能源是人类社会生存发展的重要物质基础,攸关国计民生和国家战略竞争力。改革开放的40年,是我国能源事业取得巨大成就的40年,是我国能源管理体制从计划经济体制逐步向市场体制转变的40年,是我国能源投融资体制改革取得显著进展的40年,也是我国能源行业加强国际合作、贯彻ldquo;走出去rdquo;ldquo;引

首页 > 发电信息化 > 市场 > 正文

改革开放40年能源发展报告 | 肖新建:电力能源发展、挑战、趋势

2018-09-01 08:17 来源: 能源研究俱乐部 作者: 国家发展改革委能源研究所能源经济与发展战略研究中心

能源是人类社会生存发展的重要物质基础,攸关国计民生和国家战略竞争力。改革开放的40年,是我国能源事业取得巨大成就的40年,是我国能源管理体制从计划经济体制逐步向市场体制转变的40年,是我国能源投融资体制改革取得显著进展的40年,也是我国能源行业加强国际合作、贯彻“走出去”“引进来”战略的40年。

改革开放40年来,我国安全稳定的能源供应和快速增长的能源消费总量,有力地支撑了国民经济高速增长;能源成为历次经济社会改革先行领域,能源领域每次改革都推动着我国社会的快速进步;我国不断借鉴国外先进技术和推动国内能源技术创新,促进能源技术变革走了一条从跟跑到并跑,再到部分领域领跑的创新驱动发展之路。

当前,世界能源格局深刻调整,供求关系总体缓和,应对气候变化进入新阶段,新一轮能源革命蓬勃兴起,我国能源发展正同时面对能源安全保障、能源环境治理和应对全球气候变化的三大问题的严峻挑战。

未来,我国能源革命将加速推动能源技术变革,推动清洁低碳、安全高效发展,引领走向自能源时代。

一、能源:支撑了中国经济高速增长

能源快速发展有力支撑全国经济高速增长。1978年我国一次能源消费总量5.7亿吨标准煤、能源生产总量6.3亿吨标准煤、发电装机容量5712万千瓦、全社会用电量2498亿千瓦时,到2017年底,我国一次能源消费总量达到44.9亿吨标准煤、能源生产总量达到35.9亿吨标准煤、发电装机容量达到177703万千瓦、全社会用电量达到63077亿千瓦时。1978~2017年间,我国一次能源消费量、能源生产量、发电装机容量及全社会用电量年均分别增长5.4%、4.6%、9.2%和8.6%。同期,我国国内生产总值(GDP)由1978年的3679亿元快速增长到2017年的824828亿元,按不变价格计算,增长了34.5倍,年均增长9.5%(图1)。我国能源及电力消费总量的快速增长,有力地支撑了经济社会的高速发展。

图1 1978~2017年我国GDP及一次能源消费总量

能源和电力消费促进区域经济优先发展。能源消费对各省发展起重要支撑作用,能源消费总量和全社会用电量比较大的省份,经济增长规模也相对较大。广东、江苏、山东三省全社会用电量居全国前三位,三省经济总量也居全国前三位(图2)。从单位GDP电耗来看,如北京、天津、上海等产业结构相对优化的省市单位GDP电耗较低,北京市2016年万元GDP电耗不足400千瓦时,为全国最优。经济大省广东和江苏万元GDP电耗分别为694千瓦时/万元和705千瓦时/万元,均低于全国平均水平(图3)。

图2 全国分省2016年GDP与全社会用电量

图3 全国分省万元GDP耗电量(2016年)

能源优化发展是经济高质量发展重要特征。能源消费弹性系数反映了经济增长对能源消费的依赖程度。改革开放至新世纪,我国一次能源消费与经济增长基本上同步,能源消费弹性系数在0.4~0.6区间波动。2000年以来,我国能源消费随工业化、城镇化进程进入快速增长的阶段,一次能源消费呈现高速增长态势,特别是2003年、2004年能源消费弹性系数超过1.5,表明该时期能源消费对经济增长的支撑作用加强。“十一五”以来,我国加大节能减排力度,促进能源结构优化调整,能源消费增长的弹性系数整体逐渐降低。“十一五”时期,我国能源消费弹性系数年平均为0.59,“十二五”时期我国能源消费弹性系数年平均为0.45,“十三五”前两年仅为0.3,一次能源消费总体进入低增长阶段,并逐步走向与经济增长脱勾的态势,我国经济也开始走向高质量发展阶段(图4)。这一时期,从电力消费来看,我国电力消费与经济增长相关性非常强,总体在0.8~1.0之间,表明电力消费对我国经济增长的支撑作用、相对于一次能源消费的支持作用、经济增长对电力的依赖作用加强。

