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王志轩:中国能源电力转型的十大趋势

本文摘要:改革开放四十年来,中国电力工业获得极大发展成就,由规模弱小、电力供应能力严重不足、技术水平领先,逐步发展为世界上规模仅次于、技术水平先进设备、供应能力充裕的现代电力系统。2017年底,十九大报告做出了中国特色社会主义转入新时代的根本性辨别,电力工业又面对着新的发展机遇和挑战。承托经济社会可持续发展,增进能源电力系统向洗手低碳、安全性高效能源体系转型沦为新的历史使命。

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改革开放四十年来,中国电力工业获得极大发展成就,由规模弱小、电力供应能力严重不足、技术水平领先,逐步发展为世界上规模仅次于、技术水平先进设备、供应能力充裕的现代电力系统。2017年底,十九大报告做出了中国特色社会主义转入新时代的根本性辨别,电力工业又面对着新的发展机遇和挑战。承托经济社会可持续发展,增进能源电力系统向洗手低碳、安全性高效能源体系转型沦为新的历史使命。

以党的十九精神为提示,以现代电力系统为基础,以科技发展为引导,以方兴未艾的能源转型大潮为背景,对能源电力转型明确提出十大趋势性辨别。文丨党的十九大明确提出,要在2020年全面竣工小康社会、构建第一个百年奋斗目标的基础上,再行努力奋斗15年,在2035年基本构建社会主义现代化。从2035年到本世纪中叶,在基本构建现代化的基础上,再行努力奋斗15年,把我国竣工强国民主文明人与自然美丽的社会主义现代化强国。

两个百年目标是能源电力持续发展的强劲动力源泉。同时,十九大具体要建设现代化经济体系,就是要建构绿色较低碳循环发展经济体系、生产系统与生活系统循环链接的资源利用体系和洗手低碳、安全性高效的能源体系。②能源发展的价值观和方法论导向。

能源价值观由能源安全、绿色、经济三个要素包含。其中,能源安全是核心,绿色(还包括洗手、低碳、生态较好)和经济性是两个最重要约束。

习近平总书记认为,面临能源供需格局新的变化、国际能源发展新趋势,确保国家能源安全,必需推展能源生产和消费革命。同时,不论从各国的能源战略看,还是从能源发展历史看,能源转型价值观的核心都是以确保能源安全为仅次于目的。

但是,现代化经济体系中的能源安全如果没绿色和经济性约束是没意义的。中国能源发展的方法论就是四个革命、一个合作,即通过生产革命构建能源供给外侧的绿色、经济和多元化,通过消费革命构建能源节约,而生产革命和消费革命的主要承托是科技革命、体制革命与国际合作。

③根据中国国情,中国能源电力转型的关系,就是要解决问题好能源电力系统优化问题,即在能源电力生产和消费方面作好时间、空间、品种上的优化,以超过能源、经济、环境多目标博弈论的最差结果。2中国能源电力转型的十大趋势趋势辨别的条件和方法在时间段上主要以2035年前居多,不多达2050年。

在内容上主要针对具备一定争议性或者条件不确认的根本性趋势展开辨别。在方法上主要以经验法展开定性分析辨别居多。

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辨别1:在能源供给外侧,非水新能源较慢发展,条件较好的项目与传统化石能源发电比起,经过5-10年具备经济上和应用于上的竞争力,如果将碳价考虑到在内,竞争能力更进一步强化。我国能源转型将不会转变以油气替代煤炭的传统替代阶段,加快转入非化石能源替代煤炭、石油阶段。预计在2035年左右,非化石能源发电量大约占到全电量的50%。辨别2:电力工业的功能性质早已由传统的确保国民经济发展及人民生水平提升对电力供应的量、质拒绝(公用性、基础性),扩展为增进能源系统绿色化,更进一步沦为能源工业的主体和循环经济的核心。

▲电力工业性质改变图(王志轩2009年明确提出)辨别3:在能源侧及电力市场需求外侧,电能占到终端能源消费比重将持续提升,预计到2035年比重将相似40%,2050年多达50%,沦为能源消费的意味著主体。当前我国与发达国家电能在终端能源消费中的比重与我国持平,且我国还略高于英国等发达国家。

这种现象使一些专家指出,我国电能占到终端能源比重会再行提升。笔者指出,发达国家天然气在终端能源消费中的比重约为25%左右,而我国在7%左右,我国计划在2020年才力争超过10%,2030年超过15%左右,制约天然气发展的主要因素是资源、价格以及低碳(相对于可再生能源)特性。要提升我国终端能源消费的清洁化,必须实时提升可再生能源发电比重及电能在终端能源消费中的比重。

