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国内环保治理改变能源结构要重视天然气


经济增长离不开能源支持,但化石能源的使用也带来环境污染、碳排放增长等问题。2016年中国一次能源消费结构中,煤炭占62%,石油占18.3%,天然气比例为6.4%,水电占8%,核电占1.2%,而新能源(风电、太阳能)的比例仅为4.1%。电力结构中煤电应该大致占比70%。因此,调整中国能源电力结构,必须考虑如何减少煤炭消费。中国目前的经济结构决定了经济回暖通常与煤炭需求反弹同步。2017年上半年火电发电量同比增长了7.1%;钢铁有色等重工业增长也全面回升,煤炭的绝对消费量与去年同比增加了。

从各国的发展经验来看,在达到能源消费峰值以前,能源需求增长与经济增长有着比较强的相关性,如果中国每年的能源需求增长超过1%,将给中国能源结构调整带来挑战。从中国的约束条件看,石油基于能源安全的考虑,很难大幅度提升比重;水电受到资源禀赋制约因此增长空间有限;可再生能源占比太小,目前还难以在满足能源需求增长的同时替代煤炭。此外,目前中国的火电已进入深度调峰阶段,电网增加可再生能源的消纳比例的难度增加。因此,中国中短期内比较大幅度替代煤炭的选择只能是天然气。长期而言,能源结构调整相对比较灵活,如果储能技术和可再生能源的成本进一步下降,可再生能源比例得以大幅度提高,就有可能既满足能源需求增长,同时大幅度替代煤炭。

结合中国目前的能源使用方式,天然气也是短中期替代煤炭的最佳选择,政府提出“十三五”期间,争取将天然气在一次能源中的比例提高到10%,意味着如果要满足目标,今后几年的天然气消费增长需要超过15%。

首先,目前煤炭消费中有一半是用于工业用途,这部分的煤炭消费很难用可再生能源替代。主要是由于可再生能源是能源等级较高的电力,而煤炭在工业中的使用往往是作为生产原料或是提供动力和热力。靠高等级的电力来替代煤炭,不仅低效,而且成本高昂。天然气在工业中的应用则容易得多,比如美国工业生产中使用的能源主要就是天然气。

其次,中国目前还有大量的煤是用于供暖,其中包括污染排放很大的散烧煤,是导致北方冬季雾霾的一个重要原因。虽然天然气供暖的成本较高,但由于其燃烧清洁,如果考虑环境污染的外部性,在重度污染地区对供暖推动“煤改气”物有所值。

再次,对于电力行业来说,也必须要有天然气火电的调峰配合。中国电力调峰主要依靠的煤电,但是随着可再生能源比例的扩大,煤电调峰能力已经接近极限。而天然气电站的启动时间只需要几分钟,是理想的调峰电源。美国和欧洲天然气发电的比例都在30%左右,大于煤电的比例,而中国天然气发电比例仅为3%。在储能技术发展成熟以前,电网想要提升系统效率和对可再生能源的消纳,需要增加天然气电源比例。

目前是推动天然气发展较为有利的时机:一是天然气的价格相对来说处于历史低位,此时天然气替代煤炭,相对成本阻力会小很多。二是温室气体减排承诺下,政府对天然气替代煤炭有更多的政治动力。三是目前严重的雾霾也是推动天然气替代煤炭的重要推力,虽然“煤改气”会增加使用成本,但比较容易获得城市民众的支持。

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