随着中国经济快速发展,能源需求增长在急剧加大,中国面临的资源和环境压力十分严峻。目前国家已将合理利用资源、节能降耗、保护环境作为一次基本国策,提出转变经济增长和可持续发展战略。并在“十一五”规划纲要中提出万元GDP能耗降低20%左右和主要污染物排放减少10%的目标。
现在的问题在于对于我国完成节能减排形势的严峻性认识不足,对于完成节能减排形势以为我国的节能认为可以轻而易举的完成。最近温家宝总理在国务院常务会议上已经指出了这个问题,他说:“各方面工作仍存在认识不到位,责任不明确,措施不配套,政策不完善,投入不落实,协调不得力等问题。各地区各部门必须充分认识节能减排的重要性和紧迫性,把这项工作作为宏观调控的重点,作为结构调整的突破口和重要抓手,切实抓紧抓好,使经济增长建立在节能减排的基础之上。”
看来要搞好节能减排,首先要解决认识问题,而认识上的障碍首先是中国目前的能源效率水平是高还是低,而中国能源效率水平的高低评价决定于中国与发达国家的能源效率的比较。本文着重讨论一下中国与发达国家能源效率比较。
一、国际对比的指标体系
世界能源委员会在1995年出版的“应用高技术提供能效一文”中,把“能源效率”定义为:“减少提供同等能源服务的能源投入”,根据这个定义,衡量能源效率的指标可分为经济能源效率和物理能源效率两类。经济能源效率指标又可分为单位产值能耗和解决成本效率(效益);其中单位产值能耗是反映一个国家的综合能源效率指标,是世界各国普遍采用的一个指标。每个国家都有一次能源消耗量和相应的国内生产总值GDP),两数相除就可以得出单位GDP的能源消耗量,这就是单位产值能耗。物理能源效率,可分为物理能源效率(热效率)和单位产品能耗。中国与发达国家能源效率比较一般是指单位产值能耗,物理能源效率和单位产品能耗的比较。
二、单位产值能耗的国际比较
现在有许多人一谈到节能减排,就认为中国的能源利用效率很低,认为节能4%,“十一五”节能20%是很容易实现的。他们说:“为什么可以这么说?因为我们每一个单位GDP的能耗是欧美的5到6倍,是日本的9到11倍,我们降40%的潜力是非常大的,我们与其他国家的差距太远了。改革开放这些年,我们在很多方面已接近甚至超过国外了,如果说我们在居住条件、日常生活方面比发达国家差一些,就会感觉是耻辱,那么在能耗方面,单位能耗比欧美,日本相差简直是天壤之别,为什么还不知耻辱呢?”。说中国单位产值能耗与发达国家有那么大的差别这完全是一种误会,这里有许多不可比的因素。
关于中国单位产值能耗的国际比较在一个“能源效率和节能”的研究报告中,曾引用日本能源经济研究的《日本能源与经济统计手册》2003年版资料,对中国与美国、欧盟、日本、俄罗斯、印度、OECD国家等作过按汇率及购买力平价(PPP)两种方法计算的,以吨标煤/百万美元为单位的比较。但研究报告随即否定了这种比较。报告明确指出:单位产值能耗的国际比较是一个复杂的问题。主要问题是按汇率计算的国内生产总值的美元不能反映各国的实际情况,尤其是物价低廉的发展中国家,按购买力平价(PPP)是以一国实际购买力水平为基础,用来计算国内生产总值以美元表示的一种国际币值,计算可能比较接近实际。根据日本能源经济研究所按汇率计算的单位生产总值能耗,2000年中国每百万美元GDP 能耗为1274吨标准煤,日本仅131吨标准煤,中国是日本的9.7倍;欧盟为214吨标准煤,中国是欧盟俄6倍;世界平均为377吨标准煤,中国是世界平均的3.4倍;实际上中国产值能耗与发达国家不可能有这么大的差距。按购买力平价(PPP)计算的单位产值能耗,中国与发达国家的差距就很小,2000年中国仅比日本高20%,比发达国家(OECD)平均值甚至低8%。