作者：郑晓蒙

    能源消费基数增加后实现2020年非化石能源占比15%目标分析

    中国提出 2020年非化石能源占一次能源消费比重l 5%的日标，相关研究对该目标的实现路径、关键影响因素等进行了分析。

    近期，国家统计局对能源统计数据进行了核算和调整，2014年能源消费总量基数相比之前有较大幅度的提高，对非化石能源占比目标的实现带来影响。

    本文分析消费总量调整下2020年15%预期目标能否实现、如何实现等问题，通过方案比较分析，提出确保完成目标的方案建议。

    1  按原规划2020年非化石能源占比目标实现的可能性分析

    1.1  能源消费统计数据调整的有关情况

    2015年2月26日，国家统计局发布《2014年国民经济和社会发展统计公报》，初步核算2014年能源消费总量42.6亿t标准煤，同比增长2.2%。该总量相比之前公布的统计数据大幅提高了约4亿t，突破了2015年能源消费总量控制在40亿t标煤的原定指标。

    能源消费总量是统计基础数据，其调整带来的影响广泛，政府制订的GDP能耗强度、碳排放强度、非化石能源占比等指标核算均会受此影响．其中，非化石能源占比指标与消费总量直接相关．其能否实现关系中国的国际承诺，因此备受关注。本文着重分析该指标实现的有关情况。

    1.2按原规划方案实现15%目标的预测分析

    从能源消费需求侧看，以调整后的消费量为基数，预计2015年能源消费总量将达到43.5亿t标煤左右，比2014年增长2.1%。以“十三五”能源消费年均增速2%-3%、能源消费弹性系数0.3 -0.4测算，2020年能源消费总量预计将达到48-51亿t标煤．年均增量0.9-1.4亿t标煤，该预测是考虑经济发展新常态下能源消费增长放缓的情景，预计基本能涵盖2020年能源消费的总量区间。

    从非化石能源供应侧看，根据《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》等制订的目标．2020年中同水电、核电、风电、太阳能发电装机规划分别达到3.5亿kW、5 800万kW、2亿kW、l亿kW。考虑生物质燃料、地热能等少量商品化的非发电利用能源．2020年非化石能源利用总量可达到7亿t标煤，其中发电利用6.6亿t标煤（对应发电量2.2万亿kW-h），非发电利用0.4亿t标煤。按2020年能源消费总量48-51亿t标煤计算，非化石能源占比在13.7% -14.6%．完成15%预定目标存在较大难度。

    2确保完成15%目标的可行方案分析

    2.1  研究思路与方法

    完成非化石能源占比15%目标．大的措施可从降低消费总量即减小分母和扩大非化石能源利用量即增大分子2个方面着手。降低消费总量需分析节能的潜力和应采取的措施：扩大非化石能源利用量需评估何种类型非化石能源仍有增量空间以及如何高效利用等问题。目前来看，“十三五”仍有增长潜力的主要是风电、太阳能发电等巾小型电源，加大开发规模需要系统分析开发布局选择、消纳方案、对电源电网的影响等问题。参见图1。

    关于风电、光伏开发方式的技术经济比较，主要采用发电成本比较法，以“三北”地区集中开发的风电和中东部分散开发的风电为例．两者的经济性比较方法如图2所示．

    电源结构优化采用国网能源研究院自主开发的多区域电源规划软件包GESP求解．调峰电源的开发布局根据该软件的测算结果，并结合经济性、利用效率等综合分析。

    2.2优化方案分析

    (1)推动产业结构转型升级，终端加大电能替代力度，将能源消费总量控制在48亿吨标煤以下。当前，中国经济发展进入新常态，增长由高速转向中高速，结构将逐步迈向中高端水平，在推动经济结构调整、提质增效取得实质性进展的条件下，经济有望保持较长时期稳定增长。综合各方面因素，“十三五”期间，经济结构转型升级将实现突破，工业用能比重持续下调．能源消耗强度有望大幅下降。与此同时，加大电能替代等终端用能改造力度，通过提高能源利用效率减少用能。统计规律表明，中国近20年来电气化水平提升与能源消费强度下降呈负相关关系．电能，与终端能源比重每提高1个百分点，单位GDP能耗下降3%-4%。提升电气化水平有利于全社会用能控制和节约，是挖掘节能潜力的重要方向。“十三五”期间，需要从国家层面加大电能替代推广力度，制订出台相关支持政策，到2020年电能替代量有望超过6 000亿kW·h.可节约燃煤3亿t．预计能源消费总量进一步降到48亿t标煤以内．“十三五”期间年均增速保持在2%以下。按此测算，即便不扩大非化石能源开发利用量．15%左右的目标也可基本实现。

