2015中国能源效率评析

王庆一 (煤炭信息研究院,北京 100029)

Energy of China - - 综 述 -

摘要:本文从全社会以及工业、交通等部门,对我国GDP 能耗、单位产品能耗等进行了分析,指出技术创新已成为低碳发展的第一推动力,其中,互联网已成为节能潜力最大的新技术。2015 年,我国第一、二、三产业占 GDP 比重分别为 9.0%、40.5%、50.5%,制造业中的高耗能行业产量和产品能耗均与 2014 年相比有所下降,能源消费量明显减少。民用天然气消费量大幅增长,可再生能源开发利用飞跃发展,水电、风电和光伏发电装机容量同比增加迅速。2015 年,我国节能成效显著,全社会实现节能量 240.9Mtce。

Abstract: This paper analyses China’s GDP energy consumption, energy consumption per unit of products from the whole society as well as industry, transportation and other departments. It points out that technological innovation has become the first driving force of low-carbon development, and internet has become the largest energy saving potential of new technologies. In 2015, the GDP proportion of China’s primary, secondary and tertiary industries accounted for 9.0%, 40.5% and 50.5%, high energy consumption and energy consumption of manufacturing industry declined compared to 2014, energy consumption significantly reduced. Natural gas consumption growth significantly, the development and use of renewable energy is developing rapidly, hydropower, wind power and PV power generation installed capacity increased rapidly. In 2015, China’s energy-saving effect is remarkable, the whole society energy savings amount to 240.9Mtce.

Key words: Energy Saving; Effectiveness; Analysis; Outlook

元。第二产业为第三产业的 5.1 倍,比第三产业多0.896tce。第三产业占 GDP 比重上升 1 个百分点,可节约和少用能源 23.40Mtce。

2015 年,钢铁、电解铝、水泥、建筑陶瓷、墙体材料、平板玻璃、炼油、乙烯、合成氨、烧碱和电石行业能源消费量为 1505.7Mtce,同比减少 42.4Mtce。

2015 年,经济结构和行业结构变化形成的节能量为 93.88Mtce。

1.2 能源变革提高能效、减排治污推动能源变革,也已显现重大转折。中国是世界上少数几个能源消费以煤为主的国家之一。2013 年煤炭消费量达 42.44

亿 t。2014 年减少 1.28 亿 t,2015 年减少 1.51 亿 t,其中直接燃烧减少的 1.25 亿 t。

近年来,民用天然气消费量大幅增长。2015年,北京民用天然气消费量达 146 亿 m3,同比增加 40 亿 m3。北京 1 亿 m3天然气可替代42 万 t民用煤,节能 21.4 万 tce,减排 SO2 7470t,烟尘5930t。

可再生能源开发利用飞跃发展。2015 年,中国占全球可再生能源增量的 40%1。2015 年,全国水电、风电和光伏发电装机容量分别达 31954 万kW、13075 万 kW 和 4218 万 kW ,分别为 2010年的 1.5 倍、2.9 倍和 34.6 倍。2015 年, 水 电、风电和光伏发电装机容量同比增加 6618 万 kW,超过煤电新增装机容量 5907 万 kW。

2015 年,水电、风电和光伏发电、生物质发电 13917 亿 kWh ;太阳热水器保有量 4.42 亿 m2,农村沼气产量 168 亿 m3 ,地热采暖面积 4.94 亿m2 ,地源热泵供暖 4.10 亿 m2 ,提供的能源分别为 53.0Mtce、12.0Mtce、13.8Mtce 和 10.3Mtce,合计 89.1Mtce。可再生能源发电和热利用总计达502.4Mtce。

经济转型促使能源和电力消费结构优化,能源和电力消费增长动力由传统高耗能行业转向绿色和低能耗产业。2015 年,钢铁、水泥行业用电量分别为 5057 和 1466 亿 kWh ,同比分别下降9.34% 和 6.62% ;第三产业用电 7166 亿 kWh,增长 7.42% ;居民生活用电 7285 亿 kWh ,增长5.01% ;信息传输、计算机服务和软件业用电 484亿 kWh,增长 14.66%。