总的说来,中国按汇率计算的单位产值能耗被明显高估,而按PPP计算的产值能耗又可能偏低。用汇率法单位产值能耗直接进行国际比较,特别是同发达国家比较是不恰当的。用PPP法单位产值能耗进行比较,可信度也不高。世界银行在进行中国单位产值能耗的国际比较时,是把中国与条件比较接近的其他发展中国家的平均值进行比较,而不是同日本等发达国家比较,得出2000年中国汇率法单位产值能耗比非OECD国家的平均值高60%左右,1990年高1.4倍左右。(中国能源发展战略与政策研究课题组“中国能源发展战略与政策研究”经济科学出版社第339-402页)。这些研究说明单位产值能耗与国际比较是很困难的。
据国际货币基金组织最近的计算,如果按名义汇率计算中国2005年的GDP 仅为2.22万亿美元,占世界总量的5%,位列世界第四;如果按购买力平价(PPP)计算,中国2005年的GDP为9.41万亿美元,占世界总量的15.4%,位列世界第二。两种计算方法中国GDP总量相差4.2倍,相应的单位GDP产值能耗也要相差4.2倍,这可不是一个很小的差异。但是究竟哪种计量方法更能反映现实?这在学术界至今没有达成共识。如果考虑中国对世界的影响,由于这种影响是通过贸易流、资金流等以现行汇率计价的活动实现的,因此此时用汇率折算的GDP更为合理。但也有学者认为比较各经济体的GDP规模,购买力平价是正确的方法。这几年人民币汇率浮动之后,人民币不断升值,已经由过去的8.3元人民币兑换1美元,变成7.3元人民币兑换1美元,如果按汇率法来计算中国的单位产值能耗,由于汇率的变化不费吹灰之力,使中国的折美元的单位产值能耗明显降低了。所以有人认为,要使中国的单位产值能耗水平很快降下来,使中国折美元的单位产值能耗不再落后,最简单的办法是让人民币赶快升值。
单位产值能耗受许多因素影响,上面仅仅分析了其中最突出的一个因素,其他还有各国的历史发展阶段、能源结构、社会因素、自然因素、体制因素、价格因素、技术因素、政策因素等等。下面再分析几个影响较大的因素。
1.各国的历史发展阶段不同,单位产值能耗会有相当大的差别。发达国的发展经验表明,单位产值能耗相对于人均产值通常遵循一条钟形曲线,这条曲线可以被比作一座小山,为了发展经济拒绝高收入水平,每个国家的单位产值能耗有一个上升过程,达到顶峰后再逐步下降,发达国家已经完成了工业化,单位产值能耗处于下降阶段;中国和一些发展中国家还处在工业化阶段,单位产值能耗处于上升阶段;中国单位产值能耗高于发达国家是由于所处的历史发展阶段不同造成的,中国完成了工业化之后,中国的单位产值能耗也必然会下降的。当然中国在工业化阶段,尽量走新型工业化道路,尽可能降低单位产值能耗。
2.能源结构对单位产值能耗的影响。我们都知道石油、天然气的能源利用效率要大大高于煤炭。发达国家的一次能源消费都是以油、气为主的,能源利用效率高,相应地单位产值能耗低。我国是世界上少有的几个一次能源消费以煤炭为主的国家,煤炭的能源利用效率低,污染重,在同样的条件下,我国的单位产值能耗要比油、气为主的国家高一些。
3.社会因素对单位产值能耗的影响。所谓社会因素是指人口数量和素质,消费行为等。中国是世界上人口最多的国家,人口的衣食住行都要消耗能源的,人们为生活需要而消耗的能源不产生产值,因此人口多会使单位产值能耗上升。
综上所述,单位产值能耗的国际比较是一个非常复杂的问题,影响的因素很多,到目前为止还没有一种公认的国际比较办法,因此,我们不要拿一些不可靠的数据来混淆视听,把中国的能源利用效率说得很落后,把节能减排说得轻而易举,对于正确认识当前节能减排形势的严峻性是不利的。
三、物理能源效率的国际比较
