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双碳专栏 - 中国能源之核电储能

2022-01-20 15:53:33 mana 93


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中国的碳排放主要来自能源部门。

要实现碳中和,

必须要了解中国的能源结构。

今天小编带大家来了解一下。




17 中国能源之煤电和天然气

1

能源结构分析:煤电为主向


长期以来,煤电在我国占据主力电源地位,起着保供托底的“压舱石”作用。 


截至2020年底,我国煤电装机容量达到10.8亿千瓦,占全部电源装机的49.8%,在电力系统中占据着半壁江山,年新增装机维持在3000万千瓦左右,还有相当数量的煤电处于在建与规划状态。尽管“十三五”期间煤电年利用小时数已降至4100—4400小时区间内,但2020年煤电消费量占总消耗量56.8%,煤电发电量比重依然高达60.7%。

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同时,煤电作为传统基建,机组单机容量大、投资体量达数十亿元、寿命期长达30年,而我国煤电的加权平均寿命仅15年左右,还有相当长的路要走。


随着煤电装机比重首次降至50%以下,明确以新能源为主体的新型电力系统发展方向以及要实现“双碳”目标,我国煤电在电力系统中的角色地位要发生重大转变。

《中国能源发展报告2020》指出,“十三五”期间,我国积极推进能源消费革命,落实了能源消费总量和强度“双控”制度,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内,年均增速控制在3%以内。“十三五”期间,我国能源领域污染防治成效显著。相继建成投产12条大气污染防治输电通道,全国符合超低排放限值的煤电机组累计达9.5亿千瓦。


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2020年,受疫情影响,全球宏观经济下行,根据国家统计局数据,随着我国经济社会秩序持续稳定恢复,能源需求也呈逐步回升态势。初步核算,全年能源消费总量比上年增长2.2%。

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按照2019年消费48.6标准煤计算,2020年能源消费总量数据约为49.7亿吨标准煤。“十三五”期间,全国能源消费年均增速为2.8%,较“十二五”降低1.0个百分点,实现了“十三五”规划纲要制定的“能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内”的目标,完成了能耗总量控制任务。


2010-2020年的十年间,我国煤炭消费占能源消费总量比重由69.2%降至56.8%,降低了12.4个百分点;清洁能源消费总量占能源消费总量比重由13.4%增长至24.3%,增加了11个百分点,能源消费结构持续向绿色低碳转变。但清洁能源消费占比距离2020年、2030年分别达25%和35%左右的目标还有一定差距。

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2

煤炭

中国是世界最大的煤炭生产国和消费国。2020年全国煤炭产量39.0亿吨,同比增长1.4%;其中,规模以上煤炭企业原煤产量38.4亿吨,同比增长0.9%。预计随着疫情的加以防控,2021年我国原煤产量可达39.1亿吨。

2020年,中国煤炭产量超过全球总产量的51%,而煤炭消费量在全球的占比更是高达51.5%。

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相比石油和天然气,煤炭是碳排放强度最高的化石能源品种,按单位热值的含碳量计算,煤炭是石油的大约1.31倍,是天然气的1.72倍。

在碳达峰、碳中和目标下,从开发、利用、转化等各环节共同构成的煤炭产业链如何向绿色低碳转型,面临非常严峻的挑战。


早在巴黎会议后,世界自然基金会(WWF)就预言,如果我们对《巴黎协定》是认真的,那么即便把所有的煤电厂都造为最高效率的技术,也必然大大超过控制全球温升1.5°C目标的排放空间,煤炭已经没有未来!


即使大规模应用碳捕集、利用与封存(CCUS),技术理论上可以解决煤炭使用的碳排放问题,但CCUS技术作为末端治理技术,其应用也受到技术、经济、环境以及排放源和封存条件匹配等诸多因素的制约,部署CCUS的实际进展缓慢,大力控制和减少煤炭使用,逐步淘汰煤电是大势所趋。

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2017年英国、加拿大等国联合发起成立“助力弃用煤电联盟”,积极推动全球弃煤进程。目前已有十几个基本实现弃煤目标的欧洲国家积极参与了该联盟,并制定了彻底弃煤的时间表。


英国曾是世界上第一个使用煤电的国家,2017年英国煤电比例仅为7%,英国首相特蕾莎·梅在加拿大访问期间宣布将在2025年前彻底淘汰现有煤电,要求2025年10月1日起任何电厂的瞬时碳排放强度都不得超过450克/千瓦时。


德国是欧洲煤炭消费大国,2016年煤电占总发电量的40%。德国联邦政府和相关能源公司已正式签署协议,到2038年停止以褐煤为原料发电。

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近年来,我国实施煤炭消费总量控制取得明显成效,2019年煤炭消费占能源消费总量比重为57.7%,比2012年降低10.8个百分点。2016年以来,累计退出煤炭过剩产能超过8亿吨,仅2017年淘汰停建缓建煤电产能就高达6500万千瓦。


煤炭是我国能源安全的稳定器和压舱石,对经济发展具有重要的支撑作用。煤电在碳达峰、碳中和目标下,不仅要继续做好大电网稳定运行的基石,而且要积极参与电网调峰、调频、备用。



3

天然气

天然气相比煤炭、石油更低碳,但仍是一种有碳能源。2019年国际能源署(IEA)发布的《天然气在能源转型中的作用》报告指出,通过降低能源强度、低碳燃料替代以及可再生能源的快速发展,全球碳排放增速放缓。


2010年以来,全球通过天然气替代煤炭量累计减少了5亿吨二氧化碳,在推动能源转型中发挥了关键作用,是能源转型进程中有益的过渡能源。


《中国天然气发展报告(2021)》显示,2020年,全国天然气产量1925亿立方米,同比增长9.8%。中国天然气消费量3280亿立方米,增量约220亿立方米,同比增长6.9%,占一次能源消费总量的8.4%。

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截至2020年底,《天然气发展“十三五”规划》主要指标基本完成,取得了良好的经济效益、社会效益与环保效益。天然气在能源消费结构中的比例达到8.4%,相比2015年提高了2.6%,新增气化人口1.6亿,总气化人口达到4.9亿。勘探开发、基础设施建设、装备制造及下游利用等天然气行业直接投资约3.0万亿元。


“十三五”时期,新增天然气消费量同等量热值的煤炭相比,实现减排二氧化碳5.7亿吨,二氧化硫 630万吨。

2020年12月,国务院新闻办发布《新时代的中国能源发展》白皮书提出,将天然气作为替代煤炭的一种手段,加强天然气基础设施建设与互联互通,在城镇燃气、工业燃料、燃气发电、交通运输等领域推进天然气高效利用。大力推进天然气热电冷联供的供能方式,推进分布式可再生能源发展,推行终端用能领域多能协同和能源综合梯级利用。同时积极推进生物天然气产业化发展和农村沼气转型升级。合理布局适度发展天然气发电,发挥其灵活性强的优势,积极参与调峰等等。


国家能源局提出的“十四五”期间重点做好六个方面工作中,也明确要进一步创新发展方式,加快清洁能源开发利用,推动非化石能源和天然气成为能源消费增量的主体,更大幅度提高清洁能源消费比重。


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由此可见,在碳达峰、碳中和目标下,天然气作为能源转型的过渡性方案,在未来5~10年还有一定的发展空间。


但未来10~15年发展前景存在较大不确定性。因为从长远来看,要实现碳中和目标,天然气最终也将被无碳的非化石能源所替代。



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