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我国中长期发电能力及电力需求发展预测---国家能源局

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-03-15
电力工业是国民经济的支柱产业,是服务于千家万户的公用事业。改革开放以来,我国电力工业快速发展,较好的保障了全社会的用电需求,有力的支撑了经济社会的快速发展。未来我国将在2020年左右全面实现小康社会,到本世纪中叶基本实现现代化,实现中华民族的伟大复兴。因此,研究我国未来发电能力及电力需求的发展趋势,掌握电力需求变化情况,适时调整电力供应,对促进我国电力工业可持续发展,保持国民经济健康持续发展具有重要意义。改革开放以来,我国国民经济持续高速发展,经济总量不断跃上新台阶。从1980年至2012年,我国GDP年均增长约10.0%。2012年全国GDP总量达到519322亿元,同比增长7.8%,是1980年的20.9倍,1990年的8.6倍,完成了比2000年翻一番的既定目标。目前我国国内生产总值已经跃居全世界第二。伴随着经济的高速发展,我国的电力需求也迅速增长。2012年我国全社会用电量达到了49591亿千瓦时,同比增长5.5%。从1980年至2012年,我国全社会用电量增长16.8倍,年均增长9.2%。截至2012年底,我国发电装机容量达到114491万千瓦,同比增长7.8%。其中,常规水电22859万千瓦,占总容量的20.0%;抽水蓄能2031万千瓦,占总容量的1.8%;煤电75811万千瓦,占总容量的66.2%;气电3827万千瓦,占总容量的3.3%;核电1257万千瓦,占总容量的1.1%;风电6083万千瓦,占总容量的5.3%;太阳能328万千瓦,占总容量的0.3%。观察世界主要发达国家经历工业化中、高级阶段的历程,从人均用电量1800千瓦时/人增长至4000千瓦时/人,美国、日本、德国、英国在上世纪中叶分别用10年~13年。而我国自2005年人均用电量达到1900千瓦时/人后,仅用7年时间,就于2012年达到了3662千瓦时/人。用电增速及GDP增速均高于世界主要发达国家。我国的经济社会发展速度令世界为之侧目,后发优势非常明显。大气中二氧化碳排放量增加是造成地球气候变暖的重要原因。2011年,我国二氧化碳排放量为89亿吨,排名世界第一,占全球排放总量的26%。二氧化碳排放过快增长使我国的低碳发展面临巨大的压力。电力行业是碳排放的重要领域,我国燃煤发电碳排放占全国碳排放总量的将近一半。经测算,未来我国二氧化碳年排放总量将在2030年间达到107-120亿吨左右的峰值,其后随着经济技术进步,二氧化碳排放总量将逐步下降至2050年的约94-110亿吨。按此计算,2030年燃煤发电量可达到7-8万亿千瓦时,折合煤电装机规模14-16亿千瓦;2050年为7.3-8.4万亿千瓦时,折合煤电装机规模15-17亿千瓦。燃煤发电产生的二氧化硫是主要的大气污染物。2011年,全国二氧化硫排放总量2218万吨,电力行业排放量占45%。预计未来二氧化硫排放总量将呈现稳步下降趋势。经测算,未来我国二氧化硫年排放量控制在2030年1500万吨、2050年1000万吨。按此计算,2030年、2050年燃煤发电量可分别达到9.1-10.1万亿千瓦时、12.5-13.9万亿千瓦时。2011年我国原煤产量35.2亿吨,同期煤炭净进口1.68亿吨。未来我国煤炭生产将按照“控制东部、稳定中部、开发西部”的原则进一步增加产能,预计远景我国煤炭产能将达到48-51亿吨,再计及2-3亿吨的净进口规模,预测远景我国煤炭产能约为50-54亿吨。按照电煤比例60%-70%情况测算,2030年燃煤发电量可达到6.3-7.3万亿千瓦时,2050年燃煤发电量可达到6.9-8.1万亿千瓦时。天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源,利用天然气发电是优化和调整我国电源结构、促进节能减排的重要发展方向。2012年我国气电装机3827万千瓦,仅占总装机的3%。