• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

“十四五”时期,我国能源发展面临的问题和重点任务

2022-05-11

“十四五”时期是实现碳达峰碳中和(简称“双碳)目标的关键期、窗口期,由于能源行业的特殊性,能源行业要率先实现绿色低碳转型,领先一步实现碳达峰。然而,“十四五”时期,我国能源发展面临着诸多挑战,既有外部新冠肺炎疫情冲击、复杂多变的国际政治环境等外部风险因素的持续影响,也有确保国内能源供给安全条件下如何控制化石能源消费、加快能源绿色低碳转型、实现“双碳”目标等。为此,深入分析“十四五”时期我国能源发展面临的主要问题、明晰这一阶段能源发展的重要任务,无疑具有重大的现实意义。

 

  一、“十四五”时期,我国能源发展面临的主要问题

  

  (一)经济增长逐步恢复,但存在能源供需结构局部失衡

  

  在全球经济复苏的驱动下,全球能源市场有望进入新的增长期。相比其他国家,我国经济恢复预期良好,预计“十四五”时期能源需求将以年均2.5%的速度增长,能源供需总体上保持平衡,但局部地区季节性和阶段性的失衡仍存在。2021年,受疫情冲击后的供给不能快速满足需求变化的影响,我国局部地区某些时段出现了用能用电紧张的状况,其中湖南、四川、重庆等地区缺电问题较为显著。“十四五”期间,这种局部地区的局部时段的电力短缺与全国电力装机利用率将呈下降趋势、煤炭有效产能不足等现象将会并存。

  

  (二)国际能源科技竞争日益加剧,国内能源转型存在技术短板

  

  当今全球正面临着百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革向纵深发展,全球应对气候变化和推动能源产业发展进入新一轮周期。为了在新一轮科技革命中争夺主导权,大国之间技术层面的竞争更加激烈。就能源领域而言,能源科技竞争主要集中在绿色低碳能源技术、小型模块化反应堆、能源区块链技术、电池储能技术、5G与能源深度融合技术等领域。

  

  从发展现状看,我国能源领域的一些核心设备和关键零部件仍主要依赖进口,相关技术主要掌握在美国、日本、德国等少数发达国家手中,在能源细分产业的多个环节仍存在“卡脖子”技术问题。从实现“双碳”目标的要求看,我国在电力基础设施网络安全、智能电网、先进核电、智慧矿山、煤炭清洁利用和新能源核心技术研发等重点领域仍存在薄弱环节,在氢能产业链关键技术和装备、天然气上游勘探开发、现代煤化工(技术、装备和催化剂)等方面需要加强技术攻关,解决技术短板问题。

  

  (三)高碳能源占比较高,新型电力系统建设任务艰巨

  

  当前,大多数发达国家提出碳中和目标时,经济发展已越过能源消费与碳排放峰值,而我国是全球少数以煤炭为主要能源的国家之一,2021年,煤炭在一次能源消费中占比为56.8%,且是工业的主要用能品种。鉴于我国能源资源禀赋特征和当前电力系统仍不完善,“十四五”期间煤炭需求会继续增长,碳减排压力较大。因此,我国经济发展仍处于能源需求和碳排放上升的阶段,实现“双碳”目标的难度远远高于其他国家。要如期完成碳达峰目标,我国需在“十四五”期间完成产业结构低碳化调整的同时,还要建立以清洁低碳、安全可控、灵活高效等为特征的新型电力系统。

  

  “十四五”时期,我国新能源发电装机规模将保持增长态势,“三北”地区大规模风光基地、西南地区水电基地和东部沿海地区海上风电基地将大规模入网,迫切需要电力系统灵活性和智能性改造,加快储能技术的发展与商业化应用,解决可再生能源发电入网对电力系统稳定性和安全性的问题。但目前我国新型电力系统的技术成熟度和商业运用成本面临一些难题,涉及技术、体制机制等多方面因素。这是“十四五”期间构建新型电力系统需要着力解决的难题,也同时面临着深化能源体制改革的挑战。

  

  (四)能源供需缺口不容忽视,安全风险呈现多样化

  

