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小议未来30年中国的能源格局和能源安全

       首先看几则消息

第一则:

       2019年1月16日,中国石油集团经济技术研究院发布《2018年国内外油气行业发展报告》称,2018年中国石油表观消费首破6亿吨,达到6.25亿吨,同比增加0.41亿吨,增速为7%。

第二则:

       瑞士银行报告称目前世界版已证实石油储量有1.8万亿桶,这意味着按现有石油消费水平,世界石油还可开采权46年。该报告同时公布目前世界石油储量前10个国家的最新排名,分别是:沙特362亿吨、加拿大184亿吨、伊朗181亿吨、伊拉克157亿吨、科威特138亿吨、阿联酋126亿吨、委内瑞拉109亿吨、俄罗斯82亿吨、中国60亿吨、利比亚54亿吨。

       中国石油经济技术研究院表示,国内成品油需求持续低速增长,按这个数据中国60亿吨的石油储量,按目前开采速度可开采20多年。

第三则:

       2020年2月28日,国家统计局发布《中华人民共和国2019年国民经济和社会发展统计公报》。公报数据显示,2019年,全国原煤产量完成38.5亿吨,同比增长4.0%。

第四则:

       根据海关总署的数据,去年中国进口创纪录的5.06亿吨原油,较2018年高出9.5%。根据计算,相当于每日进口1012万桶原油。

第五则:

       预计2018年中国成品油需求同比增加3%左右。蓝皮书指出,中国成品油(含汽、煤、柴油)消费约占石油消费总量的53%,是主要的品种之一。

       从上述消息可以看出,我国的能源消耗中煤炭的绝对值仍然很大,已经达到了38.5亿吨,而石油的消耗也达到了6.25亿吨,而且70%依赖进口。可以看出能源消耗非常巨大,而且能源安全日益严峻,环境压力也非常大。新能源的发展已经非常迫切,不是该不该发展,而是要大力发展和加快发展的问题。再来看几则消息。

第一则:

中国在2019年引领全球海上风电建设,增加了超过2.3GW的装机容量。

到2028年,中国的风力发电预计将达到约1,000TWh,太阳能发电将超过700TWh。

第二则:

2018年,中国风电市场有新增装机记录的整机制造商企业共22家,新增装机容量2114万千瓦。(三峡电站为2240 万千瓦

截至2018年,全国累计装机容量达到2.1亿千瓦,有7家整机制造企业的累计装机容量超过1000万千瓦,7家市场份额合计达到68%;其中,金风科技累计容量超过4900万千瓦,占国内市场的23.6%;另外,联合动力累计装机占比9%,位居第一。

第三则:

截至2018年底,全国光伏发电装机达到1.74亿千瓦,较上年新增4426万千瓦,同比增长34%。其中,集中式电站12384万千瓦,较上年新增2330万千瓦,同比增长23%;分布式光伏5061万千瓦,较上年新增2096万千瓦,同比增长71%。

    2018年,全国光伏发电量1775亿千瓦时,同比增长50%;平均利用小时数1115小时,同比增加37小时。光伏发电平均利用小时数较高的地区中,蒙西1617小时、蒙东1523小时、青海1460小时、四川1439小时。

第四则:

2018年,能源消费总量46.2亿吨标准煤 (1.35e20 J),较2017年的44.9亿吨增长2.9%,增速持平。其中,非化石能源占比14.3%。

      我国2018年的能量总消耗量为1.35e20焦耳,我国太阳能比较丰富的地方每年每平方米接收的太阳能可达6e9 焦耳,如果太阳能发电的效率是20%,那么需要1.1265e+11平方米,也就是约112650平方公里。我国的塔克拉玛干沙漠,东西长约1000余公里,南北宽约400多公里,总面积337600平方公里。只要有1/3的沙漠覆盖了太阳能电池板,全国的能源需求就都解决了。

       所以我国在新能源领域的发展非常迅猛,处于世界的第一位的位置。然而,由于我国能源消耗总体体量过大,导致新能源比例的上升速度较慢。另外,随着新能源的快速发展,新能源自身的问题也越来越凸显。这个问题就是新能源几乎都是间歇性、时效性、不稳定性的,必须要有强有力的储能与之相配套。而储能的发展相对比较滞后,需要大力发展。

      由此可见,新能源必须要与储能技术同时开发。针对新能源发展的前景是全国性的,体量十分巨大,一般的储能方式很难满足。而氢气为媒介的储能具备超大规模的特点,这是由于氢气可以来自水,原料几乎是0成本,只要解决大规模储存和转化的问题,氢气为媒介的储能即具备超大规模的特性。当然,  氢气存储和转化是一个比较新的领域,有很多新技术值得大力开发。我们的最新研究表明,由于氢气在储能的时候不涉及运输,氢气存储和转化可以控制在非常低的成本,可以做成非常巨大的规模。

那么未来的能源格局是什么样子的呢,可以畅想一下:

首先,能源要实现最大可能的自给自足。石油的进口量必须要大幅下降。

第二,没有石油了,汽车等交通工具的驱动将主要靠电力和氢能。自产的石油完全可以满足化工的需求。30年后,希望石油的消耗可以控制在2亿吨。

第三,煤电、煤取暖完全也可以靠新能源,这样可以大幅降低煤碳的开采。煤炭的开采希望可以控制在10亿吨以内。

第四,煤和石油最终作为碳源,用于化工等工业用途,而不是燃料。

第五,30年后我国的能源要实现基本的自给自足,综合国力将进一步提高。

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