能源是经济社会发展的重要物质基础。改革开放以来,我国能源行业快速发展,已成为全球最大的能源生产国、消费国,有力支撑了经济社会发展。但是,我国能源结构长期以煤为主,油气对外依存度高,是全球最大的碳排放国家,能源结转型要求紧迫,未来该往哪走?
主角是电力
电力在能源转型过程中扮演着重要的角色。
电力,是一个国家走向强大的现代化社会过程中,基础中的基础。
电这个东西对现代社会太重要了,几乎离不开它。电的每一个性能都在社会发展中有着重要的作用,电能可以转化为热能、机械能、光能,还可以作为搭载信息的载体,可以说是最方面的一种能源。现代社会对电力需求的粘性越来越大,一个城市如果没有安全稳定的电力供应,基本上维持不下去。美国得州因为暴风雪电力系统瘫痪,引发一系列后果,就是个很好的“现身说法”。
新中国成立后,有了良好的发展环境,中国人民百折不挠、艰苦奋斗的精神被充分发挥出来,在百废待兴的土地上拼命硬干,中国经济像嚼了炫迈口香糖一样,根本停不下来,现在已经成为世界第二大经济体,而支撑经济发展的就是巨大的电力供应。
1950年,新中国成立后的第一年,中国人均发电量仅2.76千瓦时,,美国人均发电量2949千瓦时。印度人均发电量10.9千瓦时,连印度人均都是我们的5倍。
但中国人从来不会因为眼前的落后就回头丧气,而是哪里不足就补哪里,干就玩了。在充分发扬集中力量办大事的体制优势下,中国的电力行业也在快速成长,从没掉链子,为经济的发展注入了坚强动力。
仅仅60年,2010年中国就战胜美国41000亿千瓦时的全年发电量,将美国维持了110年的全球发电第一名赶超下来,以42017亿千瓦时,登顶世界第一,此后以每年4000-5000亿千瓦时左右疯狂加量,到2018年,中国的发电量占全世界的26%,超过美国发电量63%,是全球电力业当之无愧的扛把子。
但是,在充足电力供应的背后却是以环境污染为代价的。这倒不是电本身的原因,电是一种清洁干净的二次能源,但是在发电的过程中有大量的“碳排放”和污染产生,这是由于我国的资源禀赋决定的。中国煤炭资源丰富,到现在还有1.6万亿吨储量,而且煤炭质量特别好,成本便宜,因此我们命中注定主要靠火力发电。
1978年,改革开放,对电力的需求一下子激增,为了解决当时电力紧缺的困境,中国当时可解燃眉之急的能源只有煤炭。在政策支持下,各类煤炭企业迅速发展至8万多个,仅山西一个省,从1978年到2007年,外调至其他省的煤炭就达58.6亿吨,是改革开放前的7.4倍,这些煤都用来喂火力发电机了。
中国历年一直主要靠火力发电,火力发电占比一直在80%以上,到现在还维持在71%。
煤炭能源为全面改革发展贡献了巨大的价值。但是,煤炭解决能源需求的同时,也带来了世界第一污染大国的称号。2013年,雾霾来袭,PM2.5爆表,煤炭成为罪魁祸首。
在这种环境下,既要保证环境,又要满足极大的能源需要,只有一种办法,就是用清洁的电能,取代煤炭,石油。这就是我国能源结构调整的大背景。
我们已经做出了长远规划,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。事实上,中国已经很早就在往这方面布局和努力了,过去5年,我国的风电和太阳能发电发电量就达到5872亿千瓦时,减少电煤消耗2.5亿吨、减排二氧化碳4.5亿吨。
实现“碳中和”的核心是控制碳排放。能源燃烧是我国主要的二氧化碳排放源,占全部二氧化碳排放的88%左右。而这其中,发电占了相当大的比重,非化石能源主要通过转化为电能加以利用。也就是大部分都用来“烧开水发电”了。
从这里也可以看出来,推进能源清洁低碳转型,关键是加快发展非化石能源,尤其风电、太阳能发电。
在能源供给侧,构建多元化清洁能源供应体系。大力发展清洁能源,最大限度开发利用风电、太阳能发电等新能源,坚持集中开发与分布式并举,积极推动海上风电开发;大力发展水电,加快推进西南水电开发;安全高效推进沿海核电建设。这是解决能源供给侧的重要一环。
上面都是围绕煤炭和发电展开的,而在“碳排放”方面还有一个重要的角色,那就是石油。
前面已经说了,我们国家的自然禀赋是一次能源主要以煤炭为主,石油和天然气大量依赖进口,特别是石油。中国对海外石油依存度太高了,虽然一直说要降低对海外石油的依赖度,不过越降越高。中国对石油的依赖度冲到了70%红线以上(2020年到了72%)。依赖石油太严重,很容易陷入被动的局面,处于危机之中。
