中國電力消費(fèi)增長：從“高速度”到“高效率”

文 | 楊木易 李文博

作者分別系氣候和能源智庫Ember 高級分析師；江蘇師范大學(xué)副教授

除了關(guān)注電力消費(fèi)的增長率，我們更要盯緊電力消費(fèi)增長的質(zhì)量。

4月22日晚，國家主席習(xí)近平在出席領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會時強(qiáng)調(diào)，“中國將嚴(yán)控煤電項(xiàng)目，‘十四五’時期嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長、‘十五五’時期逐步減少。”這一發(fā)言框定了未來五年中國煤炭消費(fèi)的曲線，也第一次明確了煤電的增長已經(jīng)沒有多少空間。與此同時，2020年底中國煤電裝機(jī)容量占比首次降至電力裝機(jī)總量的50%以下，一個“煤電為王”的時代正在悄悄落幕。

盡管圍繞“十四五期間應(yīng)保證多少煤電容量”仍存在諸多爭論，但在預(yù)判未來煤電裝機(jī)時，中國的電力需求增長趨勢都是繞不開的問題。近十年來中國的電力需求增長有哪些特點(diǎn)？較高的增長速度是否意味著未來煤電仍不得不保持高位？本文將通過對中國電力消費(fèi)的分析，表明中國的電力消費(fèi)增長須從“高速度”到“高效率”轉(zhuǎn)型，電力系統(tǒng)的去碳步伐有待加速。

中國電力消費(fèi)在過去十年高速增長

自2010年以來，隨著中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，工業(yè)化城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，電力需求快速增長，年均增速為8.1%，達(dá)到340TWh左右，相當(dāng)于英國2020年全國的電力需求（如圖一）。“十三五”以來中國電力低碳轉(zhuǎn)型穩(wěn)步推進(jìn)，非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比從2015年底的34.2%，提高到2020年底的43.4%，已超額完成到2020年底的39%規(guī)劃預(yù)期目標(biāo)。但電力需求增長的速度仍然超過了整個電力系統(tǒng)向低碳化方向轉(zhuǎn)型的速度，迫使煤電擴(kuò)張來填補(bǔ)電力消費(fèi)的缺口。

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，碳中和需要中國進(jìn)一步加快電氣化和電能替代進(jìn)程，盡快轉(zhuǎn)變工業(yè)“一煤獨(dú)大”和交通業(yè)“一油獨(dú)大”的局面。這意味著電力需求在未來還會有較大的增長空間。根據(jù)國際能源署最新發(fā)布的《2050全球凈零排放》報告，在碳中和情景下，中國終端能源需求將逐漸減緩，并于2030年前后開始呈下降趨勢，而電力需求則將保持持續(xù)快速增長態(tài)勢，2050年總需求相比2020年增長60%，一躍取代煤炭成為主力能源。為了在滿足不斷增長的電力需求同時，推動電力行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型，低碳電源裝機(jī)特別是風(fēng)能和光伏年均增速需要達(dá)到170GW，大大超過了2020年中國剛剛創(chuàng)造的120GW風(fēng)能和光伏裝機(jī)的年增長記錄。如果碳捕捉存儲技術(shù)和核電產(chǎn)能發(fā)展受到制約，風(fēng)能和光伏裝機(jī)則需要進(jìn)一步提速。實(shí)現(xiàn)如此快速的低碳電力增長，對任何一個國家來說都將是一個巨大的挑戰(zhàn)。

中國經(jīng)濟(jì)的電力消費(fèi)效率仍遠(yuǎn)低于世界平均水平, 有很大提升空間

在實(shí)現(xiàn)碳中和，推進(jìn)電力低碳轉(zhuǎn)型的過程中，可不可以通過需求側(cè)政策，提高電力消費(fèi)效率，來降低供給側(cè)電力結(jié)構(gòu)調(diào)整的難度呢？下面幾組數(shù)據(jù)顯示，中國電力消費(fèi)效率仍遠(yuǎn)低于世界平均水平，有很大提升空間。

電力強(qiáng)度，顧名思義為生產(chǎn)單位GDP或行業(yè)增加值所需要的電力，其一定程度上反映了電力消費(fèi)的效率。據(jù)估算，中國2018年生產(chǎn)單位GDP需要消費(fèi)電力0.63kWh, 雖相比于2010年小幅降低3.3%，但仍遠(yuǎn)高于世界平均水平和主要工業(yè)國家 （如圖二）。