我国常规天然气资源贫乏,但页岩气等非常规天然气储量丰富,开发潜力巨大。未来随着勘探技术的进步以及页岩气开发条件的成熟,我国天然气产量将不断增长。到2030年前后,我国天然气产量将有望达到3000亿立方米、2050年天然气产量将达到3500亿立方米。再计及2000-2500亿立方米的进口规模,预计远景我国天然气供应能力将达到5500-6000亿立方米。按此计算,2030年天然气供应可支撑发电量约为0.42万亿千瓦时,装机约1亿千瓦;2050年可支撑发电量约为0.52-0.57万亿千瓦时,装机约1.2-1.3亿千瓦。随着乏燃料发电等技术的发展,铀资源已不再构成我国核电发展的最主要制约因素。而为了保证核电安全,核电厂址对地震地质、水文气象、环境保护、人口密度等众多因素的要求更为严格,厂址资源将是我国核电发展的最主要影响因素。根据已进行的选址工作,现有厂址资源可支撑核电装机1.6亿千瓦以上;通过进一步选址勘察,可满足3-4亿千瓦的装机规模。我国水电资源丰富,水电在我国能源资源格局中占有重要地位。积极开发水电是保障我国能源供应、促进低碳减排的重要手段。我国水力资源理论蕴藏量年电量为60829亿千瓦时,平均功率为69440万千瓦;技术可开发装机容量54164万千瓦,年发电量24740亿千瓦时;经济可开发装机容量40179万千瓦,年发电量17534亿千瓦时。至2012年底,我国水电装机容量约为24890万千瓦,东部水电已开发完毕,中部水电开发程度也已将近八成。远景年,水电资源是制约我国水电发展的最主要因素,水电发展上限可按5亿千瓦考虑。我国风电已进入大规模发展阶段,截至2012年底,我国风电并网装机规模达6083万千瓦,居世界第一。风资源的大规模集中开发带来电力系统消纳问题,尤其是我国风资源丰富地区的地理位置相对偏远,消纳问题更加突出。因此,电网消纳能力是制约风电发展的最主要因素。结合我国当前运行实际,以风电发电量占全部发电量的10%作为消纳条件,饱和年可消纳风电装机规模约为7亿千瓦。到2050年,我国发电量的饱和规模将达到13.1-14.3万亿千瓦时左右。化石能源发电量占57%左右,较2011年下降了25个百分点;非化石能源发电量占43%左右。人均发电量达到9034-9862千瓦时,与韩国、台湾水平相当,约为美国水平的70%。对应的装机饱和规模约为32-34亿千瓦,其中化石能源装机规模占47%左右,较2011年下降了25个百分点;非化石能源装机规模占53%左右。人均装机2.3千瓦/人,与日本当前水平相当,约为美国的70%,高于英法德等欧洲国家。坚持以经济建设为中心是我国一项基本国策。改革开放以来,我国制定了一系列国民经济发展战略目标。“十八大”提出全面建成小康社会的新要求,即2020年实现国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番。因此,保持经济持续发展,努力实现上述战略目标,是未来较长一段时间内我国经济社会发展的中心任务。所谓“中等收入陷阱”,是指当一个国家的人均收入达到中等水平后,不能顺利实现经济发展方式的转变,经济增长动力不足,最终出现经济停滞的状态。巴西、阿根廷、墨西哥、智利、马来西亚等国家是陷入“中等收入陷阱”的典型代表。而日本和“亚洲四小龙”则成功跨越“中等收入陷阱”,人均国内生产总值在上世纪80至90年代成功突破1万美元。目前,我国正处于工业化高级阶段,工业化和城镇化还有较大发展空间。未来,我国将按照既定经济发展战略目标,逐步完成工业化与城镇化建设,努力跨越“中等收入陷阱”,全面实现小康社会。参考国内相关科研单位与专家意见,预计我国未来GDP增速为: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。我国GDP总量,到2020年时将达到约83万亿元(2010年价,下同),2030年时将达到约140亿元,2050年时将达到约280亿元。根据规划,2020年时我国人口将达到14.5亿人,2030年时我国人口将达到15亿人的峰值,预计到2050年时我国人口将缓慢回落至14.5亿人左右。