图4 1981~2017年我国能源消费弹性系数变化

二、能源:为历次改革的先行领域

党的十一届三中全会确定了我国工作重点转移到经济建设上来,开启了改革开放的伟大征程。我国有序推进各项经济体制改革和促进社会革新,包括能源行业管理、能源国有企业改革等在内的能源体制改革得到逐步深化,能源行业大力推进政企分开,加快市场化步伐,形成了多元保障的新型能源工业体系。回顾改革开放以来我国能源行业发展历程,可以说,在我国历次重大改革进程中,能源行业基本上都处于改革的先行领域,也是当前深化改革的重点领域。总体上看40年来能源行业改革沿着由计划向市场、由垄断向竞争等主线展开,可分四个阶段:

第一阶段:改革开放初至我国社会义市场经济初步确立时期(1978年~1992年)

这一时期是全面加强能源行业基础工作阶段,能源各行业不同程度和进度上实施政企分工,释放改革活力,开始由计划经济向有计划商品经济、再向社会主义市场经济转变。尤其是煤炭行业的市场化改革,成为我国向市场经济过渡的先行领域。

煤炭行业转换经营机制、实施有水快流,提倡创汇争优,支撑经济社会快速发展,支撑我国经济朝着市场化的大方向进步。改革开放调动了全国人民的积极性,释放了我国经济发展活力。针对文化大革命时期造成的煤炭矿区与矿井接替脱节、后劲不足、安全欠账多、煤炭供应短缺等系列问题,1979~1980年,我国煤炭工业开始了全面调整和整顿,取得了较大成效。为了缓解国内煤炭供应不足的矛盾,我国煤炭工业调整发展思路,采取有水快流、大中小煤矿并举的发展方针。1982年党的十二大后,为实现“煤炭翻一番保经济翻两番”的战略目标,煤炭行业在生产经营、工资分配、销售、用工等方面进行了积极探索,国家也大力推动了煤炭行业管理体制改革,为全面改革发展奠定了基础。1983年4月,国务院批转煤炭部发布《关于加快发展小煤矿八项措施的报告》,坚持“两条腿走路”。鼓励政策出台,极大地促进了乡镇小煤矿的发展。1984年乡镇小煤矿产量比上年增加4300多万吨,超过国家统配煤矿的产量。从1985年开始,对原统配煤矿实行投入产出总承包。实行总承包增加了企业经济效益,调动了企业的生产积极性,煤炭产量稳步增长,企业发展能力明显增强,经济技术指标有较大的提升。到1994年国有重点煤矿产量达到4.89亿吨,较1984年增长近1亿吨。同时,为保障对外开放引进技术的资金需要,煤炭工业还大力提倡创汇争优,加大煤炭产品出口,换取改革开放之初宝贵的外汇资源,支援其他部门经济建设。到1991年,我国煤炭出口首次超过2000万吨,达到2012万吨,有力地服务了改革开放大局。

油气行业采取“引进来”方针、开启石油资源对外合作,撤销石油工业部,相继组建海上、石化和陆上三个行政性总公司。中国原油产量到1978年突破1亿吨后,由于石油勘探、开发资金不足,此后原油产量一度下滑。针对这种情况,从1981年起,石油全行业实施1亿吨原油产量包干的重大决策以及开放搞活的措施:实行1亿吨原油产量包干,超产、节约的原油出口,作石油勘探开发基金;海上大陆架实行对外开放,公开招标;允许引进国外先进技术和先进装备,可向国外贷款。这三项决策大大增强了石油工业活力,使石油工业进入一个新的发展时期。1982年成立了中国海洋石油总公司;为解决中国原油产量巨增后资源利用效率低的问题,1983年2月,成立中国石油化工总公司,对炼油、石油化工、化纤企业实行统一领导,统筹规划,统一管理,有利整合和充分利用全国石油资源。1988年,国家撤销石油工业部,成立中国石油天然气总公司,统一管理和经营陆上石油天然气资源的勘探、开发和生产建设,这是石油工业从国家政府部门向经济实体转变的一次重大变革。

