三 中国电力转型的状况及目标

减少煤电，重点发展清洁电力是未来中国电力发展的主要方向。水电、核电、风电、太阳能光伏、生物质发电和地热发电，将会逐步替代煤电，不断提升中国电力的清洁化水平。中国已经颁布了相关各清洁电力的行动计划和“十三五”发展规划，制订了2020年清洁电力的发展目标。

（一）水电

在“十三五”期间，水电将保持合理建设规模：全国新开工常规水电和抽水蓄能电站各6000万千瓦，共计1.2亿千瓦；新增投产水电6000万千瓦，2020年水电总装机达到3.8亿千瓦，其中常规水电3.4亿千瓦，抽水蓄能4000万千瓦。水电年发电量1.25万亿千瓦时，折合标煤约4亿吨，在非化石能源消费中的比重维持在50%以上。“西电东送”能力不断扩大，2020年水电送电规模达到1亿千瓦。据初步预算，“十三五”期间，水电建设投资需求约5000亿元，其中大中型常规水电约3500亿元，小水电500亿元，抽水蓄能1000亿元。期间可以累计提供约5.6万亿千瓦时的清洁电力，相当于节约17.5亿吨标煤，减排二氧化碳45亿吨，二氧化硫1300万吨，氮氧化物1350万吨。水电将至少拉动5000万吨水泥、600万吨钢筋、230万吨钢材的生产。此外，电站建设对改善当地基础设施建设、拉动就业、促进城镇化发展都具有积极作用。

IEA的预测则认为，到2040年，在现行政策下，中国常规水电装机容量将达到3.9亿千瓦，抽水蓄能2亿千瓦。2050年常规水电装机容量将达到4亿千瓦，抽水蓄能3亿千瓦，发电量份额为19%左右。IEA认为，未来中国水电的重点是抽水蓄能。中国未来水电的布局主要以西部地区的川、滇、藏为重点，以水电基地重大项目为主，全面推进大型水电能源基地建设，其中包括推进怒江水电规划，研究建立西藏水电开发协调机制，促进藏东南水电基地开发，落实水电消纳电力市场和输电方案等，而东中部地区则主要是合理开发剩余水能资源。

（二）核电

根据中国《核电中长期发展规划（2011—2020年）》及《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》等公开文件表述，到2020年，核电装机容量要达到5800万千瓦，在建3000万千瓦规模，发电占比从目前的2%提升至4%。要完成8800万千瓦的既定目标，预计“十三五”期间每年要开工5—6台机组。预计2030年核电装机规模达1.2亿—1.5亿千瓦，核电发电量占比提升至8%—10%，作为一种具有稳定的基荷能力的清洁能源，在高安全标准监控下，核电将是提升非化石能源发电占比的重要力量。

根据国际能源署的现有政策情景预测，中国核电将进入快速发展期。2040年中国核电的装机容量将达到1.65亿千瓦，发电1287太瓦时，占全部发电量的11.2%。2050年装机容量有可能达到1.8亿千瓦，发电1404太瓦时，占全部发电量的11.6%。但鉴于核电的发展规模、速度、布局、环境、技术等仍存在一定的争议，对民众来讲是比较敏感的话题。从国际大型电力工程的发展过程来看，尽管公众理解工程带来的益处，但不可避免的会产生“邻避效应”问题，即这个工程很好，但“不要建在我家后院”。鉴于这一考虑，与IEA的预测相比，笔者认为核电的发展速度不宜过快，未来核电发展规模和速度应该适当控制，要有清晰的长期规划，决策要更加慎重和注重民意。核电生产由于其快速、稳定和易消纳，更多的是作为基荷和调峰而加以使用，同时还要和其他可再生能源相协调，提高能源的利用效率。笔者的测算显示，未来核电占全部发电的10%左右是一个相对合适的比例。

（三）风电

风电是未来可再生能源对煤炭的替代中发挥重要作用的清洁电力。近几年中国风电发展势头强劲。新增装机容量和累计并网装机容量均创历史新高，已经占全部发电装机容量的9.2%和全部发电量的4.8%。到2020年，中国风电装机容量将达到2亿千瓦。值得注意的是，随着技术进步、生产成本和融资成本的不断降低，可再生能源与化石能源发电成本比较已经发生了明显的变化，风电成为新型发电形式中成本最低的选择。2014年国家发改委能源研究所推出了《中国风电发展路线图2050》，该路线图设定了两种中国风电发展情景。在基本情景下，到2020年、2030年和2050年，风电装机容量将分别达到2亿、4亿和10亿千瓦；在积极情景下，风电装机容量将分别达到3亿、12亿和20亿千瓦，成为中国的五大电源之一，到2050年两种情景可分别满足17%和30%以上的电力需求。随着风电和电力系统以及其他能源技术的进步，实现路线图中提出的目标，在资源、产业、电力系统支撑等方面不存在不可逾越的障碍。