因此,到2050年时我国人均GDP将可达到30000美元左右,相当于美国上世纪90年代水平。世界主要发达国家三次产业比重的变化趋势表明,世界各国在工业化阶段,工业一直是国民经济发展的主导部门,第二产业的增加值与比重均是上升的;当发达国家在完成工业化之后逐步向“后工业化”阶段过渡时,高技术产业和服务业日益成为国民经济发展的主导部门,第二产业的比重开始下降,而第三产业的增加值和比重均呈上升趋势。与此同时,第一产业在国内生产总值的比重,一般均呈下降趋势。我国的产业结构中,传统产业占主导地位,高技术产业比重较低。目前我国已处于工业化高级阶段,未来我国将向发达经济阶段迈进,产业结构调整与升级势在必行,这是转变经济增长方式,实践科学发展观的必然要求。预计未来我国一产及二产比重将逐步下降,三产比重将逐步上升。另一方面,我国仍是一个人口众多的发展中国家,且地区发展差异较大。我国还有较长的工业化道路要走。即使将来发展了,从满足内需的角度看,制造业仍将是我国一个支柱性产业,不能完全转移到国外。因此,未来第二产业仍将保持较高的比重。综合考虑上述两方面因素,预计未来我国三大产业GDP比重将由现在的二三一逐步向三二一方向转变。未来第三产业比重将逐步增加,预计到2050年,我国第三产业比重将提高到60%左右,二产比重将下降到33%左右,一产比重进一步下降至3%左右。东部地区是我国经济最为发达地区,但资源较为缺乏,中部地区是我国的人口大区、经济腹地和重要市场,西部地区经济相对落后,但资源丰富,东北部是我国传统的老工业基地。上世纪80年代时,我国东北部地区人均用电量水平最高,其后随着地区经济发展,东部人均用电量快速增加,到2010年时,东部地区人均用电量达到4137千瓦时/人,中西部地区人均用电量达到2200-2900千瓦时/人左右。按照国家经济发展战略目标,到2020年左右,东部地区将率先实现现代化,电力需求增速将逐步放缓,预计东部地区人均用电量增速将从现在的10.8%下降至2020年4.0%左右,并在2040年后进一步放缓至1%以下。最终东部地区的人均用电量水平将达到世界主要发达国家8000-10000千瓦时/人的水平。从上世纪80年代改革开放开始算起,东部地区的现代化过程大概历时30-40年时间。今后中西部地区将利用后发优势,实施“中部崛起”和“西部大开发战略”再利用30-40年时间,基本赶上东部地区,最终实现东中西部地区共同富裕。预计中西部地区的人均用电量增速在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年间增速进一步放缓至2%-1%。届时,中西部地区人均用电量将达到8000-10000千瓦时/人,基本赶上东部地区。我国能源和矿产资源比较丰富,品种齐全,但人均占有量大大低于世界平均水平,难以满足现代化建设需要。能源和矿产资源与主要消费地呈逆向分布。能源结构以煤为主,优质化石能源资源严重不足。我国水资源总量为2.8万亿立方米,居世界第六位,但人均水资源量仅为世界人均占有量的28%。水资源空间分布不均,水资源分布与土地资源、经济布局不相匹配。南方地区水资源量占全国的81%,北方地区仅占19%。水体污染、水生态环境恶化问题突出。根据预测,2020年以前,我国仍然处于工业化高级阶段向初级发达经济阶段转型的过程中,电力需求将继续保持较快速度增长,年均增速不会低于6%,到2020年全国需电量将达到7-8万亿千瓦时左右;2021-2030年,我国将从发达经济阶段的初级阶段向高级阶段过渡,电力需求年均增速将放缓到3.5%左右,到2030年全国需电量将达到10-11万亿千瓦时左右;2031-2050年,我国经济社会将处于高级发达经济阶段,我国步入中等发达国家行列,电力需求年均增速进一步放缓至1.0%左右,到2050年全国需电量将达到12-15万亿千瓦时。根据发达国家经验,当电力需求增长低至3%以下时,基本可认为电力需求拐点出现。因此,根据前述预测,我国的电力需求拐点大致在2030年左右出现,届时我国东部地区已基本完成城镇化与工业化建设,电力需求增速已下降至2%以下;中西部地区也已快速发展20余年,人均用电量水平基本接近东部地区。