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能源利用清潔低碳化是全球發(fā)展的大趨勢(shì),西方發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體正處于從油氣時(shí)代向天然氣及可再生能源時(shí)代變化的轉(zhuǎn)型期,而中國(guó)仍處于以煤炭利用為主的煤炭時(shí)代。面對(duì)日益凸顯的能源與環(huán)境問(wèn)題,推動(dòng)中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)能源清潔低碳化利用,成為中國(guó)能源發(fā)展的重要任務(wù),這需要在調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、控制能源消費(fèi)總量、改進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面共同發(fā)力。在我國(guó)能源利用清潔化的進(jìn)程中,從一段時(shí)期來(lái)看,煤炭清潔化利用是現(xiàn)實(shí)選擇,大力發(fā)展非化石能源是戰(zhàn)略性選擇,石油作為動(dòng)力燃料主力的地位中短期內(nèi)不會(huì)動(dòng)搖,天然氣則將發(fā)揮重要的橋梁作用。
多頭并舉,推動(dòng)能源清潔低碳化
當(dāng)前,西方發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體正從油氣時(shí)代向天然氣和可再生能源時(shí)代轉(zhuǎn)型,而中國(guó)仍處于以煤炭利用為主的煤炭時(shí)代。在諸多矛盾疊加的時(shí)期,如何加快能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型是我國(guó)“十三五”乃至未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期的重要任務(wù)。中共中央十八屆五中全會(huì)公報(bào)明確提出了推動(dòng)低碳循環(huán)發(fā)展,建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014—2020年)》和《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015—2020年)》等中央政府文件也先后密集出臺(tái),為推動(dòng)清潔低碳化發(fā)展制定了切實(shí)可行的目標(biāo)和實(shí)施路線。
能源清潔低碳化,必須要大力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)
“重型化”是我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)近年來(lái)的一個(gè)顯著特征,不僅出現(xiàn)了電力、鋼鐵、水泥等高耗能行業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩的問(wèn)題,而且也導(dǎo)致了一系列突出的能源與環(huán)境問(wèn)題。目前,火電中煤電的裝機(jī)容量占90%以上,但2014年火電的平均利用僅有4706h,利用率約為53%,粗鋼的產(chǎn)能利用率低于75%,水泥產(chǎn)能利用率同樣低于70%。能源消耗量方面,中國(guó)消耗了全球接近23%的能源,但僅創(chuàng)造了全球13%的GDP。實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,必須要推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的一個(gè)過(guò)程,其本質(zhì)是在特定的經(jīng)濟(jì)、資源條件下,按照一般的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)規(guī)律,不斷提高產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)層次和發(fā)展水平的一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)[7]。發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)史顯示,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)不僅包含三次產(chǎn)業(yè)中由第一、第二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì),也包含各個(gè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的高級(jí)化過(guò)程。具體來(lái)講,中國(guó)一方面需要大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),推動(dòng)三次產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移;另一方面還必須逐步推動(dòng)各個(gè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的高級(jí)化。對(duì)于第二產(chǎn)業(yè),逐步調(diào)整其內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,促使第二產(chǎn)業(yè)由低級(jí)向高級(jí)、低附加值向高附加值轉(zhuǎn)變,并加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),強(qiáng)化工業(yè)制造領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);第三產(chǎn)業(yè)則要向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)拓展,重點(diǎn)發(fā)展生產(chǎn)性服務(wù)業(yè),加快現(xiàn)代服務(wù)業(yè)與先進(jìn)制造業(yè)的深度融合。
