2015年全球電力報(bào)告

目前主要的發(fā)電方式有火力（煤、石油或天然氣）發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電等，其特點(diǎn)是：電能的生產(chǎn)和消費(fèi)過程，是在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的，不能大量儲(chǔ)存。其他能源發(fā)電方式雖然有多種，但規(guī)模都不大。這三種發(fā)電形式所占的份額因各國能源資源的構(gòu)成不同而異。但隨著新能源發(fā)電技術(shù)的進(jìn)展，集中式發(fā)電將逐步走向分布式發(fā)電。

發(fā)電效率是指原動(dòng)機(jī)輸出能源與輸入能源的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。發(fā)電效率因發(fā)電方式不同而各有差異。一般的火力發(fā)電效率只有30%左右，熱電聯(lián)產(chǎn)可達(dá)65%～70%，而冷熱電三聯(lián)產(chǎn)可達(dá)80%以上。

發(fā)電效率圖示

本報(bào)告根據(jù)BP（世界能源統(tǒng)計(jì)評(píng)述）、 CIA（美國中央情報(bào)局）、 IEA(國際能源署)、 REN21(21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò))、 WB(世界銀行)、EIA（美國能源情報(bào)署）等最新報(bào)告匯集而成，以告訴讀者目前全球電力生產(chǎn)和消費(fèi)的狀況。

為了縮短篇幅，本文各表格所選國家僅列出前十位。

電力消費(fèi)量

根據(jù)BP公司《世界能源統(tǒng)計(jì)評(píng)述》，從2009年至2014年的六年間，電力消費(fèi)增加了17%，而中國增加了52%，美國只增加4%。由于中國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在2011年發(fā)電量已經(jīng)超過美國，成為世界上最大的電力生產(chǎn)國（見表1）。

表1  主要國家發(fā)電量（TWh）

電力人均消費(fèi)量

根據(jù)美國中央情報(bào)局《世界統(tǒng)計(jì)年鑒》報(bào)道的各國電力消費(fèi)。中國人均電力消費(fèi)量高于世界平均水平，但美國比中國高出3倍半（見表2）。人均電力消費(fèi)最多的國家是冰島、挪威和加拿大（見表3）。表中“排序”是按照電力消費(fèi)總量排序的。

人均電力消費(fèi)計(jì)算依據(jù)下列公式：

人均電力（W）= 電力消費(fèi)總量（MWh/yr）×1 000000/(365.25×24)/人口數(shù)=電力消費(fèi)總量（MWh/yr）×114.077116/人口數(shù)

表2  電力消費(fèi)最多的前10國家的人均消費(fèi)量

表3  人均電力消費(fèi)最多的前10國家

全球電力生產(chǎn)來源

BP公司《世界能源統(tǒng)計(jì)評(píng)述》明確指出，在全球一次能源消費(fèi)中增長速度最快的是原煤，而不是天然氣。

根據(jù)國際能源署（IEA）的《關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》明顯看出，燃煤發(fā)電一直保持在40%左右，燃油發(fā)電逐年降低，而燃?xì)獍l(fā)電維持在21%左右（見表4）。

雖然表4（以及表7～14）所列的2013年數(shù)據(jù)，似乎有點(diǎn)老，卻是在《2015年關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》報(bào)告的，算是最新的了。

表4全球電力生產(chǎn)來源

全球電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

根據(jù)REN21的2015年的報(bào)告，2014年再生能源發(fā)電新增容量超過燃煤發(fā)電和燃?xì)獍l(fā)電新增容量的總和。

2014年，可再生能源在世界各個(gè)區(qū)域都有顯著增長，約59%的全球凈電力新增裝機(jī)來自可再生能源。風(fēng)電、太陽能光伏發(fā)電和水電在其中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。截止到2014年底，全球發(fā)電裝機(jī)中可再生能源約占27.7%，足以滿足全球電力需求的22.8%左右。

波動(dòng)性可再生能源在一些國家正逐漸達(dá)到高比例滲透。與之呼應(yīng)，相關(guān)的政策制定者們也正在要求公共電力公司進(jìn)一步優(yōu)化其商業(yè)模式及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。在澳大利亞、歐洲、日本及北美地區(qū)，居民型“產(chǎn)銷者”（生產(chǎn)并消費(fèi)自發(fā)電力的用戶）的數(shù)量均有大幅度增長。2014年，全球主要的企業(yè)及機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)承諾購買可再生能源電力或投資自有可再生能源發(fā)電容量。

截止2014年全球再生能源發(fā)電占電力總量的22.8%，其中水力發(fā)電最高，占16.6%。

表5  2009-2014年全球電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

各國電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)是根據(jù)各國所處的地理位置和國際貿(mào)易所決定的。根據(jù)WB報(bào)告2011年電力生產(chǎn)的來源，全球仍以燃煤發(fā)電為主，中國最多，燃煤發(fā)電占79%，而法國則以核能發(fā)電為主，占發(fā)電總量的79.4%，俄羅斯以燃?xì)獍l(fā)電為主，占49.3%。

表6  2011年電力生產(chǎn)來源

化石燃料生產(chǎn)電力前十位國家

根據(jù)國際能源署（IEA）的《關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》，將化石燃料發(fā)電分為燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電和燃?xì)獍l(fā)電。很明顯看出，中國燃煤發(fā)電占全球總量的42%左右，其次為美國，僅占全球總量的18%左右。