全国电力需求水平低至3%以下,届时全国需电量水平大致在11-12万亿千瓦时。此时,我国的人均用电量大致在7000-8000千瓦时/人左右,类比世界经济发达国家,大致相当于法国、德国、日本本世纪初水平,相当于美国上世纪70-80年代水平。上述发达国家在上世纪70-90年代均已基本完成工业化,进入后工业化时期,这与我国2030年左右预测的情景基本相符。根据发达国家经验,当电力需求增长低至1%左右时,基本可认为电力需求已趋于饱和。根据前述预测,在2040~2050年左右,我国电力需求增速将放缓至1%左右,电力需求将趋于饱和,我国的饱和电力需求水平大致在13-15万亿千瓦时左右。我国电力弹性系数1981-2000年为0.8,2000-2010年为1.14,“十一五”为1.05。我国目前正处于工业化阶段,电力弹性系数较高,与世界主要国家电力弹性系数发展情况相似。考察世界主要国家电力弹性系数发展情况,其电力弹性系数虽有波动,但从较长时间周期来看,均随经济发展呈下降趋势。考虑到工业在我国经济增长中的主导地位,同时兼顾产业结构调整等因素,判断我国未来电力弹性系数将逐步下降, 电力弹性系数2011-2020年可按0.80考虑,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,相当于美国、日本本世纪初水平,达到国际发达国家平均水平。1980-2012年三十年间,我国人均用电量年均增长8.2%。其中1980-2000年我国人均用电量年均增长6.4%,自2000年以后我国人均用电量急速上升,从2000年的1062千瓦时上升到2012年的3670千瓦时,年均增长10.9%。在推荐的中方案下,到2020年全国人均需电量将达到5172千瓦时/人,2011-2020年年均增速5.1%,其中东部地区人均用电量增速比中西部地区低2个百分点左右;2030年全国人均需电量将达到7000千瓦时/人,2021-2030年年均增速3.1%,其中东部地区人均用电量增速比中西部地区低1.5个百分点左右;2040年全国人均需电量将达到8108千瓦时/人,2031-2040年年均增速1.5%,其中东部地区人均用电量增速比中西部地区低1个百分点左右;2050年全国人均需电量将最终达到9034千瓦时/人,2041-2050年年均增速1.1%,此时东部地区人均用电量增速与中西部地区基本持平。对比世界主要国家人均用电量发展历史,到2050年时,我国的人均用电量稍高于日本、韩国目前水平,达到美国上世纪80年代水平。改革开放三十年以来,我国东部与西部地区用电量在全国所占比重不断上升,东部从1980年39%最高上升至2012年50.7%,西部从20%上升至23.2%;中部及东北部地区用电量在全国所占比重下降,中部地区从23%下降至19.3%,东北部地区从19%下降至6.8%。未来,我国东中西部地区用电量的差距将逐步缩小。其中,东部地区用电量比重将由现况的50%逐步下降至2020年的45%与2030年的42%,至2050年降至39%;西部地区用电量比重将由现况的23%逐步上升至2020年的25%与2030年的26%,至2050年上升至27%;中部地区用电量比重将由现况的19%逐步上升至2020年的22%与2030年的24%,至2050年上升至26%;东北部地区用电量比重基本保持8%不变。我国人口众多,国内市场需求潜力较大,且我国现阶段还处于工业化高级阶段。德国等发达国家的发展历程启示我们,未来制造业等第二产业仍将是我国工业化与城镇化的支柱产业,是满足广大国内市场的有力保证。因此预测我国二产用电比重将由现在75.0%逐步下降至远景年的40%-45%。居民生活用电是用电结构中的重要组成部分。在发达国家,居民生活用电比重一般都较高,大致占总用电量的15%至30%左右。人均居民生活用电量大致在1000至3000千瓦时/人年。因此,预测未来我国居民生活用电比重将由现在的12.0%逐步上升至20%以上,人均居民生活用电量将达到2000千瓦时/人。基本达到世界发达国家居民生活用电水平。

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