当人们讲到中国的能源效率时,往往说中国能源效率比发达国家低10个百分点,甚至说:“中国的能源利用效率约为30%,日本和美国在50%以上”,中国的能源效率比日本和美国低20个百分点。所以也认为中国“十一五”规划提出的单位GDP能耗节约20%左右是很容易实现的。其实所谓中国能源效率比发达国家低10个百分点是不可靠的,而所谓中国能源效率比日美低20个百分点更是一种误解,中国的能源利用效率约为30%是能源效率,日本和美国在50%以上是终端利用效率,两者是不同性质的效率,是不可比的。
联合国欧洲经济委员会关于物理能源效率(热效率)的评价和计算方法是:能源系统总效率由三部分组成,即开采效率、中间环节效率和终端利用效率。
开采效率:是指化石燃料储量的采收效率(回采率)。
中间环节效率:包括加工转换效率和贮运效率,后者用能源输运、分配、贮存过程中的损失来衡量。
终端利用效率:即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能源量之比。
开采效率、中间环节效率和终端利用效率的乘积为能源系统总效率,中间环节效率与终端利用效率的乘积为能源效率。按照上述定义计算能源效率相当复杂,还存在许多不定的因素,需要详细的动态数据,无论是开采效率,中间环节效率或终端利用效率都难以科学的计算,举例如下:
开采效率:开采效率为何只计算回采率?未来能源消费可再生能源的消耗比重越来越大,是否要考虑可再生能源的作用和影响?从化石燃料的回采率来讲,怎么确定煤炭、石油、天然气的回采率?天然气的回采率很高,煤炭、石油的回采率低,一次能源消费中天然气消费量大的国家开采效率就高,这种效率的高低并不是决定于技术水平,而是决定于资源赋存条件,是否合适?大量进口石油、天然气的国家,石油、天然气的回采率是按出口国的回采率还是按进口国本国的回采率来计算?总之,开采效率计算中有许多不正确的因素。
中间环节效率:所谓中间环节效率,规定是指加工、转换和贮运的效率。问题是对于加工、转换、贮运损失如何定义?例如煤矿、石油、天然气和电力的自用煤、自用油、自用气、自用电都作了计算,那么这些能源企业使用了非自己生产的能源,如煤矿用的油、气、电力是否也要计入;再说输电损失,应当是发电厂供电量减去终端用户获得的电量计算,而现在电力行业的输电损失没有计入到售用户(包括大用户和供电公司)购电后的输配电损失。另外,中间环节的损失对于进口能源的国家没有或减少了煤矿、气田的损失,靠进口电力过日子的国家没有或减少了电厂的损失,中间环节的损失大大减少,并不能说明他们的节能工作搞得好。从中间环节损失和能耗的计算来看,损失最大的是发电和电厂供热损失,发电、供热用能占一次能源的比重越大,中间环节的损失和能耗就越大,中间环节效率越低,发电、供热实用的能源中煤炭的比重越大,中间环节的损失和能耗就越大,中间环节效率就越低;发电、供热使用的能源中煤炭的比重越大,中间环节的损失和能耗就越大,中间环节效率就越低;热电联产搞得越多,比热电分产的中间环节的损失和能源就越大,中间环节的效率就越低。这种关于能源效率的计算方法违背了电气化可以节能;电力工业最能干净利用煤炭,煤炭要尽可能让电力工业转化为电力使用;以及发展热电联产,冷热电联产可以节约能源的原理的。
终端利用效率:即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能源量之比。这里的有用能与开始时输入的能源量都是很难确定的,而且终端的能源用户数量很多,没有深入的调查和统计资料,是难以精确计算的。
由于物理能源效率计算存在种种问题,所以国际上很少计算并公布物理能源效率。在这种情况下,是无法得出中国与世界先进国家在能源效率上的确切差距的。
那么所谓中国能源效率比世界先进国家低10个百分点或20个百分点是从哪里来的呢?
