能源替代在人類歷史上不斷地進行著,人類最早使用的能源是薪柴,是一種自然能源,可再生能源。為了尋求更高的能源經(jīng)濟效益,人類用煤炭替代薪柴。煤炭是化石能源,大氣污染物和CO2排放量多,是最骯臟的能源,可當(dāng)時環(huán)境和氣候變化還不突出。這是人類歷史上的第一次能源替代。緊接著的能源替代是用石油和天然氣去替代煤炭。
煤炭、石油、天然氣都是化石能源,石油、天然氣都比煤炭干凈,特別是天然氣不僅比煤炭、石油干凈,污染物排放量少,CO2排放量也少,而且資源量也比煤炭、石油要豐富得多,價格便宜。在資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化的三大挑戰(zhàn)下,逐漸形成了兩個替代,一個叫清潔能源替代,一個叫電能替代。下面主要討論電能替代。
一、兩個替代,還是一個替代
現(xiàn)在有的專家名義上提實施兩個替代,實際上主張一個替代。例如有的說,“資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大挑戰(zhàn),根源在于化石能源的長期大量開發(fā)使用,應(yīng)對挑戰(zhàn)的根本出路是加快發(fā)展、實施“兩個替代”,即能源開始實施清潔替代,以風(fēng)能、太陽能、水能等清潔能源發(fā)電替代化石能源發(fā)電;能源消費實行電能替代,以電代煤,以電代油,(有的還提出以電代天然氣),電從遠方來,來的都是清潔發(fā)電。”(《亮報》2016年7月14日第28版)。就是說:要用清潔能源發(fā)電來替代化石能源發(fā)電,用清潔能源發(fā)出來的清潔電力去替代煤炭、石油、天然氣等一切化石能源消費,把兩個替代合并成一個清潔能源發(fā)電來替代所有的化石能源。華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院院長牛東曉在《電能替代經(jīng)濟性分析》也持有同樣的主張,牛東曉說,用電能替代,主要是指電力能源替代煤、油、氣等常規(guī)終端能源,通過大規(guī)模集中轉(zhuǎn)化來提供燃料使用效率,減少污染物排放,進行改善終端能源結(jié)構(gòu),促進環(huán)保的效果。
電能替代作為一種低碳環(huán)保發(fā)展方式,具有多方面的意義:1.保證國家能源戰(zhàn)略安全,促進資源優(yōu)化配置;2.調(diào)整能源結(jié)構(gòu),促進清潔能源發(fā)展;3.促進能源利用效率,減少污染物排放;4.保護環(huán)境,治理霧霾,推進生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展。具體措施就是以電代煤,不僅要部分替代散燒煤,而是要替代所有的煤炭;以電代油,不僅替代部分燃料油,而是要求替代汽車用油還要替代所有的用油;不僅要替代煤炭石油,還要替代天然氣。這個設(shè)想很偉大,但是這個設(shè)想是一種幻想,不現(xiàn)實。因為到現(xiàn)在為止,還沒有人設(shè)想以風(fēng)能、太陽能和水能等清潔能源發(fā)電在短時間內(nèi)百分之百地替代化石能源,即使可以做到,其不菲的成本也是社會難以承受的。
我們在能源領(lǐng)域追求的是清潔、綠色、低碳,為此我們應(yīng)當(dāng)積極貫徹2014年習(xí)近平同志關(guān)于推動能源供給革命、建立多元供應(yīng)體系的指示,他說:“立足國內(nèi)多元供應(yīng)保安全,大力推進煤炭清潔高效利用,著力發(fā)展非煤能源,形成煤、油氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動的能源供應(yīng)體系。”