▲2005-2015年电力转化成能源及电能消费占到比辨别4:随着新的电气化时代的来临,电能市场需求还有较小空间。我们既要解决问题人民美好生活必须所面对的电力不均衡不充份问题,又要符合已完成工业化对电力的必须,还要符合未来能源消费以电力为主体的必须,电力在较长时期还要较较慢发展。从1978年到2017年我国电力消费弹性系数(全社会用电量增长速度/GDP增长速度)来看,1年的弹性系数值在0~2之间,且年际间波动较小,反映不出有电力消费是经济快速增长晴雨表的平稳关系;但10年滑动平均值弹性系数曲线在0.8~1.2之间,且呈现较规律性的波动,既体现出有了晴雨表特性,也体现出有弹性系数的周期性变化。

虽然从发达国家的经验看,随着现代化程度的提升弹性系数将略为大于1,但我国是一个14亿人口的大国,第二产业用电量比重虽然随着现代化进程的发展不会持续上升,但在中长期应该保持在大约50%左右。同时考虑到未来能源用于的电能化以及智能设备大发展和电动汽车的较慢发展,电能应用于将还不会有较小空间。

特别是在是当电能与能源、物质偏移切换时,电量快速增长空间更大。2013年我曾写文章预测2020年全社会用电量将超过7.5万亿千瓦时,在当时被指出是一个低得离谱的预测,但现在显然有可能最相似实际。经过分析,我依然保持我2013年时对全社会用电量的预测,即2030年为11万亿千瓦时,2040年14万亿千瓦时,2050年将超过16万亿千瓦时。

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这个数据还不还包括未来所有储能装置的用电,否则这个数据还将更高。▲1978-2017年中国电力消费弹性系数变化情况▲电力市场需求外侧管理变革示意图辨别8:储能储电要求能源及电力系统转型的进程和形态,储能将较慢、大规模、在电网外侧、发电外侧、用户外侧全面发展,对于确保电力系统平稳,增进能源低碳转型,增进全社会低碳发展起着关键性起到。储能的发展不仅解决问题了可再生能源发电、网际网路及消纳问题,而且对于提升核电、煤电机组的可信、经济运行都将充分发挥最重要起到,可使煤电机组的利用小时数超过6000小时,从而更进一步增加了煤电装机容量,或者增进减缓出局低碳排放的火电机组。

多种储能的较慢发展,由于具备替代性,必须政府部门和企业对火电机组的灵活性改建要有理性考虑到,避免大范围一刀切,从而减少机组的高效性能。动力电池储电的较慢发展,由于其较慢静电特性,将深感提高电网的调节速度的电能质量,当有较大规模的动力电池储电用作电网调节时,对于前进电网系统和整个电力系统的运营模式具备本质性影响。

辨别9:电动汽车将持续较慢发展,与电力系由构成深度对话,特别是在是智能电动汽车与新型电池、电池设施的互动性前进,将增进社会生活方式的根本性变革,也更进一步增进电力系统减缓向供需耦合的方向演化。辨别10:电力系统将大大演进,2025年左右电力将是以智能电网为基础的电力系统;2035年左右将是以智能电网为核心、能源互联网为基础的能源系统;2050年左右将是与其他能量、物质、交通、信息高度融合的综合性系统。新的电气化时代将沦为新时代的主要标志。

以上十个辨别,粗略预计了能源电力转型的将近、中期特点,以及转型高级阶段初期电力系统的形态。能源电力转型是一个既较慢而又漫长的过程,回应要有充份思想打算。

较慢,是指多项技术发展之间相互促进而产生的极大填充效应和物理形态往往近超强人们的预期。绿在互联网、5G通讯、新能源发电与智能电网、电能双向储转、智能电动汽车、智能生产等技术早已复活和正在复活人间,大规模应用于在技术上迅速可以构建。漫长,是指极大能源系统转型必须一个过程,且这个过程并会一帆风顺,不仅不受技术瓶颈的制约,更加不受有所不同利益集团导向所包含的生产关系制约,还不受国际、国内政治、经济、社会平稳形势的影响。十大趋势则就是指社会整体利益最大化角度所作出的思维。

历史将再度证明,能源电力转型将转变世界!必须解释的是,灯光居多的电力、工业化时代的电力与智能化时代的电力的内涵和效用是不可同日而语的,以现行的统计资料指标系统和理解模式来预测未来的电力发展无以有可比性。正如都是上下班,但马车时代的上下班与智能电动车时代的上下班,其目的、意义、功能几乎有所不同。


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