联系我们

电话:0592-2108085/2101585

地址:福建省厦门市湖里区五缘湾泗水道617号宝拓大厦9楼905

行业动态

李俊峰:中国必须继续减少煤炭煤电消费?
发表时间:2020-06-03   阅读:159

不论是增加煤炭消费还是增加煤电装机容量,都不是高质量发展的正确选项,也不是能源转型的正确选项。

因为“富煤贫油少气”的资源禀赋,中国能源消费长期以煤为主。2014年习近平总书记倡导能源革命以来,逐步减少对煤炭的依赖提上议事日程,特别是打赢蓝天保卫战的大气污染联防联控行动,党中央、国务院提出了调整能源结构、减少煤炭消费、增加清洁能源供应工作部署,中国煤炭在一次能源消费量的占比从2010年70%左右下降到2019年的57.7%,煤电在全社会发电量的占比也由2010年的78%,下降到2019年62%。更令人兴奋的是,“十三五”(2016-2020)前四年,煤炭消费实现了零增长。

“十四五”是按照习近平新时代发展理念,进行全面高质量发展转型的新阶段。面对“十三五”十分好看的成绩单,“十四五”能源行业继续高质量发展,本应没有太多争论。但从去年下半年以来,“十四五”应继续扩大煤炭消费的主张得到很多呼应。今年以来,煤电建设开闸放水的报道不时见诸报端,更有人主张“十四五”应新建高达2亿千瓦煤电项目。

“十四五”能源规划,关于煤炭和煤电如何考虑事关重大。我想就如何在逐步减少对煤炭和煤电依赖的条件下保障能源供应安全,谈一点自己的认识。

全球减煤日程表

全球逐步减少煤炭消费的第一个逻辑,煤炭是造成大气污染的元凶,治理大气污染就必须减少煤炭消费,著名的“伦敦雾”事件是导致英国下决心减煤的导火索。以后几乎所有的国家,包括中国,只要治理大气污染,都要先拿煤炭下手。

减煤的第二个逻辑是减碳。1992年通过的《联合国气候变化框架公约》要求到本世纪末,全球的温升与工业化初期相比不超过2摄氏度。2015年签署、2016年生效的巴黎协定强化了这一要求,进一步提出为控制在1.5摄氏度以内而努力。这一目标的能源含义就是在本世纪下半叶实现近零碳排放。煤炭是碳强度最高的能源,减碳,首先要减煤。

减煤的第三个逻辑是经济性。人类大量使用煤炭是因为它是最便宜的能源。但是在治理大气污染和减碳的外部成本叠加到煤炭身上之后,煤炭成了“最昂贵”的能源。即使是在美国,不考虑减碳的压力,仅仅是减少大气污染,煤电也要比天然气发电、风电、太阳能发电更昂贵。因此美国、欧盟、英国,以及日本,都要减少煤炭消费。

为了落实巴黎协定,联合国要求全球所有国家都要提交面向21世纪下半叶的国家低排放发展战略,现在已经有70多个国家提交了其国家战略,近40个国家要在2050年实现所谓的碳中和(即到2050年,化石能源燃烧排放的二氧化碳要全部被自然系统所吸收),这意味着化石能源排放的二氧化碳要比1990年减少85%。为此,英国决定到2022年全部淘汰煤炭,北欧国家大都在2030年左右淘汰所有煤电,德国2048年淘汰所有煤电,韩国要在2050年停用煤电。

煤炭在全球能源中的地位

长期以来中国能源界有一个错误认识,认为第一次石油危机之后,煤炭消费比重一直在增加,其实这是一个假象。包括中国在内的全球煤炭消费占比,1973年是26%,2019年还是26%,没有变化,只是在2010年-2013年连续三年突破过30%,此后一路下降至26%。如果不含中国,全球的煤炭占比由1973年的23%,下降到2019年12%,减少了11个百分点(详见图1)。