能源清潔低碳化,必須控制能源消費(fèi)總量
快速攀升的能源消費(fèi)總量,尤其是以煤為主的化石能源消耗總量,是導(dǎo)致中國(guó)碳排放總量和增量高居世界第一的主要原因。以2014年為例,中國(guó)一次能源消費(fèi)總量為42.6×108噸標(biāo)煤(1噸標(biāo)煤=29271.2kJ/kg),其中煤炭為28.1×108噸標(biāo)煤、石油為7.3×108噸標(biāo)煤、天然氣為2.4×108噸標(biāo)煤,按照此能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),如果能源消費(fèi)總量增加1%,則導(dǎo)致碳排放量至少增加9000×104t。因此,推動(dòng)能源利用清潔低碳化,控制能源消費(fèi)總量是關(guān)鍵。
控制能源消費(fèi)總量,必須要設(shè)定能源消費(fèi)量的控制目標(biāo)?!赌茉窗l(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》指出,到2020年,一次能源消費(fèi)總量控制在48×108噸標(biāo)煤左右,煤炭消費(fèi)總量控制在42×108t左右。在此目標(biāo)下,根據(jù)能源的使用去向,有序開展能源消費(fèi)總量的控制工作。首先,加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、淘汰落后產(chǎn)能,從根源上解決能源消費(fèi)量的過(guò)快增長(zhǎng)問(wèn)題;其次,積極推進(jìn)低碳技術(shù)研發(fā),努力消除科技水平落后對(duì)“高碳”向“低碳”發(fā)展的制約;最后,完善能源價(jià)格機(jī)制、能源稅費(fèi)制度,充分發(fā)揮價(jià)稅在調(diào)節(jié)能源消費(fèi)總量中的作用。
能源清潔低碳化,必須優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)
化石能源燃燒排放的CO2是造成氣候變化的主要原因。以1噸標(biāo)煤為單位,煤炭的燃燒約排放2.66t的CO2,石油排放2.02t的CO2,天然氣排放約1.47t的CO2,煤炭的CO2排放額約為天然氣的1.8倍。按照2014年能源消費(fèi)總量計(jì)算,在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中提高1%的天然氣比重,降低1%的煤炭,則將減少碳排放近5000×104t。因此,推動(dòng)能源清潔低碳化,必須優(yōu)化目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。調(diào)整優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),需要綜合考慮我國(guó)煤炭、石油、天然氣等各種能源的資源稟賦,以及由此形成的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)不同能源的偏好。鑒于目前我國(guó)以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難以從根本上改變,《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》提出,到2020年,非化石能源占一次能源消費(fèi)量比重達(dá)到15%,天然氣比重達(dá)到10%以上,煤炭消費(fèi)比重控制在62%以內(nèi)。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),煤炭清潔化利用是現(xiàn)實(shí)選擇,大力發(fā)展非化石能源是戰(zhàn)略之舉,石油作為動(dòng)力燃料主力的地位中短期內(nèi)不會(huì)動(dòng)搖,而天然氣在我國(guó)能源清潔低碳化過(guò)程中將扮演橋梁作用。
煤炭清潔化利用是現(xiàn)實(shí)
選擇我國(guó)基于“富煤、貧油、少氣”的認(rèn)識(shí)和以供定需的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理,形成了以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)實(shí),能源低碳清潔化要兼顧現(xiàn)實(shí)與未來(lái),辯證地解決存量和增量問(wèn)題,煤炭清潔高效利用就是基于這一事實(shí)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局《2015年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,2015年中國(guó)煤炭消費(fèi)總量約為39.7×108t,即使《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn),2020年煤炭消費(fèi)總量控制在42×108t,在一次能源供給中的比例仍然接近60%。因此在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)煤炭作為主體能源的地位仍難以改變。而IEA的統(tǒng)計(jì)結(jié)果也顯示,2013年煤炭燃燒導(dǎo)致的碳排放在中國(guó)燃料燃燒碳排放總量中的比例高達(dá)84%。