亚搏体育app网站我國中長期發電能力和電力需求發展預測

日期:2019-07-24 14:30:44 作者:亚搏体育app网站

我國中長期發電能力和電力需求發展預測 來源:中國能源報 更新時間:2013-02-21 08:25:11 [我要投稿] 我國中長期發電能力和電力需求發展預測

  電力工業是國民經濟的支柱產業,是服務於千傢萬戶的公用事業。改革開放以來,我國電力工業快速發展,較好的保障瞭全社會的用電需求,有力的支撐瞭經濟社會的快速發展。未來我國將在2020年左右全面實現小康社會,到本世紀中葉基本實現現代化,實現中華民族的偉大復興。因此,研究我國未來發電能力及電力需求的發展趨勢,掌握電力需求變化情況,適時調整電力供應,對促進我國電力工業可持續發展,保持國民經濟健康持續發展具有重要意義。

  一、我國經濟與電力發展情況

  改革開放以來,我國國民經濟持續高速發展,經濟總量不斷躍上新臺階。從1980年至2012年,我國GDP年均增長約10.0%。2012年全國GDP總量達到519322億元,同比增長7.8%,是1980年的20.9倍,1990年的8.6倍,完成瞭比2000年翻一番的既定目標。目前我國國內生產總值已經躍居全世界第二。

  伴隨著經濟的高速發展,我國的電力需求也迅速增長。2012年我國全社會用電量達到瞭49591億千瓦時,同比增長5.5%。從1980年至2012年,我國全社會用電量增長16.8倍,年均增長9.2%。

  截至2012年底,我國發電裝機容量達到114491萬千瓦,同比增長7.8%。其中,常規水電22859萬千瓦,占總容量的20.0%;抽水蓄能2031萬千瓦,占總容量的1.8%;煤電75811萬千瓦,占總容量的66.2%;氣電3827萬千瓦,占總容量的3.3%;核電1257萬千瓦,占總容量的1.1%;風電6083萬千瓦,占總容量的5.3%;太陽能328萬千瓦,占總容量的0.3%。

  2012年,我國人均用電量達到3662千瓦時/人,人均GDP約6078美元/人(當年價)。以美國經濟學傢H·錢納裡的經濟發展階段標準判斷,目前我國正處於工業化的高級階段。

  觀察世界主要發達國傢經歷工業化中、高級階段的歷程,從人均用電量1800千瓦時/人增長至4000千瓦時/人,美國、日本、德國、英國在上世紀中葉分別用10年~13年。而我國自2005年人均用電量達到1900千瓦時/人後,僅用7年時間,就於2012年達到瞭3662千瓦時/人。用電增速及GDP增速均高於世界主要發達國傢。我國的經濟社會發展速度令世界為之側目,後發優勢非常明顯。

  二、我國中長期電力供應預測

  (一)煤電發展能力

  煤炭是我國的主體能源,占一次能源消費總量的70%左右。2012年我國煤電裝機規模已達7.58億千瓦,占總裝機的66.2%;煤電發電量3.68萬億千瓦時,占總發電量的73.9%。我國豐富的煤炭資源稟賦決定瞭我國將在較長時間段內保持以煤電為主的電源結構。未來我國煤電發展必須走綠色環保的可持續發展道路。煤電的發展能力主要考慮氣候變化、環境保護、煤炭產能三個因素影響。

  1、氣候變化

  大氣中二氧化碳排放量增加是造成地球氣候變暖的重要原因。2011年,我國二氧化碳排放量為89億噸,排名世界第一,占全球排放總量的26%。二氧化碳排放過快增長使我國的低碳發展面臨巨大的壓力。電力行業是碳排放的重要領域,我國燃煤發電碳排放占全國碳排放總量的將近一半。經測算,未來我國二氧化碳年排放總量將在2030年間達到107-120億噸左右的峰值,其後隨著經濟技術進步,二氧化碳排放總量將逐步下降至2050年的約94-110億噸。按此計算,2030年燃煤發電量可達到7-8萬億千瓦時,折合煤電裝機規模14-16億千瓦;2050年為7.3-8.4萬億千瓦時,折合煤電裝機規模15-17億千瓦。

