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國內環保治理改變能源結構要重視天然氣


經濟增長離不開能源支持,但化石能源的使用也帶來環境污染、碳排放增長等問題。2016年中國一次能源消費結構中,煤炭占62%,石油占18.3%,天然氣比例為6.4%,水電占8%,核電占1.2%,而新能源(風電、太陽能)的比例僅為4.1%。電力結構中煤電應該大致占比70%。因此,調整中國能源電力結構,必須考慮如何減少煤炭消費。中國目前的經濟結構決定了經濟回暖通常與煤炭需求反彈同步。2017年上半年火電發電量同比增長了7.1%;鋼鐵有色等重工業增長也全面回升,煤炭的絕對消費量與去年同比增加了。

從各國的發展經驗來看,在達到能源消費峰值以前,能源需求增長與經濟增長有著比較強的相關性,如果中國每年的能源需求增長超過1%,將給中國能源結構調整帶來挑戰。從中國的約束條件看,石油基于能源安全的考慮,很難大幅度提升比重;水電受到資源稟賦制約因此增長空間有限;可再生能源占比太小,目前還難以在滿足能源需求增長的同時替代煤炭。此外,目前中國的火電已進入深度調峰階段,電網增加可再生能源的消納比例的難度增加。因此,中國中短期內比較大幅度替代煤炭的選擇只能是天然氣。長期而言,能源結構調整相對比較靈活,如果儲能技術和可再生能源的成本進一步下降,可再生能源比例得以大幅度提高,就有可能既滿足能源需求增長,同時大幅度替代煤炭。

結合中國目前的能源使用方式,天然氣也是短中期替代煤炭的最佳選擇,政府提出“十三五”期間,爭取將天然氣在一次能源中的比例提高到10%,意味著如果要滿足目標,今后幾年的天然氣消費增長需要超過15%。

首先,目前煤炭消費中有一半是用于工業用途,這部分的煤炭消費很難用可再生能源替代。主要是由于可再生能源是能源等級較高的電力,而煤炭在工業中的使用往往是作為生產原料或是提供動力和熱力。靠高等級的電力來替代煤炭,不僅低效,而且成本高昂。天然氣在工業中的應用則容易得多,比如美國工業生產中使用的能源主要就是天然氣。

其次,中國目前還有大量的煤是用于供暖,其中包括污染排放很大的散燒煤,是導致北方冬季霧霾的一個重要原因。雖然天然氣供暖的成本較高,但由于其燃燒清潔,如果考慮環境污染的外部性,在重度污染地區對供暖推動“煤改氣”物有所值。

再次,對于電力行業來說,也必須要有天然氣火電的調峰配合。中國電力調峰主要依靠的煤電,但是隨著可再生能源比例的擴大,煤電調峰能力已經接近極限。而天然氣電站的啟動時間只需要幾分鐘,是理想的調峰電源。美國和歐洲天然氣發電的比例都在30%左右,大于煤電的比例,而中國天然氣發電比例僅為3%。在儲能技術發展成熟以前,電網想要提升系統效率和對可再生能源的消納,需要增加天然氣電源比例。

目前是推動天然氣發展較為有利的時機:一是天然氣的價格相對來說處于歷史低位,此時天然氣替代煤炭,相對成本阻力會小很多。二是溫室氣體減排承諾下,政府對天然氣替代煤炭有更多的政治動力。三是目前嚴重的霧霾也是推動天然氣替代煤炭的重要推力,雖然“煤改氣”會增加使用成本,但比較容易獲得城市民眾的支持。

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