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李俊峰:中国必须继续减少煤炭煤电消费​

发布日期:2020-06-28 11:46来源:未知

是增加煤耗还是增加煤电装机容量,既不是高质量增长的准确选择,也不是能源转换的准确选择。

长期以来,中国的能源消费一直以煤炭为主,因为其自然资源“富煤少油少气”。自2014年习近平总书记倡导能源革命以来,逐渐减少对煤炭的依赖被提上日程,特别是联合防治空气污染以赢得蓝天之战。党中央、国务院提出要调整能源布局,降低煤炭消耗,增加清洁能源供应的工作安排。煤炭在中国一次能源消费中的比重从2010年的70%下降到2019年的57.7%,煤电在全社会发电量中的比重也从2010年的78%下降到2019年的62%。更令人兴奋的是第十三个五年计划(2016-2020)的前四年煤炭消费零增长。

第十四个五年计划是按照习近平新时期的增长理念进行全面、高质量增长转型的新阶段。面对“十三五”成就榜,“十四五”能源产业继续高质量增长。不应该有太多的争论。但是,从去年下半年开始,“十四五”计划应继续扩大煤炭消费。它收到了多少回音?自今年以来,不时有报道称煤炭和电力行业支持打开泄洪闸放水。有人甚至主张在“十四五”期间建设2亿千瓦的煤电工程。

如何在“十四五”能源规划中考虑煤、煤、电是非常重要的。我想谈谈如何确保安全的能源供应,同时慢慢减少对煤炭、煤炭和电力的依赖。

  全球减煤日程表

全球煤炭消费量缓慢下降的第一个逻辑是,煤炭是空气污染的主要原因。为了控制空气污染,必须减少煤耗。著名的“伦敦雾”事件是导致英国下定决心减少煤炭消耗的导火索。在未来,包括中国在内的几乎所有国家都将开始使用煤炭,只要它们能控制空气污染。

煤炭减排的第二个逻辑是碳减排。1992年的《结合国天气改变框架公约》过程要求到本世纪末,与工业化的初始阶段相比,全球气温上升不超过2摄氏度。2015年签署并于2016年生效的《巴黎协定》强化了这一要求,并进一步提议努力将温度控制在1.5摄氏度以内。这项政策的能源意义是在本世纪下半叶实现几乎零碳排放。煤是碳强度最高的能源。为了减少碳,首先必须减少煤。

减煤的第三个逻辑是经济。人们广泛使用煤,因为它是最便宜的能源。然而,在控制空气污染和减少碳排放的外部成本被加到煤中之后,煤已经成为“最昂贵的”能源。即使在美国,煤发电也比天然气发电、风力发电和太阳能发电更昂贵,不考虑碳减排的压力,只考虑减少空气污染。美国、欧盟、英国和日本都想削减煤炭消费。

为了实施巴黎协议,美国要求世界上所有国家提交21世纪下半叶的国家低排放增长计划。目前,已有70多个国家提交了国家计划。到2050年,近40个国家将实现所谓的碳中和(也就是说,到2050年,化石能源燃烧排放的所有二氧化碳将被自然系统接收),这意味着化石能源排放的二氧化碳将比1990年减少85%。出于这个原因,英国已经决定到2022年消除所有的煤,大多数北欧国家到2030年将减少所有的煤和电,德国到2048年将消除所有的煤和电,韩国到2050年将停止使用煤和电。

  煤炭在全球能源中的地位

长期以来,中国能源行业一直存在一个错误,即自第一次石油危机以来,煤炭消费比例一直在上升。事实上,这是一种幻觉。包括中国在内的全球煤炭消费份额,1973年为26%,2019年为26%。没有变化,但在2000年超过了30%

只有五个国家的煤炭占世界的50%以上。确定了南非、爱沙尼亚、中国、印度和吉尔吉斯斯坦。在美国、欧盟、日本和英国等主要经济体中,煤炭的比例分别仅为13%、13.2%、25.9%和3%。特朗普自当选美国总统以来,一直倡导支持煤炭、煤炭和电力的发展。但是,2019年煤炭消费量将比2015年减少1.2亿吨,煤炭在一次能源消费中的比重将从2015年的17%下降到2019年的13%。深受核电灾难打击的日本,仅在2010年(福岛核事故前一年)就将其煤炭份额从23%提高到25%,增幅为3个百分点,而其煤炭消耗量接近350万吨,尽管核电份额降至0。几乎没有改善。

就煤炭发电而言,2018年全球煤炭发电总量约为10万亿千瓦时,占总发电量的38%。中国的煤炭发电量约为4.7万亿千瓦时,占全球煤炭发电量的47%,不包括中国全球5.3万亿千瓦时的煤炭发电量,仅占27%。声称支持煤炭的美国的煤电比例也下降了25个百分点,从2005年的50%下降到2019年的25%。这也比特朗普上台前的2015年低了5个百分点。欧盟的煤炭和电力份额也从2005年的30%降至2019年的20%。英国在2009年宣布发展低碳经济,并逐步削减煤炭和电力。煤电比例从2011年的30%下降到2018年的5%,到2019年几乎为零(详见图2)。

