关于我们 | English | 网站地图

低碳约束下的能源战略

2010-01-18 15:47:30 中国石油化工杂志   作者: 张抗  

在低碳约束下,我国油气发展仍然重任在肩,节能减排、保障基础能源持续发展、发展新能源成为我国能源战略必须优先考虑的问题。

2009年9月《中国2050年低碳发展之路•能源需求暨碳排放情景分析》(以下简称《情景分析》)正式出版。它描述了我国未来的基准情景、节能情景、低碳情景和强化低碳情景。

以上述情景为依据,笔者对中国未来低碳约束下的能源构成,对新能源、石油、天然气和煤炭的需求做一个分析。

新能源漫漫成长路

尽可能扩大新能源的生产和使用,尽快改善我国的能源构成,这是我国能源发展战略的主要内涵之一。在《情景分析》给出的所有方案中,新能源高速发展是其共同的特点。在低碳和强化低碳情景中,2007~2020年间新能源的年增长率分别为24.8%和26.0%,在2020~2035年间分别为4.7%和8.5%,在2035~2050年间分别为5.3%和4.2%。与其相对照,在能源总量增长较大的低碳情景中,能源的年增率在以上三个时期中依次仅为3.1%、1.3%和0.9%。按照《情景分析》的设定,要求2020年前中国的新能源以超高速增长,其后直到2050年仍为高速发展。

新能源在能源构成中的扩大是一个漫长的逐渐加速的过程。

《情景分析》的低碳和强化低碳情景中,2007~2020年新能源在数量上可以高速发展(年增率分别达24.8%和26.0%),但由于基数低而且能源消费总量也以较大的速度上升,使其在能源构成中的比例仅提高了4.9%左右。而在2035~2050年的15年期间,在低碳和强化低碳情景中分别提高了6.5%和6.7%,这不仅在于新能源加速发展,也得益于能源消费总量的发展减速。

《情景分析》表明,2035年前后新能源在能源构成中可能仅占7%~10%,2050年约占14%~7%。按照中国科学院能源领域战略研究组(2009年)提供的图表中2035、2050年可再生能源的比例,设其中60%是水电,40%是新能源,那么新能源所占能源总量在2035和2050年分别约占10%和14%。两个最新研究成果相对照,提示我们即使实施“强化低碳”,到2050年中国能源中新能源所占比例仍有小于20%的可能。

油气发展重任在肩

从3个情景间同一年度的油、气需求看,由节能、低碳到强化低碳对石油的需求量有依次降低之势。以2020年为例,3个情景的石油需求量之比为100%、71.3%、68.6%。但这种趋势在天然气就不成立,以天然气2020年需求量为例,其低碳情景的需求量反倒略高于强化低碳情景,上述3种情景间的需求量比例为100%、101.3%、99.7%。2020年后同一年度3种情景间的石油占能源总量的比例呈降势,而天然气呈增势。

以低碳情景为例,在2005~2010年、2010~2020年、2020~2035年、2035~2050年间,石油年增率依次为4.9%、3.0%、1.5%、0.7%;以相应时期天然气的年增率计,依次为14.3%、8.9%、3.3%、2.2%;以同期能源总量计,依次为5.7%、2.9%、1.3%、0.9%。以2010~2050年总体计,石油、天然气和能源总量的年增率依次为1.55%、4.25%和1.58%。以上几组数字对比可以看出:(1)石油在2010~2020年,2020~2035年间的年增率大于能源总量的增长率;而在2005~2010年、2035~2050年间则反之,2010~2050年石油与能源总量的年增率相近但略低。(2)天然气在各个时间段上的年增率明显大于石油,亦大于能源总量的相应值。显然,在化石能源中相对低碳的天然气发展最快,这是实现能源低碳化的重要措施。

以2010年石油需求量为4亿吨计,在低碳情景中2020、2035、2050年石油需求量将分别为5.41、6.75、7.44亿吨,在强化低碳情景中也分别为5.20、6.44、6.78亿吨,大致取两种情景的中间值框算分别为5.3、6.6、7.1亿吨。按照多数预测者的意见,2020年后我国石油产量达到2亿吨后仍可望相对稳产。那么,大体来说,上述3个年度中国石油的进口依赖度就可能依次为61.5%、69.7%、71.8%。显然,如果国产石油量下降,进口依赖度还有增大的可能。

在《情景分析》的低碳情景中,2020、2035、2050年天然气需求量依次为2173、3568、4955亿立方米,在强化低碳中以上数字分别为2196、3433、4753亿立方米,大致取二者的中值框算依次为2190、3500、4850亿立方米。对中国近期天然气产量预测,多数人取值2010年900亿立方米,2020年1200亿立方米。而对中长期预测分歧较大,笔者认为,2035年、2050年分别可望在2000、2500亿立方米水平上(以框算计其当量值约相当于2亿和2.5亿吨石油)保持相对稳产。以此推测,2020、2035、2050年天然气进口依赖度大致为45%、42%、48%。可以看出,由于对2020年前我国石油、天然气产量预测值的不确定性,关于其后油气进口依赖度的预测就可能有更大的变化幅度。总之,即使按照低碳能源的约束条件,中国对油气的需求量亦将持续增加, 2035年前后石油需求超过6亿吨,天然气需求超过3500亿立方米是有可能的。与此相应,石油的进口依赖度可能超过60%、天然气达到45%左右。