电力体制改革经历了集资办电、拓宽建设资金渠道历程,缓解了电力短缺对经济发展的制约。改革开放初期至80年代,电力短缺成为制约经济发展的“瓶颈”,电力建设资金长期不足,发电装机增长缓慢是造成这一问题的主要原因。1979年8月经国务院批准,国内部分地区开始试点电力等基础设施投资由国家拨款改为银行贷款。1985年5月,国务院批转《关于鼓励集资办电和实行多种电价的暂时规定》,把国家统一建设电力和统一电价的办法,改为鼓励地方、部门和企业投资建设电厂。实施“拨改贷”、鼓励“集资办电”,拓宽了电力建设资金渠道,也打破了单一的电价模式。1987年,“政企分开,省为实体,联合电网,统一调度,集资办电”的电力改革与发展“二十字方针”提出,进一步促进了电力行业发展,初步解决了计划经济年代长期缺电的局面。全国电力装机由1978年的5712万千瓦,快速增至1992年的16653万千瓦,年均增长7.9%。但此一轮电力体制改革也出现了一些新问题,如效率不高、省间及地区间电力交易发展迟缓,由于垄断使独立电厂受到不公平待遇,小型燃煤电厂迅速发展严重污染了环境等。

第二阶段:我国社会主义市场经济初步确立至走向新世纪全面开放时期(1993年~2001年)

以1992年邓小平同志南方讲话掀起新一轮改革开放大潮、以及党的十四大初步确立社会主义市场经济为标志,至走向新世纪加入世界贸易组织、迎接经济全球化,这一时期能源领域改革,以政企分开和建立现代企业制度为主线,走在社会主义市场经济改革的前列。

煤炭行业逐步放开价格管制、全面推行政企分开、加速走向市场、有效构建新型煤炭工业体系。这一时期,随着多种经济形式的煤炭企业出现,以及社会主义市场经济建设的逐步深入,煤炭价格在各能源行业中率先走上了市场化的道路,先后经历了由体制外到体制内、由计划外到计划内、由非电煤到电煤、由非重点合同到重点合同逐步放开的过程,煤炭行业发展迎来了加速改革时期。1992年7月国家试点放开煤炭价格的同时又对电煤实行政府指导价,煤炭价格实际上是放而不开,价格水平一直较低。1993年底,国务院作出3年放开煤价,3年抽回亏损补贴决策,把煤炭企业推向市场。1995年放开了非发电用煤价格,同时对电煤实行指导价政策,形成了煤炭价格“双轨制”。此后,由于电力体制改革滞后,形成煤电矛盾,煤炭价格在后来的改革进程中逐步走向市场¹。在逐步放开煤炭价格管制的同时,国家进一步通过实行政企分开、自负盈亏、扩大企业市场经营自主权等政策措施,促进煤炭企业努力建立产权清晰、权责分明、政企分开、管理科学的现代企业制度,推进煤炭工业向市场经济体制转变。如1998年6月,将煤炭工业部撤销,行业管理职能由国家经济贸易委员会管理的国家煤炭工业局来负责,不干预企业决策;并明确将国有重点煤矿下放给地方,增强地方人民政府和社会中介组织的功能。此后,尽管我国煤炭管理机构不断发生变化,但其职能主要围绕煤炭工业的宏观调控和产业政策的制定,而不再干预企业的生产经营决策。90年代中后期,随着国内煤炭产量增加,加之受亚洲金融危机和国内外市场变化影响,国内煤炭市场严重供大于求,全行业陷入困境,煤炭行业一些深层次矛盾开始显现。为此国家大力推进煤炭行业管理体制改革,下放中央管理的国有重点煤矿,加快煤炭行业改革和结构调整。如1998年撤并煤炭工业部后,94个国有重点煤矿、176个企事业单位、320万职工和133万退休人员全部下放到地方管理。下放煤炭管理权限,达到深化体制改革、转变政府职能、发展社会主义市场经济的目标。同时,针对管理权下放,各类非法、违法小煤矿乱采烂挖、扰乱煤炭生产和经营秩序,资源回采率低,资源浪费严重,安全事故居高不下等严峻局面,加强了整改过程,实行了关产压井等政策措施。1998年12月,国务院专门下发《关于关闭非法和布局不合理煤矿有关问题的通知》(国发〔1998〕43号),严格实行关井压产措施,计划用1年时间关闭小煤矿2.58万处,压产2.5亿吨,全国小煤矿由1998年的8万多个减少到2001年的2.2万个左右。实行关产压井,初步实现优化煤炭工业结构,促进煤炭工业健康发展。

