广西中长期能源需求及能源转型研究
蔡一鸣
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蔡一鸣,. 广西中长期能源需求及能源转型研究[J]. 能源学报,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157307.
摘要: 广西的产业结构和工业化阶段预示未来一段时间广西将迎来极高的能源消费刚性增长,但是广西自身能源禀赋不足,能源自给率低,因此对构建科学有效的能源体系有较为急迫的需求。本文首先分析国家和广西能源发展规划,随后研究广西能源消费现状以及未来,接着通过广西能源、未来能源消费需求和广西能源发展规划的对比剖析广西能源发展存在问题,最后针对性提出“一体化”能源发展策略,助力广西实现安全高效的现代能源体系和“双碳”目标。
关键词: “一体化”;能源发展;清洁能源;核能开发
DOI:10.12721/ccn.2023.157307
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1前言

广西是唯一的拥有出海口的西部省份,是中国对外开放、连接东盟的重要门户。在碳达峰、碳中和与能源绿色低碳转型要求下,广西能源发展处于重要战略机遇期,同时也面临着严峻的现实问题[1]。广西处于工业化初期阶段,工业化发展需求强烈,且产业结构偏重于有色金属、石油化工、冶金、造纸等高耗能高碳排放行业,未来一段时期的经济社会发展将会带来极高的能源消费刚性增长。但是广西能源自给率不足,一次能源匮乏,煤炭、石油、天然气对外依存度高,广西迫切需要构建科学有效的现代能源体系。

2能源发展规划

2015年,国家赋予广西三大定位:面向东盟的国际大通道、西南中南地区开放发展新的战略支点、“一带一路”有机衔接的重要门户。在经济和能源发展上均作出了较为完善的顶层策划。

2.1国家相关规划

2021年发布的国家《“十四五”现代能源体系规划》和《“十四五”可再生能源发展规划》为广西能源体系建设提供了很好的政策环境,规划提出要建设北部湾新能源基地,在广西等地推动深远海上风电示范工程,并大力推广西南宁等地重点抽水蓄能项目建设。

2.2广西相关规划

《广西壮族自治区国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《广西可再生能源发展“十四五”规划》《广西海洋经济发展“十四五”规划》等系列规划文件和指导意见明确了能源发展方向:2025年,可再生能源并网装机规模达到6100万千瓦,非化石能源消费比例超过30%;2030年,非化石能源消费比例超过35%,可再生能源新增装机不低于3000万千瓦;2035年,基本建成清洁低碳、安全高效的现代能源体系,形成以消费可再生能源为主的绿色生产生活方式;到2060年,非化石能源消费比重达到80%以上,碳中和目标顺利实现。

3广西能源消费现状及未来能源需求

对广西能源与电力结构、能耗强度及能源消费需求的分析对于深入剖析广西能源发展存在的问题是十分必要的。

3.1能源与电力生产结构

广西能源消费总计1.18亿吨标煤,煤炭、石油、天然气比重分别为46.4%、20.6%、6.9%,。广西电力生产以火电和水电为主。在电力方面,全省2020年发电机组装机量达到5178万千瓦,其中火电占比45.2%(天然气发电装机48万千瓦,占火电装机量2.0%)、水电34%、核电4.2%、新能源16.6%、非化石能源比重超过50%。

3.2能耗强度

广西能耗强度和碳排放强度相对较高,能源利用效率较差。2011-2020年,广西消费弹性系数平均每年高于全国平均水平0.12,高出广东0.13[2],且能耗强度的进一步下降遇到阻力。其主要原因是广西经济发展存在较大的“两高”路径依赖,依赖黑色金属和有色金属的冶炼加工等高耗能行业带动经济发展[3]

3.3能源消费需求

广西目前工业龙头百强企业中共有37家高耗能,高耗电企业,分布在有色金属、石油化工、冶金、建材工业等领域。在后续的发展中,广西将继续高水平推进“油、煤、气、盐”特色化专业化的化工新材料产业集群建设,形成化工新材料产业集群和金属新材料产业集群。产业结构决定广西经济增长难以与能源消费增长脱钩,因此广西能源和电力消费仍有极大的上升空间。有学者利用远景发展情景约束方法对未来广西电力消费进行预测,预计2025年用电量约2860亿千瓦时;2030年用电量增加至3259-3786亿千瓦时;2035年用电量提高到3714-4692亿千瓦时;2050年用电量进一步提高至4577-6807亿千瓦时。在能源消费方面,2025为18540.9万吨标煤;2030年增加至21426.1万吨标煤;2050年,能源消费继续增加至32966.9万吨标煤[4]

4广西能源发展存在的问题与挑战

通过广西能源与电力结构、能源消费需求和广西能源中长期发展规划进行对比,可以发现广西能源发展存在能源和电力缺口较大、能源消费强度和总量双控压力较大以及新能源发展面临要素保障问题等三方面问题。

4.1能源和电力缺口较大

从供给端看,广西一次能源匮乏,煤炭、石油、天然气对外依存度极高,能源自给率仅为27.78%。“十四五”期间新增装机总量的77.6%为太阳能、风能等新能源,但风光发电的波动性和不可预测性高,可调度性低,需要配套大规模的储能调峰设施外以及稳定的基荷能源支撑;水电资源理论蕴藏量为1751.83万千瓦,已经基本开发殆尽,且广西4-8月总来水量占72%,丰枯水期水力发电波动极大。从需求端看,目前广西人均能源消费量和人均用电均处于全国中下水平,发展处于工业化初期阶段。未来随着新型城镇化、城乡居民电气化水平及消费水平逐步提升以及工业化发展,广西用电量和能源支撑压力将不断扩大。“十四五”期间广西电力的大缺口为530万千瓦,2030年增加至1720万千瓦[5]。另外,广西天然气发展起步较晚,基础设施建设仍不完善,地方储气能力建设滞后,尚未完成国家目标,“气化广西”进展整体缓慢,企地合作需要进一步深化,天然气市场化改革亟待加快推进,天然气上游资源与下游终端市场的无缝对接和管网公平开放的体制改革需加快步伐。由此可见,广西的能源供应较难满足未来经济社会发展所需和工业发展需求。

