美國經(jīng)濟發(fā)展與電力需求關(guān)系對中國電力發(fā)展的啟示

嵇建斌

（廣東省粵電集團有限公司，廣東廣州 510630）

2000年后，中國的電力建設(shè)取得了舉世矚目的發(fā)展。“十二五”規(guī)劃明確提出加快資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設(shè)。在我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型時期，電力行業(yè)如何發(fā)展，對促進國民經(jīng)濟的發(fā)展作用重大。美國作為發(fā)達國家，電力發(fā)展模式相對完善，借鑒其電力行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗來促進我國電力發(fā)展具有現(xiàn)實意義。

1 美國電力發(fā)展情況和美國經(jīng)濟發(fā)展分析

1.1 美國GDP與電力消費總量關(guān)系

從圖1美國GDP與電力消費總量關(guān)系圖可以看出：

圖1 美國GDP與電力消費總量關(guān)系圖[1]Fig.1 Correlation between US GDP and power consum ption

1）電力消費總量總體上是逐年增加，但不同階段增長速度不一樣，有些時段甚至出現(xiàn)負增長；GDP總體上也是逐年增加，增速在不同階段也有不同，有些時段也會出現(xiàn)負增長。上述趨勢表明，電力消費總量與經(jīng)濟發(fā)展速度趨向一致。隨著美國經(jīng)濟的快速發(fā)展，美國電力需求總量也呈快速上升趨勢。可見，電力建設(shè)要與國民經(jīng)濟的發(fā)展相一致。

2）美國GDP的增長速度一直保持較高的快速發(fā)展，而美國電力消費總量的增長速度則相對平緩，美國GDP的增長速度和電力消費總量的增長速度總體上呈正相關(guān)，但在不同時期的差異很大。1978年前，GDP的增長幅度總體上比電力消費總量的增長幅度低；而1978年后，GDP的增長幅度雖大，電力消費總量的增長幅度卻趨向平緩，兩者的正相關(guān)系數(shù)變化很大。

1.2 美國電源結(jié)構(gòu)

美國擁有世界規(guī)模最大的電力工業(yè)，2010年發(fā)電量約4325.9 TW·h，占世界總發(fā)電量的20.3%美國的電源形式多樣，有煤電、天然氣發(fā)電、核電、水電和其他可再生能源發(fā)電。具體占比如下：石化燃料電力75.46%（其中煤電30.74%，燃油5.46%，氣電39.26%），核電9.72%，水電2.16%，可再生能源 12.58%，其他電力 0.08%[1，3]。

從美國電源結(jié)構(gòu)圖（圖2）可以看出，雖然美國是一個發(fā)達國家，也非常重視環(huán)保，但石化燃料為能源的電廠比重仍然占絕大多數(shù)。2010年，美國石化燃料電源比例達75.46%，說明即使是發(fā)達國家，都是以石化燃料發(fā)電為主，這是全世界現(xiàn)階段的事實[4]。

圖2 美國電力消費結(jié)構(gòu)圖Fig.2 US power consum ption structure

但從美國電源結(jié)構(gòu)圖（明細）（圖3）可以看出，在石化燃料為能源的電源內(nèi)部，也有一些明顯的變化：一是燃煤電廠比例從1991年后開始下降，2000年后下降幅度更大；相反，天然氣電廠的比例卻在不斷攀升，及至2010年，美國燃氣電力的比重已超過煤電，達到39.26%。

圖3 美國電源結(jié)構(gòu)圖（明細）Fig.3 US power source structure（detailed）

二是雖然新能源和可再生能源在總量上取得了較大的發(fā)展，但是比重卻是持續(xù)下降的。這說明，縱使其現(xiàn)階段已經(jīng)在大力發(fā)展，但發(fā)展還是跟不上能源需求的增長，仍只能作為電力結(jié)構(gòu)的有益補充，仍需要大力發(fā)展。