  “十三五”时期,我国能源供应与负荷需求呈现出明显的逆向分布特征,煤电、水电、油气资源大多分布在西部地区,风光等新能源都集中在“三北”地区,而能源需求主要集中在东部沿海和一些内陆省份。“十四五”时期,随着我国能源生产力逐渐向优势资源地高度集中,能源供需不匹配的格局将进一步显现。如果不加以系统协调,在用能高峰季节,能源资源匮乏且负荷需求高的地区有可能出现缺煤缺电等问题,影响经济社会的发展和企业正常运行。

  

  “十四五”期间,油气发展仍面临对外依存度会有所升高、储备和调峰能力仍不足等问题。目前,我国储气能力约为年消费量的5.7%,远低于世界平均水平。“十三五”期间,天然气管道建设的总里程与《中长期油气管网规划》中的规划目标相比,仍存在一定差距。从目前的基础和建设能力看,“十四五”期间实现规划目标的难度仍然很大。“十四五”期间,煤炭、石油、天然气仍是我国的主体能源,其中,石油、天然气由于对外依存度较高而存在安全风险;由于风电和光伏发电的不稳定性和电力网络性特征,有别于传统能源安全的风险,且更具有不确定性和隐蔽性。风险的多样性,使得我国能源安全面临较大挑战。

  

  (五)原材料价格高启,能源供应紧张,转型成本加大

  

  受新冠肺炎疫情影响,2020年全球经济持续走低,疫情冲击导致的供过于求加剧了供需短期失衡的矛盾,使得大宗商品价格暴跌。为了恢复经济,主要发达经济体实施了一系列大规模的财政和货币刺激措施,如美国拜登政府实施了2.3万亿美元的基础设施投资计划,全球宽松的货币流动性促进了煤炭、石油、钢材、铁矿石、铜矿石、硅、钴、锂、稀土等大宗商品和原材料价格快速上涨,加上经济快速恢复出现的供不应求失衡的矛盾,使得大宗商品和原材料价格在短期内飙升。

  

  在碳中和目标的政策导向下,全球正在加快推进能源低碳转型,风能、太阳能等新能源需求大幅增长,统筹能源安全与能源转型成为现实的挑战,在中美贸易摩擦深化、新冠肺炎疫情延续以及俄乌冲突的叠加影响下,供应紧张的局面将会长期存在。受输入性通胀和全球能源危机风险双升高影响,煤炭和石油价格波动区间加大。在能源生产成本升高的情况下,能源行业发展的经济效益有所下降。在能源转型过程中,能源价格上涨趋势较为明显,加大了能源转型的难度。对我国而言,在以煤炭为主体能源的基础上推进能源低碳转型,实现“双碳”目标承诺,不仅需要承担上涨的能源供应成本,还需要承担可再生能源大规模上网带来的技术成本、经济成本和制度成本。

  

  二、“十四五”时期我国能源发展的重点任务

  

  (一)加快能源转型,做好碳达峰、碳中和的排头兵

  

  化石能源消费是二氧化碳的主要排放源。实现“双碳”目标,最根本的问题是能源结构的调整与优化。

  

  一是要稳定煤炭生产与消费,控制增长速度。“十四五”期间,重点稳定煤炭生产与消费。在总量控制的前提下,坚持高质量发展,实施产能置换,加快淘汰落后产能。实施煤炭产业基础再造工程,加快提升煤炭生产的绿色化、智能化水平,增加供给体系韧性,做好煤炭保底供应。推动煤炭上下游产业协同发展,做好煤炭生产总量与新增煤炭发电项目的同步控制。优化煤电布局规划,做好煤电、水电、风电、光电协同运行,加快煤电机组节能减排改造,全面实施煤电机组灵活性改造,优先提升30万千瓦级煤电机组深度调峰能力。逐步降低煤炭消费需求,重点抓好高耗煤行业的能源替代工作,大力推进节煤降耗,以清洁能源稳妥替代居民散烧煤。

  

  二是推进清洁低碳能源发展,提高新能源装机有效利用。加快建设清洁低碳能源项目,推动发展东中部分布式能源,有序发展海上风电,建设西南地区水电基地,稳步推进沿海核电建设,结合储能、氢能等新技术,建设以风光水、风光火等多能互补一体化项目为主的大型清洁能源基地。与此同时,适应可再生能源发电的特点,改变传统的电力生产供应方式,坚持集中式和分布式并举,清洁电力外送与就地消纳相结合,从供需两端优化清洁能源发展布局和利用方式;积极推进分布式可再生电力、热力、燃气等在用户侧的直接就近利用,因地制宜推动发展生物质、地热能、太阳能等非电利用方式,逐步降低终端煤炭和煤电比重。