國務(wù)院辦公廳2014年發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014~2020年)》把清潔能源替代戰(zhàn)略歸納為四大戰(zhàn)略——節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略、立足國內(nèi)戰(zhàn)略、綠色低碳戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略。在綠色低碳能源戰(zhàn)略中闡述,“綠色低碳戰(zhàn)略,著力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),把發(fā)展清潔低碳能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的主攻方向,堅持發(fā)展非化石能源與化石能源高效清潔利用并舉,逐步降低煤炭消費比重,提高天然氣消費比重,大幅增加風(fēng)電、太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉春秃穗娤M比重,形成與我國國情相適應(yīng)、科學(xué)合理的能源消費結(jié)構(gòu),大幅減少能源消費排放,促進生態(tài)文明建設(shè)。”如果到2030年,清潔能源替代能達到60%,就是一個偉大的勝利,一是非化石能源比重達到20%;二是天然氣包括其他氣體能源達到20%;三是化石能源高效清潔利用達到20%。
清潔能源替代,電能替代一個也不能少,在現(xiàn)階段,清潔能源替代比電能替代更為重要。
二、電能替代的電量“主要來自可再生能源發(fā)電”
《亮報》說:“電能替代的電量,主要來自可再生能源發(fā)電,以及部分超低排放燃煤機組?!?2016年6月1日《亮報》28版)。又說:“能源消費實施電能替代,以電代煤、以電代油,電從遠方來,來的是清潔發(fā)電。”(2016年7月14日)。華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院牛東曉院長說:“以電代煤、以電代油,電從遠方來,電從綠色來,是這個時代的需要和選擇。”(牛東曉《電能替代的經(jīng)濟性分析》)。這些文章都強調(diào)電能替代的電量主要來自可再生能源發(fā)電。
那么我們來看一看統(tǒng)計數(shù)字,2015年我國全國發(fā)電量為56045億千瓦時,風(fēng)電發(fā)電量為1851億千瓦時,太陽能發(fā)電量為383億千瓦時,兩者合計為2234億千瓦時,為當(dāng)年全國發(fā)電量的4%。國家發(fā)展改革委要求在“十三五”期間電能替代散燒煤及燃料油1.3億噸標準煤,估計電能替代需耗電1萬億千瓦時,約為2015年全國發(fā)電量17.8%,風(fēng)電、太陽能發(fā)電不可能成為電能替代的主力電源。風(fēng)電、太陽能發(fā)電不僅數(shù)量少,主要分布在三北地區(qū),且具有間隙性、隨機性、沒有其他電源配合,作為替代電源比較困難。
這一點在國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)《關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見》總體要求的基本原則中指明,電能替代的電量“主要通過可再生能源和現(xiàn)有發(fā)電滿足電能替代新增電量需求”。是說明電能替代的電量來源是可再生能源和火電(其實應(yīng)當(dāng)是煤電,不是火電,不包括天然氣發(fā)電)。電能替代的電量不包括油電、天然氣發(fā)電和核電。
三、這次電能替代要用多少電
“電能替代”這個名詞是從2013年才提出來的,歷史還不長,有關(guān)的文件材料也不多,但不知道什么原因,講電能替代只講電能替代用了多少電?如2015年國家電網(wǎng)公司公布,該公司2015年電能替代消費750億千瓦時電能,沒有公布究竟替代了多少散燒煤、花了多少投資、補貼了多少錢?特別不愿意講的是花了多少投資、補貼了多少錢。我看到有一篇文章說,北京市要替代300多萬噸煤炭,要投資270億元,每噸煤的替代投資是9000元??墒沁@次國家發(fā)展改革委等部門的《關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見》則不同,文件稱2016~2020年,實現(xiàn)能源終端消費環(huán)節(jié)電能替代散燒煤、燃油消費總量約1.3億噸標準煤,帶動電煤占消費比重提高約1.9%,帶動電能占終端能源消費比重提到約1.5%,促進電能占終端能源消費比重達到約27%。卻不說要花多少投資、多少補貼、要耗費多少替代電量。
