無論是舉國關切的霧霾治理難題,還是最新公布的中國2030年二氧化碳排放峰值目標,最直接的措施都是在保證能源供應安全和經濟承受力允許的范圍內,對煤炭消費予以限制和替代。
本著這一原則,國家能源局近日提出,“未來一段時期,煤炭在我國能源消費總量中所占的比重將進一步下降。2020年這一比重將降至62%以內,一次性能源消費總量將控制在48億噸標準煤左右,煤炭消費總量控制在42億噸左右。”國家能源局顯然對煤炭行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和煤炭替代方案已經做了大量、全面的工作,但筆者認為,煤炭消費42億噸這一總量目標和占能源消費62%這一比重目標,恐怕難以很好地切合。
如果將煤炭消費總量控制在42億噸左右,那么煤炭在能源消費中的比例可能達不到62%左右,這要綜合能源各品種未來幾年的發(fā)展狀況進行分析。
首先是天然氣。在短期內,天然氣是煤炭替代的主力。按照目前規(guī)劃,到2020年天然氣供應能力達到4000億立方米,力爭達到4200億立方米。折算下來,到2020年天然氣能源占比為10%左右。退一步講,即使認為這一目標難以實現(xiàn),梳理一下目前的天然氣供應狀況,天然氣占比也將有較大提高。2020年常規(guī)天然氣達到1600億立方米是比較容易實現(xiàn)的;煤層氣和頁巖氣等非常規(guī)天然氣產量達到420億立方米;俄羅斯和中亞進口管道氣1000億立方米;沿海LNG進口資源根據(jù)現(xiàn)有合同預計,2020年達到600億立方米左右。這些天然氣合計占2020年一次能源供應的8.3%左右。即使中國不再開拓新的氣源,由于管道等基礎設施投資的巨大成本以及供氣合同的限制,這些天然氣資源是必須得到利用。進一步考慮到,俄羅斯能源戰(zhàn)略重心向中國傾斜,俄羅斯方向的進口管道氣供應狀況可能還會更加樂觀。簡單取個平均,天然氣占2020年一次能源消費的9%,應該是基本沒有問題的。
其次是非化石能源。先看水電,2013年底水電裝機達到2.8億千瓦,考慮到2020年的減排承諾,以及水電較長的建設周期(4-8年),2020年投產項目需要在“十二五”期間全部開工?!笆濉遍_工規(guī)模為1.05億千瓦,到2020年水電裝機約為3.8億千瓦。再看核電。目前中國在建核電機組28臺,加上已投運機組,總計裝機容量約4800萬千瓦??紤]到核電建設周期至少5-6年,加上能源局2015年前可能開工的幾臺機組即使保守估計,到2020年核電投產裝機5300萬千瓦應該是可以的。最后看風電、太陽能和生物質等其他非化石能源,分別取2億千瓦、1億千瓦和1000萬千瓦。按各自的發(fā)電小時數(shù)折算加總后,非化石能源占2020年一次能源消費比重將為15.1%,應該基本能夠滿足15%的政府承諾。
從目前的開工建設狀況推測,2020年的一次能源結構中,天然氣占9%,非化石能源占15%,在這種情況下,如果煤炭還要占62%,那石油占比只有14%,而這個值在2013年是18.6%。交通運輸業(yè)占中國石油消費的40%左右,而且中國汽車保有量大致以每年凈增2000萬輛的速度增長。在這種情況下,石油在能源結構中如何下降到14%?
與歷史數(shù)據(jù)進行對照分析的結果也表明,62%這一煤炭占比可能偏高了。近年來,煤炭在中國一次能源消費中的比重逐步從71%下降為不到66%,年均下降幅度為1%左右。如果2020年為62%,那意味著從2013-2020年,煤炭占比僅下降不到4個百分點,比大規(guī)模霧霾治理之前的結構調整速度還慢,那霧霾治理對能源結構的倒逼機制是不是沒有起到應有的作用?
仔細分析國家能源局關于“42億噸”和“62%”的提法,其實不難看出其中的邏輯。按照能源當量進行折算,原煤的折算系數(shù)是0.71/噸標煤,一次能源控制在48億噸標煤,煤炭控制在42億噸,于是煤炭在一次能源中的占比就是0.71×42/48×100%=62%。
從上面這個簡單計算可以看出,問題可能出在兩個方面:一次能源消費總量和折算系數(shù)。一次能源消費總量48億噸標煤是不是合理?這個問題見仁見智,采用不同的邊界條件對結果會有一些影響,不好妄作評論,姑且認為這個量大致是差不多的。但問題是,由于中國煤炭消費各品種的組成結構發(fā)生變化,使得煤炭的標煤折算系數(shù)下降了。煤炭的品種很多,僅按照熱值劃分,就有很多不同的種類。而不同品種的煤炭折算系數(shù)是不一樣的,煤炭品種組成結構的變化對平均折算系數(shù)會有影響,僅用5000大卡的原煤折算成標煤是不合適的。從近兩年公布的能源結構、一次能源消費量和煤炭消費量可以推測,中國目前平均的煤炭折算系數(shù)為0.68左右(而不是上面提到的0.71)。如果按照這一系數(shù)折算,如果2020年煤炭消費42億噸,對應的煤炭占比將為59%。
根據(jù)筆者意見,煤炭2020年占59%,相對于2013年下降7個百分點,年均降幅1%,與近年來的速度基本持平。這是兩個因素影響的結果:一方面,從技術上和經濟上,隨著替代程度越來越大,煤炭替代的難度確實會上升;另一方面,霧霾治理倒逼機制對能源結構調整也會起到加速的作用。
當然,需要提到的是,如果中國經濟發(fā)展的壓力導致環(huán)境治理再次被迫滯后,能源結構調整的速度會變慢。如果出現(xiàn)這種情況,我們研究的結果表明,到2020年煤炭占一次能源61%,不過煤炭消費會增加到43億噸左右。