  2、環境保護

  燃煤發電產生的二氧化硫是主要的大氣污染物。2011年,全國二氧化硫排放總量2218萬噸,電力行業排放量占45%。預計未來二氧化硫排放總量將呈現穩步下降趨勢。經測算,未來我國二氧化硫年排放量控制在2030年1500萬噸、2050年1000萬噸。按此計算,2030年、2050年燃煤發電量可分別達到9.1-10.1萬億千瓦時、12.5-13.9萬億千瓦時。

  3、煤炭產能

  2011年我國原煤產量35.2億噸,同期煤炭凈進口1.68億噸。未來我國煤炭生產將按照“控制東部、穩定中部、開發西部”的原則進一步增加產能,預計遠景我國煤炭產能將達到48-51億噸,再計及2-3億噸的凈進口規模,預測遠景我國煤炭產能約為50-54億噸。按照電煤比例60%-70%情況測算,2030年燃煤發電量可達到6.3-7.3萬億千瓦時,2050年燃煤發電量可達到6.9-8.1萬億千瓦時。

  因此,綜合考慮氣候變化、環境保護、煤炭產能三個因素,推薦2030年燃煤發電量上限按6.2-7萬億千瓦時、煤電裝機按12.5-14億千瓦考慮;2050年燃煤發電量上限按7-7.5萬億千瓦時、煤電裝機按14-15億千瓦考慮。

  (二)天然氣發展能力

  天然氣是一種優質、高效、清潔的低碳能源,利用天然氣發電是優化和調整我國電源結構、促進節能減排的重要發展方向。2012年我國氣電裝機3827萬千瓦,僅占總裝機的3%。我國常規天然氣資源貧乏,但頁巖氣等非常規天然氣儲量豐富,開發潛力巨大。未來隨著勘探技術的進步以及頁巖氣開發條件的成熟,我國天然氣產量將不斷增長。到2030年前後,我國天然氣產量將有望達到3000億立方米、2050年天然氣產量將達到3500億立方米。再計及2000-2500億立方米的進口規模,預計遠景我國天然氣供應能力將達到5500-6000億立方米。按此計算,2030年天然氣供應可支撐發電量約為0.42萬億千瓦時,裝機約1億千瓦;2050年可支撐發電量約為0.52-0.57萬億千瓦時,裝機約1.2-1.3億千瓦。

  (三)核電發展能力

  發展核電是解決我國未來電力供應的重要途徑。我國核電起步較晚,現有規模僅1257萬千瓦,受日本福島核電事故的影響,保證核電安全、優化核電規模和佈局是我國核電發展的重要問題。

  隨著乏燃料發電等技術的發展,鈾資源已不再構成我國核電發展的最主要制約因素。而為瞭保證核電安全,核電廠址對地震地質、水文氣象、環境保護、人口密度等眾多因素的要求更為嚴格,廠址資源將是我國核電發展的最主要影響因素。根據已進行的選址工作,現有廠址資源可支撐核電裝機1.6億千瓦以上;通過進一步選址勘察,可滿足3-4億千瓦的裝機規模。

  (四)水電發展能力

  我國水電資源豐富,水電在我國能源資源格局中占有重要地位。積極開發水電是保障我國能源供應、促進低碳減排的重要手段。我國水力資源理論蘊藏量年電量為60829億千瓦時,平均功率為69440萬千瓦;技術可開發裝機容量54164萬千瓦,年發電量24740億千瓦時;經濟可開發裝機容量40179萬千瓦,年發電量17534億千瓦時。至2012年底,我國水電裝機容量約為24890萬千瓦,東部水電已開發完畢,中部水電開發程度也已將近八成。遠景年,水電資源是制約我國水電發展的最主要因素,水電發展上限可按5億千瓦考慮。

  (五)風電發展能力

  我國陸地50米高度處3級及以上風能資源潛在開發量為23.8億千瓦,主要分佈在新疆、內蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等地區;近海5-25m水深范圍內風能資源潛在開發量為2億千瓦,主要分佈在東南沿海及附近島嶼。