一个是“中国能源发展战略与政策研究”中的“能源效率节能”,其计算结果如下表所示:
表1 1980-2000年中国实物能源效率
年份
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1980
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1989
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1997
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2000
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ECE地区90年代初预计
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1.开采效率
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-
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31.1
|
33.0
|
33.5
|
59-71
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2.中间环节效率
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74.0
|
72.4
|
68.8
|
67.8
|
67-75
|
3.终端利用效率
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|
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农业
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27.7
|
28.0
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30.5
|
32.0
|
33-36
|
工业
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38.7
|
40.5
|
46.3
|
49.6
|
65
|
交通运输
|
21.2
|
25.4
|
28.9
|
28.1
|
25-30
|
民用和商业
|
29.1
|
42.5
|
54.8
|
66.2
|
50-65
|
合计
|
34.4
|
38.7
|
45.3
|
49.2
|
51-55
|
4.能源效率(2*3)
|
25.9
|
28.0
|
31.2
|
33.4
|
34-41
|
5.能源系统总效率(1*4)
|
|
8.7
|
10.3
|
11.2
|
20-30
|
注:(1)中间环节是能源加工、转换和贮运;
(2)工业包括建筑业,民用和商业包括其他部门;
(3)ECE为联合国欧洲经济委员会,ECE地区包括西欧、东欧和前苏联。
这一计算结果的结论是:“我国目前(2000年)能源效率约为33%,比世界先进水平低10个百分点左右。我国能源系统总效率很低,只有11.2%,也就是说,能源可采储量变成终端有用能的只有1/10,约90%的能源在开采、加工转换、贮运和终端利用过程中损失和浪费掉了。需要指出的是:目前我国农村仍大量使用生物质能,2000年消费量达2.2亿吨标准煤。加上这部分能源,全国能源利用效率比以上计算结果降低3.5个百分点,降到30%左右。从这个计算中得出能源效率低10个百分点,能源系统总效率低20个百分点。
这一研究也分析了中国当时能源效率低的主要原因:①一次能源和终端能源消费结构以能效较低的煤炭为主。(注:由于以煤炭为主,开采效率比ECE地区低了一半,这是个重要原因)。②能效较低的乡镇工业迅速发展,部分抵消了大中型企业能效的提高。③产业结构的变化。终端利用效率相对较低的交通运输的比重明显上升,而终端利用效率较高的工业部门的比重下降。
