我国中长期发电能力及电力需求发展研究预测201302

我国中长期发电能力及电力需求发展研究预测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。一、我国经济与电力发展情况改革开放以来，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%。2012年，我国人均用电量达到3662千瓦时/人，人均GDP约6078美元/人（当年价）。以美国经济学家H·钱纳里的经济发展阶段标准判断，目前我国正处于工业化的高级阶段。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。二、我国中长期电力供应预测（一）煤电发展能力煤炭是我国的主体能源，占一次能源消费总量的70%左右。2012年我国煤电装机规模已达7.58亿千瓦，占总装机的66.2%；煤电发电量3.68万亿千瓦时，占总发电量的73.9%。我国丰富的煤炭资源禀赋决定了我国将在较长时间段内保持以煤电为主的电源结构。未来我国煤电发展必须走绿色环保的可持续发展道路。煤电的发展能力主要考虑气候变化、环境保护、煤炭产能三个因素影响。1、气候变化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。2、环境保护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。3、煤炭产能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。因此，综合考虑气候变化、环境保护、煤炭产能三个因素，推荐2030年燃煤发电量上限按6.2-7万亿千瓦时、煤电装机按12.5-14亿千瓦考虑；2050年燃煤发电量上限按7-7.5万亿千瓦时、煤电装机按14-15亿千瓦考虑。（二）天然气发展能力天然气是一种优质、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。（三）核电发展能力发展核电是解决我国未来电力供应的重要途径。我国核电起步较晚，现有规模仅1257万千瓦，受日本福岛核电事故的影响，保证核电安全、优化核电规模和布局是我国核电发展的重要问题。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。（四）水电发展能力我国水电资源丰富，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。（五）风电发展能力我国陆地50米高度处3级及以上风能资源潜在开发量为23.8亿千瓦，主要分布在新疆、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等地区；近海5-25m水深范围内风能资源潜在开发量为2亿千瓦，主要分布在东南沿海及附近岛屿。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。（六）太阳能发展能力我国陆地表面年太阳辐射能约相当于17000亿吨标煤。太阳能的分布有高原大于平原、内陆大于沿海、干燥区大于湿润区等特点。太阳能发电发展受消纳能力限制，预计饱和年可消纳规模在2亿千瓦左右。（七）中长期发电规模及结构综合考虑各种发电装机类型，2020年我国电力装机将达到18亿千瓦左右，其中煤电、气电等化石能源装机约占2/3,水电、核电、风电等非化石能源装机约占1/3；2030年电力装机将达到25-28亿千瓦，化石能源装机约占50%-60%、非化石能源装机约占40%-50%。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。三、我国中长期电力需求发展趋势（一）我国中长期电力需求影响因素分析影响我国中长期电力需求发展的因素有很多，但从国家宏观角度，在一个较长的时间段内考察相关因素，以下四个方面需要重点关注。1、保持经济持续发展，避免“中等收入陷阱”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。我国改革开放30年，经济保持了持续高速增长。2011年我国人均GDP已达到5584美元/人（当年价），已经进入中等收入偏上国家的行列。在取得巨大成就的同时，我国将面临“中等收入陷阱”的考验。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。世界主要发达国家的经济发展历史经验表明，“工业化”与“城镇化”是各国经济发展的重要动力，各国经济均经历了一个相对快速的发展阶段；其后随着经济规模的不断扩大，各国经济增速呈逐年下降趋势。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14.5万亿人，2030年时我国人口将达到15万亿人的峰值，预计到2050年时我国人口将缓慢回落至14.5万亿人左右。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。2、加快产业结构调整，防止“产业空心化”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。“产业空心化”是指以制造业为中心的物质生产和资本，大量且迅速的转移到国外，使物质生产在国民经济中的地位明显下降，造成国内物质生产与非物质生产之间的比例关系严重失衡。美国和日本是产业空心化比较典型的国家。2010年美国和日本的第三产业比重分别达到了82%与69%。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