我国能源结构及电力供需简析

王 丽，蔡春霞，王忠臣,何 磊，孙汉坤，王连军，尤 扬，施霞珍，梅 硕

（北京国寰天地环境技术发展中心有限公司，北京100029）

我国拥有较为丰富多样的资源能源，其中煤炭资源较为丰富，保有量超过10 000亿t，剩余探明可采储量约占世界的13%，油气资源较为短缺，石油年产量约为1.6亿t，预计可采储量为118～158亿t，开采年限仅为几十年[1]，新能源和可再生能源（水电、太阳能、生物质能、风能、地热、海洋能）潜力巨大[2]，亟待开发。

煤炭作为能源结构的主体决定了电力的发展模式在很长一段时间仍将以煤电为主，电力发展受能源供应牵制明显。我国能源分布北多南少，西富东贫，经济发达、人口集中的沿海地区缺少化石能源，东南沿海城市越加强劲的电力需求和煤炭资源匮乏的供需矛盾使得西煤东输、西电东送成为能源和电力的主要流动方向。

1 全国能源结构及供需分析

1.1 能源生产结构

1990～2010年中国能源生产总量和构成如表1。

表1 1990-2010年中国能源生产总量和构成[3]

从表1可以看出，近20年来，我国能源生产大体可以分为三个阶段：第一阶段是1997年以前，能源生产处于缓慢增长阶段；第二阶段是1998～2001年，经济增长相对平缓，能源生产总量出现较大波动，能源增速放缓；第三阶段是2001年以来，我国能源供给能力明显增强，2010年我国能源产量是2001年的2.06倍，能源产量实现翻番。

20世纪50年代末至60年代初我国煤炭占能源生产总量的比重一直在90%以上，此后逐年下降，从2003年开始维持在75%左右，虽然1999和2001年其比重下降至68%，但近几年煤炭占能源生产总量的比例又呈逐步回升态势，至2010年达到76.5%；原油生产比例正逐步下降，已由1990年的19%下降至2010年的9.8%；天然气和水电生产所占比重正不断上升，这说明我国的能源结构在向清洁能源方向发展，但变化十分缓慢。

可以看出，我国能源生产长期以煤炭为主，虽然目前正在加紧开发和利用可再生能源和新能源，但是预计“十二五”期间煤炭仍将是我国最大的能源资源。

1.2 能源消费结构

1990～2010年中国能源消费总量和构成如表2。

表2 1990-2010年中国能源消费总量和构成[3]

从表2中可以看出，我国近20年能源消费总量呈上升趋势，消费结构一直以煤炭为主，煤炭消费比例保持在2/3以上。2010年我国能源消费总量32.49亿t标准煤，同比增长5.97%。其中，煤炭消费量22.96亿t，增长6.35%。我国能源生产形成的以煤炭为主的生产体系，决定了其消费体系也必然长期以煤炭为主。

近年来，我国能源生产和消费总量均快速增长，但消费量大于生产量，供需出现缺口，并呈逐渐增大的趋势。其中原煤生产比例保持稳定略有增长，由于总量的快速增长，原煤的生产和消费量增幅也较大。相比较而言，原油生产比例逐年下降，但消费比例保持稳定，并且原油的消费水平始终高于原油的生产水平，因此缺口逐年增大。

我国能源的供需结构不平衡，其中，原煤自给率基本保持稳定，产消差在平衡水平上下波动；随着原油消费量的持续升高，原油产消差不断上升，自给率下降较快，进口依赖不断加大。

1.3 资源能源分布

全国各种能源资源在地域分布上都具有不同程度的不平衡性，主要有以下特点：

煤炭资源主要赋存在华北、西北地区。昆仑-秦岭-大别山一线以北的北方省区煤炭资源量之和占全国总量的93.08%；中国水能资源70%集中在西南地区，中南和西北为次，华北、东北和华东地区所占比例很小；石油、天然气资源主要赋存在东、中、西部地区和海域。

中国主要的能源消费地区集中在东南沿海经济发达地区，资源赋存与能源消费的地域矛盾，形成了现在大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送的能源流向格局。

2全国电力供需现状分析

2.1电力生产结构

2.1.1电源结构

到2010年底，全国发电装机总容量达到96 219万kW，其中火电占总容量73.44%；水电（含抽水蓄能电站）占总容量22.18%；核电约占总容量的1.12%；并网风电约占总容量的3.23%[3]。2010年全国电力装机结构比例如图1所示。

图1 2010年全国电力装机结构比例(设备装机容量)

2.1.2 发电结构

根据2010年中电联统计数据，2010年，全国全口径发电量42280亿kWh。其中，火电占全口径发电量的80.76%，比上年下降1.05个百分点；水电占全口径发电量的16.23%，比上年提高0.70个百分点；核电占全口径发电量的1.82%，比上年下降0.09个百分点；风电占全口径发电量的1.18%，比上年提高0.43个百分点。“十一五”期间，火电发电量所占比重从2005年的81.83%上升到2007年的83.34%后下降到2010年的80.76%；风电发电量所占比重从2005年的0.07%上升到2010年的1.18%[3]，带动水电、核电和风电等清洁能源发电量比重明显提升[4]。2010年全国发电结构比例如图2所示。

2.1.3电网现状

目前，我国电网已基本实现全国互联，东北～华北通过高岭背靠背工程实现异步联网，华北～华中通过1000kV交流联网，形成了华北～华中大同步电网；华中电网与华东电网通过葛洲坝～南桥、龙泉～政平和宜都～华新直流工程实现异步联网；华中电网和南方电网通过三峡～广东直流实现异步联网；西北与华中电网通过灵宝直流背靠背工程实现异步联网。全国形成东北、华北～华中、华东、西北、南方五个主要同步电网。