高效清潔化利用煤炭資源必然成為我國(guó)能源清潔低碳化的首要選擇。事實(shí)上,技術(shù)進(jìn)步為煤炭清潔化利用提供了可能。雖然煤炭本身是高碳能源,其利用必然伴隨CO2排放,但不斷創(chuàng)新的技術(shù)正在改變這種狀況,比如煤炭洗選等提質(zhì)加工技術(shù)、超(超)臨界發(fā)電等高效燃煤發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。2015年,全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為15.1×108kW,發(fā)電量為5.8×1012kW·h,其中火電占全部裝機(jī)容量的65.7%,占全國(guó)發(fā)電量的73.0%。如果燃煤發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗從314g/(kW·h)降低至300g/(kW·h),每1×108kW·h燃煤發(fā)電量將減少碳排放近3700t。另外,工業(yè)鍋爐燃煤和散煤的“氣代煤”空間更大,去產(chǎn)能和城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略將為推動(dòng)這一替代創(chuàng)造政策環(huán)境。
大力發(fā)展非化石能源是戰(zhàn)略之舉
大力發(fā)展非化石能源是實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的重要措施,也是未來(lái)能源發(fā)展的主要趨勢(shì)。非化石能源包括水能、核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能及地?zé)崮艿瓤稍偕茉春托履茉础D壳?,以煤、石油、天然氣為主的化石能源占一次能源消費(fèi)總量的90%左右,但隨著資源劣質(zhì)化時(shí)代來(lái)臨、消費(fèi)總量攀升、對(duì)外依存度居高不下,能源的穩(wěn)定、安全、可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在這種形勢(shì)下發(fā)展非化石能源是破解這一難題的戰(zhàn)略性措施。2014年,非化石能源在我國(guó)一次能源消費(fèi)總量中的比重達(dá)到了10.9%,同期美國(guó)的比重為13.7%,經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)國(guó)家的比重為17.8%,歐盟國(guó)家的比重更是高達(dá)24.9%。在非化石能源發(fā)展取得重要進(jìn)展的同時(shí),各國(guó)也紛紛設(shè)定未來(lái)發(fā)展目標(biāo),進(jìn)一步強(qiáng)化非化石能源的地位,如歐盟《氣候與能源2030政策框架》提出2030年前將可再生能源占比提高至27%以上。我國(guó)也設(shè)定了到2020年我國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)總量的比重占到約15%的發(fā)展目標(biāo),這對(duì)增加水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能裝機(jī)容量提出了更高要求。
相對(duì)于傳統(tǒng)化石能源,非化石能源在應(yīng)對(duì)氣候變化方面的作用明顯,可大大緩解我國(guó)面臨的碳排放壓力。2012年,中國(guó)碳排放量為85×108t,其中90%的碳排放量來(lái)自于化石能源燃燒,化石能源中燃煤帶來(lái)的碳排放量約占總碳排放量的68%[8]。與化石能源高碳排放量不同,非化石能源的碳排放量要低很多,甚至近乎零排放。世界核能協(xié)會(huì)對(duì)不同發(fā)電技術(shù)全生命周期的碳排放量進(jìn)行研究,其結(jié)果顯示每生產(chǎn)1kW·h的電平均排放的CO2量分別為:燃煤(褐煤)為1054g,燃煤為888g,燃油為733g,燃?xì)鉃?99g,太陽(yáng)光電為85g,生物質(zhì)能為45g,核能為29g,水力和風(fēng)力均為26g?!秶?guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014—2020年)》也提出,到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放量比2005年要下降40%~45%。
石油作為動(dòng)力燃料主力的地位中短期內(nèi)不會(huì)動(dòng)搖
石油作為一種基礎(chǔ)能源和化工原料,自19世紀(jì)60年代以來(lái)逐漸取代煤炭成為世界第一能源,于1973年達(dá)到了世界能源供給比重48.6%的歷史最高水平。此后雖有回落,但始終占據(jù)世界能源供給的主導(dǎo)地位。石油是一種不可再生資源,石油峰值論、石油枯竭論常見于大眾視野。但事實(shí)上,石油產(chǎn)出一直保持增長(zhǎng),特別是深海與非常規(guī)石油開采技術(shù)的進(jìn)步,大大拓展了石油的勘探開發(fā)范圍,一批批石油資源相繼被發(fā)現(xiàn),全球原油探明可采儲(chǔ)量非但沒(méi)有減少,反而不斷創(chuàng)造新的高位。英國(guó)石油公司《世界能源展望2035》預(yù)計(jì),2025年全球能源消費(fèi)量將達(dá)到157×108噸油當(dāng)量,其中近30%來(lái)自石油,2035年全球能源消費(fèi)量將達(dá)到174×108噸油當(dāng)量,其中近29%來(lái)自石油。因此石油仍是世界第一能源。
