論蘊藏量年電量為60829億千瓦時,平均功率為69440萬千瓦;技術可開發裝機容量54164萬千瓦,年發電量24740億千瓦時;經濟可開發裝機容量40179萬千瓦,年發電量17534億千瓦時。至2012年底,我國水電裝機容量約為24890萬千瓦,東部水電已開發完畢,中部水電開發程度也已將近八成。遠景年,水電資源是制約我國水電發展的最主要因素,水電發展上限可按5億千瓦考慮。
(五)風電發展能力
我國陸地50米高度處3級及以上風能資源潛在開發量為23.8億千瓦,主要分布在新疆、內蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等地區;近海5-25m水深范圍內風能資源潛在開發量為2億千瓦,主要分布在東南沿海及附近島嶼。
我國風電已進入大規模發展階段,截至2012年底,我國風電并網裝機規模達6083萬千瓦,居世界第一。風資源的大規模集中開發帶來電力系統消納問題,尤其是我國風資源豐富地區的地理位置相對偏遠,消納問題更加突出。因此,電網消納能力是制約風電發展的最主要因素。結合我國當前運行實際,以風電發電量占全部發電量的10%作為消納條件,飽和年可消納風電裝機規模約為7億千瓦。
(六)太陽能發展能力
我國陸地表面年太陽輻射能約相當于17000億噸標煤。太陽能的分布有高原大于平原、內陸大于沿海、干燥區大于濕潤區等特點。
太陽能發電發展受消納能力限制,預計飽和年可消納規模在2億千瓦左右。
(七)中長期發電規模及結構
綜合考慮各種發電裝機類型,2020年我國電力裝機將達到18億千瓦左右,其中煤電、氣電等化石能源裝機約占2/3,水電、核電、風電等非化石能源裝機約占1/3;2030年電力裝機將達到25-28億千瓦,化石能源裝機約占50%-60%、非化石能源裝機約占40%-50%。
到2050年,我國發電量的飽和規模將達到13.1-14.3萬億千瓦時左右。化石能源發電量占57%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源發電量占43%左右。人均發電量達到9034-9862千瓦時,與韓國、臺灣水平相當,約為美國水平的70%。對應的裝機飽和規模約為32-34億千瓦,其中化石能源裝機規模占47%左右,較2011年下降了25個百分點;非化石能源裝機規模占53%左右。人均裝機2.3千瓦/人,與日本當前水平相當,約為美國的70%,高于英法德等歐洲國家。