油气行业推进建立现代企业制度,走向全球化开放发展之路。这个阶段的标志性事件是中国石油、中国石化和中国海油三大公司重组改制,并相继在海外资本市场成功上市。1998年,国家对石油工业和石化工业实行战略性重组,形成上下游、内外贸、产供销一体化的经营实体。在中国石油天然气总公司基础上,成立以上游为主的中国石油天然气集团公司。在中国石油化工总公司基础上,成立了以下游为主的中国石油化工集团公司。两大公司都是上下游、内外贸、产销一体化的集团公司。中国海洋总公司仍保留原体制和海洋石油勘探与开发业务。1999年为进一步解决石油工业内部体制、机制和结构上的深层次矛盾,促进国有石油、石化企业改革和发展,经国务院批准,中国石油、中国石化和中国海油三大石油石化企业各自进行大规模资产重组和改制上市,分别将石油勘探开发、炼油化工、销售、管道运输等核心业务及相关资产、人员分离出来,注入新成立的三家股份有限公司,这是有史以来中国企业规模最大的一次重组。2000年和2001年,三大股份公司相继在纽约、伦敦、香港成功上市,进入了国际资本市场,标志着中国石油天然气行业在建立现代企业制度和国际化进程中迈出了关键性的一步,初步构建起符合现代企业制度要求和国际资本市场准则规范的体制架构,中国石油石化工业对外开放进入了产权融合的新的历史时期。

电力工业撤销行业专门行政管理部门,推进政企分开和现代企业制度建设。按照电力改革与发展“二十字方针”,1993年1月中国华北、东北、华东、华中、西北五大电力集团组建成立。1996年和1997年,按现代企业制度组建的大型国有公司——国家电网建设有限公司和中国国家电力公司相继成立,标志着我国电力工业管理体制由计划经济向社会主义市场经济的历史性转折。此后,随着原电力工业部撤销,其行政管理和行业管理职能分别被移交至国家经贸委和中电联,电力工业比较彻底地实现了在中央层面的政企分开。

第三阶段:“保障安全供应和转变发展方式”两手抓、两手硬、构建新型能源工业体系的阶段(2002年~2012年)

新世纪以来,我国进入工业化加速发展阶段,经济社会高速发展,我国能源行业也迎来了极速扩张的黄金十年期,保障能源供应安全、生产安全和运行安全的问题突出,导致煤炭产能及电力装机急剧扩张,同时转变能源发展方式和优化能源结构快速推进,要求加快能源及电力体制改革。这一时期,保障能源安全成为经济社会领域影响层面最广泛的议题,能源及电力体制改革成为改革的最重要领域之一。

煤炭工业发展兼顾保障能源供应安全和煤炭经济发展方式转变。随着煤炭生产规模迅速扩大,出现了一系列的安全问题和管理体制改革瓶颈。为解决这些问题,加强煤炭安全生产管理监督工作,2001年,组建国家安全生产监督管理局。2005年2月,成立煤矿瓦斯防治部际协调领导小组,建立健全煤矿瓦斯防治工作体系,基本形成了左右协调、上下联动的组织网络。2005年、2006年,国务院陆续颁布《关于促进煤炭工业健康发展的意见》《关于深化煤炭资源有偿使用制度改革试点实施方案》《关于在山西省开展煤炭工业可持续发展政策措施试点的意见》等。各种改革措施,促进煤炭行业全面加强资源管理,加快建设大型煤炭基地;推进企业内部改革,分离企业办社会职能;加快产业结构调整,促进煤炭安全生产形势好转;积极推进科技进步,逐步建立自主创新体系;开展山西煤炭工业可持续发展试点,逐步完善煤炭法规政策体系;建设和谐矿区,全面提高企业素质;战胜自然灾害,努力确保煤炭安全供应;改革政府管理部门,加强行业管理等等,有效推动了我国新型煤炭工业体系的构建。到2013年,全国煤炭产量39.74亿吨,达到历史最高点。

油气行业建立多元主体的市场结构。行政管理体制改革方面,加强了政府对行业的宏观管理,如2003年成立国务院国有资产监督管理委员会管理包括油气行业在内的国有资产,同年,国务院决定成立国家发展改革委能源局,2008年又在此基础上成立国家能源局,指导行业发展。在市场化改革方面,取消了石油贸易专营权,由1家石油进出口公司变成5家国营贸易公司和20多家非国营贸易公司;石油天然气重大项目投资从审核制改为备案制,除对油气矿业权、对外合作、大型管道建设和石油贸易等保留管制性规定外,投资准入的限制已取消。市场结构发生重大变化,涌现出多元化的市场主体。目前,除三大石油公司外,还有众多中央和地方国有企业、民营企业以及合资、外资公司等参与油气勘探开发、炼油、储运和销售业务。地方和民营炼厂原油加工能力已占全国的近四分之一,三大公司以外的加油站数量已占到一半。众多的技术服务商、工程建设商和设备制造商活跃在石油市场。以国有经济为主导、多种经济成分共同参与的市场结构初步形成。