未来风电布局的重点是：2020年前，积极有序开发陆上风电，开展近海风电示范；2021—2030年，陆上、近海风电并重发展，并开展远海风电示范；2031—2050年，实现在东中西部陆上风电和近远海风电的全面发展。

在基本情景下，到2050年，风电累计投资12万亿元（2010年价）；在积极情景下，累计投资24.5万亿元（2010年价）。随着风电技术进步和开发规模扩大以及煤电成本的增加，未来风电的竞争力将进一步加强，预计在2020年前后中国陆地风电成本将达到与煤电持平的水平。2030年以后，全面建成适应新能源的电力市场机制，储能、智能电网以及其他先进电力系统技术得到普遍应用，将从根本上解决风电的并网和消纳问题[8]。

（四）太阳能光伏

到2020年，中国太阳能光伏发电装机容量将达到1.6亿千瓦，年发电量达到1700亿千瓦时，年度总投资额约2000亿元。其中，光伏发电总装机容量达到1.5亿千瓦，地面电站8000万千瓦，分布式7000万千瓦。分布式光伏发电规模显著扩大，形成西北部大型集中式电站和中东部分部式光伏发电系统并举的发展格局，并力争光伏发电2020年实现用户侧平价上网。到2030年太阳能发电总装机容量达到4亿千瓦，这将使中国太阳能光伏发电产业达到国际领先水平。从目前看，这一目标偏高。IEA预测在现有条件下，2030年中国太阳能光伏发电装机容量为2.5亿千瓦，2040年为4亿千瓦，2050年为4.5亿千瓦。而《世界能源中国展望》预测在理想的生态能源新战略情景下，2030年中国太阳能光伏发电装机容量为3.5亿千瓦，2040年为4.3亿千瓦，2050年达到5.5亿千瓦，大约占发电量的12%—13%。

太阳能利用的另一个重要组成部分是聚光太阳能发电，笔者预测在现行政策条件下，2020年装机容量将达到2700万千瓦，2025年达到5600万千瓦，2030年达到7900万千瓦，占全部发电量的1%左右。如果政策等各方面支持力度大，那么在2030年装机容量有望突破1亿千瓦[9]。

（五）生物质发电

中国生物质资源较丰富，可折合标准煤约5.4亿吨。随着有机废弃物的增加和边际土地的开发利用，估计到2050年中国生物质资源最高可达14亿吨标准煤，其中可供清洁能源化利用的生物质能资源潜力达8.9亿吨标准煤。除了现有相当于2.8亿吨标准煤的有机废弃物外，新增各类有机废弃物资源约合2.7亿吨标准煤。现有低产林地增产潜力约1.37亿吨标准煤，新开发边际土地的生物质能资源生产潜力约2亿吨标准煤[10]。国家发改委在2007年制定的可再生能源中长期发展规划中指出，中国生物质发电装机容量要从2010年的550万千瓦增长到2020年的3000万千瓦。尽管生物质发电潜力巨大，但与风电、太阳能光伏发电相比，发展缓慢，总装机容量从2010年的550万千瓦，仅增加到2017年的1488万千瓦。究其原因在于：其一，生物质发电原料成本高、消耗大。保证燃料供应是生物质发电项目正常运行的前提，但秸秆及相关原材料的收购半径较小这一特点决定了其燃料收储的困难；其二，资金来源渠道少、投融资模式单一。与常规发电项目相比较，生物质发电项目的资金密集度低，不适合大企业投资，而民间投资渠道并未畅通；其三，缺乏核心技术，关键设备依赖进口。中国国产的生物质发电设备尚存在锅炉适应能力低、原料输送机性能差、原料水分测量机械落后等问题；其四，电厂位置过于集中造成燃料供应困难。生物质发电产业得到国家政策的鼓励，生物质发电厂项目数量增长较快，但电厂规划距离太近，各电厂相互竞争本来就供应不足的燃料，更是“雪上加霜”。

尽管存在一些问题，未来我们还是看好生物质发电在煤炭替代中的作用。预计在现行政策下，到2020年生物质发电装机容量将达到1.08亿千瓦，2025年将达到1.45亿千瓦，2030年将达到2.13亿千瓦。将占全部发电量的2%左右。如果政策支持和资金到位，那么到2030年生物质发电装机容量可达3.33亿千瓦，发电量占到4%左右。

（六）地热能

中国地热能资源储量大，分布广，主要以中低温地热资源为主，浅层地热能资源量相当于95亿吨标准煤，年可利用量约3.5亿吨标准煤。常规地热能资源量相当于8530亿吨标准煤，年可利用量6.4亿吨标准煤，增强型地热能理论资源量860万亿吨标准煤，数量相当可观。

目前中国地热能的开发尚未大规模进行，全球也是如此，仅有菲律宾、墨西哥及北欧等少数几个国家地热能开发较多。未来地热能发电在煤炭替代中的作用很小，更多的是作为一种技术或资源储备，等到技术、资金、环境等各种条件成熟时可再进行开发。