  我國風電已進入大規模發展階段,截至2012年底,我國風電並網裝機規模達6083萬千瓦,居世界第一。風資源的大規模集中開發帶來電力系統消納問題,尤其是我國風資源豐富地區的地理位置相對偏遠,消納問題更加突出。因此,電網消納能力是制約風電發展的最主要因素。結合我國當前運行實際,以風電發電量占全部發電量的10%作為消納條件,飽和年可消納風電裝機規模約為7億千瓦。

  (六)太陽能發展能力

  我國陸地表面年太陽輻射能約相當於17000億噸標煤。太陽能的分佈有高原大於平原、內陸大於沿海、幹燥區大於濕潤區等特點。

  太陽能發電發展受消納能力限制,預計飽和年可消納規模在2億千瓦左右。

  (七)中長期發電規模及結構

  綜合考慮各種發電裝機類型,2020年我國電力裝機將達到18億千瓦左右,其中煤電、氣電等化石能源裝機約占2/3,水電、核電、風電等非化石能源裝機約占1/3;2030年電力裝機將達到25-28億千瓦,化石能源裝機約占50%-60%、非化石能源裝機約占40%-50%。

  到2050年,我國發電量的飽和規模將達到13.1-14.3萬億千瓦時左右。化石能源發電量占57%左右,較2011年下降瞭25個百分點;非化石能源發電量占43%左右。人均發電量達到9034-9862千瓦時,與韓國、臺灣水平相當,約為美國水平的70%。對應的裝機飽和規模約為32-34億千瓦,其中化石能源裝機規模占47%左右,較2011年下降瞭25個百分點;非化石能源裝機規模占53%左右。人均裝機2.3千瓦/人,與日本當前水平相當,約為美國的70%,高於英法德等歐洲國傢。

  三、我國中長期電力需求發展趨勢

  (一)我國中長期電力需求影響因素分析

  影響我國中長期電力需求發展的因素有很多,但從國傢宏觀角度,在一個較長的時間段內考察相關因素,以下四個方面需要重點關註。

  1、保持經濟持續發展,避免“中等收入陷阱”

  堅持以經濟建設為中心是我國一項基本國策。改革開放以來,我國制定瞭一系列國民經濟發展戰略目標。“十八大”提出全面建成小康社會的新要求,即2020年實現國內生產總值和城鄉居民人均收入比2010年翻一番。因此,保持經濟持續發展,努力實現上述戰略目標,是未來較長一段時間內我國經濟社會發展的中心任務。

  我國改革開放30年,經濟保持瞭持續高速增長。2011年我國人均GDP已達到5584美元/人(當年價),已經進入中等收入偏上國傢的行列。在取得巨大成就的同時,我國將面臨“中等收入陷阱”的考驗。

  所謂“中等收入陷阱”,是指當一個國傢的人均收入達到中等水平後,不能順利實現經濟發展方式的轉變,經濟增長動力不足,最終出現經濟停滯的狀態。巴西、阿根廷、墨西哥、智利、馬來西亞等國傢是陷入“中等收入陷阱”的典型代表。而日本和“亞洲四小龍”則成功跨越“中等收入陷阱”,人均國內生產總值在上世紀80至90年代成功突破1萬美元。

  世界主要發達國傢的經濟發展歷史經驗表明,“工業化”與“城鎮化”是各國經濟發展的重要動力,各國經濟均經歷瞭一個相對快速的發展階段;其後隨著經濟規模的不斷擴大,各國經濟增速呈逐年下降趨勢。

  目前,我國正處於工業化高級階段,工業化和城鎮化還有較大發展空間。未來,我國將按照既定經濟發展戰略目標,逐步完成工業化與城鎮化建設,努力跨越“中等收入陷阱”,全面實現小康社會。

  參考國內相關科研單位與專傢意見,預計我國未來GDP增速為:2011-2020年年均7.5%左右,2021-2030年年均5.5%左右,2031-2040年年均4.0%左右,2041-2050年年均3%左右。我國GDP總量,到2020年時將達到約83萬億元(2010年價,下同),2030年時將達到約140億元,2050年時將達到約280億元。

  根據規劃,2020年時我國人口將達到14.5萬億人,2030年時我國人口將達到15萬億人的峰值,預計到2050年時我國人口將緩慢回落至14.5萬億人左右。因此,到2050年時我國人均GDP將可達到30000美元左右,相當於美國上世紀90年代水平。