  

  三是推动源网荷储系统化建设,增强电力系统的灵活性,提升可再生能源规模化消纳能力。在电源侧,通过市场机制引入灵活性电源,全面提升系统调峰能力。在电网侧通过完善主网架,优化调度机制,提升电网输送能力。在用户侧,重点提高电力需求侧响应,鼓励综合能源服务等用能新模式新业态,充分挖掘系统可再生能源消纳潜力,鼓励智慧能源、多能互补等以智能化为特征的清洁能源新兴业态加速成长。

  

  (二)深化能源体制机制改革,加强低碳发展的制度保障

  

  “十四五”时期,能源发展具有多重目标,需要以系统的思维深化能源体制改革。在市场机制方面,注重发挥价格税收等经济手段的功能,推进各能源行业的协调发展;在竞争性环节,市场主体能够有效地进入、退出;在自然垄断环节,政府部门能够进行有效地管制和监督。

  

  一是将完善能源价格作为能源体制改革的重点。要形成充分反映不同能源品种外部成本的能源价税制度,形成有利于清洁低碳能源发展的价税体系。定价水平要体现优质优价,以碳税等手段实现外部成本内部化。要体现能源商品的基本属性,可竞争的能源产品和能源服务由供需关系决定,加快构建全国统一市场体系,形成产销储运多环节的价格调节机制,正确引导能源资源的有效配置。形成“谁消费谁付费”的成本补偿机制,逐步取消电力、天然气等生产部门对生活消费的价格补贴,尽量少用能源价格作为宏观调整的工具。以长期稳定的价格信号引导能源转型和能源资源的节约利用。

  

  二是以完善能源市场与行业监督作为新发展阶段能源体制建设的重要内容。大数据、互联网等新技术的广泛应用,给能源市场监管和行业管理带来许多新问题、新挑战。适应产业发展新趋势,构建能源市场监管与行业管理的新制度是“十四五”时期加快能源转型与实现“双碳”目标的重要保证,其中包括出台新能源发电与火电公平竞争的监管办法、完善垄断环节成本监管制度、推动能源生产消费与价格信息统一和信息透明化等。

  

  三是以法律手段捍卫改革的成果。加快推进能源领域法治建设,进一步提高能源立法质量和完善能源法律体系,完善绿色低碳生产标准评价体系、重点行业和重点产品的能耗与排放标准。统筹推进能源市场与碳交易市场建设,因地制宜完善能源市场监管准则,健全社会监督机制,搭建能源服务平台,协同推进“放管服”三位一体工作。

  

  (三)坚持节能优先战略,提高能源利用效率

  

  节能和提高能效一直被视为能源系统碳减排的最主要途径。“十四五”时期是碳达峰的关键期,要把节约能源资源放在首位,全面实施节约提效举措。

  

  一是开展重点用能领域能效赶超行动。在工业领域,加快工业绿色低碳转型升级,推动工业节能领先发展。以全球领先水平为标杆,推动工业能效水平不断提升。提升工业原材料质量性能,促进工业集约循环发展。促进信息化、智能化与工业化的深度融合。在建筑领域,加强建筑全生命周期用能管理,加快建筑用能方式转型。全面推广超低能耗建筑,强化标准执行监管。强化城乡建设规划管理,引导新增建筑合理布局有序发展;同时,打破区域、产业和企业边界,促进智慧城市、智能电网等与低碳多元能源体系融合发展。在交通运输领域,加快构建节能交通运输体系,推动节能与新能源汽车发展。构建以铁路为主的节能型综合交通运输体系和智能低碳交通出行体系,并以互联网等信息技术为依托构建服务平台,鼓励发展交通新业态。

  