全球煤炭占比超过50%国家只有五个,分别是南非、爱沙尼亚、中国、印度和吉尔吉斯斯坦。美国、欧盟、日本和英国等主要经济体煤炭占比分别只有13%、13.2%、25.9%和3%。特朗普出任美国总统后,一直鼓吹支持煤炭和煤电发展,但是,2019年美国的煤炭消费量比2015年减少1.2亿吨,煤炭在一次能源消费中的占比,由2015年的17%,下降到2019年的13%。深受核电灾难打击的日本,在核电占比35%降至0的情况下,其煤炭占比也只是从2010年(福岛核事故前一年)的23%提高到25%,增加了3个百分点,而其煤炭消费量近350万吨。几乎是零增长。

煤电而言,全球2018年煤电总发电量约10万亿千瓦时,占全部发电量的比重为38%,其中中国煤炭发电量约为4.7万亿千瓦时,占全球煤炭发电量的47%,不含中国全球煤炭发电量5.3万亿千瓦时,煤电比重只有27%。号称挺煤的美国,煤电的比重也从2005年50%以上,降低到2019年的25%,减少了25个百分点。比特朗普上台前的2015年也减少5个百分点。欧盟煤电占比也从2005年的30%,降低到2019年的20%。英国从2009年宣布发展低碳经济,逐步淘汰煤电,煤电占比已经从2011年的30%左右,降低到2018年5%,2019年几乎清零(详见图2)。

英美减煤比较

英国的减煤大体上经历了三个阶段,第一个阶段是1952年的“伦敦雾”重污染事件的发生,迫使英国人有了摆脱煤炭的想法,1955年英国颁布了《空气清洁法案》,开始用石油和天然气取代煤炭,英国人用了十年的时间,大气污染初战告捷。到1965年英国的煤炭已从50年代的70%下降到1970年的40%左右,此后英国消费进入平稳期。

1979年撒切尔夫人担任英国首相,她对煤炭深恶痛绝,下令关闭英国所有煤矿,英国煤炭进入快速下降通道,煤炭占比到她任期结束已经下降到30%,此后煤炭占比一路下降。

英国减煤另一个功臣是首相布莱尔,在他的任期内,英国就应对气候变化做了深入研究。2007年,时任布莱尔顾问的斯特恩博士发布了著名的《斯特恩评估报告》,提出气候变化是人类现实的威胁,应对气候变化的紧迫性不容置疑,早采取措施比晚采取措施,人类付出的代价会更小。

《斯特恩评估报告》反映了布莱尔政府的思想,以此为理论依据,英国政府制定了发展低碳经济、应对气候变化的国家战略。布莱尔之后的继任者一直坚持去煤战略不变,到2018年,英国的煤炭占比已经下降到只占4%(详见图3)。

与布莱尔减煤取得全民拥护不同,1979年撒切尔夫人的铁腕减煤遭到煤矿工人的坚决抵抗,他们上街游行,甚至打出了“绞死撒切尔”的口号,之所以有此不同,《斯特恩评估报告》功不可没。

与减煤经历不同,英国的煤电减少走过先升后降的过程。上世纪50年代,英国为了治理散煤污染,煤炭涌向了燃煤发电,煤电在全部发电量的比重80年代末仍高达70%左右。1992年《联合国气候变化框架公约》签署之后,要求发达国家率先减排二氧化碳等温室气体,煤电开启了快速下降通道,到1999年,煤电占比从1989年的70%左右下降到30%。此后英国的煤电一直在30%上下,直到2010年卡梅伦出任首相,大力推动以非化石能源发电取代煤电,乃至天然气发电。到2018年,英国煤电占比已经从2011年的30%,下降到5%(详见图4)。

与英国减煤、减煤电靠政策强力推动不同,美国的煤炭和煤电减少主要依靠市场力量和技术进步。美国人崇尚自由经济,不论是奥巴马出台清洁电力计划大力推动减煤,还是特朗普力挺煤炭,市场均不为所动,按照自己的轨迹发展。2005年之前,美国的煤炭和煤电占比分别维持在24%和50%以上,2005年以后,美国页岩气大发展,风电、太阳能发电的经济性的不断提高,煤炭和煤电的占比进入快速下降通道(详见图5)。

