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从弃电、气荒教训看能源优化进程(下)

业内更加关注的是以纤维素制乙醇的第二代生物基燃料技术,其不与粮食类作物争地和广阔的原料前景引人入胜。此种利用方式在美国和巴西已有重大进展,我国在某些项目上也达到先进水平,但在使其具备市场竞争力上还要做大量工作。我国在上述目标中也要求到2020年实现纤维素燃料乙醇5万吨级装置示范运行,2025年实现规模化生产,关键是要求开发出具有中国知识产权的成套技术。

对中国能能源结构调整的启示 能源结构转型不可一蹴而就,需循序渐进 能源结构转型实际上是对涉及能源消费构成、供应形式以及相应的经济结构、生活方式与消费观念在内的庞大系统的优化和调整过程,因此历时较为漫长且需要循序渐进。

基础能源供应的多元化

现在人们备受雾霾困扰,60年前的英国人也面临一样的烦恼,如今的英国已经天蓝水绿,这60年,英国能源结构经历了什么样的变迁,英国的经历对中国煤炭行业又有什么启示呢?

生物质能的商业利用传统项目是生物基燃料乙醇。目前全球生产方式还主要依靠由玉米、木署、甜高粱等粮食作物,为消化陈化粮、重金属超标粮、霉变粮,也为调整粮食构成创造了条件。

化石能源占主导,能源结构多元化是趋势

不同国家有同的不同国情:有的国家能源,特别是油气,难以自给,只能走依赖进口之路。美国能源资源丰富,是世界名列前茅的能源生产和消费国,曾一度高度依赖油气进口,但得力于页岩油气的大发展,已经成为能源的净出口国并可能对国际能源市场产生重大影响。应该说,美国基础能源和新能源并重、充分利用清洁高效的基础能源,坚持广义多元发展的新能源现实主义是符合其国情、有利于其经济发展的。

鼓励煤炭的清洁利用。煤炭在英国发电领域仍具有重要作用,因此,英国煤炭发展鼓励煤炭开采转向煤炭的洁净利用,提出了洁净煤技术计划、策略和最终目标,鼓励开发具有经济竞争力和有利环境的洁净煤技术。英国政府推行的洁净煤技术主要是CCS。为此,政府牵头资助4个CCS示范项目,并于2009年宣布任何新建的30万千瓦以上的火电都必须安装“碳捕获就绪”设备(Carbon Capture Ready),以便于将来可进行CCS的技术改造,同时在燃煤电厂引入排放性能标准 (EmissionsPerformance Standard),规定450gCO2/千瓦时的排放标准,鼓励CCS技术的应用。

认识中分歧较大的是煤的未来地位。煤的大量非环保方式的利用带来许多负面影响。因而许多人望煤兴叹、恨不得去之而后快。实践验证了两个基本认识:

第二、虽然两国人均GDP、产业结构等经济指标在能源转型期较为接近,但经济发展水平所处的阶段还是略有区别。中国处于工业化中期向工业化后期发展的阶 段,而英国已完成工业化进程,进入“去工业化”阶段,两者的产业结构调整本质上不同,因此,对能源结构转型的影响程度也存在较大差别。

当然,在全国完全做到此点也还要有一个过程,他在任何国家都不可能是一蹴而就的。在能源时代更替过程中,煤炭消费总量和在能源构成中的比例趋于减少是不可避免的。但这种减少是市场运作的结果,而应避免以行政命令方式规定某地区在指定时间内削减多少万吨这种一刀切式的简单关闭。未来煤炭作用的发挥还体现在其深加工上。

英国与中国能源结构比较

众所周知,一次能源的相当大部份被转化成电力,而电网的平稳高效运行就需解决某些能源上网的巨大峰谷差问题,当他与消费产生的峰谷差正向叠加时保障供应的问题就更加突出。这就要求多能之间发展上的和谐互补、应用上的契合密切,从而形成现代能源系统的基本理念。科技发展所创造的云数据系统和互联网平台使这一基本理念的实现有了可能。

