G7能源分析及其對(duì)高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的啟示

田曉慶 潘玉鵬 張盾 彭玉鑫

摘要：首先對(duì)我國(guó)近年來(lái)裝機(jī)容量變化進(jìn)行了一定的研究，接著，分別以七國(guó)集團(tuán)中各個(gè)國(guó)家總裝機(jī)量為研究對(duì)象，依次分析了1960年以來(lái)各個(gè)國(guó)家可再生能源裝機(jī)量的變化趨勢(shì)及其在全國(guó)總能源中所占比，結(jié)果表明：水電產(chǎn)量各國(guó)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，非水電的可再生能源均呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，特別是2010年后各國(guó)的增幅較大。同時(shí)針對(duì)裝機(jī)容量變化較大的幾個(gè)國(guó)家可再生能源裝機(jī)容量進(jìn)行了較細(xì)致的研究，據(jù)此結(jié)合當(dāng)前形勢(shì)為我國(guó)高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供一定的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：G7；傳統(tǒng)能源；核電；可再生能源

中圖分類(lèi)號(hào)：TK0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）43-0103-03

一、引言

能源和環(huán)境問(wèn)題關(guān)系到各個(gè)國(guó)家生存和發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題[1-3]。雖然當(dāng)前世界能源供求關(guān)系發(fā)生了較大變化，但是據(jù)世界能源委員會(huì)（WEC）統(tǒng)計(jì)，全球的主要能源仍然來(lái)源于化石能源，并且隨著全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，能源的使用量均呈現(xiàn)一定的增長(zhǎng)，由此帶來(lái)的化石能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題日益突出[4]。據(jù)國(guó)家能源據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電力主要來(lái)源仍然是傳統(tǒng)的火力發(fā)電（占65.4%），其次是水電（23%）、風(fēng)電（7%）和光伏發(fā)電（0.8%）[5]。除此之外，我國(guó)作為世界第二大能源消費(fèi)國(guó)，能源消費(fèi)和供應(yīng)不足的矛盾也日益突出。據(jù)此，結(jié)合我國(guó)能源發(fā)展?fàn)顩r，依據(jù)世界銀行2017年公布的，1963年以來(lái)七國(guó)集團(tuán)（G-7 Summit）可再生能源發(fā)展進(jìn)行一系列的分析和總結(jié)，進(jìn)而，提出我國(guó)可再生能源及高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議。

二、我國(guó)能源變化情況

近年來(lái)，我國(guó)可再生能源發(fā)電技術(shù)迅猛提升，可再生能源的利用和開(kāi)發(fā)規(guī)模都有較大的提高，具體如下表（表1）。

從上表中可以看出：過(guò)去七年中我國(guó)能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，主要表現(xiàn)為風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電占總發(fā)電量的比重，由2010年的3.08%提升到了2016年的13.73%；水電和核電的總發(fā)電量基本持平。盡管如此，我國(guó)可再生能源（非水電）所占的比例仍然略低于G7，核電所占的比例則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這些國(guó)家的水平（美國(guó)20%，英國(guó)22.9%）。

三、總發(fā)電量和傳統(tǒng)能源發(fā)電量的變化

2010年至今，我國(guó)總裝機(jī)量如下圖（圖1）所示。從圖上可以看出近7年來(lái)我國(guó)總裝機(jī)量仍然呈線性上升，總的裝機(jī)量與年份之間可以形成如下函數(shù)關(guān)系：

所以估計(jì)未來(lái)20年內(nèi)，我國(guó)要再修建4個(gè)三峽，20個(gè)大亞灣核電站和400多個(gè)大型火電站，才能滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的電力需求。據(jù)加拿大統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2015年全球共發(fā)電24，345TWh，其中我國(guó)所占比例最高（24%），美國(guó)占18%是第二大國(guó)，俄羅斯和日本以4%的總發(fā)電量并列第四大國(guó)，德國(guó)和加拿大總發(fā)電量（3%）并列居于世界第六大國(guó)。從電力出口總量上看，德國(guó)以12%位居世界之首，其次分別是法國(guó)（10%）、加拿大（9%），我國(guó)的電力輸出幾乎是空白。過(guò)去55年中，G7國(guó)家傳統(tǒng)的非可再生能源的發(fā)電量也發(fā)生了重大變化，特別是法國(guó)傳統(tǒng)能源所占的比重在上世紀(jì)80年代出現(xiàn)了斷崖式的下降模式，由70年的接近70%下降到了10%左右，這與其迅猛發(fā)展核電有不可分割的關(guān)系。進(jìn)入新世紀(jì)以后，除日本外其余各個(gè)國(guó)家傳統(tǒng)能源所占的比例均有所下降。而G7中加拿大傳統(tǒng)能源發(fā)電量一直都處在20%附近。對(duì)比我國(guó)2010年以后傳統(tǒng)能源所占比，可見(jiàn)我國(guó)傳統(tǒng)能源發(fā)電量所占百分比基本與G7國(guó)家相持平。