4.2能源消费强度和总量双控压力较大

从经济发展要素看,广西对能源的依赖性持续增强。2005-2015年,广西经济发展对能源的依赖缓慢下降,但2015年后对能源的依赖由0.32快速提高到2020年的1.29,广西经济发展对能源依赖性更加明显,广西“十四五”时期地区生产总值年均6.5%以上的增长目标和仍依靠工业拉动经济增长的现实意味着广西能源消费总量仍会有极大的增长空间。近年来,广西积极承接东部地区产业转移,但是拟引进的项目大多为“两高一低”传统产业,导致在产业发展方面存在较大的“两高路径依赖”,重点扶持的龙头企业中有诸多高耗能企业,能源利用效率也因此较全国及发达地区有较大差距。

4.3新能源发展面临要素保障问题

一方面电力可靠供应能力亟需增强,未来广西主要依靠新能源的增长满足电力缺额,风、光电“靠天吃饭”特征明显,极端气候下,风、光发电出力极不稳定,需要数倍于负荷增长的新能源装机建设保证能源供给,同时还需加强调峰电源和灵活性调节电源的建设。另一方面,新能源电力系统的经济性有待提高,远超出负荷增量的新能源机组的建设提高了新能源投资成本,同时风能、光伏发电大量接入增加了系统的不确定性,因此,必须扩大电网规模,保证新能源安全送出,同时还要解决连带产生电网设备利用效率降低的问题[5]

5“一体化”能源发展策略

基于国家和广西大力发展新能源的政策环境和广西能源发展存在的问题和挑战,文章针对性提出核电、新能源、储能“一体化”发展策略来应对风能、光伏发电大量接入后电力系统突增的不确定性,以及电力系统调节能力缺口持续加大的问题,该发展策略还可以有效支持新能源电力系统,帮助广西构建清洁低碳能源系统,并有效支撑国家西部陆海新通道能源合作走廊和北部湾国际门户港综合能源基地重大战略。

5.1支持新能源电力系统

核电能够现实可靠供应可调度电力,对不确定性和不可控性高,具有明显季节性特点的可再生能源形成很好的补充。核电可作为基荷能源,填补新能源发电季节性和气候性缺口,还可以参与电网调峰。核电+新能源+储能“一体化”发展,可保证电网系统的安全,并增加对可再生能源消纳比例。另外,据各方研究和预测,广西光伏、陆上风电和海上风电可开发容量共计8689.2万千瓦,预计到2030年,广西非水可再生能源装机总量达到7324万千瓦,核能可作为能源缺口的重要补充。

5.2有助构建清洁低碳能源系统

核能综合利用可为高碳排放行业提供绿色方案。核反应可提供高品位热能,满足石化、有色金属等工业生产过程的稳定用能需求,在更宽领域实现对化石能源的替代,大幅降低碳排放。围绕广西特色产业和当地用能需求,充分发挥核能零碳优势,积极开展核能供热、供汽、供压缩空气等综合利用,对传统化石能源开展核能替代,有效降低碳排放水平,助力广西提前碳达峰、碳中和。以西南地区最大能源化工基地广西钦州石化产业园为例,产业园要形成“一滴油两根丝”和“油、煤、气、盐”产业融合发展的格局。园区产业性质决定了园区的热负荷较大,通过将高温堆引入园区,与现有燃煤机组联合供能供热,可以有效降低碳排放,降低用能成本,并为园区的远期发展提供充足的绿色能源保证。

5.3支撑国家战略

核电和新能源及储能的优化组合的布局可增强能源多元化供给和能源贮存能力,有利于推进北部湾国际门户港综合能源基地建设,也有助于打造我国面向东盟的新能源开发重要基地。对建成广西能源产供储销体系、提升广西能源安全储备水平、增强广西能源自主保障能力,建设广西国家综合能源基地有着重要意义。更能够有力支撑北接丝绸之路经济带,南连21世纪海上丝绸之路,协同衔接长江经济带的西部陆海新通道,支撑东盟国家产业链与中国产业链分工合作,创造中国-东盟合作的新机遇。

6总结与展望

本文提出的“核电+新能源+储能”的一体化能源发展策略能够满足广西电力需求,保障能源安全,支撑未来以风光为主的能源供给体系,实现能源创新,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,助力广西实现“双碳”目标。

参考文献

[1] 邱子晖,李双颐.构建清洁低碳安全高效能源体系 助推实现碳达峰碳中和的探讨[J].广西节能,2021(04):15-16.

[2] 杨丛丛.双碳目标下广西能源发展的难点及战略分析[J].市场论坛,2021(12):15-19.

[3] 陈雪梅,李昊,穆奕君,魏旭.广西碳达峰、碳中和面临的困难和建议[J].大众科技,2022,24(07):155-158.

[4] 林溪桥,卢纯颢,覃惠玲,程敏.广西实现“碳中和”能源路径研究[J].广西电力,2021,44(02):1-4+19.

[5] 黄丽娟,甘涌泉,周恒旺.广西构建以新能源为主体的新型电力系统的建议[J].广西电力,2021,44(04):1-5.

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