从上述的计算比较来看,中国的有关能效的计算是粗略的,而ECE的资料更粗,是90年代初期的预计资料,而且是一个范围,并未明确先进水平。特别是能效与时间有很大关系,ECE90年代初的预计资料是不能与中国2000年的数字比较的。再从比较来看,开采效率的差距最大,而中间环节效率和终端利用效率差距相对要小,西欧、东欧和前苏联都是以油气为主的国家,与中国以煤炭为主是不可比的,象中国开采效率低下,以及其他几次指标的低下都与以煤炭为主有极大关系,不能全怪中国的产业结构重型化和技术落后。从这里得不出中国能源效率比世界先进水平低10个~20个百分点的结论。
另一个是《节能与环保》杂志社出版的《节能手册2006》,按照国际通行的能源效率以及能源平衡表定义和计算方法,计算得出的中国的物理能源效率见表2.在这个计算中,没有相应地列出世界先进水平,却说中国目前(至少应该是表上最后一栏所列举的2005年)的能源效率比国际水平低8个百分点左右,这个结论比上一个结论更为牵强了。
表2 中国物理能源效率
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1989
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1997
|
2000
|
2002
|
2004
|
2005
|
1.开采效率
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31.1
|
33.0
|
33.5
|
33.3
|
35.4
|
35.8
|
2.中间环节效率
|
72.4
|
68.8
|
67.8
|
67.3
|
68.6
|
69.6
|
3.终端利用效率
|
|
|
|
|
|
|
农业
|
28.0
|
30.5
|
32.0
|
32.0
|
33.0
|
33.0
|
工业
|
40.5
|
46.3
|
49.6
|
49.0
|
53.4
|
53.4
|
交通运输
|
25.4
|
28.9
|
28.1
|
28.0
|
28.1
|
28.6
|
民用和商业
|
42.5
|
54.8
|
66.2
|
68.1
|
70.8
|
71.5
|
合计
|
38.7
|
45.3
|
49.2
|
49.6
|
52.1
|
52.2
|
4.能源效率(2*3)
|
28.0
|
31.2
|
33.4
|
33.4
|
35.7
|
36.3
|
5.能源系统总效率(1*4)
|
8.7
|
10.3
|
11.2
|
11.1
|
12.6
|
13.0
|
注:1.中间环节是能源加工,转换和储运。
2.工业包括建筑业,民用和商业包括其他部门。
来源:根据国际通行的能源效率和能源平衡准则计算得出。
手册的结论是:“1989-2005年,中国物理能源效率提高8.3个百分点,其中,中间环节效率下降2.8个百分点,主要是由于一次能源转换成电力的比例上升;终端能源利用效率提高13.5个百分点,主要归因于高耗能工业推广新工艺、新技术、以及民用和商业部门高效优质能源(电力、燃气、热力等)所占比例大幅上升。总的说来,近15年来,中国物理能源效率明显提高,但提高幅度低于节能率(单位产值能耗下降率)。中国目前的能源效率比国际先进水平低8个百分点左右。中国能源系统的总效率很低,只有13%。也就是说,近90%的能源在开采、加工、转换的过程中损失和浪费掉了。需要指出的是:目前我国农村仍大量使用生物质能,2005年消费量达295.6mtce。加上这部分能源,全国能源效率比以上计算结果降低约3.5个百分点。
从这个计算来看,存在以下问题:
1. 没有世界先进水平的数据,就得不出中国目前能源效率比国际先进水平低8个百分点左右的结论。特别是目前国际上很少,计算并公布能源效率数据的情况下,根本不存在作这类指标国际比较的基础。
2.中国开采效率低,对能源系统总效率的影响很大,中国在最近几年中大力关停小煤矿,增加天然气的产量,照理讲中国开采效率应当有明显提高,为什么中国开采效率没有明显提高?
3.中国中间环节效率低下主要是受一次能源转换成电力的比例上升,为何1989年至2002年中间环节效率是下降的,而2002年以后中国电力工业发展很快,特别是煤电比重在上升,为何2004年和2005年中间环节效率不降反而上升?
4.终端利用效率的提高的动力在何处?计算认为一是高耗能工业的能源利用效率提高,二是民用和商业高效用能部门的能源利用效率和比重提高等两个原因。这么说来能源效率的提高与单位GDP能耗下降之间是相互矛盾的,前者要求增加高耗能工业和民用能源的比例,而后者则要求减少高耗能产业和民用能源的能耗。那么我国目前控制高耗能产业的发展速度是否会影响终端利用效率的提高?终端利用效率提高的动力究竟在何处?