图2 2010年全国发电结构比例（发电量）

2.2电力消费结构

2.2.1用电结构

随着我国宏观调控政策的不断实施，国民经济将保持一个较高的增长水平，电力需求也将继续保持一定的增长。2010年，第一产业用电量984亿kWh，占全社会用电量的2.35%，“十一五”期间年均增长5.44%；第二产业受国家宏观调控政策影响显著，用电增速下降幅度较大，是全社会用电量下半年增速回落的最主要动力，全年用电量31318亿kWh，占全社会用电量的74.7%，“十一五”期间年均增长10.91%；第三产业及城乡居民生活用电量总体保持稳定增长，但受天气影响明显，全年用电量分别为4497亿kWh和5125亿kWh，分别占全社会用电量的10.73%和12.22%，"十一五"期间年均分别增长12.25%和12.65%。与2005年比较，第二产业用电比重略有下降，第三产业与城乡居民生活用电比重有所上升。2010年全国电力消费结构如图3所示。

图3 2010年全国电力消费结构（用电量）

2.2.2电力消费弹性系数

2001～20010年全国电力消费弹性系数如图4所示。

图4 2001~2010年全国电力消费弹性系数

从图4可以看出，2001～2007年全国电力消费总量增长均大于经济增长速度，2008年电力消费总量增速放缓并低于经济增长速度，2009年由于工业用电回升大，电力弹性系数有所回升，2010年电力消费弹性系数回升至1.27，电力消费需求旺盛。

3 我国能源结构和电力供需存在的主要问题

3.1我国能源生产和消费结构单一

以煤炭为主的资源能源赋存特点决定了中国以煤炭为主的能源生产与消费结构。

3.2 能源运输成本高

能源赋存与消费需求的地域差，形成了现在大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送的能源流向格局。

3.3电力供需矛盾突出

随着经济的不断发展，对电力的需求压力日益显著，电力生产量和需求量的矛盾凸显。

3.4 发电能源资源制约日趋严重，加快优化煤电发展

由于中国电力结构主要以火电为主，电力发展和煤炭产量息息相关，煤炭的生产能力成为制约中国电力发展的重要因素。根据我国能源资源特点，以煤炭为主体、电力为中心的能源结构在未来相当长的历史时期内还无法改变。燃煤机组的发电量占我国总发电量的比例大体为80%。要大幅降低燃煤发电的比例在较长的时间内是很困难的。基于此特点，我国电力结构的调整，在加大水电、核电和其他可再生能源比重的同时，更应当关注煤电的优化发展。

3.5电力输送压力大

由于电力生产和消费地域的分布差异，造成了电能的大规模、长距离输送。我国发电能源资源的分布和用电负荷的分布极不均衡。一方面，80%的水能资源分布在西部地区，煤炭资源保有储量的76%分布在新疆、内蒙古、山西、陕西等北部地区，陆地风能主要集中在西北、东北、华北北部等地区；另一方面，东部沿海和京广铁路沿线以东地区经济发达，用电负荷约占全国的三分之二，发电能源资源却严重不足。能源资源与能源需求呈逆向分布，决定了能源和电力跨区域大规模流动的必然性。

3.6电力产业发展带来环境问题

煤炭作为我国电能生产的主要燃料来源，燃煤电厂排放的SO2等大气污染物及其对大气环境的影响尤为引起关注。2010年全国工业企业排放SO2总量1705.45万t，其中电力、热力生产供应企业排放SO2899.79万t[3]，占全部行业的 52.76%，贡献比例超过50%。

4 能源结构与电力供需发展建议

4.1 优化能源结构

优化现有能源结构主要可以通过两种方式改变能源结构，减少环境代价：

（1）改变以煤为主的能源结构；

（2）在以煤为主的能源消费方式上，发展多元化的能源供应，尤其是可再生能源和新型清洁能源的利用。

4.2优化电力发展模式

根据能源优化发展的思路，电力结构优化旨在改变原有以煤电为主要燃料能源的发电模式，加大水电、核电和其他可再生能源发电的比重。优化电源结构的同时，优化煤电技术管理，提高煤电燃烧效率，加强环境污染排放控制，在解决能源供需矛盾的同时，减少燃煤发电对环境的影响。

5结论

根据我国能源资源特点，以煤炭为主体、电力为中心的能源结构在未来一段时期内还无法改变。在能源与电力供需问题中，能源结构问题无疑处于核心地位，作为电力生产的主要燃料来源，煤炭的供应成为了电力发展的制约因素，能源和电力的的供需矛盾在很长一段时间内都将存在，能源资源与能源需求呈逆向分布，决定了能源和电力跨区域大规模流动的必然性。同时，煤炭在终端能源消费中所占比例过大引发的能源效率低下和一系列环境问题也越来越受到重视。基于此点，我国能源结构优化迫在眉睫，应鼓励新能源、可再生能源和清洁能源发展，电力结构的调整在加大水电、核电和其他可再生能源比重的同时，更应当关注煤电的优化发展。

[1]邹璇.能源结构优化与经济增长[J]，经济问题探索，2010，（7）：33.

[2]王庆一.中国能源资源状况评析（上）[R]，节能与环保，2008，（5）：12.

[3]《2011年中国统计年鉴》[M].中国统计出版社，2011.

[4]倪维斗，我国的能源问题与对策[J].宁波大学学报（人文科学版），2009(1):5-8.

[5]董维武编译.世界煤炭生产与消费趋势[J].中国煤炭，2006(12):76-78.

[6]付融冰.中国能源的现状[J].能源环境保护，2005(1):8-12.

[7]曹新.中国能源结构调整探讨[J].中国国情国力，2009(4):13-15.