2020年非化石能源比重达到15%的实现路径分析

（研究单位：国网能源研究院）

2009年9月22日，胡锦涛总书记在联合国气候变化峰会开幕式上表示，中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划，并提出大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。15%的目标将对我国能源发展和结构调整产生重大影响。

    一、15%能源结构调整目标的实现路径

实现15%能源结构调整目标必须大力发展水能、核能、风能、太阳能等非化石能源。从非化石的利用方式来看，除了少部分用于直接供热、生产生物燃料外，主要通过发电实现其终端利用，2007年发达国家非化石能源用于发电的比重均超过80%，日本、韩国、法国等超过90%。

发展核电是世界主要发达国家调整能源结构的共同选择，也是我国实现能源结构调整目标的有效选择，但我国核电的发展受核电技术水平、核燃料供应能力、乏燃料后处理、核电设计建造能力等因素制约。如果核电自主化设计和制造技术不能取得较大突破，2020年前难以实现跨越式发展。初步测算，2020年，实现15%能源结构调整目标，核电规模必须超过6000万千瓦。

我国水电资源丰富、技术成熟且开发利用程度较低，充分发展水电是实现我国能源结构调整目标必要而又现实的选择，但水电开发受移民和环保等因素的制约。初步测算，2020年，实现15%能源结构调整目标，水电规模必须超过3亿千瓦。

大力发展风能、太阳能等可再生能源发电是当今世界主要发达国家应对气候变化、能源安全、环境保护问题的共同选择。但受自然条件限制，风能、太阳能等可再生能源发电设备利用小时数远远低于常规能源，有效利用能量很低。以1亿千瓦的风电装机为例，年发电量约为2000亿千瓦时，仅相当于6400万吨标准煤。风电、太阳能发电近期对于调整一次能源结构的作用有限。但从长远看，规模化发展风能、太阳能发电，对于我国能源结构调整优化具有重要的战略意义。

核电、水电、非水可再生能源并举是实现15%能源结构调整目标最现实的路径。据测算，2020年我国一次能源消费需求约为44亿吨标准煤左右。考虑风能、太阳能、生物质能等非水可再生能源发展的技术经济可行性，实现15%的能源结构调整目标，要主要依靠水电、核电，有三条选择路径：一是超常规发展水电，大力发展核电和非水可再生能源，2020年水电装机达到3.5亿千瓦、核电装机达到6000万千瓦、非水可再生能源利用规模达到2亿吨标准煤；二是超常规发展核电，大力发展水电和非水可再生能源，2020年核电装机达到8000万千瓦、水电装机达到3亿千瓦、非水可再生能源利用规模达到2亿吨标准煤；三是水电、核电、非水可再生能源并举，2020年水电装机达到3.2亿千瓦、核电装机达到7200万千瓦、非水可再生能源利用规模达到2亿吨标准煤。

我们认为三条路径都是需要付出巨大努力才能实现的，其中路径三更现实可行，是优先选择的路径。

表1  我国实现一次能源结构调整的路径

    二、15%能源结构调整目标的内涵

   （一）对节能的要求

15%的能源结构调整目标实质提出了2020年我国能源消费总量的控制目标，提出了2008-2020年期间的节能目标。根据国家能源战略研究报告（政策法规司编），按照基准方案，如果2020年能源消费总量控制在44亿吨标准煤左右、GDP总量62万亿元人民币（2005年价格，年均增速8.5%），采用路径三的非化石能源发展方案，初步测算，2008-2020年，我国单位GDP能耗下降幅度应达到37%，单位GDP能耗年均下降率达到3.8%。2008年我国单位GDP能耗为1.102吨标准煤/万元（按2005年可比价格计算）。如果非化石能源开发利用规模达不到设定目标，则能耗下降幅度需要进一步加大。