  2、加快產業結構調整,防止“產業空心化”

  世界主要發達國傢三次產業比重的變化趨勢表明,世界各國在工業化階段,工業一直是國民經濟發展的主導部門,第二產業的增加值與比重均是上升的;當發達國傢在完成工業化之後逐步向“後工業化”階段過渡時,高技術產業和服務業日益成為國民經濟發展的主導部門,第二產業的比重開始下降,而第三產業的增加值和比重均呈上升趨勢。與此同時,第一產業在國內生產總值的比重,一般均呈下降趨勢。

  “產業空心化”是指以制造業為中心的物質生產和資本,大量且迅速的轉移到國外,使物質生產在國民經濟中的地位明顯下降,造成國內物質生產與非物質生產之間的比例關系嚴重失衡。美國和日本是產業空心化比較典型的國傢。2010年美國和日本的第三產業比重分別達到瞭82%與69%。

  我國的產業結構中,傳統產業占主導地位,高技術產業比重較低。目前我國已處於工業化高級階段,未來我國將向發達經濟階段邁進,產業結構調整與升級勢在必行,這是轉變經濟增長方式,實踐科學發展觀的必然要求。預計未來我國一產及二產比重將逐步下降,三產比重將逐步上升。另一方面,我國仍是一個人口眾多的發展中國傢,且地區發展差異較大。我國還有較長的工業化道路要走。即使將來發展瞭,從滿足內需的角度看,制造業仍將是我國一個支柱性產業,不能完全轉移到國外。因此,未來第二產業仍將保持較高的比重。

  綜合考慮上述兩方面因素,預計未來我國三大產業GDP比重將由現在的二三一逐步向三二一方向轉變。未來第三產業比重將逐步增加,預計到2050年,我國第三產業比重將提高到60%左右,二產比重將下降到33%左右,一產比重進一步下降至3%左右。

  3、努力實現共同富裕,縮小“東中西部差距”

  我國按照地域與經濟發展程度不同大致可以分為東部、中部、西部和東北部四大部分。四部分地區經濟發展差異較大。縮小東中西部差距,是實現共同富裕的根本手段,是實現科學發展、社會和諧的內在要求,是我們堅定不移的奮鬥目標。。

  東部地區是我國經濟最為發達地區,但資源較為缺乏,中部地區是我國的人口大區、經濟腹地和重要市場,西部地區經濟相對落後,但資源豐富,東北部是我國傳統的老工業基地。

  為促進各地區協調發展,中央提出:東部地區要發展並率先實現全面小康和現代化;中部地區要實施“中部崛起”戰略。西部地區要實施“西部大開發計劃”,實現東西部地區協調發展。東北地區等老工業基地要加快調整和改造,國傢支持以資源開采為主的城市發展接續產業。

  實現共同富裕,縮小地區差距,從電力需求的角度來看,即中西部地區的人均用電量水平基本趕上甚至超過東部地區。

  上世紀80年代時,我國東北部地區人均用電量水平最高,其後隨著地區經濟發展,東部人均用電量快速增加,到2010年時,東部地區人均用電量達到4137千瓦時/人,中西部地區人均用電量達到2200-2900千瓦時/人左右。

  按照國傢經濟發展戰略目標,到2020年左右,東部地區將率先實現現代化,電力需求增速將逐步放緩,預計東部地區人均用電量增速將從現在的10.8%下降至2020年4.0%左右,並在2040年後進一步放緩至1%以下。最終東部地區的人均用電量水平將達到世界主要發達國傢8000-10000千瓦時/人的水平。

  從上世紀80年代改革開放開始算起,東部地區的現代化過程大概歷時30-40年時間。今後中西部地區將利用後發優勢,實施“中部崛起”和“西部大開發戰略”再利用30-40年時間,基本趕上東部地區,最終實現東中西部地區共同富裕。預計中西部地區的人均用電量增速在2020年前仍然保持6%-7%,在2030年左右下降至4%左右,在2040年至2050年間增速進一步放緩至2%-1%。屆時,中西部地區人均用電量將達到8000-10000千瓦時/人,基本趕上東部地區。