表7  燃煤發(fā)電（單位：TWh）

燃油發(fā)電在化石燃料發(fā)電中，其比例較低。日本燃油發(fā)電居世界之首，約占16%，其次為沙特阿拉伯。

表8  燃油發(fā)電（單位：TWh）

燃?xì)獍l(fā)電發(fā)展較快，主要是美國。2014年6月有篇文章“11張圖解釋美國能源體系（11maps that explain the US energy system）”，說明美國頁巖油氣井達(dá)63000口以上。美國頁巖氣開發(fā)成功，助長了燃?xì)獍l(fā)電的增長。俄羅斯本身具有豐富的天然氣資源，適合于燃?xì)獍l(fā)電，但居第二位。日本利用進(jìn)口的液化天然氣助力燃?xì)獍l(fā)電的增長，燃?xì)獍l(fā)電的增長又刺激了全球天然氣液化工業(yè)的增長。

表9  燃?xì)獍l(fā)電（單位：TWh）

將表4、6、7、8中的“世界總計(jì)”部分匯集成表9?？梢钥闯龇腔剂希ù笮退Πl(fā)電+核能發(fā)電+再生能源發(fā)電）發(fā)電百分率逐年提高。

全球發(fā)電總量—（燃煤發(fā)電+燃油發(fā)電+燃?xì)獍l(fā)電）=非化石燃料發(fā)電

（非化石燃料發(fā)電/全球發(fā)電總量）×100=非化石燃料發(fā)電的百分率%

表10  全球電力生產(chǎn)匯總

世界各地電力生產(chǎn)

經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（全稱：Organization for Economic Co-operation and Development ，簡稱：OECD）是全球34個(gè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國家組成的政府間國際組織，總部設(shè)在巴黎米埃特堡。

OECD包括：澳大利亞、奧地利、比利時(shí)、加拿大、智利、捷克、丹麥、愛沙尼亞、芬蘭、法國、德國、希臘、匈牙利、冰島、愛爾蘭、以色列、意大利、日本、韓國、盧森堡、墨西哥、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、葡萄牙、斯洛伐克、斯洛文尼亞、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英國、美國。

根據(jù)國際能源署（IEA）的《關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》，OECD電力生產(chǎn)的百分率最高，但逐年降低，其原因是非OECD國家，特別是中國，電力生產(chǎn)增加。

表11  世界各地區(qū)電力生產(chǎn)（單位：TWh）

世界各地電力貿(mào)易

相比于石油國際貿(mào)易來說，電力國際貿(mào)易量少得多。根據(jù)國際能源署（IEA）的《關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》，電力凈進(jìn)口國家主要是意大利、美國和巴西（見表11）。電力凈出口國主要是加拿大、法國和巴拉圭（見表12）。

表12  電力凈進(jìn)口前十位國家（單位：TWh）

表13  電力凈出口前十位國家（單位：TWh）

全球電力消費(fèi)利用

根據(jù)國際能源署（IEA）的《關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)》，電力主要應(yīng)用于工業(yè)、其次是運(yùn)輸以及其他。其他包括農(nóng)業(yè)、商業(yè)、公用事業(yè)、民用和非特殊用途。

表14  全球電力消費(fèi)利用

各種發(fā)電方式的成本

根據(jù)REN21的報(bào)告繪制成圖。可以看出，目前傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電、大型水力發(fā)電、天然氣循環(huán)發(fā)電、陸上風(fēng)電場(chǎng)等發(fā)電成本較低。太陽能聚熱發(fā)電成本最高。

圖中說明：

（1）IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）即整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，是將煤氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合的先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈化部分和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。IGCC技術(shù)把潔凈的煤氣化技術(shù)與高效的燃?xì)猢ぉふ羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合起來，既有高發(fā)電效率，又有極好的環(huán)保性能，是一種有發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。在目前技術(shù)水平下，IGCC發(fā)電的凈效率可達(dá)43%～45%，今后可望達(dá)到更高。而污染物的排放量僅為常規(guī)燃煤電站的1/10，脫硫效率可達(dá)99%，二氧化硫排放在25mg/Nm3左右，遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)1200mg/Nm3，氮氧化物排放只有常規(guī)電站的15%～20%，耗水只有常規(guī)電站的1/2～1/3，對(duì)于環(huán)境保護(hù)具有重大意義。

（2）CC（Combined Cycle）聯(lián)合循環(huán)的縮寫。

（3）CCS（Carbon Capture and Storage）碳捕集與封存。是穩(wěn)定大氣溫室氣體濃度的減緩行動(dòng)組合中的一種選擇方案。CCS具有減少整體減緩成本以及增加實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排靈活性的潛力。

2014年中國電力數(shù)據(jù)

根據(jù)美國中央情報(bào)局（CIA）報(bào)導(dǎo)，中國電力生產(chǎn)與消費(fèi)參見表15。中國電力依靠化石燃料生產(chǎn)，主要是燃煤發(fā)電，占總裝機(jī)容量的67.3%，但是全球按一次能源消費(fèi)的百分率排序居119位，美國（73.5%）、英國（70.7%）、阿爾及利亞（98%）、巴林島（99.9%）、文萊（100%）、德國（45.7%）、歐盟（50.5%）、科威特（100%）、韓國（69.6%）、伊朗（85.6%）等等的燃煤發(fā)電在該國的發(fā)電來源的比例都高于中國。

單位換算：1 trillion kWh=1000 TWh；1 billion kWh=1 TWh

表15  2014年中國電力數(shù)據(jù)