电力行业开启第二轮改革,重点采取厂网分开、主辅分离等模式。2002年4月国务院颁布《电力体制改革方案》,明确重组发电和电网企业,实行竞价上网,从纵横双向彻底拆分国家电力公司,建立电力市场运行规则和政府监管体系等。2002年12月,国家电力公司按“厂网分开”原则组建了两大电网公司、五大发电集团和四大电力辅业集团。2003年3月国家电监会成立,开始履行电力市场监管者的职责,实现“政监分开”。由于竞价上网的电力市场无法建立,2004年3月全国出台标杆上网电价政策。2004~2006年,煤电价格联动机制出台并联动多次,效果不佳,发电企业无利可图,私营企业、外企逐步退出电力行业,使电力行业重新回到中央企业办电为主的格局。2011年两大电力辅业集团(中国电力建设集团与中国能源建设集团)成立,并与国家电网、南方电网签订了分离企业整体划转移交协议。历时9年的电力行业主辅分离告一段落。

优化能源结构及清洁发展政策,驱动可再生能源与核能高速发展。第二轮电力体制改革明确厂网分开,风电迎来快速发展机遇,2003~2007年,我国举行了五期风电特许权项目招标,总容量超过300万千瓦,成为我国风电发展史上的里程碑式事件,大力促进了风电的规模化进程。2005年,我国颁布了《可再生能源法》及其细则,并于2006年正式施行,明确建立了强制上网、分类优惠电价、全国费用分摊制度,从而迅速提高了风电开发规模和本土设备制造能力。到2009年,我国新安装的风电装机总容量达到1330万千瓦,使得我国当年超过欧美,成为世界上最大的新增风电市场。2011年,我国又新增了1500万千瓦,累积风电装机容量也超越了美国。2012年我国并网风电装机达到了6142万千瓦,占全国发电装机总量的4.4%。

我国光伏制造业逐渐起步并开始领先全球,光伏发电走向规模化发展。在“金太阳工程”带动下,中国光伏应用出现井喷,2009年新增装机16万千瓦,是之前几年的数倍,2010年达到了50万千瓦,2011年甚至出现了270万千瓦的量级上的突破,使得中国光伏产业主要依靠国外市场的局面有所改变。2012年我国太阳能发电装机容量达到341万千瓦。2012年后,中国退出了“金太阳”工程的补贴政策。

我国核电开启了大力发展进程。2003年开始,我国启动第三代核电国际招标,并最终于2006年选中西屋电气的AP1000先进压水堆技术,成立了负责引进消化吸收AP1000核电技术的国家核电技术公司,启动了山东海阳和浙江三门自主化依托项目,分别建设2台AP1000核电站,自此我国三代核电开始了引进消化吸收再创新的历程。2007年《核电中长期发展规划(2005~2020年)》公布,在满足电力刚性需求下,加快了核电建设进程,批量化上马了二代改进型压水堆核电机组,这些新建机组成为2012年后我国新增运行核电装机的主要来源。2012年我国核电装机容量达到1257万千瓦。

第四阶段:全面深化改革、绿色发展阶段(2013年以来)

2013年以来,我国经济社会发展出现了重大的调整,面临经济增速换档期、结构调整震痛期、前期刺激政策集中消化期等“三期叠加”。2013年11月,党的十八届三中全会提出了全面深化改革的总体部署。2016年国家出台了《能源生产和消费革命战略(2016~2030年)》,作为指导我国中长期能源发展的纲领性文件。党的十九大明确提出加快生态文明体制改革,绿色、低碳发展成为时代主旋律。随着我国经济从高速增长向高质量发展转变,我国能源行业的内外部环境亦发生了重要转变,部分能源产品供应能力过剩。我国化石能源减量发展、能源绿色低碳发展又成为生态文明建设的首要任务。

