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2013-12-12
近來,我國多地連續發生霧霾天氣,除去地形、風力、風向等客觀原因,在燃煤、機動車排放、沙塵和建筑揚塵等眾多人為因素中,不合理的能源結構,特別是 燃煤過度排放,是加劇霧霾天氣的重要原因。在目前主要大氣污染物中,50%以上的總懸浮顆粒物、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物均來自煤炭燃燒。我國煤炭消 費占全球煤炭消費量的40%,且仍以年均5%的速度增長,高度依賴煤炭的能源結構是導致我國環境污染不斷加劇的直接原因。如何減少能源消耗?查看照明節能改造
因此,要有效治理大氣污染問題,必須在能源結構調整和建設布局上邁出更大的步伐。加快轉變能源利用方式,調整能源布局,優化能源結構,是應對霧霾之困、解決大氣環境問題的優選之策。
不斷擴大可再生能源利用規模
可再生能源包括水能、風能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等,具有取之不盡、清潔環保的特點,可以持續滿足人類的能源需要。面對日益嚴峻的能源環 境問題,許多國家把開發利用可再生能源、減少化石能源消費作為重要的能源發展戰略,通過制定法律和政策措施,推動可再生能源快速發展。
2012年底,全球風電裝機達到2.8億千瓦,近10年來年均增長近30%;光伏發電裝機達1億千瓦,近10年來年均增長率40%。可再生能源已成為 許多國家能源發展的重要戰略,德國2012年新增光伏發電容量760萬千瓦,成為德國新增發電裝機規模最大的電源。可再生能源在許多國家能源和電力消費中 的比重不斷擴大,2012年丹麥風電已占到全部電力消費的28%,2020年將達到50%。同時,可再生能源在未來能源中的地位日益明確,許多國家制定了 清晰的可再生能源發展戰略和目標。德國制定的2050年能源發展戰略是,可再生能源將占到全部能源消費的60%,將占電力消費的80%;丹麥提出了到 2050年完全擺脫對化石能源依賴的目標。可以預見,經過幾十年的持續努力,歐洲許多國家將會實現能源轉型,能源消費將會主要依賴可再生能源,《第三次工 業革命》描繪的互聯網與可再生能源融合、形成新的經濟社會發展模式的目標將會實現。如何合理利用電?查看EMC合同能源管理
近年來,在《可再生能源法》的推動下,我國可再生能源發展取得了舉世矚目的成就,特別是風電裝機已達7000萬千瓦,今年風電發電量將達到1400億 千瓦時,約占全部發電量的2.5%。光伏發電容量將達到1500萬千瓦,發電量超過100億千瓦時。同時,水電裝機容量將達到2.7億千瓦,年發電量約 9000億千瓦時。雖然可再生能源發展明顯加快,但可再生能源占能源消費的比重仍然很低,尚不足10%,特別是面臨的矛盾在加大,棄風、棄水問題突出,暴 露了我國能源發展思路和管理體制機制的缺陷。
目前,我國總發電裝機已超過12億千瓦,年發電量超過5萬億千瓦時。如按風電發電量占到全部發電量的20%測算,可消納風電發電量1萬億千瓦時,按風 電平均2000小時測算,需安裝風電裝機5億千瓦,風電發展潛力很大。隨著發電裝機容量和發電量的增加,風電裝機容量還可以增加。此外,無論從需求還是可 能來看,太陽能發電的利用潛力更大。專家分析,實現能源轉型,2050年非化石能源發電可滿足能源消費的62%,非化石能源發電占到電力消費的86%,風 電裝機量達到20億千瓦,光伏發電裝機達到24億千瓦,因此,必須下大的力氣推動可再生能源發展,不斷提高可再生能源的消費比重。
努力提高能源利用效率
節能優先一直是我國能源發展的重要方針。近年來,我國能效水平不斷提高,2010年與2005年相比,火電供電煤耗由每千瓦時370克標準煤降到了 333克標準煤,下降10.0%;噸鋼綜合能耗由688千克標準煤降到605千克標準煤,下降12.1%;水泥綜合能耗下降28.6%;乙烯綜合能耗下降 11.3%;合成氨綜合能耗下降14.3%。“十一五”期間,我國以能源消費年均6.6%的增速支撐了國民經濟年均11.2%的增長,能源消費彈性系數由 “十五”時期的1.04下降到0.59,節約能源6.3億噸標準煤。