  4、重視資源環境約束,走可持續發展道路

  (1)我國陸地國土空間遼闊,但適宜開發的面積少。

  我國陸地國土空間面積廣大,居世界第三位,但約60%的陸地國土空間為山地和高原。再扣除必須保證的18億畝耕地後,大約總共可以集中建設使用的土地不超過260萬平方公裡。

  按照日本、韓國等發達國傢負荷密度粗略框算,我國未來的飽和需電量水平約在10-20萬億千瓦時內。

  (2)我國能源和礦產資源豐富,但總體上相對短缺。

  我國能源和礦產資源比較豐富,品種齊全,但人均占有量大大低於世界平均水平,難以滿足現代化建設需要。能源和礦產資源與主要消費地呈逆向分佈。能源結構以煤為主,優質化石能源資源嚴重不足。

  (3)我國水資源總量豐富,但空間分佈不均。

  我國水資源總量為2.8萬億立方米,居世界第六位,但人均水資源量僅為世界人均占有量的28%。水資源空間分佈不均,水資源分佈與土地資源、經濟佈局不相匹配。南方地區水資源量占全國的81%,北方地區僅占19%。水體污染、水生態環境惡化問題突出。

  (4)我國資源開發強度大,環境問題凸顯。

  我國某些地區粗放式、無節制的過度開發,導致水資源短缺、能源不足等問題突出。環境污染嚴重,大氣與地表水環境質量總體狀況較差,部分地區主要污染物排放量超過環境容量。

  (二)我國中長期電力需求發展趨勢

  1、電力需求增速及需電量

  綜合考慮上述各種影響我國中長期電力需求的因素,體現一定包容性,給出我國中長期電力需求增速的高、中、低推薦方案。 見表。

  根據預測,2020年以前,我國仍然處於工業化高級階段向初級發達經濟階段轉型的過程中,電力需求將繼續保持較快速度增長,年均增速不會低於6%,到2020年全國需電量將達到7-8萬億千瓦時左右;2021-2030年,我國將從發達經濟階段的初級階段向高級階段過渡,電力需求年均增速將放緩到3.5%左右,到2030年全國需電量將達到10-11萬億千瓦時左右;2031-2050年,我國經濟社會將處於高級發達經濟階段,我國步入中等發達國傢行列,電力需求年均增速進一步放緩至1.0%左右,到2050年全國需電量將達到12-15萬億千瓦時。

  2、我國電力需求拐點

  根據發達國傢經驗,當電力需求增長低至3%以下時,基本可認為電力需求拐點出現。因此,根據前述預測,我國的電力需求拐點大致在2030年左右出現,屆時我國東部地區已基本完成城鎮化與工業化建設,電力需求增速已下降至2%以下;中西部地區也已快速發展20餘年,人均用電量水平基本接近東部地區。全國電力需求水平低至3%以下,屆時全國需電量水平大致在11-12萬億千瓦時。

  此時,我國的人均用電量大致在7000-8000千瓦時/人左右,類比世界經濟發達國傢,大致相當於法國、德國、日本本世紀初水平,相當於美國上世紀70-80年代水平。上述發達國傢在上世紀70-90年代均已基本完成工業化,進入後工業化時期,這與我國2030年左右預測的情景基本相符。

  3.我國未來飽和負荷水平

  根據發達國傢經驗,當電力需求增長低至1%左右時,基本可認為電力需求已趨於飽和。根據前述預測,在2040~2050年左右,我國電力需求增速將放緩至1%左右,電力需求將趨於飽和,我國的飽和電力需求水平大致在13-15萬億千瓦時左右。

  4、我國電力彈性系數發展趨勢

  我國電力彈性系數1981-2000年為0.8,2000-2010年為1.14,“十一五”為1.05。我國目前正處於工業化階段,電力彈性系數較高,與世界主要國傢電力彈性系數發展情況相似。

  考察世界主要國傢電力彈性系數發展情況,其電力彈性系數雖有波動,但從較長時間周期來看,均隨經濟發展呈下降趨勢。考慮到工業在我國經濟增長中的主導地位,同時兼顧產業結構調整等因素,判斷我國未來電力彈性系數將逐步下降, 電力彈性系數2011-2020年可按0.80考慮,2021-2030年下降至0.62左右,2031-2040年下降至0.34,到2050年下降至0.29左右,相當於美國、日本本世紀初水平,達到國際發達國傢平均水平。