電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致中國電力強(qiáng)度偏高的一個重要原因。在中國，電力大約70%被工業(yè)部門使用，20%流入商業(yè)服務(wù)業(yè)，10%為居民用電。在其它主要工業(yè)國，三者的份額大約一樣。與工業(yè)相比，商業(yè)服務(wù)業(yè)生產(chǎn)單位增加值所用電力消費(fèi)更小，而中國工業(yè)特別是高耗能的化工和金屬冶煉壓延加工業(yè)，在電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比偏大，導(dǎo)致電力強(qiáng)度偏高。此外，中國主要工業(yè)部門生產(chǎn)單位增加值電力消費(fèi)量均不同程度上高于世界主要工業(yè)國。這意味著一些工業(yè)產(chǎn)能技術(shù)落后，生產(chǎn)過程中用電效率不高，也是造成電力強(qiáng)度偏高的一個因素。

服務(wù)行業(yè)和居民用電效率不高也是造成電力強(qiáng)度偏高的一個重要原因。據(jù)估算，中國2018年服務(wù)業(yè)生產(chǎn)單位增加值電力消費(fèi)量為0.20kWh，相比于2010年增長19.7%，為世界平均水平的兩倍，高于世界其它主要經(jīng)濟(jì)體。此外，隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，中國人均居民電力消費(fèi)近年來也呈快速增長趨勢，2018年達(dá)到0.72kWh，相比于2010年增長將近90%，雖仍低于其它世界主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體，但節(jié)電空間依然很大。

以空調(diào)用電為例。空調(diào)是服務(wù)業(yè)和居民用電領(lǐng)域的一個“電老虎”，其中，小型分體式空調(diào)是居民住宅和一些商用樓宇的主流空調(diào)設(shè)備。根據(jù)國際能源署《中國制冷未來》報告顯示，在2015年到2017年間，中國實(shí)際銷售的變頻小型分體式空調(diào)設(shè)備的電效系數(shù)（average annual performance factor）比市場上高效設(shè)備低20%，比最優(yōu)設(shè)備低50%到60%左右。此外，在商用樓宇中廣泛應(yīng)用的中央空調(diào)，實(shí)際用電效率也不盡人意，在一些城市的商業(yè)樓宇夏天平均電耗達(dá)到每平米20kWh以上。這主要是因?yàn)楹芏嗌逃脴怯钣脩舨荒茏灾鏖_關(guān)中央空調(diào)，導(dǎo)致樓宇在有時無人的情況下，空調(diào)也在空轉(zhuǎn)，白白浪費(fèi)了電力。

電力消費(fèi)轉(zhuǎn)向“高效率”增長將有助于遏制煤電產(chǎn)能擴(kuò)張

由此可見，中國電力消費(fèi)效率存在著巨大的提升空間。在預(yù)測未來幾年的電力消費(fèi)時，不應(yīng)止步于簡單關(guān)注“預(yù)測年均增長將達(dá)到百分之幾”，而應(yīng)該盯緊電力消費(fèi)增長的質(zhì)量。應(yīng)通過規(guī)劃，引導(dǎo)電力消費(fèi)高質(zhì)量增長。這其中既包括工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)繼續(xù)優(yōu)化，遏制高耗電產(chǎn)業(yè)過度擴(kuò)張，加快淘汰落后產(chǎn)能，有序推進(jìn)工業(yè)電氣化進(jìn)程，也包括推進(jìn)服務(wù)業(yè)和居民用電效率的進(jìn)一步提升。如此，可推動中國的電力消費(fèi)增長逐漸從“高速度”向“高效率”轉(zhuǎn)型，在十四五期間，使電力需求增長被控制在一個較為合理的區(qū)間，為進(jìn)一步推進(jìn)電源結(jié)構(gòu)調(diào)整，早日實(shí)現(xiàn)煤電“早達(dá)峰”和“低達(dá)峰”創(chuàng)造有力條件。

據(jù)作者估算，在2021-2025年間中國GDP增速為5.5%-6.5%的情景下，如全行業(yè)電力消費(fèi)強(qiáng)度下降5%，可節(jié)電500TWh左右。如果假設(shè)50%的產(chǎn)能利用率，這相當(dāng)于煤電裝機(jī)115GW左右。這意味著，此前多家研究機(jī)構(gòu)預(yù)測的“十四五”期間煤電裝機(jī)增量中相當(dāng)一部分都可以被避免。華北電力大學(xué)、中電聯(lián)、電規(guī)總院、國網(wǎng)能研院分別建議煤電裝機(jī)總量應(yīng)在2025年底控制在1150GW，1230GW-1250GW，1250GW，1250GW-1300GW，相當(dāng)于在2020年底煤電裝機(jī)1080GW的基礎(chǔ)上，新增70GW-220GW。