煤炭行业去产能成为能源领域供给侧结构性改革的重点抓手,也是我国供给侧结构性改革的主战场。2016年,为贯彻落实全面深化改革总体部署,面对煤炭行业全面亏损状况,我国以供给侧结构性改革为主线,大力推动煤炭行业去产能,出台了《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》,随后出台了系列配套政策措施,地方也出台了相应的煤炭行业去产能政策措施。积极引导煤炭企业加快退出落后产能,推动煤炭行业结构优化,调控煤炭供需平衡。全国煤炭产量在2014年同比下降2.5%和2015年下降3.3%的基础上,2016年再次下降9.0%。2016年比2013年最高点累计下降了5.6亿吨、降幅14%。尽管2017年全国煤炭产量略有增长,但产能扩张态势已经不再,可以判断,未来煤炭产量和产能将在现有基础上缓慢下降。数据显示,煤炭领域供给侧改革促进行业经营形势显著好转和产业集中度提升。2017年煤炭采选业利润总额是去产能之前2015年的8.8倍,2015年我国前八家企业的产量占全国煤炭总量的比重为35.5%,比2010提高5.4个百分点。2017年,我国内蒙、山西和陕西产量22.8亿吨,占全国比重为66.2%,比上一年增加约4个百分点。

油气领域开启新一轮改革。2012~2016年,受世界经济相对低迷、需求放缓、能源结构较大调整等因素影响,以石油为代表的全球能源资源产品供应总体过剩,价格急剧下跌,国内煤炭、石油、天然气等资源性产品价格也总体走低,为我国能源资源管理体制改革营造了宽松环境。在此过程中,国家出台了相关的改革政策及措施,以新疆为试点的油气资源上游领域改革拉开序幕,推进了油气勘查开采体制机制改革,逐步放开了上游勘探开发市场,引入了社会资本。2017年5月,国家进一步出台了《关于深化石油天然气体制改革的若干意见》,明确了深化石油天然气体制改革的指导思想、基本原则、总体思路和主要任务。此次改革强调了市场要在资源配置中起决定性作用,用市场化竞争来不断扩大能源供给保障安全。主要从油气勘查开采体制、进出口管理体制、油气管网运营机制、下游竞争性环节改革、油气产品定价机制、国有油气企业改革、油气储备体系、油气安全环保体系等八方面部署了重点改革任务,接下来要分步骤、因地制宜地有序实施。具体看,此次改革最大亮点有二,一个是上游矿权改革,另一个是中游管网运营机制改革。总体上来看,从以新疆为试点改革探索,到国家总体改革意见出台,表明我国油气体制改革取得了关键性的突破。

在全面深化改革的背景下电力体制改革进入了新的探索阶段。2013年以来,我国开始酝酿新时期电力行业改革。2015年,国家出台了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》,以“放开两头,管住中间”为体制框架,涉及电价改革、电网独立、放开市场等一系列核心环节,加速推进了全国电力体制改革。到目前,电力体制改革主体责任全面落实。分三批推进了32处输配电价试点改革,输配电价改革全面覆盖。基本完成了交易机构组建,如组建以国网为基础的北京电力交易中心,以南网为基础的广州电力交易中心,各省结合当地实际也组建了电力交易机构。放开了配售电业务。该文件的出台,标志着第三轮电力体制改革推开,在全面深化改革的背景下进入了新的探索阶段。

三、能源:从跟跑、并跑到部分领跑技术体系

从能源技术发展来看,改革开放之初,我国能源技术体系全面落后于主要发达国家。经过40年发展,我国能源技术水平得到大幅提升,尤其是近年来,随着我国能源产业快速发展,能源科技创新能力不断增强,在部分领域已建立了具有国际竞争力的能源装备技术产业,部分能源技术甚至达到了世界领先水平,有力保障了国家能源安全和能源结构优化,但与能源科技强国相比,仍存在原创和核心技术缺乏等问题挑战。总体上来看,我国能源技术走了一条从跟跑、并跑到部分领域领跑之路。

一是化石能源资源深度勘探和绿色开采技术取得进展。我国化石能源科技创新能力和技术装备自主化水平显著提升,建设了一批具有国际先进水平的重大能源技术示范工程。初步掌握了页岩气、致密油等勘探开发关键装备技术,煤层气实现规模化勘探开发,3000米深水半潜式钻井船等装备实现自主化,复杂地形和难采地区油气勘探开发部分技术达到国际先进水平,千万吨炼油技术达到国际先进水平,大型天然气液化、长输管道电驱压缩机组等成套设备实现自主化;煤矿绿色安全开采技术水平进一步提升,大型煤炭气化、液化、热解等煤炭深加工技术已实现产业化,有的具有世界领先水平,低阶煤分级分质利用正在进行工业化示范;超超临界火电技术广泛应用,投运机组数量位居世界首位,大型IGCC、二氧化碳封存工程示范和700摄氏度超超临界燃煤发电技术攻关顺利推进。总的来看,我国在煤炭勘探开发及转化利用方面技术基本达到世界先进水平甚至领先水平,在油气勘探开发等技术装备领域虽距世界先进水平有差距,但仍基本紧跟世界先进水平步伐。

