电力增速也将回调,但消费增速回落要比能源消费增速回落缓慢,主要是由电气化水平仍持续提高所决定的。统计表明,中国近30年来电气化水平提升与能源消费强度下降呈负相关关系,电能占终端能源消费比重每提高1个百分点,单位GDP能耗下降3%~4%。实证研究表明,提升电气化水平有利于全社会用能控制和节约,应是未来长期坚持的方向。
(2)电力增长仍有较大空间,2020年全国全社会用电总量在8万亿kW˙h左右。
从人均用电量水平来看,2013年,中国人均用电量3911kW˙h,接近世界平均水平,但仅为部分发达国家的1/3~1/4。预计到2020年,中国人均用电量将稳步增长至5500~5800kW˙h,接近2011年英国、意大利、西班牙等欧洲国家的水平,相当于2011年日本人均用电量的2/3和美国人均用电量的约40%。
从拉动用电增长的动力来看,过去,第二产业特别是四大高耗能产业在中国用电结构中占主导地位,2013年四大高耗能行业合计用电量占全社会用电量的比重为31.1%,而第三产业和居民生活用电比重仅为11.8%和12.8%,远低于OECD国家30%以上的水平,未来将成为拉动全社会用电增长的主要动力。
从用电地区分布来看,东部地区用电量占全国用电量长期在一半以上,中部和西部地区比重相对较低。2013年,东、中、西部地区用电比重分别为51.9%、22.1%、26.0%。未来中东部仍是中国负荷中心,但比重会持续下降。
根据以上综合研判,预计“十三五”期间全国用电量年均增长5%~6%,到2020年全社会用电量将达到7.6万亿~8.1万亿kW˙h。2020—2030年期间,电力需求年均增速进一步回落至2.5%~3.5%,用电量9.7万亿~11.3万亿kW˙h。2030年以后,电力需求将趋于饱和,年用电量增长进入1%~2%的区间。
3.2发电能源供应
3.2.1大气污染治理要求减煤和煤炭清洁高效利用,主要途径是提高发电用煤比重
当前,加大清洁能源开发力度已取得高度共识,治理大气污染、调整能源结构的关键是煤炭的减量和清洁利用。一是散煤的集中高效利用,需要更多的转化为发电,同时发电厂降低排放;二是煤炭总量减量,倒逼中国供应结构的转型。“十三五”期间很可能是煤炭消费得到明显抑制的阶段,到2030年可实现更大规模的煤炭减量。
“十三五”期间,通过建设高参数低排放电厂,加大现有电厂超低排放改造,电厂污染物排放总量大幅降低。采用政策措施和经济激励手段,改变生产生活用能方式,大幅减少煤炭分散燃烧量,电煤在煤炭消费总量的占比将由目前的53%提高至“十三五”的60%,是完全可行的,2020年以后可以进一步提高到70%,达到世界平均水平。
3.2.2天然气资源稀缺,在中国不宜优先用于发电,而应以终端替代、分布式能源为主
到2020年,中国天然气供应能力预计将达到4000亿m3,相比2013年1700亿m3有很大提高,但其中有30%以上都依赖于进口,价格昂贵,保障程度不稳定。
天然气的利用方式主要有城市燃气、化工、工业燃料、发电等,从需求增长空间、利用效率和价格承受力来看,宜优先用于居民和商业用气,城镇散烧煤、燃煤锅炉的“煤改气”和部分交通领域“油改气”替代。天然气发电清洁,但是相比煤电甚至部分新能源发电都不具备经济竞争力,未来推广应以分布式能源为主,靠近终端用户,能效大幅提高,经济性也比较好,需要解决的问题是对分布式能源的并网及电价给予政策支持。在北方地区,可适度发展调峰电厂和带稳定供热负荷的热电联产电厂。
3.2.3发电能源中非化石能源地位提升,发电对实现15%预期目标的贡献率在80%以上
“十三五”期间,中国水、核、风、太阳能等非化石能源发电仍将快速发展,常规水电新增装机规模或将达到0.6亿kW以上,核电0.3亿kW,风电1亿kW,太阳能发电0.7亿kW。发电量中非化石能源的比重将上升至28%,煤电降至66%。到2020年,非化石能源利用总量超过7亿t标准煤,占一次能源消费比重达15%,其中,转化为电力的非化石能源占84%。电力在非化石能源开发利用中始终居于中心地位。2030年,非化石能源占一次能源消费比重有望达到23%~25%。
3.3电力装机结构和布局
3.3.1“十三五”期间电力结构调整的关键是风电和太阳能发电
水电和核电一直在中国电力结构调整中扮演主力角色,“十三五”仍需要加快开发,特别是核电,要在“十三五”期间保持一定的开工规模,为后续发展打下坚实的基础。由于“十二五”水电、核电开工不足,实现原规划预期目标均有难度。为实现2020年非化石能源占比15%的目标和中长期碳排放目标,需要不断提高风电和太阳能发电的贡献度。
从目前的情况来看,风电主要面临规划脱节、灵活调节能力不足、跨区输电滞后导致的消纳难问题,“十三五”解决的思路主要有:
(1)适度调整开发布局,加大中东部地区分散开发的力度,由原规划的3000万kW调整至6000万kW以上;
(2)加大“三北”地区电力外送通道建设,扩大电网互联规模和范围[8];同时,进一步挖掘本地调峰潜力,加快抽水蓄能电站的建设。研究表明,到2020年,全国风电装机约2亿kW,“三北”本地消纳、跨区外送消纳和中东部分散消纳各占1/3,是技术经济性较好的方案,全国弃风比例有望控制在5%以下,以实现高效利用。