但與國際先進水平相比,我國能源利用效率仍總體偏低。2012年的萬元GDP能耗為0.697噸標煤,是世界平均水平的1.8倍,是美國的2.2倍、 歐盟的3.1倍、日本的3.8倍。特別是工業用能比重大,超過70%,遠高于27.9%的世界平均水平,鋼鐵、化工、建材、電力、石化和有色六大高耗能行 業用能比重超過50%。因此,提高能源利用效率的任務仍艱巨,也是實現能源產業健康發展的重要組成部分。
提高能源效率是涉及面很廣的系統工程,與產業結構、技術水平和管理體制密切相關,其中管理體制起基礎性的作用,對產業結構調整和技術進步有極大的促進 作用。丹麥不僅可再生能源發展世界領先,能源利用效率也是全球最先進的,值得學習和借簽。從1990年以來,丹麥國內生產總值增加了約75%,能源消費總 量不僅沒有增加甚至還略有下降,主要得益于其有效的能源節約政策。
一是大力推廣熱電聯產。目前丹麥已是典型的分布式能源系統,過去主要依靠幾座大型電站供電,現在已變成了由幾百座分布式熱電聯產電站供能,燃料主要為 天然氣和生物質,丹麥80%的區域供熱是熱電聯產電廠供給的,60%的電力是熱電聯產電廠生產的。特別是其熱電聯產電廠運行非常科學,都必須建設儲熱罐, 實現高效運行,而且完全以熱定電,把發電時用不了的多余熱能儲起來,當儲熱罐儲滿后就停止發電,由儲熱罐進行供熱,這樣就保證了很高的能源利用效率。
二是高度重視建筑節能。丹麥對建筑用能管理非常嚴格,建筑能耗標準已由1961年的年平方米350千瓦時下降到2010年的65千瓦時。目前,丹麥已 提出2015年新建建筑能耗標準為45千瓦時,包括供熱、制冷、通風、生活熱水和照明等,計劃到2020年達到零能耗,建筑能源消費基本來自于可再生能 源,最大程度利用可再生能源提供電力和熱能。
三是征收能源稅和建立電力市場。丹麥1977年開始征收能源稅,1992年開征二氧化碳稅,并正在研究征收能源供應安全稅。目前,丹麥的能源稅收入約 400億丹麥克朗,占國內生產總值的2%。特別是1996年實施了電力市場化改革,打破電力輸配環節的壟斷,實現了發電和電力交易的完全開放,并融入了北 歐電力市場。這些能源政策措施,極大地促進了丹麥能源利用效率的提高和可再生能源的發展。
總體來看,我國能源利用效率比較低,既與我國的產業結構有關,也與我國的能源結構相關,暴露了我國能源政策和能源管理體制的不完善。必須盡最大努力提高能源利用效率。
一是要調整優化產業結構,抑制高耗能行業過快增長,淘汰落后產能,促進產業優化升級,推動服務業和戰略性新興產業發展。
二是要調整能源結構,盡最大努力減少煤炭消費,特別要限制煤炭的直接燃燒,提高能源利用技術水平,發展熱電聯產技術,鼓勵能源梯級利用,高度重視建筑節能工作。
三是要完善能源政策和管理體系,加快征收能源稅,建立能源利用效率標準體系,并加強監督管理。深化能源管理體制改革,建立公平開放的能源市場,充分發揮市場在配置能源資源和提高能源效率方面的決定性作用。
做好能源布局的頂層設計
我國能源資源和能源消費呈明顯的逆向分布態勢,能源資源主要分布在北部和西部地區,而能源消費相對集中在東部和南部地區,實現能源跨區合理流動和優化 配置是我國能源管理的重要任務。長期以來,我國電力實行以省為實體的管理體制,電力發展以就地平衡為主,煤電機組主要集中在中東部地區。目前,我國中東部 地區煤電裝機約5.4億千瓦,占全國煤電裝機總量的60%以上。到2012年底,京津冀魯和長三角地區煤電裝機分別為1.3億千瓦和1.4億千瓦,占全國 的15%和17%,單位國土面積煤電裝機為西北地區的13倍和26倍。據有關調查,京津冀地區有燃煤電廠196座,僅河北省就有燃煤電廠152座。長江沿 岸每30公里就建有一座燃燒煤發電廠,長三角地區每平方公里每年的二氧化硫排放量達45噸,是全國平均水平的20倍。這種狀況不僅導致煤電運緊張反復出 現,而且造成環境污染問題不斷加劇。數據顯示,煤炭運輸占到我國鐵路運貨運量的60%以上,過去10年,我國鐵路新增運力的70%以上用于煤炭運輸。
當前,我國中東部地區大氣環境承載能力已近極限,必須下決心改變能源利用方式,做好能源規劃和布局工作,打破地區和行業壟斷,發揮不同地區的優勢,減 少煤炭的直接消費,終端能源消費更多地利用天然氣和電力,實現能源的高效清潔利用。為了實現這樣的目標,必須重視以下幾項工作。