    (2)风电、太阳能发电开发规模分别进一步提高到2.5亿kW和1.5亿kW。“十三五”时期是电力结构优化调整的关键阶段，大型水电、核电等电源建设期较长．2020年之前投产容量很难进一步增加。可行方案是进一步扩大风电、太阳能发电开发规模。按原规划．2020年风电装机2亿kW、太阳能发电装机1亿kW，从实际项目储备、建设周期、没备供应能力等条件看，风电、太阳能发电装机可分别提高到2.5亿kW和1.5亿kW。以此为边界条件，根据电源规划软件优化结果，其他类型电源发展方案如表1所示。按照该方案，可增加非化石能源利用量0.45亿吨标煤．提高非化石能源比重约0.9个百分点．2020年非化石能源占比可达14.6%-15.5%．可以对实现非化石能源发展目标起到重要的支撑保障作用。

    (3)风电主要布局在送端，通过跨区主送新能源的方式送至受端消纳，利用水平高，经济性较好。到2020年，中国风电装机的66%布局在华北北部、西北、东北等风资源富集地区，这些地区可以送风电为主，主要通过特高压直流输电通道外送消纳。从技术角度来看．风电装机容量一般在输电容量的2倍左右，可达千万千瓦级：火电装机容量可取输电容量的0.2-0.4．输电线路利用小时数4 000-4 500 h：送端弃风比例在10%左右，受端基本全额消纳。输电线路典型曲线如图3所示。从经济性来看，“三北”I类风资源区风电发电成本0.40-0.43元/(kW·h)，输电成本在0.12-0.13元/( kW·h)．到达受端价格0.52 -0.56元／(kW·h)，与中东部分散开发的风电发电成本0.56-0.62元/(kW-h)相比有竞争力，还可降低新能源发电整体补贴水平和财政补贴资金压力。同时，大规模外送消纳可降低“三北”地区风电弃风水平，提高风电开发企业的投资收益，有利于调动各方积极性，从项目开发层面保障国家规划目标的落实实施。

    风电利用小时数和单位千瓦投资参考水利水电规划设计总院《2014年中国风电建设统计评价报告》，风电利用小时数为资源可达水平．如表2所示。

    (4)调峰电源与新能源消纳、跨区输电相结合，应主要布局在受端负荷中心地区。根据图4所示的输电曲线，以送风电为主的输电线路在负荷低谷时段出力高，负荷高峰时段出力较低．风电的反调峰特性通过跨区输电传导至受端，将给受端电网调峰带来很大的压力。可行的解决措施是充分利用华东、华中等地区抽水蓄能站址资源好、经济性优的特点，在负荷中心、输电落点附近布局一定规模的配套调峰电站，既可以为外来风电的调节运行，又可以配合东部地区核电建设．满足受端电网调峰需求，还起到了保障电网安全稳定运行的作用。同时，在“三北”等送端省份结合风电基地开发，适当建设一些抽水蓄能电站．提高电网运行灵活性。到2020年，中国80%以上的抽水蓄能电站布局在受端地区．如表3所示．

    3结语

    在能源消费基数大幅上调的情形下，确保完成2020年非化石能源占比1 5%目标，一方面要从控制能源消费总量着手，通过产业结构调整、提高用能效率等措施降低能源消费强度：另一方面，2020年前扩大非化石能源利用量的可选项是风电和太阳能发电．主要布局在西部北部资源富集地区．采用跨区主送风电等新能源的方式是技术可行、经济较优的方案，为此配套的抽水蓄能电站应主要布局在受端。展望未来．能源消费总量基数调整后中长期预测值也会相应调高．为完成2030年非化石能源占比20%和碳排放达到峰值目标，仍需要加快开发水电、核电等大型电源，要在—卜三五”期间保持一定的开工规模．为后续发展打下坚实的基础。

    4评述：

    近期中国对2014年能源消费总量统计数据进行了修正和调整。分析了能源消费基数增加后实现2020年非化石能源占比15%目标的有关问题。研究表明，基数调整情况下2020年能源消费量预计超过48亿t．完成目标存在较大难度。可行的解决途径一是加大节能减排力度进一步压减能源消费总量，二是扩大风电、太阳能发电开发规模，通过跨区主送新能源的方式提高利用水平。配合新能源消纳的调峰电源布局在受端效益更优．