英国能源结构的转型变化

1、在本世纪相当长的一段时间内,社会的发展和经济的运行还离不开煤炭,他作为一类宝贵的资源仍将做出巨大的贡献。从国情的基本面上看,这在我国尤为突出;

我国正处于转变经济发展方式的关键时期,能源结构转型将受到经济发展新常态、产业结构持续优化以及能源需求增长换挡的影响,需借鉴英国促进能源转型发展的经验,选择适合我国国情的能源发展路径,因地制宜地制定能源转型战略及配套政策法规,根据经济及市场情况的变化调整优化能源结构。

笔者强调,应以农村和偏远地区能源构成优化为19大提出的乡村振兴战略服务。有了这样的指导思想,可能就不会在华北平原一方面为难以禁止的大量桔杆被弃置燃烧而发愁,而另一方面却出现因强令煤改气而无力将管输气和进口LNG导入分散的农村居民点的尴尬局面。因地制宜的发展战略与搞地方保护主义有严格的不同,如我国南部在强调油气煤贫乏的同时,从能源国产供应上则应强调沿海核电站的布局、强调西南地区大型水电群的西电东输,就不会有江西省拒绝接受长江上游水电群的高压输电线路的怪事。

存在的问题

在我国这样一个幅员辽阔、资源和经济发展水平相差很大的国家特别要强调因地制宜,切忌不顾实际情况的一刀切。这种差别突出表现在地缘上的东中西间、南北间,也表现城市群与边远乡村间、沿海与内地间。每个特殊的地域可能有其能源的特长,也会有其特短。进而言之,发挥特长避免特短就是优化能源构成提高能源效率的初衷。为此,笔者强调不仅要有全国的,也要有各大经济区甚至各省的能源发展战略和发展规划。应该要求全国一盘棋、有统一的方向,但也要允许有各区的特点、发展重点和发展步伐,在统一的能源构成优化大方向上有各自的能源构成模式。

www.2061.com,能源生产结构变化 能源生产总量经历大起大落,能源生产由煤炭时代过渡到石油、天然气时代 ,正向低碳能源时代迈进。英国北海油田 20 世纪 70 年代开始产油,之后成为世界重要的油气生产国。自 2000 年起,英国开始更多地从低碳能源领域获得能源供给,2014 年,英国能源生产构成依次为:石油(39%)、天然气(32%)、煤炭以及低碳能源(22%)。

欲维持现代能源系统的高效持续运行,除了及时的调节调度外,蓄能是不可或缺的环节。正是从这点出发,被誉为未来学家的里夫金在其名著《第三次工业革命》中提出的五大支柱中的两个为能源互联网和能源储存方式。他的实际应用关乎供应和需求两方面,要求双方的密切配合。

英国在能源结构转型中,曾因廉价、充足的天然气放弃了核能的发展,同时大幅降低燃煤发电比例,使其一度面临电力紧缺、核电发展停滞的困境。此后,英国意识到单靠天然气难以实现减排目标并保障能源供给安全,因此重启了核电,并将配备CCS的火电与可再生能源发电一起纳入低碳电力计划。英国可再生能源种类也是多样化,包括风电、光伏发电、垃圾及填埋气发电供热、运输类生物质燃料、木质能源等。

我国多种蓄能方式的研究尚处于起步阶段。油气的储备己有所发展,但与欧美相比、与需求相比,石油,特别是天然气的储备显得滞后。石油的战略储备水平明显低于IEA对其成员国的规定,对各级战术储备也缺乏明确的法规约束,更缺乏调控、进而无法具备影响价格的能力。致使在我国在国际市场上的话语权受到影响,这与我国作为世界头号油气进口大国和主要生产、消费国的地位是不相称的。如前所述,这也是缺乏调峰手段,使冬季气荒常态化的重要原因之一。