2010年，美國電力總裝機容量為1039 GW，其中水電為101 GW，約占10%，占比最高的年份為1988年，為14%。如美國水電裝機容量與總裝機容量對比圖（圖4）所示，美國電力的總裝機容量保持高速的增長，但是水電裝機容量僅在1989年前保持較高速增長，1990年起就基本上保持在1 GW水平，增長不大。其中主要原因之一是美國的水電已經(jīng)大規(guī)模開發(fā)完畢[4]，此外，環(huán)保因素也是一個方面。

圖4 美國水電裝機容量與總裝機容量對比Fig.4 Comparison of US hydro power installation and total installation

美國水電協(xié)會表示，美國目前原則上不會增建大型的水電項目，但會建設(shè)部分小水電項目，并通過技術(shù)改造、設(shè)備更新，提高原有水電系統(tǒng)設(shè)備出力；利用新的水輪發(fā)電技術(shù)，對原有未能配套發(fā)電機組的各種水利工程進行改造，通過建設(shè)安裝配套的水電機組等途徑，力爭至2025年實現(xiàn)水電容量翻一番。

2 中美電力發(fā)展現(xiàn)狀對比

2.1 電力消費總量

改革開放以來，我國經(jīng)濟進入了高速發(fā)展期。進入21世紀，我國經(jīng)濟一直保持著高于7%的發(fā)展速度，與此同時，我國的電力消費總量也保持著高速增長的勢頭。從1990—2010年中美電力消費總量對比表（圖5）中可以看出，1990—2010年，美國的發(fā)電量曲線是趨向平穩(wěn)的，而中國的發(fā)電量則呈快速增長，這表明發(fā)電量的增長與經(jīng)濟的發(fā)展總體上是呈正相關(guān)的。

圖5 1990—2010年中美電力發(fā)電量對比Fig.5 Com parison of electricity generation between US and China in 1990-2010

2000—2010年，中國的發(fā)電量增長迅猛，年均增長率為12.15%，高于我國GDP增長速度。但美國的數(shù)據(jù)說明，快速的增長是不可能長時間持續(xù)的，經(jīng)過一段時間的高速發(fā)展，增速會逐漸趨向平緩。裝機容量的快速增長與經(jīng)濟的快速增長相匹配時是合理，但當經(jīng)濟增長到一定階段（特別是經(jīng)濟增長方式發(fā)生轉(zhuǎn)變），經(jīng)濟增長對電力的增長要求不高，甚至出現(xiàn)經(jīng)濟增長，電力需求反而下降的狀況。因此，應(yīng)避免被經(jīng)濟增長與電力增長長時間呈高度正相關(guān)的現(xiàn)狀所迷惑，認為高速增長是永無止境的，從而可能陷入電力投資的陷阱。此外，這幾年國內(nèi)發(fā)電機組利用小時不斷下降，也及時給我們敲響警鐘，電力投資的瘋狂年代已經(jīng)結(jié)束，現(xiàn)在已進入理性發(fā)展的時期。

2.2 電力裝機容量

中美電力裝機容量對比圖（圖6）顯示：美國電力裝機容量先是保持長期的快速發(fā)展，后來發(fā)展速度趨向平緩；中國從1980年開始，電力裝機容量也進入了一個快速發(fā)展的時期，2000年后發(fā)展速度尤其迅猛，這是美國任何一個時期都不曾碰到過的，是否與經(jīng)濟發(fā)展相符還有待檢驗。現(xiàn)在機組利用小時下降，新建電廠的經(jīng)濟效益偏低，一些小容量電廠沒到達設(shè)計運行年限就關(guān)停拆除，也是我們必須高度重視的現(xiàn)象。

圖6 中美電力裝機容量對比Fig.6 Comparison of installation between US and China

2.3 水電發(fā)展現(xiàn)狀

我國的水電發(fā)展一直保持高速的增長，根據(jù)國家“十二五”規(guī)劃，大力發(fā)展水電是主基調(diào)。水電是傳統(tǒng)的可再生能源，未來水電的發(fā)展對我國能源供應(yīng)和降低碳排放強度都有重大意義，是實現(xiàn)2020年我國對外承諾非石化能源比例的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