  二是开展工业园区系统节能行动。继续推动工业园区产业和能源协同发展,工业园区实施能量梯级利用和能源系统整体优化改造,挖掘系统节能潜力,提高综合能源效率。按照物质流和关联度统筹产业布局,推进园区循环化改造,建设循环经济园区,促进企业间、产业间耦合共生。工业园区循环经济结合综合能源服务等理念,发展综合能源供应中枢、园区用电负荷管理等模式,实现园区用煤集约化、高效化。

  

  三是大幅提高终端用能效率。在终端用能领域,通过推广新能源汽车、热泵、电窑炉等新型用能方式,实现电能替代,提高电气化率。逐步在城市生活、工业燃料、发电、交通等领域推进天然气等清洁能源利用。重点推进天然气热电冷联供的供能方式,大力发展分布式能源,推行终端用能领域多能协同和能源综合梯级利用,高度重视能效技术的研究与推广应用。

  

  四是开展5G和数据中心等新基建能效提升行动。加强新一代数字基础设施能耗管理,推动已有和新建项目节能技改升级。对已有5G基站、数据中心等新基建进行节能改造,推广高效低碳用能技术。推动人工智能参与基础设施运营,以降低功耗。针对5G基站、数据中心等高耗能新基建的节能降碳,予以政策支持。

  

  (四)提高化石能源清洁利用水平,保证转型过程中的能源安全

  

  在转型过渡期,清洁低碳能源的供给能力不足,在相当程度上仍依赖于化石能源来保证能源安全。为了率先实现能源行业的碳达峰,提高化石能源的清洁利用水平十分关键。

  

  首先,要推进煤炭安全智能绿色开发利用,着力构建集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系。坚持煤炭供给侧结构性改革,注重淘汰落后产能,有序释放优质产能。推进大型煤炭基地绿色化开采和改造,建成一批绿色矿山;大力发展矿区循环经济。

  

  其次,建议优化存量火电,有序淘汰煤电落后产能,坚持清洁高效原则发展火电。按照环保、能耗、安全、技术等法律法规标准和产业政策,结合当地保供形势,制定计划表路线图,保障落后产能稳妥有序退出。积极开展碳捕捉、碳封存技术的研发与推广应用,最大限度减少火电的碳排放。

  

  第三,统筹发展煤电油气多种能源输运方式,构建互联互通输配网络,打造稳定可靠的储运调峰体系,提升应急保障能力。一是稳步推进跨省跨区输电通道建设,完善区域电网主网架,加强省内电网能力建设;二是完善能源调峰体系,加快抽水蓄能电站建设,合理布局天然气调峰电站,对燃煤发电机组分类灵活性改造,提高电力系统灵活性,不断扩大清洁能源消纳规模;三是健全能源储备应急体系,大力推动构建国家储备与企业储备相结合、战略储备与商业储备并举的能源储备体系,提高油气资源储备能力。

  

  (五)以技术创新为驱动,推动现代能源电力体系建设

  

  “十四五”期间,要抓住新一轮科技革命的机遇,加快建设现代能源电力体系,缩小与世界先进水平的差距,实现从“跟跑”到“领跑”。

  

  首先,推动数字技术与能源系统的融合发展。围绕工业互联网、物联网、网络安全,重点推进能源新型基础设施改造、升级、建设。推进油气领域的数字化转型,重点加强智能油气田建设。加快电力行业智慧电厂建设。建设自动化、信息化和数字化电站,建立智慧安全管控系统,并重点开展智能决策支持、智能优化控制、智能设备状态诊断等过程管控。同时,提升电网系统多元主体灵活便捷接入的兼容性和开放度,打造以互联互通、多能互补、高效互动、智能开放为特征的智慧能源系统。此外,统筹大型综合能源基地非化石能源和化石能源的资源组合利用,加快推进风光水火储多能互补的系统建设。

  

  其次,着力构建新一代能源技术标准体系。一是重点以绿色能源核心技术标准研制为布局和突破方向,持续推动标准试点示范建设;二是加强绿色能源核心技术标准化布局,重点聚焦能源互联网标准体系、新能源交通标准体系、柔性直流输配电标准化、LNG加注及LNG罐箱多式联运标准化、综合能源服务、氢能及储能标准化等方向;三是加强科技成果的标准化试点示范应用,推动建设能源互联网装备、氢能、综合能源服务等领域的标准化试点示范工程,形成可复制可推广的标准化成果和技术成果。

  