二是新能源和可再生能源技术逐步成熟。建成投运全球最大容量80万千瓦水电机组,掌握了30万千瓦级抽水蓄能机组的装备制造技术。通过引进和消化吸收,基本建立起完整的风电制造体系,低风速、高海拔技术逐步成熟。光伏制造技术达到世界先进水平,自主创新能力大幅提升,保持一些先进光伏电池技术世界记录。太阳能热发电开始商业化示范,新一代燃料乙醇及新型地热、海洋能技术也取得重要突破。基本掌握了三代核电AP1000设计和设备制造技术,三门AP1000已经并网运行,采用“华龙一号”自主三代技术的首堆示范项目开工建设,首座高温气冷堆技术商业化核电示范工程建设进展顺利,核级数字化仪控系统实现自主化。总的来看,我国逐步从新能源利用大国向技术产业强国迈进,建立了具有国际竞争力的水电、风电及光伏装备制造产业,先进核电技术也实现自主化,但一些关键原材料、核心零部件、加工转换装备和生产线仍以进口为主,大多数前沿性技术仍以跟随国际发展为主,凸显出我国在新能源领域的基础性、原创性研究及产业化能力不足。此外,风电、光伏等融入电力系统过程中遇到较大挑战,反映出当前还没有建立起适应可再生能源特点的系统运行体制机制。

三是先进节能技术与发达国家差距明显缩小。我国能源利用效率持续进步。伴随加快淘汰落后产能和推进装备大型化,工业能效水平显著提升,电力、钢铁、电解铝等行业能效达到世界先进水平,一些先进企业能效达到世界领先水平。作为世界第一制造和出口大国,电机等通用设备、家用电器能效水平持续进步,已基本和发达国家发展同步。但受发展阶段和水平因素影响,先进能效技术与落后产能大量并存,行业平均能效水平与发达国家仍有明显差距,先进节能技术普及率不高,提升系统能源利用效率仍有很大空间。

四是能源基础设施及集成配套应用技术也有明显进步。发、输、变、配、用、调度以及信息化平台等智能电网技术研发与建设取得重要进展,建成世界最高电压等级与最大容量的交直流输电工程,智能电网系统初成系统。但智慧能源系统的芯片、数据采集硬件仍缺乏自主研发能力,自动控制等电力电子设备的设计制造水平与美、德等发达国家相比仍有很大差距。电动汽车产业化取得重大进展,建成完整的电动汽车及动力锂电池产业链。但相比燃油汽车,电动汽车续航能力仍显不足,动力电池比能量有待提升,电力电子集成控制水平与国外先进水平差距明显。超临界压缩空气等储能技术已实现技术示范,蓄热储能、超级电容器技术也取得了很大进步,锂液流电池等若干新原理储能技术研发也开始启动。但储能项目成本仍然过高,关键材料、制造工艺和能量转化效率都有待提高。

四、能源:正面临“三座大山”严峻挑战

从我国现实来看,保障能源供应安全、消除能源开发利用带来的环境污染,以及应对全球气候变化问题,即安全发展、清洁发展和低碳发展问题,是我国能源发展的三个核心问题,可称为我国能源革命的“三座大山”。主要发达国家曾从容有序解决前两个问题,现在正集中应对第三个问题,与之完全不同,我国现在同时面对三大问题的严峻挑战,呈现三步并作一步走之艰难局面。

一是安全发展问题是要一以贯之去化解的问题。长期以来,保障能源供应安全是我国能源工作核心。随着我国经济社会发展,对能源需求不断增加,除了要增强国内供应保障外,增加海外能源资源供应成了必然选择。2017年我国石油对外依存度接近70%,天然气对外依存度达到40%。我国进口油气供应安全,事实上是主要依赖以美国为主导的国际能源安全体系来实现的。当前中美之间贸易摩擦全面展开,中美之间未来的竞争可能还会加剧,而未来我国能源进口规模仍将扩大,这种保障体系的不确定性会越发突显。如何参与、改良并完善这种保障体系,进而保障能源进口安全,是我们面临的长期挑战。

