節能減排與提高電氣化水平并不矛盾,控制能源消費總量并不意味著要控制電力的增速。
能源需求預測越來越體現出對能源政策、經濟發展、技術進步方向的重要導向作用。國際能源署(IEA)、美國能源部能源信息管理局(EIA)、日本能源經濟研究所(IEEJ)等國外機構長期從事能源統計與展望工作,具有較高知名度和影響力。本文擬對上述機構預測方法論和結論進行綜合分析,以期能理性看待當前新能源發展浪潮,科學把握未來能源電力發展趨勢。
一、由于關注點各有不同,三大機構能源發展展望的情景假設前提各有側重
未來能源需求的影響因素復雜多樣,且每個因素都存在不確定性,國際上通常采用情景分析方法,研究不同發展情景下的能源需求總量與結構。IEA等三大機構能源展望的情景設置如下:
IEA是OECD國家政府間能源事務協調機構,歐盟國家在該機構具有較大的話語權。歐盟致力于通過發展新能源應對氣候變化,并借此構建以碳排放為核心的國際新秩序,因此IEA的能源預測特別關注全球氣候變化,根據未來各國應對氣候變化的不同力度進行情景假設。IEA提出了未來能源發展的三種可能情景:一是當前政策情景,即各國能源政策保持現狀不變;二是新政策情景,即假設各國將引入更為積極的應對氣候變化的政策;三是450ppm情景,即溫室氣體在大氣中的濃度控制在450ppm二氧化碳當量以下,將全球平均氣溫升高幅度控制在2℃以內,也可視之為強化低碳情景。
EIA是美國能源統計與信息發布機構。美國更加注重其全球能源霸權地位,尤其看好以頁巖氣為代表的非常規油氣資源對未來能源格局的影響,極其關注和重視引導碳排放問題在全球能源游戲規則中對美國技術、金融等的戰略意義。因此,美國認為影響未來能源需求的標志因素是經濟增長速度和石油價格,因此設置了參考情景、高經濟增長情景、低經濟增長情景、高油價情景、低油價情景等五種發展情景。
IEEJ主要負責為日本政府制定能源政策提供能源基礎數據和信息。日本本國能源資源匱乏,但從未放棄其在能源科技方面爭取領先地位的追求和實干,尤其在以技術進步提高能效方面具有絕對優勢。所以,IEEJ在預測中十分看重技術進步的影響,設置了相應的參考情景和技術進步情景。在技術進步情景下,常規電源發電效率顯著提高,新能源發電技術應用規模明顯擴大。
二、三大機構能源需求展望結論的綜合分析
由于情景假設的設置標準不同,對不同機構的展望結果并不能直接進行比較,但都或多或少反映了它們對未來能源發展的基本判斷,從這個意義上講,可以對不同機構的展望結果進行綜合分析,它們對未來能源需求預測相同或相似的判斷在一定程度上代表著未來能源發展方向。通過綜合分析三大國外機構的展望結果,可以得出以下結論。
(一)全球能源需求總量持續增長,能源對于經濟社會發展的重要性越來越凸現。
盡管發達國家經濟增速放緩,能源需求將長期保持微弱增長,但發展中和新興市場國家經濟快速增長、人口持續增加、城市化進程不斷推進,將繼續成為世界能源消費增長的引擎。由于統計口徑及電力折一次能源方法不同,三大機構對一次能源消費總量的判斷也存在差異。IEA、EIA、IEEJ的基準情景認為,2035年世界一次能源消費總量將分別達到267億、280億、250億噸標準煤,2010-2035年年均增長0.6%-1.6%。綜合三大機構的預測結果,到2035年非OECD國家能源消費比重將達到65%左右,較2010年提高約7個百分點,能源消費重心東移趨勢明顯。
(二)中長期能源電力結構仍將以化石能源為主,風電等新能源快速增長但所占比例及作用有限,現有能源格局不會發生根本性改變。
2010年,世界能源消費總量中,煤炭、石油和天然氣三大化石能源約占81%,加上核電和水電,常規能源占比合計達到90%左右。為保障能源安全、應對氣候變化、拉動經濟發展,各國將繼續加快新能源發展,推動能源結構低碳化轉型。雖然在不同發展情景下,新能源增長速度不盡一致,但增長速度均超過常規電源。然而從對整個能源系統的貢獻度來看,2035年前新能源仍然處于補充和從屬地位。EIA和IEEJ對新能源發展前景判斷比IEA悲觀,即使在IEA最為樂觀的450ppm情景下,2010-2035年新能源年均增長3.6%,2035年比重較2010年提高約4個百分點,達到23%,而生物質能就占15%,風電、光伏等其他新能源僅占8%左右。在不同情景中,2035年新能源發電量比重10%-30%。其中,風電在總發電量中的比重為4%-10%,太陽能發電為1%-7%。由于新能源發電設備利用小時數普遍低于常規電源,其發電裝機比重要高于發電量比重。2035年新能源裝機容量比例在15%-34%,其中風電在8%-18%,太陽能發電在3%-13%。由此可見,2035年前世界新能源發電仍難以成為支柱性電源。但需要說明的是,在個別國家或地區,如丹麥,新能源發電比重也有可能超越常規電源,但是僅局限于在局部特定的電力系統條件下。2010-2035年世界新能源所占比重如上圖所示。
(三)全球電氣化水平仍將日益提高,電力在能源供應體系中的地位呈加強趨勢。
提高電氣化水平是未來世界能源發展的主要趨勢之一。越來越多的常規能源通過轉化為電力在終端利用,風能、太陽能等也主要是通過轉化為電力得到利用,因此發電能源占一次能源消費比重將穩步提高。在IEA三種情景下,發電能源占一次能源比重預計將從2010年的38%提高到2035年的40%-44%。2010-2035年世界電力消費增速在1.7%-2.6%,遠高于一次能源0.6%-1.6%的增速,也高于終端能源0.7%-1.5%的增速,因此電能占終端能源消費量的比例將不斷提高,從2010年的18%提升至2035年的23%左右。
因此,節能減排與提高電氣化水平并不矛盾,控制能源消費總量并不意味著要控制電力的增速。將對能源消費總量控制拓展至對電力消費總量控制的做法并不合理。由于這些年電力事業快速發展,社會上對電力的憂患意識有所淡化,對電力作用的認識有很大消解,不能不引起注意。
三、啟示
國外機構的能源展望有其科學性,但對其結果不宜盲目應用,人云亦云,要著重找到其方向性問題上的共性,作為中國電力發展實踐的借鑒。在三大機構的各種情景下,中國能源需求都將保持快速增長,但對于未來中國能源需求所占世界份額以及對中國能源結構的判斷差異很大。
當前,新能源同時被賦予了能源、經濟(金融)、政治、氣候等多重屬性,新能源概念出現了泛化和全能化的傾向。部分國內外專家學者認為,隨著新能源以及隨之而來的新的供能方式的出現,現有能源基礎設施將被解構。然而從國際主流判斷來看,中長期內新能源并不具備占據能源供應主導地位的可能性,現有能源基礎設施的基本格局不會改變,可以通過自身的不斷改進和完善滿足新的發展需要。在承認新能源是未來能源發展一個方向的同時,仍然要從大趨勢、大格局中正確看待和認識能源發展的常識和規律,在生態環境壓力與日俱增的情況下,進一步做好節能和化石能源的清潔高效利用,也是當務之急。