四、新型能源發(fā)展?fàn)顩r

1.水電發(fā)展情況。上世紀(jì)中后期水力發(fā)電行業(yè)達(dá)到了最繁榮的時(shí)期，法國(guó)和意大利水利發(fā)電總量都占據(jù)全國(guó)總發(fā)電量的80%以上，但是上世紀(jì)后期水電行業(yè)都有斷崖式的下跌，具體表現(xiàn)為：除法國(guó)外其他各國(guó)均降至30%以內(nèi)。此外，G7中英國(guó)的水電在總電量中所占的比基本持平（2%左右）。對(duì)比我國(guó)水電的發(fā)電狀況，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)水電的發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于G7，其所占的比例也達(dá)到了G7的平均水平。

2.除水電外可再生能源狀況。近年來(lái)，隨著國(guó)際能源政策和技術(shù)的提升，各個(gè)國(guó)家除水電外的其余幾種可再生能源均呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，特別是近10年德國(guó)、意大利和英國(guó)，除水電外的可再生能源基本呈現(xiàn)指數(shù)式增加，可再生能源的總發(fā)電量也達(dá)到了總電量的25%甚至更多。其余五個(gè)國(guó)家2015年，非水電可再生能源發(fā)電量所占百分比也都超過(guò)了5%。我國(guó)非水電可再生能源發(fā)電總量截止2015年已超過(guò)10%，達(dá)到了G7國(guó)家的總體水平。

3.核電發(fā)展?fàn)顩r。近年來(lái)在氣候變化等環(huán)境影響的推動(dòng)下，核電因其清潔、高效、低碳、經(jīng)濟(jì)等特性，世界各國(guó)紛紛投入核電的開(kāi)發(fā)和利用之中。我國(guó)的核電機(jī)組建設(shè)速度遠(yuǎn)低于核電的規(guī)劃速度，特別是受福島核事故的影響，我國(guó)核電裝備和工程問(wèn)題紛紛延后。進(jìn)入本世紀(jì)10年代后，核電在總裝機(jī)容量的占比逐年提升（2016年達(dá)2.04%）。G7諸國(guó)核電占總裝機(jī)容量的在過(guò)去三十幾年的發(fā)展變化如圖5所示。從該圖中可以看出：法國(guó)核電占總裝機(jī)容量較高（1986年后70%以上），除意大利外其余諸國(guó)的核電占總裝機(jī)容量基本維持在15%-20%。這些國(guó)家都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)核電所占比。

五、能源相關(guān)專(zhuān)業(yè)設(shè)置探索

能源類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)具備熱能工程、流體力學(xué)、動(dòng)力機(jī)械、動(dòng)力工程等方面的基礎(chǔ)，能在相關(guān)部門(mén)從事動(dòng)力機(jī)械（如：流體機(jī)械、水力機(jī)械等）相關(guān)的動(dòng)力工程（如火電廠工程、水電動(dòng)力工程等）的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和管理等方面的技術(shù)型人才。然而，目前隨著全球溫室效應(yīng)等環(huán)境問(wèn)題的日益突出，各個(gè)部門(mén)不得不積極推進(jìn)新能源即綠色可再生能源的建設(shè)。能源類(lèi)專(zhuān)業(yè)在人才培養(yǎng)大綱的制定過(guò)程中，不僅要緊跟能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，也要考慮未來(lái)5年甚至10年后能源產(chǎn)業(yè)的需求。特別是隨著“十三五”計(jì)劃的實(shí)施，“中國(guó)制造2025”“一帶一路”等理念的提出，能源類(lèi)相關(guān)本科專(zhuān)業(yè)應(yīng)該確保所培養(yǎng)該專(zhuān)業(yè)所需的合格人才，同時(shí)也要注重人才的素質(zhì)和綜合品質(zhì)的培養(yǎng)，使得人才能干下去、留得住、且能到社會(huì)最需要的地方去。因而，能源類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的設(shè)置應(yīng)該與國(guó)家的總體政策方針相結(jié)合，且須注重能源的可持續(xù)發(fā)展。

從過(guò)去55年來(lái)各個(gè)國(guó)家能源發(fā)展的規(guī)律看，高校能源類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置也應(yīng)該統(tǒng)籌安排，以更好的促進(jìn)能源類(lèi)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的互相融合，并積極推動(dòng)能源類(lèi)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，特別是加強(qiáng)核電相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)，為“一帶一路”沿線乃至非洲等國(guó)能源的發(fā)展提供技術(shù)支持和相關(guān)服務(wù)，積極打造教育戰(zhàn)線上的絲綢之路。

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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