5.中国能源系统总效率为何变化不大,2005年是比2000年提高31.8个百分点,2000年与20005年都是有近90%的能源在开采、加工、转换中损失和浪费掉了,我们是否应当更多的关注提高能源系统的总效率。
6. 中国还存在一个农村利用生物质能做饭和采暖的问题,不是利用生物质能不好,而是传统利用生物质能影响农村妇女和儿童的身体健康,造成生物质能的过量采伐,破坏水土资源的问题。中国是世界上传统生物质利用的数量最大,利用人口最大的国家,在社会主义新农村建设中必然要解决传统利用生物质能的问题。2004年国际能源署(IEA)主张在一次能源消费量中计入传统生物质能利用量,这一点对于中国来说特别重要,两次计算都说计入传统生物质能利用量会使能源效率下降3.5个百分点,对能源效率有相当大的影响。
四、单位产品能耗的国际比较
当人们讲到中国的能耗时,往往说中国的单位产品能耗高47%或40%,且不作任何说明,似乎中国所有的工业部门的生产都很落后。其实这是一个很大的误解,一是原来的研究成果上说的是指耗能大的8个工业部门的产品能耗指标平均数与国际先进水平比较的结果,并不是指中国所有用能部门的能耗;二是即使是8个工业部门的能耗指标,也有许多不可比的因素,有些指标看起来中国的指标高,实际上中国并不落后,却是世界先进水平。这里看列举两个研究成果来说明这个问题。
一个是“中国能源发展战略与政策研究”中的“能源效率和节能”,其研究结论是:2000年,8个行业(石化、电力、钢铁、有色金属、建材、化工、轻工、纺织)的产品能耗指标平均比国际先进水平高47%,多用能源1.7亿吨标准煤。这8个行业的能源消费量占工业部门能源总消耗量的73%。由此推算,工业部门大约多用能源2.3亿吨标准煤。……需要指出的是:一个国家的产品能耗水平是由许多因素决定的,其中有些因素是不可比的,有些是各国特定条件决定的,是很难甚至无法改变的。因此,不能根据简单的国内外对比,来推算节能的潜力。
另一个是《节能与环保》杂志社出版的《节能手册2006》,这次新研究结论是:2004年7个行业(与上面比少了纺织业)的16种产品的能耗指标平均比国际先进水平高40%,多用能源2.64亿吨标准煤,除电力外,6个行业的能源消费占制造业终端能源总消费量的80%,(注:这些数字的口径与上面的口径是不同的,究竟是47%高,还是40%高,是很难比较的)。这项研究专门列举了若干能耗高的因素的对比。
1. 中国工业部门小型企业数量多,占产量比重大,是影响最大的因素。中国中小型工业企业的产品单耗比大型企业高30%~60%。
2. 中国能源结构以煤为主,影响也很大。中国一次能源消费中煤占68%,而OECD只占20.5%;中国终端能源消费中煤占37.3%,而OECD只占3.5%;中国合成氨原料中煤占65%,而日本是100%的天然气,煤制合成氨的单位能耗比天然气要高出60%。
3. 中国装备的技术水平地,要多消耗能源,如中小电动机运行效率,中国为87%,美国是92%。
4.中国先进生产工艺尚不普及,如水泥生产中窑外分解窑技术的产量,中国只占40%,日本占98%,仅此项技术的热耗仅为湿法窑的60%。
5.中国的能源质量差,如炼焦精煤平均灰分,中国为9.92%,而美国仅7%;发电用煤平均灰分,中国为26%,美国仅为10.3%,生铁产量看增加2.7%。
6.中国资源再生比重低,要多消耗能源。废钢占粗钢产量的比重,中国只占1/4,世界平均为43%,与铁矿石制铁炼钢相比可节能58%;再生铝比原生铝节能92%~96%;废 占造纸原料比重,中国只占1/3,日本为60.3%,废 再生能耗比用木材造纸少80%。
在这些因素中,如能源结构、能源质量差、资源再生比重低等都是由中国特定条件决定的,是很难甚至无法改变的,所以中国的单位产品能耗、能源效率比世界先进国家水平高一些并无不合理,也不是可耻的事。为了降低单位产品能耗,我们应当在提高中小企业装备的技术水平,普及先进的生产工艺技术,提高能源产品质量上下功夫。
五、 中国电力工艺能耗的国际比较
当前国际舆论总认为中国的能源利用效率很低,能源浪费严重。国内一些专家在研究能源效率时,总认为中国电力工业的能源转换效率不高,有的认为中国火电供电煤耗比世界先进水平高80克标准煤、70克标准煤或50克标准煤等等,同时认为中国的厂用电率、线损率也都比世界先进水平高。
