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中國能源結構大掃描
A thorough “scan” of China's energy structure
■ 本刊記者 沈雨青 [第3525期 2022-09-05發表]
▲中國現已成為全球最大的可再生能源投資國、生產國和消費國,並在清潔能源領域取得長足發展。圖為7月5日拍攝的遼寧紅沿河核電站5號、6號機組外景。(新華社圖片)

能源是人類文明進步的基礎和動力,攸關國計民生和國家安全,關係人類生存和發展。中國是世界能源生產第一大國,2020年中國能源產量為40.8億噸標準煤,同比增長2.77%;與此同時,中國也是是全球能源消費最多的國家,2021年中國全年能源消費總量52.4億噸標準煤,比2020年增長5.2%。
 

能源生產穩定增長


透視中國生產總值、能源電力生產消費等統計數據發現,中國能源生產正呈現出持續優化的喜人態勢。從能源生產來看,據國家統計局數據,2021年,原煤、原油、電力生產比2020年加快。2021年全年生產原煤40.7億噸,比2020年增長4.7%,比2019年增長5.6%。

2021年全年生產原油19898萬噸,比2020年增長2.4%,比2019年增長4.0%,兩年平均增長2.0%;加工原油70355萬噸,比2020年增長4.3%,比2019年增長7.4%,兩年平均增長3.6%。2021年全年生產天然氣2053億立方米,比2020年增長8.2%,比2019年增長18.8%,兩年平均增長9.0%。

與此同時,2020年中國煤炭能源消費量佔比達56.8%;石油能源消費量佔比18.9%;天然氣能源消費量佔比8.4%;一次電力及其他能源佔比15.9%。足見煤炭仍是保障能源供應的基礎能源。

但以煤炭為主的能源結構,決定了我國燃煤機組在總體電源構成以及火電中的主體地位。燃煤發電在我國煤炭終端消費中佔56%,是煤炭能源轉換的主要環節。燃煤發電廠的二氧化硫排放佔到全國總排放量的50%以上,是造成酸雨污染的主要原因之一。據有關部門統計,中國二氧化硫的年總排放量已超過2500萬噸,造成1/3的國土遭受酸雨污染,每年經濟損失達成1000億元以上,直接威脅13億人口和16億畝耕地的安全。據有關專家估計,每開採1噸煤就會破壞2.5噸地下水,對中國這樣一個水資源嚴重短缺的國家來說,形勢十分嚴峻。煤炭開採後還會造成地表塌陷,廢水、廢氣和廢渣以及矽肺病等。

同時也要看到,中國單位GDP能耗約為經濟合作與發展組織國家的3倍、世界平均水平的1.5倍。而要降低單位GDP能耗,就要重點控制化石能源消費、加快發展非化石能源結構。

 

可再生能源生產
穩居全球首位


為此,中國正以推動高質量發展為主題,以深化供給側結構性改革為主線,全面推進能源消費方式變革,構建多元清潔的能源供應體系。在優先發展非化石能源等一系列政策的推動之下,目前,我國基本形成了煤、油、氣、電、核、新能源和可再生能源多輪驅動的能源生產體系。

尤其值得一提的是,中國現已成為全球最大的可再生能源投資國、生產國和消費國,並在清潔能源領域取得長足發展。

作為世界領先的可再生能源發電國家,2021年中國可再生能源發電量穩步增長,總量達2.48萬億千瓦時,佔全社會用電量的29.8%,佔全國總發電量的43.5%,比2015年提高10.2%。其中,水電13401億千瓦時,同比下降1.1%;風電6526億千瓦時,同比增長40.5%;光伏發電3259億千瓦時,同比增長25.1%;生物質發電1637億千瓦時,同比增長23.6%,而水電、風電、光伏發電、生物質發電分別連續17年、12年、7年和4年穩居全球首位,可再生能源發電量超過全球第二名(美國)兩倍多,也貢獻了全球可再生能源產能增長的43%。

與此同時,2017年,中國可再生能源投資佔全球總投資的45%(當年全球總投資為2798億美元),截至目前,中國已成為最先進的太陽能電池板、風力渦輪機和水力發電設施的製造國,以及世界上最大的電動汽車和電動公共汽車的生產國。

此外,中國的清潔能源(清潔能源一般有兩類:一種是可再生能源,另一種是不可再生的低污染能源,如天然氣及核能)消費也在快速發展,天然氣、水、核、風、光等清潔能源消費比重達到了25.3%,新能源汽車、太陽能電池產量分別比上年增長145.6%、42.1%。