一是要更加重視發揮熱電聯產聯用的作用。熱能和電能都是能源終端消費的重要形式,為了提高能源利用效率,過去我們較為重視熱電聯產電廠建設,以實現能 源的梯級利用,把鍋爐生產的蒸汽先發電再供熱,能源利用效率理論上很高。但由于很多熱電聯產電廠建設偏重發電,甚至以熱電聯產名義建設火電廠,發電能力與 熱負荷不夠匹配,熱負荷很小,并沒有很好發揮熱電聯產在提高能源利用效率中的作用。事實上,雖然熱和電都是能源的終端形式,但熱能和電能的特性有很大的不 同,熱能是可以儲存的,而電能則不能儲存,必須做到發用隨時平衡,用多少發多少。但熱能和電能是可以轉換的,為了有效提高能源利用效率,需要很好地發揮電 能和熱能的優勢。
首先,熱電聯產電站的發電能力和供熱需要須總體匹配,并建設一定比例的儲熱設施,用儲能設施來調節發電和供熱的不平衡,使熱電聯產電站始終處于高效運行狀態,以提高能源利用效率。
其次,在城市供熱系統中建設一些集中儲熱式電鍋爐,利用電力系統低谷時段的富余電量,特別風電等可再生能源的發電量進行供熱,既可以滿足供熱的需要,也可以參與電力系統的調節,改善電力系統運行環境。
第三,要鼓勵分散用戶優先使用電供熱設施進行供熱,并盡可能參與電力系統運行的平衡。過去重視熱電聯產,今后要同時重視熱電聯產和聯用,這將是優化能源結構、提高能源利用效率的重要措施。
二是要更好發揮各類大型能源基地的作用。根據我國能源資源的稟賦特性,我國可以形成多種特色的大型能源基地,包括西南地區水電基地,山西、內蒙、新疆 等地區的煤電基地,以及今后可能發揮重要作用的“三北”地區風電基地和西北地區太陽能發電基地。發揮好這些能源基地的作用,對保障能源清潔可靠供應意義重 大。為解決中西部地區大氣污染問題,需要調整中東部地區的能源發展思路。
首先,充分利用好本地的可再生能源資源,做到能用盡用,努力提高可再生能源的消費比重。
第二,優先利用天然氣、瓦斯氣、頁巖氣、生物沼氣等氣體燃料建設小型分布式熱電聯產項目,用于滿足各類用熱需要。
第三,嚴格控制新建煤電項目,當地可再生能源發電和天然氣發電不能滿足的電力需求,主要依靠大型能源基地輸電解決,特別是要優先考慮可再生能源基地的 電力,加強抽水蓄電電站和儲能設施的建設和運行管理,提高電力系統的智能化水平,盡最大努力減少煤炭消費特別是煤炭直接燃燒消費。這是根本改變大氣環境質 量的重要措施。
三是要發揮好能源戰略和政策的引領作用。能源設施是重要的基礎性產業,具有使用期長和對經濟社會發展影響大的特點,必須統籌規劃,科學發展。目前,我 國能源建設已取得大成績,基本滿足了當前能源消費的需要,但面臨的矛盾和問題很多,特別是從我國現代化建設的長遠發展來看,如何保障能源的經濟、清潔、可 靠供應是非常艱巨的任務。因此,必須從戰略和政策等方面做好能源發展的引領工作。
首先,要制定清晰的能源發展戰略和目標。目前,全球正處在重要的能源轉型時期,實現由化石能源向可再生能源的轉變,這是第三次工業革命的重要基石。能 否實現能源轉型將是檢驗能否抓住第三次工業革命機遇的重要試金石,制定明確的能源轉型戰略和發展目標,凝聚全社會的力量向這個目標共同努力,對實現能源持 續健康發展意義重大。
第二,要制定科學的能源稅收政策。目前,我國還沒有完善的能源稅收體系,現有的能源稅主要是資源稅和生產過程的增值稅,即使這樣的稅收政策,也沒有很 好體現對不同能源品種生產和消費的引導作用,能源稅率設置總體還是從增加稅收的角度考慮的。能源稅收政策的制定,既要從保障國家稅收需要出發,更要從引導 調整能源結構、支持清潔能源發展的需要出發,當前最重要的要加快制定化石能源消費稅政策。
第三,要放開能源消費價格,發揮市場的力量,有效調節能源消費。價格是發揮市場配置資源決定性的關鍵,沒有靈活反應市場供需和要求的價格政策,不可能 發揮好市場配置資源的決定性作用。目前我國的能源價格,特別是電力價格總體是控制的,既不反映電力市場供需狀況,也不反映電力的豐枯和峰谷特性,對優化能 源結構、提高能源效率十分不利。
我國能源產業發展到一個新的歷史階段,提高能源利用效率,優先利用可再生能源資源,是今后能源發展最突出的特點。必須緊緊把握這個時代特點,綜合施策,推動能源真正走向可持續發展的軌道。
(作者為國家能源局新能源與可再生能源司副司長)