從2010年中美水電裝機容量占總裝機容量對比圖（圖7）可以看出，中國水電一直保持高速增長，至2010年底，總裝機容量為2.16GW，在世界排名第一，占發(fā)電總裝機容量的22.4%；美國水電總裝機容量為1.01GW，僅占總裝機容量的10%。這與我國和美國對水電的發(fā)展思路差異是相對應(yīng)的，美國目前原則上不增建大型的水電項目。這雖有發(fā)展階段不同、國情不同等因素，但美國水電的發(fā)展思路值得更深入的研究和借鑒，無論如何，對現(xiàn)有水電項目進行深度挖掘和改造是一個很好的選擇。

圖7 2010年中美水電裝機容量占總裝機容量比例對比圖Fig.7 Ratio of hydro power installation in total installation for US and China in 2010

3 對中國電力發(fā)展的啟示

中美兩國能源結(jié)構(gòu)不同、發(fā)展階段不同、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同，消費觀念也存在差異，不能囫圇吞棗采取同一電力發(fā)展模式，但是從上面的比較分析仍可以獲得以下啟示。

3.1 應(yīng)高度重視能源、環(huán)境、經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展

一國的電力需求應(yīng)與國家的經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)。當前我國經(jīng)濟正處于轉(zhuǎn)軌時期，高速度的經(jīng)濟發(fā)展不能長期持續(xù)，以資源密集型換取經(jīng)濟高速發(fā)展的代價昂貴。我國經(jīng)濟發(fā)展速度適應(yīng)“十二五”規(guī)劃目標，較前些年增速有所放緩，電力行業(yè)也應(yīng)適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展速度，按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，調(diào)整電力行業(yè)結(jié)構(gòu)，尋求資源高效利用，避免重復(fù)建設(shè)，以免浪費寶貴的不可再生資源。

美國對能源、環(huán)境、經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展給予了高度重視，而且成效顯著。在能源效率、環(huán)境質(zhì)量、污染控制水平上，我國與美國存在比較大的差距。我國正處于新一輪的經(jīng)濟發(fā)展階段，環(huán)境、資源壓力都非常大，必須按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，以人為本，全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。尤其是電力行業(yè)作為能源的轉(zhuǎn)換部門和排放大戶，必須把節(jié)能、節(jié)水、節(jié)油、節(jié)地等資源節(jié)約工作和環(huán)境保護工作，作為電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題長抓不懈。

3.2 優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)

3.2.1 提高煤炭轉(zhuǎn)換為電力的比重

我國煤炭資源豐富，煤炭采掘量約60%用于發(fā)電，煤炭發(fā)電量占總發(fā)電量70%以上。美國目前雖仍以石化燃料發(fā)電為主，但天然氣發(fā)電已超過煤炭發(fā)電，2010年占全國發(fā)電總量的39.25%。與煤炭發(fā)電相比，燃氣發(fā)電具有高效、清潔、環(huán)保、運輸快捷的優(yōu)點。

其次，發(fā)達國家的煤炭主要用于發(fā)電，約占煤炭產(chǎn)量或用量的90%以上。而在我國，除了化工、焦炭行業(yè)以外，大量煤炭是作為直接燃燒，如工業(yè)鍋爐和民用，用于發(fā)電的不超過60%，使得能源利用效率低，污染控制效果差[4]。因此，提高煤炭發(fā)電的比重仍然是我國煤炭能源利用的主要方向。

3.2.2 發(fā)揮我國水力資源優(yōu)勢

美國水電機組容量占其總裝機容量的10%，中國水電裝機容量占總裝機容量的22.4%。水力資源豐富是中國能源的一大優(yōu)勢。水電作為傳統(tǒng)的發(fā)電能源，是一種可再生資源，而且對環(huán)境污染小。為此，需充分利用我國西高東低的地勢，利用水力發(fā)電服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展。