  5、我國人均用電量發展趨勢

  1980-2012年三十年間,我國人均用電量年均增長8.2%。其中1980-2000年我國人均用電量年均增長6.4%,自2000年以後我國人均用電量急速上升,從2000年的1062千瓦時上升到2012年的3670千瓦時,年均增長10.9%。

  在推薦的中方案下,到2020年全國人均需電量將達到5172千瓦時/人,2011-2020年年均增速5.1%,其中東部地區人均用電量增速比中西部地區低2個百分點左右;2030年全國人均需電量將達到7000千瓦時/人,2021-2030年年均增速3.1%,其中東部地區人均用電量增速比中西部地區低1.5個百分點左右;2040年全國人均需電量將達到8108千瓦時/人,2031-2040年年均增速1.5%,其中東部地區人均用電量增速比中西部地區低1個百分點左右;2050年全國人均需電量將最終達到9034千瓦時/人,2041-2050年年均增速1.1%,此時東部地區人均用電量增速與中西部地區基本持平。對比世界主要國傢人均用電量發展歷史,到2050年時,我國的人均用電量稍高於日本、韓國目前水平,達到美國上世紀80年代水平。

  6、我國分地區電力需求發展趨勢

  改革開放三十年以來,我國東部與西部地區用電量在全國所占比重不斷上升,東部從1980年39%最高上升至2012年50.7%,西部從20%上升至23.2%;中部及東北部地區用電量在全國所占比重下降,中部地區從23%下降至19.3%,東北部地區從19%下降至6.8%。

  未來,我國東中西部地區用電量的差距將逐步縮小。其中,東部地區用電量比重將由現況的50%逐步下降至2020年的45%與2030年的42%,至2050年降至39%;西部地區用電量比重將由現況的23%逐步上升至2020年的25%與2030年的26%,至2050年上升至27%;中部地區用電量比重將由現況的19%逐步上升至2020年的22%與2030年的24%,至2050年上升至26%;東北部地區用電量比重基本保持8%不變。

  7、我國電力需求結構發展趨勢

  改革開放以來,我國一產用電比重逐年降低;二產用電比重在2000年前有所下降,2000年以後又有所回升,但總體比重下降;三產和居民生活用電比重逐年上升。

  類比世界主要國傢用電結構發展歷史,預測未來我國的一產用電比重將由現在的2.2%逐漸降低到遠景年的1%左右。三產用電比重將由現在的10.9%逐步上升至遠景年的33%左右。

  我國人口眾多,國內市場需求潛力較大,且我國現階段還處於工業化高級階段。德國等發達國傢的發展歷程啟示我們,未來制造業等第二產業仍將是我國工業化與城鎮化的支柱產業,是滿足廣大國內市場的有力保證。因此預測我國二產用電比重將由現在75.0%逐步下降至遠景年的40%-45%。

  居民生活用電是用電結構中的重要組成部分。在發達國傢,居民生活用電比重一般都較高,大致占總用電量的15%至30%左右。人均居民生活用電量大致在1000至3000千瓦時/人年。因此,預測未來我國居民生活用電比重將由現在的12.0%逐步上升至20%以上,人均居民生活用電量將達到2000千瓦時/人。基本達到世界發達國傢居民生活用電水平。

  未來我國產值電耗水平也將逐步下降。綜合產值電耗將由目前的105千瓦時/千元逐步下降至2020年91千瓦時/千元、至2030年74千瓦時/千元,至2050年下降至約47千瓦時/千元。相應的,三大產業的產值也均有下降。其中二產產值電耗將由現況的168千瓦時/千元大幅下降至59千瓦時/元,一產及三產的產值電耗將由現況的24千瓦時/千元與26千瓦時/千元逐步下降至18千瓦時/千元與24千瓦時/千元。

  未來我國中長期發電能力及電力需求發展趨勢影響因素很多,精確預測較為困難。本文的分析判斷僅為一傢之言,未來需要密切跟蹤經濟發展及電力形勢變化,因時因勢對預測結果進行滾動調整。

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