  英美减煤较量

英国煤的减少大致经历了三个阶段。第一阶段是1952年“伦敦雾”重污染事件的发生,这迫使英国人有了切断煤炭供应的想法。1955年,英国宣布用石油和天然气取代煤炭。英国花了十年时间赢得了第一场对抗空气污染的战斗。到1965年,英国的煤炭消耗量从1月50日的70%下降到1970年的40%。此后,英国的消费进入稳定期。

玛格丽特撒切尔于1979年成为英国首相。她非常讨厌煤炭,并下令关闭英国的所有煤矿。英国的煤炭比重进入快速下降通道。到她任期结束时,煤炭的比例已经下降到30%。从那以后,煤的比例一直在下降。

英国减少煤炭的另一个贡献者是首相布莱尔。在他任职期间,英国对如何应对天气变化进行了深入研究。2007年,当时应布莱尔的要求,斯特恩博士发布了著名的《空气洁净法案》,提出气候变化是对人类的真正威胁。应对天气变化的紧迫性是毋庸置疑的。早期验收方法不如后期验收方法有价值。

《斯特恩评估陈述》反映了布莱尔政府的想法。基于这一理论,英国政府制定了发展低碳经济和应对气候变化的国家战略。布莱尔的继任者一直坚持同样的煤炭移除策略。到2018年,英国的煤炭份额下降到只有4%(详见图3)。

1979年,玛格丽特撒切尔(Margaret Thatcher)铁腕的煤炭削减遭到了煤矿工人的坚决抵制,他们走上街头,甚至打出“绞死撒切尔”的口号。造成这种差异的原因是《斯特恩评估呈文》没有成功。

与煤炭减少的记录相比,英国的煤炭和电力减少经历了一个先上升后下降的过程。上个世纪一月,为了控制散煤造成的污染,英国将煤投入到燃煤发电中。到80年代末,燃煤发电在总发电量中的比例仍高达70%。1992年签署《斯特恩评估呈报》协议后,富裕国家被要求带头减少二氧化碳和其他温室气体。煤电打开了一个快速下滑的通道。到1999年,煤和电的比例从1989年的70%下降到30%。从那以后,英国的煤电一直在30%左右,直到2010年卡梅伦成为首相,敦促非化石能源取代煤电,甚至天然气发电。到2018年,英国的煤电份额已经从2011年的30%下降到5%(详见图4)。

由于英国的煤电削减政策强烈地推动了这种差异,美国的煤电削减主要依靠市场力量和技术。美国人倡导自由经济。不仅是奥巴马引入清洁能源设计强烈敦促减少煤炭,而且特朗普也支持煤炭。市场不为所动,而是按照自己的轨迹发展。在2005年之前,美国煤和煤电的比例保持在24%和50%以上。从2005年开始,美国页岩气快速增长,风电和太阳能经济持续改善,煤电比例进入快速下降通道(详见图5)。

与美国煤和煤电的比例不断下降形成鲜明对比的是,从2005年起,美国天然气和可再生能源的消费比例将继续上升。2019年,美国的煤炭地位发生了历史性变化,下降到11.3%,而可再生能源的比例上升到11.4%。

市场竞争和技术进步是美国煤炭减排的主要驱动力,但准确的政治选择和治理标准是市场和技术发挥影响力的保证。在过去的40年结束和50年开始时,美国许多城市也遭受光化学和烟尘污染。1952年,美国宣布《结合国天气改变框架公约》,发布了严格的空气质量标准来控制烟尘污染,推动了美国的能源净化进程。到7月70日,美国的空气质量已经基本解决。1972年,美国联邦当局加强了对各种空气污染物排放的控制,将空气污染物的控制范围扩大到氧化物(氮氧化物)、细颗粒物2.5(颗粒物2.5)、颗粒物10(颗粒物10),包括铅、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(co)、挥发性有机化合物(挥发性有机化合物)等。苛刻的空气质量标准将煤炭列为高污染能源,并将煤炭转化为高成本能源,从而激活了市场力量。

1973年的石油危机重创了美国经济,激励美国人思考能源独立。1973年,时任美国总统尼克松提出“美国能源独立”的口号,并敦促国会紧急拨款110亿美元,用于研究可再生能源等替代技术,这引发了全球能源革命。自那以后,几位美国总统一直没有放弃能源独立的幻想,企业和科技界一直在为此努力。到2019年,美国将改变它的历史。自1957年以来,中国的能源生产将首次超过能源消耗,“能源独立”的幻想将会实现。

  中国必需继续减煤

煤、煤、电过去是中国能源安全的支柱,未来将继续是能源安全的基石和不变因素。然而,煤和煤与电的总消耗量肯定会减少。第一个原因是中国人对美好生活的渴望其实很简单。在解决了温饱问题和全面建设小康社会之后,人们的希望是“蓝天白云”。欧盟的PM2.5年均浓度为15%,美国为10%。2013年,中国开始控制空气污染。经过七年的艰苦努力,蓝天卫士赢得了第一场战斗。全国PM2.5从那时的70%下降到今天的35%。