电力结构变化 化石能源依然是电力供应的主力军,气电 、煤电互为补充,核电不断衰退,可再生能源发电迅速崛起。2014 年,英国化石能源发电约占电力供应总量的 58.7%,其次是可再生能源发电,占比达到 18.1%;核电占比 17.1%。2014 年,英国电力终端消费构成依次为:居民36%、服务业及农业33%、工业31%,电力终端消费结构持续优化,工业用电比重下降,服务业用电比重上升。

显然,能源储备运输基础设施的不足已成为我国能源系统明显的短板,为其创造适合发展的金融和营运条件也成为改革中必须解决的问题。对多种能源的蓄备,不应再限于头痛医头的被动应付,应从经济和能源转型、从能源发展战略的高度予以重视,既要有短期的应急计划,更要有中长期的发展规划,不能再走只重视能源数量而忽视其配套设施从而影响其发展质量的老路了。

英国能源结构转型取得阶段性成果,但化石能源在能源消费结构中仍占据重要地位。2014年,英国化石能源占能源消费总量的85.4%。而像美国、德国在能源转型计划实施多年后,2014年化石能源消费的比重依然高达86.3%和81.3%。由此可见,当前及未来数十年化石能源在一次能源结构中仍占主导地位。虽然化石能源作为主要能源的地位短期内难以改变,但可再生能源和核能的发展正推动能源供应结构和消费种类的多元化,未来能源结构将摆脱以单一品种为主的模式。

我国目前尚居能源的煤炭时代。能源优化的进程不但受限于我国的资源稟赋,也还在相当程度上受限于体制改革的进程和能源科技水平。我国的新能源在装机总量上可居世界前列,但有许多核心科技上却还受制于他国,在其与替代能源间的市场竞争力上尚有很大差距。在这样的条件下,我国想在短期内达到石油时代后期的能源构成水平则需要付出很大的努力,关键是要创造必要的条件。实践多次证明,欲速而不达,就像要预定十天的饭却令久饥之人两天去吃完一样,会违背解困的初衷。

不同之处 一、中英两国能源资源禀赋不尽相同。英国有北海油田丰富的油气资源支撑,油气消费得以迅速增长,煤炭在能源消费总量中的比重快速下降,从1958年的76%下降到1965年的60%,1972年跌至36%。而中国富煤、贫油、少气,没有其他替代能源的充足供给,煤炭占比很难如英国一般快速下降。

能源互联网为变化着的能源供应侧和消费侧合理的互补式生产和利用提供了技术支持,依托大数据平台的智能化调节便容易保障能源系列的高效洁运行。能源的分散化、智能化为能源转型开辟了新路。

我国煤炭正经历类似英国煤炭的状况。受经济发展方式转变、环境约束倒逼、可再生能源快速发展以及进口煤炭冲击的影响,我国煤炭生产和消费方式正发生深刻变革。从英国煤炭的兴衰历程来看,煤炭仍将在能源供应尤其是电力供应中扮演重要角色,而发展煤炭清洁化技术、大力降低经营成本、提高核心竞争力将成为煤炭企业的立足之本。

多种新能源的发展、经济发展的区域均衡化和以城市群、城镇化为特色的发展方式为这一用能方式创造了条件。靠近供应区发展能源消费,在规模不等的大、小能源消费中心附近因地制宜的发展多样化的能源生产,成为优化能源布局的基本思路之一。

现阶段中国能源结构转型与英国由煤向油气转变的能源结构转型有相似之处,其一是中国正转变经济发展方式并实施节能减排带动能源结构转型,其二是近年来频发的雾霾倒逼清洁能源发展,煤炭在能源消费总量中的比重从2006年的71.1%下降到2013年的66%。英国也是在产业结构优化和治理雾霾的过程中煤炭消费占比不断下降,实现能源结构的转型。

能源消费结构的多元化

我国应吸取英国能源结构转型的经验和教训,在能源结构转型的过程中,积极实施多元化战略,推进传统能源清洁高效利用,加快可再生能源开发,在保护生态前提下积极发展水电,在确保安全基础上高效发展核电,发展智能电网,扩大油气战略储备。

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