二是清洁发展问题是要重中之重去应对的问题。长期以来,我国高度依赖煤炭的粗放低效能源发展方式,不仅导致资源大量浪费,而且造成了极为严重的环境污染。如何实现能源清洁发展,是我国当前及今后一段时期生态文明建设的瓶颈所在。能源开发利用是造成我国环境污染和生态恶化的重要原因。2012年入冬以来,我国华北地区100多万平方千米区域内,持续出现严重雾霾天气,表明大气环境污染已超出可承受临界点,环境污染问题已成为我国能源发展甚至部分地区经济社会发展的首要问题。煤炭开发利用是我国能源引起的生态环境破坏的主体。我们估计,2013年煤矿开发中通过矿井水带入周边环境的总铬、总铅、总砷、总镉、总汞排放量分别达4674吨、3116吨、1558吨、312吨和156吨;煤炭燃烧利用将6.75万~18.66万吨铅、2.38万吨砷、3215吨镉和873吨汞带入环境,煤炭燃烧利用带入环境的重金属污染物占煤炭开发利用的90%以上。煤炭分散燃烧是煤炭利用产生污染物排放的主体。分散燃烧煤量,占我国煤炭消费总量约20%,却产生了80%左右的燃煤污染排放,相当于占能源开发利用产生常规污染物排放的50%~70%。

三是低碳发展问题是要着眼长远去解决的问题。2014年全球二氧化碳排放355亿吨,其中我国高达97.6亿吨、占全球的四分之一以上,燃煤贡献了主要的二氧化碳排放量。在此大背景下,我国承诺的“国家自主贡献”提出将于2030年左右使二氧化碳排放强度比2005年下降60%~65%,实现二氧化碳排放峰值并力争尽早达峰,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。我国这一低碳发展决策,是应对全球气候变化主动而为之、力争跟上并引领低碳发展潮流的战略决择。

综合来看,要推翻上述安全发展问题、清洁发展问题和低碳发展问题这三座大山,需要国家在推动能源革命过程中,针对各种问题不同紧迫程度,采取相应策略性手段和措施。今后10年,尤其是“十三五”“十四五”时期要集中力量打赢一场能源革命的战役,即全面治理环境污染,推动实现清洁发展。

五、能源:未来发展之引领——自能源体系时代

在《能源生产和消费革命战略(2016~2030年)》中,明确提出“超前研究个体化、普泛化、自主化的自能源体系相关技术”,这是官方文件中首次提出“自能源体系”。

所谓自能源体系,就是通过各种先进技术应用,使得未来的每一个单体,无论是一个人、一件物品、一幢建筑、一个大型平台,或在能源开发传输利中过程中可以简化为单体的每一个系统或子系统,都既是能源生产者,也是能源消费者,且能源供应与消费可以自身先平衡,然后通过更高层次系统参与外部供需平衡,也可以根据经济学规律和市场要求,便捷地先与外部供需平衡。能源的传输与信息传输一样便捷、经济和适用。

可以设想未来能源发展的一个场景:未来某一个人在户外运动,他的衣服、裤子、帽子甚至体表涂的防晒霜类等都可以自动吸收他运动产生的热量,以及光照、微风吹过的能量等,然后自动收集储存,这些能源可以用于给自己的智能设备(如手机、人机辅助设备)充电、给关节热敷治疗,也可以与外界交易、损赠等等。一辆汽车行驶到公路上,可自动采集光照、运动气流等能源并储存,也可以通过道路先进装置自动采集汽车对路面的摩擦产生的能量,这些能源可以用于驱动汽车运行、给别的汽车充电或参与交易等。一幢建筑物也可以通过表层能源采集装置、通过根据地理位置等设计优化而形成对可再生能源最大程度的开发、对自身用能最大程度的节能等,形成单体的能源生产和消费者,与外界参与能源供需平衡。

在这样一个自能源体系中,电力是能源传输的载体,可再生能源及分布式利用将成为开发利用层面最宽广的方式,能源发展自然是绿色低碳可持续的,但这需要各种技术方面的突破,这是未来能源发展的引领方向。

1.如2002年,取消电煤指导价政策,政府对“重点合同”电煤价格进行协调,其他煤炭价格完全由市场决定;2006年延续了40年之久的煤炭订货会改名为全国煤炭产运需衔接合同汇总会,以价格谈判为主的订货会宣告结束,煤炭价格改革终告一段落。

原文首发于《能源情报研究》2018年8月

原标题:改革开放40年能源发展:从跟随到引领

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
展开全文
打开北极星学社APP,阅读体验更佳
2
收藏
投稿

打开北极星学社APP查看更多相关报道

今日
本周
本月
新闻排行榜

打开北极星学社APP,阅读体验更佳