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一文带你从全球能源结构角度,了解未来我国能源发展方向

日期:2021-01-11    来源:输配电线路  作者:贾国强

能源资讯中心

2021
01/11
13:37
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关键词: 煤炭消费 化石能源 能源革命

地球上的能源分为不可更新能源和可更新能源。前者主要指化石能源,即煤、石油、天然气;后者包括太阳能、水能、风能、生物能、海洋能等。

2014年底,国务院颁布的《能源发展战略行动计划2014-2020》指出,我国优化能源结构的路径是:降低煤炭消费比重,提高天然气消费比重,大力发展风电、太阳能、地热能等可再生能源,安全发展核电。到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%;天然气比重达到10%以上;煤炭消费比重控制在62%以内;石油比重为剩下的13%。

2020年10月31日,由国务院发展研究中心资源与环境政策研究所编写的《中国能源革命进展报告(2020)》(以下简称《报告》)发布,《报告》显示,能源消费结构方面,2019年,煤炭在一次能源消费总量中的占比约为57.7%,比2015年下降6个百分点;石油约占18.9%,较2015年略高0.6个百分点;天然气约占8.1%,提高2.2个百分点;非化石能源约占15.3%,提高3.2个百分点。

▲图1:中国能源消费结构

在能源生产和消费领域,我国通过5年的大力发展,可以说是已经取得了喜人的成绩。但是,在能源消费方面,我国仍以煤炭和石油为主,煤炭和石油的消费占整个能源结构消费的76.6%,而天然气和非石化能源仅占23.4%。

能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础,在国民经济中具有特别重要的战略地位。能源结构是能源系统工程研究的重要内容,它直接影响国民经济各部门的最终用能方式,并反映人民的生活水平。能源结构调整是中国能源发展面临的重要任务之一,也是保证中国能源安全的重要组成部分。调整中国能源结构就是要减少对石化能源资源的需求与消费,降低对国际石油的依赖,降低煤电的比重,大力发展新能源和可再生能源。

我国是属于能源供需平衡并略有出口的国家,在全球能源结构中,我国是一个怎样的水平,一起来看看下面几个图:

▲图2:全球能源结构图

▲图3:欧盟能源结构

▲图4:美国能源结构图

▲图▲ 5:经合组织能源结构

从图3-5可以看出,欧盟、美国、经合组织的能源结构大致为:煤炭14-16%,石油38-41%,天然气24-28%,非石化能源16-24%;煤炭和石油占整个能源结构的52-56%,而天然气和非石化能源占44-48%。

▲图6:中国与发达国家能源结构对比1

▲图7:中国与发达国家能源结构对比2

从图6和图7的对比可以看出,我国的能源结构,煤炭占到了整个能源结构的一半以上,显著高于其它发达国家;天然气和非石化能源我国是百分之二十多,大约是其它发达国家的一半。

在能源结构方面,我国仍保持以煤炭为主的一次能源消费结构,煤炭能源消费总量占能源消费总量比重仍高于50%,石油、天然气等优质化石能源相对不足,油、气和清洁能源比重偏低;长期以煤为主的能源消费结构也给我国带来了比较严重的环境污染问题。

从2014年至今,中国已经成为世界上第一大能源生产国和消费国, 二氧化碳排放量居世界第一位,由于我国能源结构不合理,能源利用率低,造成严重资源浪费,进而对环境产生严重的影响。主要有城市大气污染、温室效应、酸雨、核废料问题等。

▲图8:废气排放

我国煤炭资源丰富,列世界第三位, 而已探明的石油、天然气资源储量相对不足。我国能源资源的特点,导致煤炭消费量大,进而对环境产生了很大的污染,已经引起了全社会的普遍关注,加强环境保护是当今经济社会发展的一项重要任务,因此节能减排任务非常迫切。

2020年9月22日,我国宣布了力争2030年前实现碳排放达峰、努力争取2060年前实现碳中和的愿景,并在12月12日联合国“2020气候雄心峰会”上,进一步提出到2030年,国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右的目标。

在非化石能源领域,主要包括核能、水能、风能、太阳能,其中核能、太阳能主要被转化为热能和电能,水能、风能主要被转化为机械能和电能,从具体能源形式来看,电能是非化石能源转化利用最为广泛和有效的方式。

▲图9:核电站

▲图10:水电站

▲图11:光伏电厂

▲ 图12:风电场

2020年11月,国网能源研究院发布的《中国能源电力发展展望》,报告对碳达峰、碳中和情景下的中国未来能源电力做了深入研究。报告认为,一次能源低碳化转型明显,非化石能源占一次能源消费比重2025年、2035年、2050年、2060年分别有望达到约22%、40%、69%、81%。2035年前后非化石能源总规模超过煤炭。风能、太阳能发展快速,在2030年以后成为主要的非化石能源品种,2050年占一次能源需求总量比重分别为26%和17%,2060年进一步提升至31%和21%。

▲图13:非化石能源占一次能源消费比重

在未来的10年里,电力部门将在节能减排方面发挥重要作用。近期,电力以替代方式助力终端用能部门减排;远期,以加速减排推动能源碳排放大幅降低。电气化水平提升伴随着更多碳排放从终端用能部门转移到电力部门,支撑实现终端用能碳排放的大幅降低。

终端用能结构中,电能逐步成为最主要的能源消费品种,2025年后电力将取代煤炭在终端能源消费中的主导地位。电能占终端能源消费比重2025年、2035年、2050年、2060年有望分别达到约32%、45%、60%、70%。

分部门来看,工业部门电气化率稳步提升,2060年电气化率从2020年的26%提升至2060年的69%;建筑部门电气化水平最高、提升潜力最大,2060年电气化水平提升至80%;交通部门电气化水平提升最快,将从2020年的3%提升到2060年的53%。

深度减排情景下,2060年煤炭、石油和天然气消费(含原料)占比分别约为1%、5%和6%。

未来40年里,我国将加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源,继续打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同效应。

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