總體來說,中國的目標是到2060年實現80%的能源結構來自非化石能源,以及到2030年在太陽能和風能總裝機容量上達到1200GW。

從具體領域來看。在作為清潔能源的核電領域,據中國核能行業協會發布,截至2021年12月31日,中國運行核電機組共53台(不包括台灣),裝機容量為54646.95MWe,2021年,中國累計核電發電量為81121.8億千瓦時,全年運行核電機組累計發電量為4071.41億千瓦時,佔全國累計發電量的5.02%。比2020年同期上升了11.17%;累計上網電量為3820.84億千瓦時,比2020年同期上升了11.44%。

中國水電裝機容量約3.91億千瓦。全年水電發電量13401億千瓦時;主要流域水能利用率約97.9%,同比提高1.5%。

在光伏發電領域,自2005年以來,中國太陽能電池的產量已經增長了100倍,太陽能發電設施持續佔據世界第一寶座;2015年,中國已成為世界上最大的光伏發電生產國,裝機容量為43GW。目前,全世界78%的太陽能電池及72%的太陽能組件產自中國。2021年,全國太陽能新增裝機5493萬千瓦,同比增長14.0%,為歷年最多,其中,太陽能光熱發電5萬千瓦;光伏電站2560萬千瓦、分布式光伏2928萬千瓦。

生物質發電佔比也正持續提升。2021年,生物質發電裝機全國累計達3798萬千瓦。全年裝機量排名前五位的省份是山東、廣東、浙江、江蘇和安徽。分別為395.6萬千瓦、佔總裝機10.4%;376.6萬千瓦、佔總裝機9.9%;291.7萬千瓦、佔總裝機7.7%;288.0萬千瓦、佔總裝機7.6%;239.1萬千瓦、佔總裝機6.3%。總計佔累計裝機量的41.9%。另新增裝機808萬千瓦,創歷史新高。

 

國內生產總值能耗比
顯著下降


在進入能源高質量發展新階段的同時,受益於非化石能源佔比的進一步提升以及能源科技水平的不斷增強,中國單位國內生產總值能耗比正不斷下降,能源利用效率持續提升。據國家統計局今年2月28日發布的《2021年國民經濟和社會發展統計公報》,2021年中國單位國內生產總值能耗比2020年下降2.7%,全國萬元國內生產總值二氧化碳排放下降3.8%。

從非化石能源佔比提升對二氧化碳排放下降的影響來說,例如將核能發電效能與燃煤發電相比,核能發電相當於減少燃燒標準煤11558.05萬噸,減少排放二氧化碳30282.09萬噸、二氧化硫98.24萬噸、氮氧化物85.53萬噸。而在“雙碳”政策下,中國原煤生產佔比及消費正持續下降。2019年,原煤生產佔比較2011年下降了9.2個百分比,2019年原油生產總量佔比較2011年下降了1.6個百分點。此外,煤炭消費佔能源消費總量比重也在下降,2019年煤炭消費為57.7%,比2012年降低10.8%,天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費量佔能源消費總量比重為23.4%,比2012年提高8.9個百分點;非化石能源佔能源消費總量比重達15.3%,比2012年提高5.6個百分點,已提前完成到2020年非化石能源消費比重達到15%左右的目標。

此外,技術進步成為推動能源發展動力變革的基本力量,在能源科技水平快速提升的前提下,中國能源利用效率顯著提高。在可再生能源技術裝備上,中國建立了完備的水電、核電、風電、太陽能發電等清潔能源裝備製造產業鏈,並掌握關鍵技術,成功研發製造全球最大單機容量100萬千瓦水電機組,具備最大單機容量達10兆瓦的全系列風電機組製造能力,不斷刷新光伏電池轉換效率世界紀錄。因此,中國風電、光伏發電全產業鏈技術快速迭代,成本大幅下降。在電網技術裝備上,中國全面掌握特高壓輸變電技術,柔性直流、多端直流等先進電網技術開展示範應用,輸變電技術裝備處於國際領先水平。此外,中國能源輸送能力顯著提高。建成天然氣主幹管道超過8.7萬公里、石油主幹管道5.5萬公里、330千伏及以上輸電線路長度30.2萬公里。

據悉,2012年以來單位國內生產總值能耗累計降低24.4%,相當於減少能源消費12.7億噸標準煤。2012年至2019年,中國以能源消費年均2.8%的增長支撐了國民經濟年均7%的增長。


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