IEA對(duì)2013年全球最終消費(fèi)量的統(tǒng)計(jì)顯示,石油產(chǎn)品合計(jì)為36.94×108噸油當(dāng)量,其中23.74×108噸油當(dāng)量被用于運(yùn)輸領(lǐng)域,占比為64.3%;在運(yùn)輸領(lǐng)域耗費(fèi)的25.64×108噸油當(dāng)量能源中,93%來(lái)自于石油產(chǎn)品;其對(duì)最終消費(fèi)的預(yù)測(cè)顯示,在新政策背景下,2020年、2030年、2040年,運(yùn)輸領(lǐng)域最終消費(fèi)分別為28.16×108、31.94×108、34.67×108噸油當(dāng)量,其中分別有91%、88%、85%來(lái)自石油。2012年,中國(guó)運(yùn)輸領(lǐng)域共使用2.40×108噸油當(dāng)量能源,其中2.21×108噸油當(dāng)量來(lái)自石油,在新政策背景下,2020年、2030年、2040年石油在運(yùn)輸領(lǐng)域能源消費(fèi)中的比重分別將達(dá)到89.5%、88.3%、85.6%。由此可見,盡管中國(guó)新能源汽車等產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速,但在運(yùn)輸領(lǐng)域有根本性變革技術(shù)發(fā)生之前,石油作為動(dòng)力燃料主力的地位不會(huì)改變。
天然氣在我國(guó)能源清潔低碳化過(guò)程中將發(fā)揮重要橋梁作用
天然氣在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過(guò)程中起到一個(gè)承上啟下的作用,這既是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的選擇,也是我們未來(lái)適應(yīng)能源清潔低碳化的考慮。根據(jù)IEA的預(yù)測(cè),2020年、2030年、2040年,全球一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中化石能源的比重仍然高達(dá)79.3%、76.7%和74.5%。天然氣作為煤炭、石油、天然氣三大化石能源中最清潔的能源,其發(fā)電產(chǎn)生帶來(lái)的碳排放量約為煤炭的1/2、石油的2/3,在此背景下,化石能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化即成為能源清潔低碳化過(guò)程的關(guān)鍵,天然氣將扮演重要的橋梁作用。
全球常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣資源充足。非常規(guī)天然氣主要包括頁(yè)巖氣、致密氣、煤層氣。近年來(lái),水平井、水力壓裂等技術(shù)廣泛地應(yīng)用于非常規(guī)天然氣資源開采中,帶動(dòng)了北美天然氣工業(yè)的革命性發(fā)展。據(jù)IEA《世界能源展望2014》統(tǒng)計(jì),截至2013年底,全球天然氣剩余技術(shù)可采資源量為806×1012m3,其中非常規(guī)天然氣為342×1012m3;BP《世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2015》指出,截至2014年底,全球天然氣剩余可采儲(chǔ)量為187×1012m3,儲(chǔ)采比高達(dá)54.1年。得益于豐富的資源及其相對(duì)煤炭、石油的清潔性,天然氣在發(fā)電、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的地位將會(huì)進(jìn)一步提升。IEA預(yù)計(jì)到2020年、2030年、2040年,天然氣在全球一次能源消費(fèi)中的比重將分別達(dá)到21.2%、22.7%、24.2%,成為與煤炭、石油并駕齊驅(qū)的三大能源之一。
中國(guó)常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣資源潛力巨大,截至2014年底,天然氣剩余探明可采儲(chǔ)量近3.5×1012m3,儲(chǔ)采比達(dá)25.7年。較之于常規(guī)天然氣,中國(guó)非常規(guī)天然氣資源更加豐富,根據(jù)2012年國(guó)土資源部的調(diào)查數(shù)據(jù),中國(guó)頁(yè)巖氣可采資源量高達(dá)25×1012m3,位居世界第一。此外,中國(guó)天然氣資源的探明程度只有17%,屬于勘探早期階段,未來(lái)勘探潛力仍然巨大。如果要在2020年實(shí)現(xiàn)天然氣在一次能源中的占比10%以上的目標(biāo),則天然氣價(jià)格機(jī)制必須要得到進(jìn)一步理順,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也要加快。另外,推進(jìn)天然氣交易中心的建設(shè),完善天然氣交易體系,對(duì)促進(jìn)天然氣的發(fā)展也是十分必要的。天然氣交易中心的發(fā)展有利于形成充分反映供需關(guān)系的天然氣價(jià)格機(jī)制,破解天然氣定價(jià)、進(jìn)口、資源配置等方面的難題。例如,美國(guó)建成了全球最著名的天然氣交易市場(chǎng)之一——亨利中心,其現(xiàn)貨交易價(jià)格已成為天然氣交易的重要基準(zhǔn)。目前,中國(guó)已經(jīng)初步具備了建立天然氣交易中心的基本條件,并成立了上海石油天然氣交易中心,但這較之于美國(guó)的24個(gè)交易中心和加拿大的9個(gè)交易中心仍有較大的差距。今后幾年,可以根據(jù)不同地區(qū)的發(fā)展優(yōu)勢(shì),結(jié)合天然氣交易中心的功能定位,如倉(cāng)儲(chǔ)、消費(fèi)、生產(chǎn)等,在京津冀、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、川渝等地區(qū)逐步建成一批具有不同功能特色的天然氣交易中心。