《中國能源報》2016年5月30日頭版刊登《八部門聯(lián)合印發(fā)〈關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見——電能替代全面推進〉》”一文中提到,國家電網(wǎng)公司在電能替代規(guī)劃中要力爭到2020年累計替代電量達到10000億千瓦時。八部門電能替代規(guī)劃是國網(wǎng)公司的翻版,且電能的熱功當(dāng)量是860千卡/千瓦時,10000億千瓦時轉(zhuǎn)換成標準燃料就是1.3億噸標準煤。2016年6月1日《亮報》28版《推進電能替代共享綠色生活》一文中稱:“預(yù)計新增電量消費約4500億千瓦時,減排煙塵、二氧化碳、氮氧化物約30萬噸、210萬噸、70萬噸?!毙氯A社在《“十三五”我國將實現(xiàn)替代(散燒煤、燃料油)1.3億噸標準煤》一文中稱,“預(yù)計可新增電量消費4500億千瓦時,減排煙塵、二氧化碳、氮氧化物約30萬噸、210萬噸、70萬噸”。(轉(zhuǎn)引自《中國電業(yè)》2016年6月上旬刊)。這些數(shù)字與《亮報》是相同的,這個數(shù)字與節(jié)約散燒煤、燃料油1.3億噸相比,能效達3倍左右,因為電鍋爐、電窯爐、電爐能效只有0.95。
官方不公布電能替代在2016~2020年究竟要消耗多少電量,民間就會想辦法來彌補這個缺口,《亮報》稱預(yù)計可新增電量消費4500億千瓦時,只能算民間;新華社寫到消息上就成了半官方,而謝國興在《推進電能替代需因地制宜》一文中說,《關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見》提出,預(yù)計可新增電量消費4500億千瓦時,則變成官方意見了。
官方不公布2016~2020年電能替代達1.3億噸標準煤的散燒煤和燃料油究竟要消耗多少電量?我們從官方公布的可以提高電煤消耗1.9%來推算,推算結(jié)果只增加電煤消耗5000萬噸標準煤。5000萬噸標準煤用于發(fā)電,只不到2000億千瓦時,顯然“十三五”電能替代僅2000億千瓦時是不夠的。那么如何理解1.9%?是否電能替代所需電量主要來自風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電,再生能源發(fā)電部消耗電煤,所以“十三五”電能替代消耗的電煤不多,通過1.9%算不出電能替代所消耗的電量。
那么,帶動電能占終端能源消費比重提高約1.5%,能否推算出確切的電能替代在“十三五”消耗了多少電量?同樣存在困難。電能占終端能源消費比重提高1個百分點需要多少電量,各個年度不同,主要受終端能源總消費量有關(guān),我試算了2011年至2014年的情況,按提高1.5%計算,2011~2012年需13000億千瓦時,2012~2013年需5300億千瓦時,2013~2014年需6800億千瓦時,推算不出一個確切的數(shù)字。
實際上電能替代一直在進行著,從一百三十多年前有點開始不斷進行著,國家發(fā)展改革委不發(fā)文也在進行著,不過那種替代是自然發(fā)生的,是沒有國家投資,沒有國家補助,悄悄地進行著,電力在終端能源中的消費比重在不斷提高?,F(xiàn)在提出一個電能替代計劃,要用投資和電費補貼等來促使增加用電量,使得自然替代和補貼替代難以區(qū)分,造成電能替代電量消費虛高,電能替代用的投資、補貼超支。
四、現(xiàn)階段電能替代的主力電源是煤電
在我國電能替代需求增長緩慢,電能普遍富裕的情況下,一般都有保風(fēng)電、太陽能發(fā)電、水電等可再生能源發(fā)電,保核電站滿發(fā)電,煤電放在拾遺補缺的位置,所以在發(fā)電裝備利用小時數(shù)下降時,風(fēng)電、光電、水電和核電降得不多,煤電降得最多。因而在電能替代時,最有增發(fā)電潛力的是煤電?,F(xiàn)階段電能替代的主力電源是煤電。
(作者系原能源部政策法規(guī)司副司長)