   （二）对非水可再生能源开发利用的要求

从风能、太阳能、生物质能等非水可再生能源利用方式来看，主要为发电、生物液体燃料、生物质燃气、生物质固体成型燃料、地热利用等。从技术经济可行性考虑，2020年要实现非水可再生能源利用规模达到2亿吨标准煤，发电利用规模应不低于40%，其中风电规模达到1亿千瓦，太阳能发电规模达到2000万千瓦，生物质发电规模达到1500万千瓦。这样，2020年我国非化石能源发电利用规模折合标准煤约5.5亿吨，占一次能源消费的比重为12.4%。2008-2020年期间，非化石能源发电对于实现15%目标的贡献率约为75%。生物燃料、地热能等非化石能源利用，也要因地制宜，创造条件，积极发展。

表2  实现一次能源结构调整目标的非水可再生能源发展规模

   （三）对非化石能源发电比重的要求

要实现2020年能源结构调整目标，预计2020年非化石能源发电装机比重应达到35%左右，非化石能源发电量比重应达到25%左右。2008年我国非化石能源发电装机约为1.9亿千瓦，占装机总容量的24%。根据15%目标的要求，2020年我国非化石能源发电装机容量应达到5.27亿千瓦，占届时全国发电装机总容量的比重将达到35%左右。2008年我国非化石能源发电量约为6500亿千瓦时，占总发电量的19%。根据15%目标的要求，2020年我国非化石能源发电量应达到1.8万亿千瓦时，占届时全国发电量的比重将达到25%左右。

   （四）对电网发展的要求

要实现2020年能源结构调整目标，电网应满足大规模远距离送电的需要。我国非化石能源资源主要集中分布在西部地区：水电剩余可开发资源集中在西南地区；风能资源除东南沿海外，主要集中在内蒙古、新疆和甘肃河西走廊以及华北北部；太阳能资源最丰富地区主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部。而我国75%以上的能源需求集中在中部、东部地区，西部地区用电负荷小，就地消纳困难，必须通过电网长距离大规模输送至中、东部负荷中心。电网应满足风能、太阳能等可再生能源集中开发并网以及分散接入系统的需要。必须提高电网运行控制水平和智能化水平，适应各类电源，尤其是可再生能源的接入和送出需要。

    三、对15%能源结构调整目标的几点认识

（一）从世界范围来看15%是一个较高的目标。尽管我国与国际能源机构（IEA）一次能源折算方法有差异，但从IEA发布的最新能源统计数据来看，2007年世界能源消费总量排名前四位的国家美国、中国、俄罗斯、印度，一次能源消费结构中非化石能源的比重均低于15%（不含生物质能的传统利用）。从西方工业化国家能源发展历程来看，能源结构调整是一个漫长的过程，不可能一蹴而就。从我国经济社会的发展阶段来看，我国尚处于工业化中期，2020年初步实现工业化，2009-2020年期间我国能源需求增长潜力巨大。因此对中国来说，2020年实现非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标并非易事。

表3  2007年世界能源消费总量排名前四位国家的一次能源结构

注：一次能源消费总量中不含非商品能源，中国数据采用国家统计局数据。

（二）发达国家调整能源结构主要依靠提高核能、非水可再生能源在一次能源消费中的比重，而我国要实现15%的目标，除了大力发展核能、非水可再生能源外，还必须坚定不移地大力发展水电。从1980-2007年部分发达国家一次能源结构调整的历程来看，由于1980年左右大部分发达国家已完成工业化进程，水电开发利用水平很高，提高非化石能源的比重，主要依靠提高核电、非水可再生能源的比重。而我国要用短短10年左右的时间实现非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标，单依靠发展核电、非水可再生能源是难以实现的，必须大力发展水电，发挥水电在一次能源结构调整中的作用。从2008-2020年实现一次能源结构调整目标的能源发展路径分析，如果2020年我国水电装机规模低于3亿千瓦，则结构调整目标很难实现。

表4  1980、2007年部分发达国家一次能源结构