抓煤耗是在重点地区打蓝天卫士的主要途径。其中一个基础是中美两国在能源数量和质量方面的竞争。中国和美国都是大国,有着生的牙齿和巨大的河流和山脉,它们的能源消耗大致相同。然而,2013年,美国仅消耗了6亿吨煤炭,而中国消耗了近40亿吨煤炭。美国柴油的含硫量为百万分之十,中国为百万分之2000。大气中第十条的重点是减少重点污染地区的煤炭消耗,提高石油产品的质量。

在现代国家初步建成并于2035年和2050年完全建成后,中国的年均可吸入颗粒物浓度也应至少降至25%和15%,以符合国家的增长水平和人民的愿望。到那时,煤炭消耗的比例也必须降低到35%和15%以下。

为了实现上述政策,《洁净空气法案》明确

这一政策能否实现?2013年,我写了一篇非常有争议的文章,提出中国能源革命的核心任务是改革煤炭的生活。写这篇文章的原因是2013年的雾霾。然而,不幸的事件终于发生了。最终发生的原因是我在1998年被纳入了国家空气污染控制计划研究。世卫组织预测,如果煤耗总量得不到控制,燃煤末端管理得不到加强,中国在21世纪前10年的产能可能会超负荷,只要天气不佳,空气污染就会变得正常。

后来,终端处理措施得到加强,将烟雾的出现推迟了几年,但最终还是发生了,从而凸显了减少煤炭的重要性。当时,我的政策是每年减少1个百分点的煤炭比重,如果我做得好,我可以减少2个百分点。业界普遍认为它能取得成功。然而,从2013年到2019年,煤炭比重下降了10个百分点,煤电比重在6年内下降了13个百分点,平均年分离度下降了1.7个百分点,超过2个百分点。

未来,煤炭的总量和比例将进一步减少,这取决于以下逻辑。

第一个逻辑是,中国经济增长的质量继续提高,所需的能源数量可以大大减少。“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期间中国能源消费增量差异分别为11.4亿、9.7亿、7.4亿和5.6亿吨标准煤,平均每五年下降1.7亿吨。能耗年均增量分别为2.3亿吨、2亿吨、1.5亿吨和1亿吨。换句话说,“十五”期间每年增加2.3亿吨标准煤可以支撑经济增长,“十三五”期间增加1亿吨标准煤可以满足增长需求。

第二个逻辑是,中国高质量能源转型的速度也非常快。在“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期间,我国电力在增量能源消费中的比重分别为35%、45%、63%和85%。据估计,在“十四五”时期,这一比例将提高100%,即电力已取代其他能源使用形式。大多数新增的电力是非化石能源。加上天然气使用量的增加,2019年非水电可再生能源发电的比例从2006年的不到0.1%增加到2019年的10%,年均增长0.8个百分点。非化石能源的增长正从高速向高比例、高质量转变,煤炭和煤电增长空间不大。

第三个逻辑是经济的概念。2019年,中国的风力发电和光伏发电接近持平。光伏发电在全国范围内是有限的,价格从每千瓦时0.25元到0.35元不等,因此成为一种低价的电源。国际能源署还预计,到2025年,光伏发电的价格将低于燃煤发电的燃料成本。

第四个逻辑是保证供应安全。在经历了百年不遇的巨变后,该国加强了国内石油开发。然而,“十三五”期间,中国石油产量仅增加200万吨,相当于仅增加90亿千瓦小时,而非化石能源发电增加1万亿千瓦小时,平均每年增加2500亿千瓦小时,7500万吨煤,相当于5000万吨石油。如果“第十四个五年计划”做得更好,每年增加3000亿千瓦时的非化石能源发电相当于每年增加1000亿立方米天然气和9000万吨石油,而这种“石油”的价格只相当于每桶30至40美元。

了解了这些逻辑,煤炭减排的思路将会非常清晰。国内外的成功经验是,只有坚持不懈的努力,才能取得成功。

“十四五”期间能源需求增长不会超过5亿吨煤。非化石能源的增长一般为每年7500万吨煤,而自然能源的增长

让我们看看煤和电。“十三五”期间,煤炭消费零增长。煤和电增加了6000亿千瓦时。这是由空气污染控制将分散的煤转化为发电用煤推动的。6000亿千瓦时的发电量相当于2.5亿吨的煤炭消耗量。“十四五”时期,散煤控制需求很小,不会超过1亿吨,相当于2300亿千瓦时的发电量,即每年增加450亿千瓦时。这些是煤和电的增长空间。如果培育2亿千瓦煤电,煤电操纵小时数将进一步减少,煤电行业的利润水平将进一步降低。

煤、煤和电对中国非常重要,但减排也是客观要求。在“十四五”时期,由于经济和能源的高质量增长,煤炭和煤电的增长空间很小。无论是增加煤耗还是增加煤电装机容量,都不是高质量增长或能源转换的准确选择。煤炭、煤炭和电力行业也应该胸怀宽广。在做好压舱和无混乱工作的同时,他们还应该支持替代能源的增长和供应,帮助马上马并让它再骑一次。(李俊峰的作者是国家气候变化战略研究和国际合作中心的首任主任)

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