中国的电力工业装备基本上都是在改革开发以后20多年中发展起来的,特别是最近5~10年发展速度加快了。中国在1978年全国装机容量只有5700多万千瓦,到2006年已经增加到6.22亿千瓦,增加了十倍多,所以中国电力工业,无论是发电、输电、配电都是新的,有许多世界一流的工程,把中国电力工业看成是落后的,浪费能源的是没有道理的。
中国视日本为电力工业最先进的国家,在中国和日本的比较中有一个非常奇怪的现象。中国人自己与日本人比较的结果认为中国远远落后于日本,而日本人与中国比较的结果是中国与日本相差无几,都是世界上热效率最高的国家。
中国人的比较:中国能源综合发展战略与政策研究中,用火电厂供电煤耗比较,1990年中国平均供电煤耗为427克标准煤/千瓦时,世界先进为322克标准煤(日本),差距为95克标准煤,+28.6%;2000年中国平均供电煤耗为392克标准煤/千瓦时,世界先进为316克标准煤/千瓦时(日本),差距为76克标准煤,+24.1%;《节能手册2006》中,2005年中国平均供电煤耗为370克标准煤/千瓦时,世界先进为312克标准煤/千瓦时(日本),差距为58克标准煤,+18.6%。总之,中国火电厂供电煤耗还有相当大的差距。
日本人的比较:日本海外协力调查会编印的《2004年海外电气事业统计》显示,中国是世界上电力工业热效率提高得最快的国家,中国在1992年到2002年的10年间,火力发电厂的热效率从34.85%提高到40.36%,提高了5.51个百分点;韩国从36.7%提高到40.0%,提高了3.3个百分点;美国从32.5%提高到33.1%,只提高了0.6个百分点,中国在10年间火力发电的热效率提高最快的国家。
中国2002年火力发电厂热效率在世界上也是名列前茅的。世界上拥有装机容量最多的十几个国家2002年火力发电厂热效率统计中,日本最高为41.0%,中国居第二位为40.36%,其他国家依次为韩国40%,意大利39.8%,俄罗斯36.5%,美国36.1%,澳大利亚33.4%,美国33.1%,加拿大32.1%。从日本海外协力调查会的统计看,2002年中国只比电力工业热效率最高的日本低0.64个百分点,而比其他国家都高得多,如比俄罗斯和美国高4个百分点,比美国、加拿大分别高7个和8个百分点。
据日本海外电力调出会《2006年海外电气事业统计》来看,2004年火力发电厂热效率日本40.9%居第一,韩国40.7%居第二,意大利40.5%居第三,中国40.2%居第四,德国40.1%居第五,其余美国、俄国、加拿大、英国等都在40%以下。考虑中国2005年、2006年投产的超临界、超超临界的火电大机组数量更多,火力发电厂热效率会有更加显著的提高;特别是“十一五”期间将关停7000万千瓦左右的小煤电、小油电,实行节能、环保、经济调度,火力发电厂的热效率会有跨越式的发展。如我国统计2005年火力发电总效率已达到40.9%,与2004年日本的效率相等。
为什么中国和日本比较火力发电厂煤耗或热效率会有这么大的差距?主要原因是统计口径不同,我国电力工业统计中热效率有电厂热效率、电厂供热效率和电厂能源转换总效率,而火力发电厂煤耗有发电煤耗和供电煤耗;电厂热效率与发电煤耗是一致的,电厂能源转换总效率包括发电和供电两个方面的效率,由于电厂供热效率比发电厂热效率高,所以电厂能源转换总效率要比电厂热效率高。中国在与日本比较时,拿中国的供电煤耗与日本的电厂发电供热的平均煤耗比较,所以显得中国供电煤耗大大偏高。而日本方面比较是拿中国的电厂能源转换总效率与日本的电厂能源转换总效率进行比较的,显得中国的热效率与日本十分相近。2002年中国的三个热效率分别为35.12%、84.28%和40.36%;2004年中国的三个热效率分别为35.42%、84.84%和40.18%;2005年相应为35.19%,86.46%和40.9%。应当说日本海外电力调查会比较方法是准确的。
其实中国和日本火力发电的热效率和煤耗不具有可比性,因为中国火力发电厂消耗的化石能源是煤炭,2000年中国火力发电厂消耗的燃料是以油气为主的,2000年日本火力发电消耗的燃料中,油气只占4.0%;而日本火力发电厂消耗的燃料是以油气为主的,2000年日本火力发电消耗的燃料中,油气占61.2%,煤炭只占38.8%。因为煤炭转换效率低,一般只能达到30%~40%,而油气发电效率可达50%~60%,所以日本火力发电厂热效率比中国高是必然的,近年来中国火力发电厂的热效率与日本接近的原因在于中国燃煤电厂技术先进、热效率高,还有中国的热电联产搞得好,提高了电厂能源转换总效率。中国的燃煤电厂热效率能够接近日本油气为主的热效率,充分说明中国燃煤火力发电是非常先进的。或者说正确的比较方法应当是,中国燃煤电厂的平均热效率与任何发达国家的燃煤电厂平均热效率比较才是合理的,问题是发达国家没有这样的统计数字。