为保障油气供应,需要立足于国内和国际两类资源。要充分预料到在2020~2050年间进口占消费的构成中,石油超过60%、天然气超过40%的可能性。在国内能源发展战略中涉及油气生产应注意以下两点:(1)中国的地质情况决定低品位和带有一定边际性的油气资源(许多已进入非常规油气范畴)有重要地位,是我国油气增产和稳产中越来越倚重的领域。对其勘探开发、持续增产稳产,既需要大力的技术攻关,也需要更多的投资。(2)低品位乃至非常规油气(众所周知,二者间并没有严格的界限)的勘探开发可能要比许多新能源和新技术工艺(如煤制油)更成熟,在经济运行中,特别是对目前已形成的庞大输送、炼制加工乃至销售的基础设施体系中,容易得到更快、更广泛的利用。

煤炭仍居首位

在《情景分析》的各情景中,煤炭仍然一直居首要能源的地位。它2020年前在低碳和强化低碳情景中皆占能源构成的50%以上,在低碳情景中2035、2050年分别占45.6%和36.0%,在强化低碳情景中该两年分别为40.6%和28.6%。在后者2050年能源构成中,居第二位者为石油(19.9%),而核电(14.8%)和天然气(12.6%)分居第三、四位,新能源仅占16.4%。

煤炭在相当长的时间内仍是主要能源品种之一,这在全球都是不可避免的。中国煤炭消费居各类能源之首的情况在21世纪中叶难以根本改变。按照低碳和强化低碳情景2050年能源消费量中大致是“三分天下”:煤、油气、一次电力(核电、水电和新能源电力)各占1/3左右。显然,在低碳能源的这一发展阶段绝不能置煤炭而不用,过分压低煤炭的比例是难以做到的。

调整我国能源结构,降低高碳排放能源(特别是煤炭)的生产和消费量是我们迫切的愿望,但它的实施却不能离开中国的现实。2008年我国能源构成中化石能源占92.6%(其中煤炭占70.2%),而新能源不足1%,我们必须在这个基础上讨论低碳化的进程。从我国经济和能源的现实出发,在近一二十年时间内只能减低煤炭的增长速度、减少其在能源构成中的比例,还难以减少煤炭的生产和消费量。

这种形势要求我们必须把煤炭清洁化和低排放二氧化碳提到能源发展战略的高度上认识。直到21世纪中叶煤炭仍是三分天下居其一的地位,也要求把对煤炭发展本身的问题和它对环境影响问题放在一起,大力进行研究和工业实践,对其投入应放在与另两个“三分之一”的油气、一次电力同等重要的地位。

能源战略问题排序

在中国百业待兴、头绪众多的能源系统工程中,应该明确从战略上关注问题的排序,以利于我们安排工作。

节能减排。这个节能不仅包括传统能源、也包括新能源;不仅要关注生产供应方,更要关注能源转换和终端(消费方);不仅要注意技术性节能,也要做好改变经济构成和生活方式的结构性节能。作为减排首先要使对环境造成直接污染的硫化物、氮氧化物、粉尘等的排放达到与环境友好的标准,也要使对气候产生影响的二氧化碳排放明显减少,使我国成为减少碳排放的大国之一。节能减排应是我们的基本国策,是能源的首要关注目标。

下大力气保障基础能源的持续发展,使之成为经济发展的有力保障。在基础能源中,发展核电是无争议的,关键是国力和实际情况允许的建设速度。在水电发展中做好移民安置,使之成为水电建设的受益者而不是受害者。在认真对待环境上的负面效应的前提下, 也可望保障至少近20年内的高速发展。对石油和天然气来说一方面使国内增储上产,一方面大力发展国外经营,双管齐下地解决日益增大的供应压力,困难是很大的。而煤炭本身持续发展的压力更大,不仅要使产量上去,更难的是要解决开采运输、使用中的环境问题。上述各方面无一例外地需投入大量资金去进行基础设施建设,花大力气去解决面临的大量技术难题。

科技领先促进新能源发展。新能源是发展方向,应高瞻远瞩地大力推进,对此很少有异议。但这个“力”首先使用在什么方向、什么地方,在实践中还是有分歧的。鉴于新能源的种类很多,近、中、长期首先(或重点)发展哪些,如何因地制宜等,还难以形成统一意见。无例外地说,新能源的各种类型都有明显的关键问题没有解决,有的处于理论研究阶段,有的可以小规模产出、但大规模应用尚有困难,对其实际的能源效率、经济效益和环境的负面影响也尚待实践论证。笔者认为,在新能源发展的初期,首先关注的不应是达到多少规模(装机容量),而应首先关注其科研(包括相应的基础研究),解决科学技术的难题(特别是技术产权和设备制造的自主性)。其次关注试验和工业性试点(包括建相应规模的大型企业),切忌在条件不够成熟时一哄而上。近年来我国风能和太阳能发展中出现的问题已经对此做出了良好的诠释。

《情景分析》以及其他关于中国能源中长期预测的研究都提醒我们:能源结构和经济结构是涉及到数十亿人民生存和发展的经济运行的重要表现之一,它有着巨大的惯性。“革命性”的调整、能源“时代”的交替绝非一朝一夕能完成,而要经历一个不能算短的历史发展过程。这其中要经过曲折的探索和实践,要付出大量投资和相当长的时间。期间必需以能源的经济效益保障经济发展和人民生活的不断提高,而难以允许由于我们决策失误而对其造成负面影响。换言之,我们必须把理想期望与实际情况紧密地结合起来。
 




责任编辑: 中国能源网

标签:能源战略