  第三,以建设清洁低碳、安全高效的能源系统的需求为导向,针对目前我国新能源、新兴能源领域科技发展短板,组织开展以新能源为主、以高碳能源低碳化利用的科技攻关为辅。

  

  (六)促进能源区域协调发展,支撑“双循环”战略部署

  

  随着我国“双循环”发展战略的推进以及区域协同发展战略的实施,我国区域经济结构将发生较大变化,促使能源消费的空间格局发生变化。优化能源生产布局是推动我国“双循环”发展战略及区域协同发展战略的客观要求。

  

  一是能源总体布局要依托资源优势。东部地区加快非化石能源发展速度,优先发展分布式能源,大力发展海上风电,加快去除散烧煤,实现清洁能源替代。开展火电机组的排污减碳改造。加强调峰电源建设和能源安全储备设施建设。中部地区要加强能源输送通道建设,积极调入其他地区富余能源,重点解决好中部地区部分省市能源供给不足的问题。充分利用好本地可再生能源和清洁能源开发,在缺电较为严重的局部地区适度建设高效火电。西北地区建设大型综合能源基地,做好全国能源供应保障。大力开发西北地区大型水电、风电、光伏发电源基地,协同发展调峰外送煤电。

  

  二是构建新的能源输送大通道。以西北、西南等大型综合能源基地为起点,以京津冀、长三角、粤港澳大湾区等未来区域经济增长较快的地区为市场,科学规划、合理布局、加快建设清洁能源外送大通道,保证我国区域经济增长极的安全和低碳清洁,为“双循环”战略提供能源保障。

  

  三是变革城市用能模式,提升乡村用能服务,促进城乡用能协调发展。城市能源供应要逐步由电“从远方来”转变为“从远方来”与“从身边来”并存,根据终端用电需求的变化,加强城市能源智慧体系建设;加强城市能源供应管网和热力网建设,在有条件的地方实施热电冷三联供。把乡村能源基础设施建设与美丽乡村建设结合起来,大力发展生物质能和农村小型水电站建设,加快边远贫困地区配电网建设,并增加城乡能源用能管理与节能服务。

  

  (七)推动能源高水平的对外开放,提高国际合作水平

  

  “十四五”时期是我国能源安全保障体系转型的关键时期,除了通过深化国内市场化改革提高资源利用效率外,还应充分利用国际能源市场,开展深度合作。

  

  一是加强全方位的能源国际合作,积极参与全球能源治理。充分利用我国在风电、光伏发电领域已经形成的先进技术和强大的产业装备制造能力,以“一带一路”能源合作为契机,提供国际能源发展和低碳转型的中国样板、中国方案和系统技术支撑,建立互利共赢的低碳能源国际合作机制,推动形成新的更加公平的国际能源治理体系。

  

  二是持续推动能源领域的对外开放。加快完善能源上游环节对外开放背景下的制度建设,逐步放开运输、加工、销售等环节的准入限制,扩大外资参与能源行业的范围,建立符合市场规则的准入制度、配套政策以及争端处理机制。充分学习借鉴外资在某些环节的技术优势和营销理念;同时,加强政府相关部门的涉外监管能力建设。

  

  三是强化重点能源领域的国际合作。在应对气候变化的背景下,能源领域的国际合作将转向以风电、光伏主的新能源和以先进核能、氢能、新型储能为代表的新兴能源。“十四五”时期,继续推进新能源和新兴能源领域在装备、技术、标准、服务方面实现全方位的国际合作。在传统的油气领域,与“一带一路”沿线国家共同应对地缘政治冲击下全球油气市场的动荡,有序推进重大标志性合作项目建设,继续深化在高附加值先进炼化领域、深海油气勘探开发和非常规油气领域的国际合作。

  

  (课题组成员:史丹、王蕾、袁惊柱、李鹏、冯敬轩)

  

作者简介:史丹,博士,中国社会科学院工业经济研究所所长、研究员、博士生导师。


  责任编辑:宫在芹

特别声明:

本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
今日专家
亮点论文

随着分布式电源在电力系统中所占容量越来越大,亟需一种新的控制方式使得分布式电源能够主动参与到电网的功率调节中去,而虚拟同步发电机(virtual synchronous gene...

今日企业

主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联