至于厂用电率的比较也有同样的问题,燃煤电厂要输煤、磨煤、燃煤电厂的烟气要有电除尘和脱硫装置,厂用电的耗费量较大,厂用电率较高;而油气电厂就不存在输煤、磨煤、除尘、脱硫等装置,厂用电的消耗量小,相应的厂用电率较低。
综上所述,我们可以得出结论:中国火力发电厂的效率并不低,中国电力工业的能效是高的,是达到了世界先进水平的。
电力行业节能与单位产值能耗究竟有一个什么样的关系,也是一个值得研究的问题。2006年媒体公布的节能情况是2006年上半年我国单位国民生产总值能耗比2005年同期上升0.8%,电力行业也上升了0.8%;2006年全年我国单位总值能耗比2005年下降1.23%,电力行业是上升还是下降没有讲。这里有一个问题,电力行业的单位产值能耗的上升和下降究竟怎么计算,照理讲按电力产值计算,产值应当按不变价格,能耗按可比能耗,电力行业的能耗有三项:发电煤耗、厂用电和线损,如果用供电煤耗,那么只有两项:即供电煤耗和线损。2006年上半年,全国火电厂供电煤耗每千瓦时下降6克标准煤,全国线路损失率下降0.22个百分点,两个指标都有下降,照理讲电力行业的产值能耗应当是下降的,怎么反而是上升0.8%?至于电力行业产值能耗下降,对于单位国内产值能耗下降起什么作用就变得复杂了,这里涉及电力的使用效率问题,2006年国内生产总值增长10.5%,全社会用电量增长14%,电力弹性系数为1.33,也就是说万元产值的耗电量是上升的,如果电力行业的节能率小于产值电耗的上升,那么产值耗电量上升,造成万元产值耗电的能源消耗上升;但是多用了电力,说明电力替代了其他能源,如果由于多用电能节省更多的其他能源,那么多用电会使万元产值能耗下降,所以万元产值电耗上升对于国内生产总值能耗的影响还是要看总的能源消耗量是上升还是下降。所以从万元产值耗电量的上升还是下降,万元产值耗电量折算成能源的上升还是下降都不能说明单位产值能耗的升降的。
电力行业节能降耗对于全国节能减排究竟有多大的作用?国家把电力行业作为节能减排的重点行业,希望通过“上大压小”关停小煤电、小油电,通过节能、环保、经济调度能承担较多的节能减排任务。但是从实现情况看,电力行业对节能的作用不是很大,据南方电网有限公司总经理赵建国的计算,广东省2005年电力消耗的能源占能源总消耗的50.1%,单位供电煤耗333克标准煤/千瓦时,到2010年下降为305克标准煤/千瓦时,应当说这个降幅是很大的,(2005年全国火电供电煤耗是370克标准煤/千瓦时,“十一五”能源发展规划2010下降到355克标准煤/千瓦时),2010年电力弹性系数仅为0.93~1.03,(2006年全国电力弹性系数为1.33),按此计算电力只能使产值能耗下降3.5%~5.7%,(完成“十一五”节能目标电力工业潜力巨大,中国能源杂志2007年4期)。这是由于中国电力行业的能耗指标相当先进,节能潜力并不很大,而且为了节能要付出高昂的代价。
六、结语
从上面的分析可以看到,中国与发达国家关于能源效率的比较是非常困难的,单位产值能耗、能源效率的比较是关于能源效率最全面的比较,特别是物理能源效率中能源系统总效率的比较,不仅考虑了实际消耗的能源,还考虑了开采效率,涉及面更宽;但单位产品能耗的国际比较只涉及8个或7个能耗大的工业部门,未涉及一产、二产和居民生活用能涉及的面很窄。关于中国与国际比较的研究报告中,对于这三种比较存在的问题都有相当详细的分析和说明,可是在最近几年在引用有关资料时,存在严重的断章取义和曲解,渲染成中国能源利用效率大大落后于世界先进国家水平,以至于认为中国要实现单位产值能耗下降20%作用是轻而易举的事。本文的分析只是想说明,中国自改革开放以来的20多年中,从国外引进了许多先进设备和技术,使我国的能源利用效率有了很大的提高,中国目前的能源利用效率虽然不是世界最先进的,但不是非常落后的,我们要完成节能减排任务还是非常艰巨的,节能的形势是非常严峻的,只要我们按照党中央、国务院的指示去做,做到认识到位、责任明确、措施配套、政策完善、投入落实、协调得力、是可以完成的。
[作者:朱成章]
[来源:《能源思考》2007年6月 中国科学技术信息研究所加工整理]