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要闻 2018-09-11 12:59
中国电工网讯返修:  党的十九大报告明确指出苦酷,推进能源生产和消费革命莎,构建清洁低碳骚蹋胯、安全高效的能源体系翰。电能作为清洁能源最主要的利用方式篡骚,将成为推进能源革命的关键环节读。通过重点分析世界主要国家的电气化发展历程缮瘁,总结相关历史规律级厩,希望以“他山之石”瓦倘,对我国能源电力发展有所启示华辱。

  世界主要国家电气化发展指标对比

  电气化程度芯草,即社会经济发展对电力的依赖程度较峡,通常用2个指标来衡量狗:一是发电能源占一次能源消费总量的百分比(发电用能占比)钎氮,它反映电力在能源系统中的地位;二是电力占终端能源消费总量的百分比(终端电能占比)锌恼弟,用来度量各类用户的电力消费水平脑,反映电力对社会经济发展的作用侍。


 
  全球发电用能占比经过前期快速提升闭轨心,近期进入平稳发展阶段汤,发达国家普遍高于发展中国家购。发达国家发电用能占比在经历了快速提升阶段后孙攘,普遍在20世纪80统婪、90年代步入平稳阶段;近几年蓝,受页岩气革命靶枢忿、经济危机损、弃核政策等影响翰甩,部分发达国家发电用能占比出现小幅波动伤污。发展中国家的发电用能占比一直处于提升阶段烹坷疤,特别是包括我国在内的金砖国家箱蔡,经济社会持续快速发展刚,能源生产侧电气化水平已快速攀升至OECD国家水平傲将。

  全球终端电能占比长期保持“稳步提升”态势贸臣,发达国家增长放缓褪逢扳,新兴市场国家快速提升椭。发达国家整体电气化水平提升放缓多受产业结构持续调整阀抹、替代能源竞争力增强等因素的影响殴瘦,处于工业化后期的发达国家终端电能占比普遍在20%~25%区间波动鸽卑伶。发展中国家受工业化进程推动肃工丢,终端电能占比迅速提升舰,成为全球终端消费侧电气化水平稳步提升的主要动力肝尉删。在金砖国家中馈附帅,我国终端电能占比仅低于南非闲宪。

  电气化发展主要影响因素分析

  从不同电源品种角度考虑影响发电用能占比的主要因素亭康识:煤炭缄拳习、水能行姬倘、核能的广泛利用促进电气化水平快速提升解卢,非常规油气的兴起放缓了其提升速度棚,但上述能源发展都一定程度受到资源郊郊涣、环境滥蚀筷、生态辞甫、安全等因素的限制摔典。

  煤炭面临碳减排巨大压力横。对于煤炭资源丰富的国家软摹,比如我国和印度凤角,21世纪前处胸裙,煤炭的电气化利用是发电用能占比提升的主要推动力炒凡掣,但其高碳特性短时难以改变惹蜡鸿,无法仅靠煤炭清洁化利用支撑能源转型垛隙。未来苟,受限于气候变化叛垢、环境污染等重大能源发展挑战砷,各国已经制定了相关控煤政策没。

  非常规油气开采环节存在环境和生态影响蔷饲。随着页岩革命的不断推进捍臀,近10年芦蔬,页岩油建羔变、页岩气伟茸糠、可燃冰等非常规油气产量大幅提升茶翟滴。以美国为代表覆犀腿,2006~2016年页岩气产量增加10倍何聊金,促进了化石能源的非电利用太吹毫,发电用能占比持续下降杯秒。然而描哎标,页岩油气开采过程中所带来的水资源占用拱挎适、水污染萎、地质灾害等多种环境问题仍没有很好的解决途径;可燃冰开采过程中也面临生态环境破坏和温室气体排放等问题皖呈。

  水电受资源潜力冈、生态保护制约讽俊摩。水电作为一种清洁能源韭幸,对于水电站址资源丰富的国家抒及,可以以此提高一定比例的电气化水平琶宿,比如巴西痉识。之后陷肮勺,水电的进一步开发将受到资源约束筷、开发成本升高(特别是移民成本)沏图、生态环境保护等多种因素限制绷辰窍,未来不能完全支撑能源转型的目标实现李童急。据统计葱,由于移民锈、环保成本的快速上升以及远离用电负荷区等因素瞬囊奢,新建的水电站电价早已超过普通火电站柬。

  核电具有“双刃剑”属性赫。对于化石能源资源贫乏的国家催攫,核电的广泛利用是一种提高能源自给能力与电气化水平的重要途径漏泥,比如化石能源资源贫乏的法国崩陕。但同时祥提,核电具有潜在的安全风险恫烷,2011年日本福岛核事故发生之后欺,“弃核”政策导致日本发电用能占比大幅下降袜酵欧。

  新能源发展面临机遇与挑战透。新能源作为一种可再生的非化石能源疤庞,可以较好地应对气候变化和环境污染焕竞、解决资源短缺问题返逆。随着技术逐步成熟骆烤摆、成本逐渐下降仿,近十年杠,全球新能源发展迅猛叫温臂。2016年谋,全球风电和太阳能发电装机近800吉瓦蓉匹桶。展望未来坑,预计新能源发电技术成本将持续大幅下降焚父,支撑大规模的开发与利用尺。然而困,新能源发电的电力电子特性危阂、出力的随机波动性也给电力系统运行带来巨大挑战禽融。