3.2.3 積極發(fā)展新能源

風(fēng)能、乙醇、生物燃油以及太陽能等新能源向來備受關(guān)注，技術(shù)相對成熟的風(fēng)能和太陽能更成為新能源投資的重點。

從美國電力結(jié)構(gòu)看，新能源雖占一定比重，但是比重率卻是持續(xù)下降的。究其原因是，縱使現(xiàn)階段大力發(fā)展新能源，但其發(fā)展還是跟不上能源需求的增長，仍只能作為電力結(jié)構(gòu)的有益補充，這也從另一個側(cè)面說明了大力發(fā)展新能源的迫切性。新能源的優(yōu)點決定了未來各國會競相沖破新能源發(fā)展技術(shù)瓶頸，使其成為重要的經(jīng)濟發(fā)展助推器。

根據(jù)2012年全國電力供需形勢分析預(yù)測報告，2011年底，全國電源工程完成投資3712億元，同比負增長6.5%。其中，水電、核電、風(fēng)電基本建設(shè)投資完成額分別增長14.7%、、14.3%和-20.1%，火電基本建設(shè)投資完成額同比下降26.1%。水電、火電、核電和風(fēng)電總投資比例分別為25.3%、28.4%、19.9%和22.3%[7]。從投資結(jié)構(gòu)看，非石化能源投資已經(jīng)超過新增投資的一半。說明我國已經(jīng)意識到新能源的發(fā)展?jié)摿Σ⒓哟罅送顿Y力度，但還有必要進一步加大新能源的投資力度。

3.3 注重環(huán)境保護

發(fā)展電力行業(yè)必須與環(huán)境保護相結(jié)合。建設(shè)環(huán)境友好型的電力發(fā)展模式是我國電力行業(yè)發(fā)展的根本出路。二氧化硫的排污交易機制在我國已經(jīng)進行了多年試點，但離市場化的要求還有相當?shù)木嚯x。推進二氧化硫排污交易，對低成本減排二氧化硫的總量是十分有效的，對國家、對企業(yè)、對電力用戶都是有益的事，應(yīng)大力推進。

合理確定初始排污權(quán)，減少政府部門在排污權(quán)交易中的干預(yù)，按市場經(jīng)濟原則進行排污交易，是我國實施排污交易的關(guān)鍵。同時，還應(yīng)進一步發(fā)揮各職能部門在環(huán)保和資源節(jié)約工作中的作用。電力體制改革后，環(huán)境保護與資源節(jié)約工作責任重大，任務(wù)艱巨。要大力提高電力行業(yè)組織在重大環(huán)境問題研究方面的能力建設(shè)，積極開展法規(guī)、政策的研究工作，積極開展前瞻性的技術(shù)研究。

[1]USEnergy Information Administration.Consumption for electricity generation by energy source:total（all sectors）1949-2010[DB].US Energy Information Administration，2011.

[2]BP.Statistical review of world energy full report 2011[R].BP，2012.

[3]USEnergy Information Administration.Annualenergyoutlook 2011[R].US Energy Information Administration，2011:74.

[4]王志軒.中外電力發(fā)展比較及啟示[J].中國電力企業(yè)管理，2009（10）:25-28.WANG Zhi-xuan.Comparison of power development between China and abroad and its enlightenment[J].China Power Enterprise Management，2009（10）:27-28（in Chinese）.

[5]US Energy Information Administration.Electric net summer capacity:total（all sectors）1949-2010[DB].US Energy Information Administration，2011.

[6]中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計信息部.二○一○年電力工業(yè)統(tǒng)計資料手冊[M].北京：中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計信息部，2011：21-24.

[7]中國電力企業(yè)聯(lián)合會.2012年全國電力供需形勢分析預(yù)測報告[R].北京：中國電力企業(yè)聯(lián)合會，2012:40-42.