与美国煤炭和煤电占比不断下降成为显著对照,2005年以后,美国的天然气和可再生能源消费占比不断提高。2019年美国煤炭地位发了历史性的性的变化,降至11.3%,而可再生能源占比提高到11.4%。

市场竞争和技术进步是美国减煤的主力推手,但正确的政治选项和管理标准是市场和技术发挥作用的保障。上世纪40年代末和50年代初,美国众多城市也深受光化学和煤烟型污染之害,1952年美国颁布《清洁空气法案》,出台严格的大气质量标准,治理煤烟型污染,推动了美国能源的清洁化进程。到70年代,美国的空气质量已经基本解决。1972年美国联邦政府加大了对各类大气污染物排放的控制,把大气污染物的控制扩大到氧化物(NOx)、细颗粒物质2.5(PM2.5),包括铅在内的颗粒物质10(PM10)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、挥发性有机化合物(VOC)等,严格的空气质量标准,给煤炭挂上了高污染能源的标签,也使煤炭成为高成本能源,从而激活了市场力量。

1973年的石油危机重创了美国经济,也引发了美国人对能源独立的思考。1973年,时任美国总统尼克松提出“美国能源独立”口号,督促国会紧急拨款110亿美元,研究可再生能源等替代技术,拉开了全球能源革命的序幕。此后几任美国总统,都没有放弃能源独立的梦想,企业界和科技界也一直在为之努力。到2019年,美国改变了历史,自1957年以来首次能源生产量超过能源消费量,“能源独立”梦想成真。

中国必须继续减煤

煤炭和煤电过去是中国能源安全的支柱,以后还会是能源安全的压舱石和稳定器,但是煤炭和煤电的消费总量一定要减下来。主要原因是中国人民对美好生活的向往其实很简单,温饱问题解决、小康社会建成之后,人民的渴望就是“蓝天白云”。做到蓝天白云,欧盟的年均PM2.5浓度是15ppm,美国是10ppm。中国2013年开始大气污染治理,通过7年艰苦卓绝的努力,蓝天保卫战初战告捷,全国PM2.5由当时的70ppm以上,下降到目前的35ppm。

控制煤炭消费,是重点地区蓝天保卫战的一个主要措施。依据之一就是中美两国能源总量和质量的比较。中美都是人口和国土面积大国,能源消费量不差上下,但2013年美国只消费6亿吨煤,中国消费接近40亿吨煤,美国柴油的含硫量标准是10ppm,中国是2000ppm,大气十条的核心内容就是把重点污染地区的煤炭消费降下来,把油品质量提上去。

2035年和2050年现代化国家初步建成和全面建成之后,中国的年均PM2.5的浓度也应该至少降至25ppm和15ppm,才能与国家的发展水平、人民的愿望相称,届时煤炭消费的占比也必须降低到35%和15%以下。

为了实现上述目标,《中国能源革命行动方案2014-2030》中明确提出,到2050年非化石能源占比提高到50%以上,非化石能源发电占比达到80%以上,煤炭和煤电的占比降至20%以下。

这个目标能不能实现?2013年我曾写过一篇很有争议的文章,提出中国能源革命的核心任务是革煤炭的命,写这篇文章的由来是2013年漫天雾霾突然而至,不幸的事件终于发生。之所以说终于发生,是因为1998年我参加过国家大气污染控制规划研究,那个研究预言,如果不控制煤炭消费总量,又不加强煤炭燃烧的末端治理,中国可能在21世纪第一个十年,污染物的排放量超过环境容量,只要天公不作美,大气污染就会成为常态化。

