G7能源分析及其对高校相关专业的启示

田晓庆 潘玉鹏 张盾 彭玉鑫

摘要：首先对我国近年来装机容量变化进行了一定的研究，接着，分别以七国集团中各个国家总装机量为研究对象，依次分析了1960年以来各个国家可再生能源装机量的变化趋势及其在全国总能源中所占比，结果表明：水电产量各国均呈现下降趋势，非水电的可再生能源均呈现增长趋势，特别是2010年后各国的增幅较大。同时针对装机容量变化较大的几个国家可再生能源装机容量进行了较细致的研究，据此结合当前形势为我国高校相关专业发展提供一定的依据。

关键词：G7；传统能源；核电；可再生能源

中图分类号：TK0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）43-0103-03

一、引言

能源和环境问题关系到各个国家生存和发展的重大战略问题[1-3]。虽然当前世界能源供求关系发生了较大变化，但是据世界能源委员会（WEC）统计，全球的主要能源仍然来源于化石能源，并且随着全球经济和社会发展，能源的使用量均呈现一定的增长，由此带来的化石能源危机和环境问题日益突出[4]。据国家能源据统计，我国电力主要来源仍然是传统的火力发电（占65.4%），其次是水电（23%）、风电（7%）和光伏发电（0.8%）[5]。除此之外，我国作为世界第二大能源消费国，能源消费和供应不足的矛盾也日益突出。据此，结合我国能源发展状况，依据世界银行2017年公布的，1963年以来七国集团（G-7 Summit）可再生能源发展进行一系列的分析和总结，进而，提出我国可再生能源及高校相关专业发展的几点建议。

二、我国能源变化情况

近年来，我国可再生能源发电技术迅猛提升，可再生能源的利用和开发规模都有较大的提高，具体如下表（表1）。

从上表中可以看出：过去七年中我国能源结构发生了较大的变化，主要表现为风电和太阳能发电占总发电量的比重，由2010年的3.08%提升到了2016年的13.73%；水电和核电的总发电量基本持平。尽管如此，我国可再生能源（非水电）所占的比例仍然略低于G7，核电所占的比例则远远低于这些国家的水平（美国20%，英国22.9%）。

三、总发电量和传统能源发电量的变化

2010年至今，我国总装机量如下图（图1）所示。从图上可以看出近7年来我国总装机量仍然呈线性上升，总的装机量与年份之间可以形成如下函数关系：

所以估计未来20年内，我国要再修建4个三峡，20个大亚湾核电站和400多个大型火电站，才能满足我国经济和社会可持续发展的电力需求。据加拿大统计局统计数据显示：2015年全球共发电24，345TWh，其中我国所占比例最高（24%），美国占18%是第二大国，俄罗斯和日本以4%的总发电量并列第四大国，德国和加拿大总发电量（3%）并列居于世界第六大国。从电力出口总量上看，德国以12%位居世界之首，其次分别是法国（10%）、加拿大（9%），我国的电力输出几乎是空白。过去55年中，G7国家传统的非可再生能源的发电量也发生了重大变化，特别是法国传统能源所占的比重在上世纪80年代出现了断崖式的下降模式，由70年的接近70%下降到了10%左右，这与其迅猛发展核电有不可分割的关系。进入新世纪以后，除日本外其余各个国家传统能源所占的比例均有所下降。而G7中加拿大传统能源发电量一直都处在20%附近。对比我国2010年以后传统能源所占比，可见我国传统能源发电量所占百分比基本与G7国家相持平。

四、新型能源发展状况

1.水电发展情况。上世纪中后期水力发电行业达到了最繁荣的时期，法国和意大利水利发电总量都占据全国总发电量的80%以上，但是上世纪后期水电行业都有断崖式的下跌，具体表现为：除法国外其他各国均降至30%以内。此外，G7中英国的水电在总电量中所占的比基本持平（2%左右）。对比我国水电的发电状况，可以发现我国水电的发电量远远高于G7，其所占的比例也达到了G7的平均水平。

2.除水电外可再生能源状况。近年来，随着国际能源政策和技术的提升，各个国家除水电外的其余几种可再生能源均呈现出上升趋势，特别是近10年德国、意大利和英国，除水电外的可再生能源基本呈现指数式增加，可再生能源的总发电量也达到了总电量的25%甚至更多。其余五个国家2015年，非水电可再生能源发电量所占百分比也都超过了5%。我国非水电可再生能源发电總量截止2015年已超过10%，达到了G7国家的总体水平。

3.核电发展状况。近年来在气候变化等环境影响的推动下，核电因其清洁、高效、低碳、经济等特性，世界各国纷纷投入核电的开发和利用之中。我国的核电机组建设速度远低于核电的规划速度，特别是受福岛核事故的影响，我国核电装备和工程问题纷纷延后。进入本世纪10年代后，核电在总装机容量的占比逐年提升（2016年达2.04%）。G7诸国核电占总装机容量的在过去三十几年的发展变化如图5所示。从该图中可以看出：法国核电占总装机容量较高（1986年后70%以上），除意大利外其余诸国的核电占总装机容量基本维持在15%-20%。这些国家都远远高于我国核电所占比。

五、能源相关专业设置探索

能源类专业主要培养具备热能工程、流体力学、动力机械、动力工程等方面的基础，能在相关部门从事动力机械（如：流体机械、水力机械等）相关的动力工程（如火电厂工程、水电动力工程等）的设计、制造、运行和管理等方面的技术型人才。然而，目前随着全球温室效应等环境问题的日益突出，各个部门不得不积极推进新能源即绿色可再生能源的建设。能源类专业在人才培养大纲的制定过程中，不仅要紧跟能源产业发展的步伐，也要考虑未来5年甚至10年后能源产业的需求。特别是随着“十三五”计划的实施，“中国制造2025”“一带一路”等理念的提出，能源类相关本科专业应该确保所培养该专业所需的合格人才，同时也要注重人才的素质和综合品质的培养，使得人才能干下去、留得住、且能到社会最需要的地方去。因而，能源类相关专业的设置应该与国家的总体政策方针相结合，且须注重能源的可持续发展。

從过去55年来各个国家能源发展的规律看，高校能源类相关专业的课程设置也应该统筹安排，以更好的促进能源类及相关专业的互相融合，并积极推动能源类专业及相关专业的发展，特别是加强核电相关专业人才的培养，为“一带一路”沿线乃至非洲等国能源的发展提供技术支持和相关服务，积极打造教育战线上的丝绸之路。

参考文献：

[1]BP.BP Statistical Review of World Energy[R]，London，June 2014.

[2]张运洲，程路.中国电力”十三五”及中长期发展的重大问题研究[J].中国电力，2015，48（1）：1-5.

[3]马莉，范孟华，郭磊，等.国外电力市场最新发展动向及其启示[J].电力系统自动化，2014，38（13）：1-10.

[4]Streimikiene D.Siksnelyte I.Electricity market opening impact on investments in electricity sector [J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2014，（29）：891-904.

[5]2017年中国电力行业发展现状分析[J].2017，（8）.

Abstract：First，transformations of Chinese installed electricity capacity are studied briefly.Then，installed electricity capacity of G7 are choose as research object，all renewable energy of G7 are analyzed from 1960 to 2015，separately.The result shows：hydraulic power are declining from 1960，while all the other renewable energy are increasing，especially after 2010，growing rate is much higher.In order to get more useful information，the larger installed electricity countries are studied specified.Based on these，some suggestions on related majors in universities of China are put forward.

Key words：G7；Traditional Energy；Nuclear Energy；Renewable Energy