  影响终端电能占比的主要因素包括经济发展獭吓磕、可选能源钙慧镀、产业结构等阿佛唇。进入工业化后期泉灌滇,第三产业比重较高的发达国家电气化水平普遍较高;另外歇,可选能源资源禀赋和经济性直接影响终端电能的竞争力膝。

  经济发展与电气化水平相互影响科潜。电气化水平与经济社会发展互为促进兼剿、相互影响焙。一方面固统悔,经济发展要求劳动效率不断提高掸鳞,促进了电能在终端用能的比例提升;另一方面诚,以电为动力的工业革命实现了由单纯机械生产向批量大规模生产的跨越普卢晚,大大提高了劳动效率委梯肃,创造了巨大的生产力雾忱,推动了全球经济的蓬勃发展殊苛。

  可选能源影响终端电能竞争力狭。资源禀赋决定终端消费可选能源品种荷蕊,这些可选能源的经济性影响电能竞争力卉搏挫。比如尘浑懊,英国和俄罗斯拥有丰富的天然气资源泰莫暴,冬季采暖以气为主绞,两国的居民电气化水平长期维持在20%~30%和10%以下的较低水平南韦,远低于其他发达国家40%~50%的普遍水平切茄。

  产业结构对电气化水平影响巨大吕。不同经济部门用电需求有明显差别嘲,产业结构对电气化水平影响巨大胃拆。从典型国家看擦惭龟,全球化背景下美国制造业转移对电气化水平的影响被信息时代服务业的蓬勃发展对冲师贪,近年来美国整体电气化水平维持平稳箱敌澜。从典型城市来看耍脸晚,香港以金融贸易为主绣,电气化水平最高(41.8%宫剃,2014年);东京孟密脯、巴黎勺镜确、伦敦等国际化都市电气化水平在30%~35%区间;其他城市工业或航运仍有较大份额附统,电气化水平在20%左右句。

  对我国的启示

  我国经济发展阶段蚂渤喝、经济结构妙、能源消费水平及资源禀赋等与其他国家差异较大胳唾,考虑到未来我国经济社会仍有很大发展进步空间睦蓟,电气化将继续作为保驾护航的强劲动力芥哗陋,开启新一轮的增长儡。

  世界主要国家的社会进步指数与终端电能占比具有一定的正相关性脱洛刹,考虑到社会进步指数选择的指标广泛蓖窝刻,可以认为社会进步程度比较高的国家电气化程度也相对较高偏哗嚎。西方发达国家的电气化水平和社会进步指数均已发展到较高水平旁掂,我国电气化水平还有很大上升空间镁撤。有别于部分国家油气资源丰富以及发达国家经济结构科学合理搂铃,我国电气化进程需要在能源生产侧和消费侧同时“发力”锤。

  在能源生产侧势纱,考虑到我国能源资源“贫油少气”的特点乌盘暮,需要不断提高非化石能源消费占比搽梧亩,推动能源生产的清洁吮、低碳发展氓扫。另外辆拣,我国煤炭资源丰富的国情决定了煤炭需要清洁高效利用捻,考虑到煤炭发电利用效率较高搅冷,且易集中治理污染物排放弊谎,需要不断提高电煤占比锚劲乃。

  在终端消费侧镣脊替,首先就是推广交通的电能替代捎捍檬,电气化交通可缓解油气对外依存程度淖纺锭、减少燃油尾气排放;其次斑松,作为电气化水平在经济结构调整的进程中的核心驱动翰踌士,服务业也亟待得到提升和完善;最后涎善,可及性和经济性是居民电气化水平提升的重要因素赊华遍,需要积极提倡居民消费电能的利用删顺凹。

  此外缓誓,综合考虑我国能源资源情况律淌、环境及生态约束窝、用能结构拳、现代化进程等因素曙,我国电气化水平提升空间巨大;在全球能源清洁窜邻、低碳转型的背景下寝,我国等新兴发展中国家将成为推动电气化发展的主力侧。

  在能源生产侧尸,我国传统能源品种的资源都受到各自条件的约束捷袒,化石能源不满足能源转型低碳化和清洁化的要求外色道,水力发电面临资源约束妒、生态保护等限制嚷螺郎,核电在没有出现技术突破的条件下疯方,仍然受安全风险的制约酶遂豢。未来痰猩冷,考虑我国新能源发电蕴含着巨大的潜力(“三北”地区80米高陆地风电技术可开发量约32亿千瓦涕,西部新疆继、内蒙古腐尚、西藏太牛、甘肃颠、青号恚和宁夏的光伏电站装机开发潜力约19亿千瓦)撑鼎啥,我国能源生产侧电气化的发展重点在于大力发展以风光为主的新能源外倾。

  在终端消费侧煤聚,我国电气化水平增长潜力巨大寞,提升空间集中在居民生活席、交通运输电、商业服务等领域邻田。从我国重点用能部门的用能及电能替代情况来看栋,工业生产的加热与驱动环节存在总量大疆巍、容量小剔、煤为主的特点铣拼,以电代煤可替代其中占比约50%的小锅炉;交通用能以油为主岔赦被,电动汽车寥冒、电气化铁路橇购醋、轨道交通发展空间巨大;居民消费中化石能源直接消费占比过高际咀,合计接近60%氯盒,且我国城镇化率有20%上升空间庞方。
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