1992年,钱学森钱老就写了关于发展电动车的一封信,目的是摆脱对石油的依赖。国家也早在2008年,出台相应政策,大力培养新能源汽车发展。从2009年到2017年,累计投入3900亿元。
但国内的新能源车企汽车质量不过关,骗取补贴现象层出不穷,整个行业混乱不堪,消费者即使知道新能源车的各种好处,也失去了购买信心。
十几年过去,中国民众购买汽车依然以燃油车为主,新能源车销量占比远远未达预期。
后来的故事大家都知道了:中国顶着巨大的争议在敏感时期强势引进特斯拉,且给予了史无前例的优惠政策。国内的电动汽车不争气,那就得想办法让你们争气。
特斯拉的引进一方面带动国内整个电动车产业链的发展,增强国人购买信心,提高电动车销售占比。另一方面特斯拉的引进刺激国内车企迅速发展,踏踏实实搞研发,提升产品竞争力。虽然一定程度上可能搞垮国内部分电动车企,但剩下的,一定会在未来扛起中国征战国际市场的大梁,也必然会在不久的将来嵌入国家能源结构调整战略布局当中。
如果中国实现汽车完全电动化,就可以大幅降低对石油的依赖,因为石油只能从那沙特和俄国那么几个国家往中国运。电力的来源途径就比较多了,比如光伏、水电、风电和核电,中国巨大的西部腹地也就有了用武之地。
如此并可形成新能源生产与消费的国内循环。
解决了新能源电力生产和消费的环节,但是面临一个很重要的问题,那就是电力的输送——电力生产和消费的链接。
我国的能源分布还有一个很头疼的问题,那就是远离消费市场,现在大型的风力发电厂、太阳能发电厂、水能丰富地区都在西部和西北部,而电力的消费却在东南沿海地区,相隔几千公里,普通电压等级的输电线路根本没办法输送那么远。这就导致了现在仍然有大量的“弃风”“弃光”“弃水”。
早在2014年,甘肃发电比用电多168亿度,电是不能储存,要及时用掉的,但是,却输送不出去。导致发电风车放在那里停转。
2010年到15年,1015亿度风力发电被放弃。而太阳能光伏发电、水电设备,都存在不同程度的闲置情况。这些都是极大地浪费。
好在,我们有特高压!
输电这个事情,中国人确实可以吹下牛逼。中国是世界唯一成功掌握并实际应用特高压尖端技术的国家。
中国标准就是世界标准。
其实也是被逼出来的。我们需要远距离、大容量输电技术,而且特高压输电搞定了,就可以减少更多超高压线路,还能保护环境,这是形势所逼。
2006年8月,发改委正式核准在晋东南-南阳-荆门建1000KV特高压交流试验示范工程。
这项工程于2006年底开始建设,2008年12月30日就开始试运行,2009年1月6日22时,我国第一个特高压交流工程正式投入商用,后来又建来淮南-南京-上海1000KV特高压线,我国电网电压也正式达到了世界最高水平!
通过特高压输电技术,我们就可以加大跨区输送清洁能源力度。此外,不同于美国电网的各自为战,我国有统一的全国性电网,能够从全局加强电网统一调度,统筹送受端调峰资源,优先调度清洁能源,确保能发尽发、能用尽用,做到清洁能源最大程度消纳。
一张巨大的特高压电网,将源源不断地把清洁能源输送到中国每一个需要电力的地方,继续为中国经济的发展注入能量。
在能源结转型方面,我们国家、政府已经提前很久就开始布局了。
清洁能源生产方面,2020年中国的核电2943亿千瓦时,水电11027亿千瓦时,风电3660亿千瓦时,光伏发电1775亿千瓦时,生物质发电906亿千瓦时,无一例外全是世界第一!
电力输送方面,中国的特高压独步天下,只此一家。特高压不仅仅是输电的贡献,还发展了我们的装备制造业,欧洲、日本企业只做了试验,没有工程化应用,特高压的变压器、开关、绝缘等关键设备实现了国产化,别的国家没有特高压项目,也就没有工业化生产这些东西,特高压原来也没有国际标准,因为中国正式运用了,国际电联就采用了我们的标准。
需求侧方面,我们已经开始全面布局电动汽车行业,电动汽车的产业链已经实现全部国产化,充电桩已经纳入了“新基建”项目(电力行业同时纳入新基建的还有“特高压”,你细品...),目前已经建成的充电桩和规划建设的充电桩,中国都是世界第一。电动汽车的生态正在形成。
中国因为体量太大了,而且我们的经济仍处于快速发展上升期,对能源的需求还将进一步扩大。大有大的难处,巨大体量的“惯性”导致我们的转身不会太简单。各方面的掣肘注定会让过程比较艰难。
但是,我们向来有制定规划,并且能够脚踏实地的按照规划干下去的优良传统。放眼全世界,像中国这么“老实”的,真的不多见了。也正因为这样,我对中国的发展充满信心。
当中国这艘巨轮慢慢调整好方向后,将开足马力破浪远航,我们的目标是星辰大海。