后来末端治理措施加强,将雾霾的出现推迟了几年,但是终于还是发生了,由此凸显出减煤的重要性。当时我提的目标是煤炭占比每年减1个百分点,做得好的话可以减2个百分点,业界普遍认为不可能。但是2013年-2019年,六年间煤炭占比减少了10个百分点,煤电占比减少13个百分点,平均每年分别减少1.7个和2个多百分点。

今后,煤炭总量和占比还会进一步降低,这取决于以下几个逻辑。

第一个逻辑是中国的经济发展质量不断提高,所需要的能源增量可以大幅度减少。“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期间中国能源消费的增量分别是11.4亿、9.7亿、7.4亿、5.6亿吨标煤,平均每五年下降1.7亿吨,年均能源消费增量,则分别为2.3亿、2亿、1.5亿和1亿吨,即“十五”时期每年增加2.3亿吨标煤才能支撑经济增长,“十三五”时期每年1亿吨标煤就能满足增长需求。

第二个逻辑是中国能源高质量转型的速度也很快,“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”期间中国能源消费的增量中电量的占比分别是35%、45%、63%和85%。估计“十四五”期间这一比例会超过100%,即实现了电力对其他用能方式的替代,而新增电量中大部分是非化石能源,再加上天然气利用的增加,2019年中国非水电的可再生能源发电量占比已经从2006年不到0.1%,提高到2019年的10%,平均每年增加0.8个百分点,非化石能源发展迎来从高速度向高比例高质量发展的转变,留给煤炭和煤电发展空间已经很小了。

第三个逻辑是经济性概念,2019年中国的风电和光伏发电都已接近平价上网。光伏发电在全国范围内,价格大体上在每千瓦时0.25元-0.35元,成为价格较低的发电电源。国际能源署也预测,到2025年光伏发电的价格将低于燃煤发电的燃料成本。

第四个逻辑是保供应保安全。百年未遇之大变局出现之后,国家强化了国内石油开发的力度,但是“十三五”期间,中国的石油产量只增加了200万吨,仅仅相当于90亿千瓦时的电量,而同期非化石能源的发电量增加了1万亿千瓦时,平均每年增加2500亿千瓦时,7500万吨标准煤,或者5000万吨油当量。如果“十四五”做得更好一点,每年增加3000亿千瓦时非化石能源发电量,就相当于每年新增加1000亿立方米的天然气、9000万吨的石油,而这个“石油”的价格仅相当于每桶30美元-40美元。

明白了这些逻辑,减煤的思路就会十分清晰,国内外的成功经验就是:只有锲而不舍的努力,才会取得成功。

“十四五”能源需求的增量不会超过5亿吨标准煤,其中非化石能源的增加大体上每年7500万吨标准煤,天然气每年增加300亿立方米,折合1500万吨标准煤,留给石油和煤炭的空间大约是1000万吨标准煤,相当于每年新增1400万吨煤炭或者1000万吨的石油,如果经济转型更好一些,能源需求没有那么高,煤炭的零增长,乃至负增长都是大概率事件。

再来看煤电,“十三五”期间煤炭消费零增长,煤电新增6000亿千瓦时,这是大气污染治理将散煤转化为发电用煤推动的,6000亿千瓦时的发电量,相当于消耗了2.5亿吨煤炭。“十四五”期间散煤的治理需求已经很少,不会超过1亿吨,相当于2300亿千瓦时的发电量,即每年新增450亿千瓦时,这些就是煤电的发展空间,如果再建设2亿千瓦的煤电,势必进一步降低煤电的利用小时数,煤电行业的盈利水平会进一步下降。

煤炭、煤电对于中国十分重要,但是减量也是客观要求。“十四五”期间,由于经济和能源的高质量发展,留给煤炭和煤电的发展空间都不大,不论是增加煤炭消费还是增加煤电装机容量,都不是高质量发展的正确选项,也不是能源转型的正确选项。煤炭和煤电行业也要有博大胸怀,在做好压舱石、稳定器的同时,对替代能源发展提供必要的支持,扶上马,再送一程。(李俊峰作者为国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首任主任)