1.3 行动方案

2014 年 5 月 15 日,国务院印发《2014—2015年节能减排低碳发展行动方案 》,方案提出在2015 年,单位 GDP 能耗和 CO2排放量分别下降3.9% 和 3.5% ;SO2、NOx 和 COD 分别下降 2.0%、5.0% 和 2.0%。

2015 年,服务业占 GDP47%,战略新兴产业占 8%,节能环保产业产值 4.5 万亿元。2015 年,非化石能源占一次能源消费量 11.4%。2015 年,规模以上工业企业单位增加值能耗比 2010 年下降21% 以上。

方案对节能技术改造方面也提出了要求。余热余压利用,能源系统优化,电机系统节能,形 成 3200 万 tce 节能能力。推广半导体照明,稀土永磁电机,低品位余热利用,形成 1100 万 tce 节能能力。推广高效节能环保工业锅炉25 万 t/h, 20t/h 以上燃煤锅炉脱硫技术改造,形成 2300 万tce 节能能力。2015 年,城镇新建节能建筑11亿m2,北方采暖地区既有居住建筑节能技术改造3 亿 m2。2015 年,公路、水路运输和港口形成1400 万 tce 节能能力。实施合同能源管理和能效领跑者计划,形成 2200 万 tce 节能能力。

2 2015 年节能进展

2.1 节能成效

2015 年,全国万元 GDP 能耗 0.719tce (按2010 年可比价格计算),比 2014 年下降 5.6%,全社会节能量达 240.9Mtce。其中,技术进步节能占 41.3% ,结构优化节能占 58.7%。技术节能量中,工业、交通运输和建筑的节能量分别占16.0%、5.5% 和 19.8%,见表 1。 2.2 工业节能近年来,工业部门技术进步加速,淘汰大量落后产能,促使高耗能产品能耗降幅加大,与国际先进水平的差距缩小。

2015 年,全国火电供电煤耗、钢可比能耗分别为 315gce/kWh 和 644kgce/t ,比 2004 年分别下降 14.9% 和 12.0%,与国际先进水平的差距分别从 28.5% 和 20.0% 缩小到 15.0% 和 8.0%。

2015 年,全国工业节能 38.5Mtce,其中制造业节能 30.0Mtce,见表 2。

2.3 交通运输节能

2015 年,全国交通运输行业节能 13.3Mtce。公路和水运每万换算吨公里能耗比 2014 年分别下降 4.7% 和 4.6%,节能量分别为 11.0 和 2.8Mtce1,见表 3。

2.4 建筑节能量

2015 年,全国建筑节能量达 47.7Mtce,占技 术节能量的 48.0%,比工业节能量多 9.2Mtce。其中执行节能设计标准的新建建筑节能 10.2Mtce,新增半导体照明替代白炽灯节能 22.1Mtce,可再生能源建筑应用新增 12.1Mtce,见表 4 和表 5。

3 技术创新是低碳发展的第一动力

当前,我国实施创新驱动战略,促进经济转型升级。技术创新成为低碳发展的第一动力。

3.1 “互联网 + 节能 ”互联网是节能的利器,是节能潜力的新技术。“互联网 +智慧能源”是我国推进“互联网 +”行

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动计划 的重点之一。互联网与人工智能、云计算、大数据等新技术相结合,实现制造、交通、商务、社区和城市的智能化。

3.1.1 智能制造

目前,全国有 46 个示范项目,涵盖 38 个行 业。取得了很好的效果,制造效率提高30%,节能 9.5%2。中联泰安年产 200 万 t 的智能水泥厂,全厂 100 人,熟料生产成本 100 元 /t ,产品能耗比行业平均值低 20%。

3.1.2 智能交通

智能交通系统效率可提高80%,交通事故减少 80%,节油 20%。2015 年,全国城市智能交通项目有 3773 项。车联网用户已达 1300 万户,不停车收费( ETC )已全国联网,建成 ETC 专用通道 12772 条,用户 2515 万,年节油 7415 万升,北京已建成汽车动态交通信息采集、处理、发布系统,智能化交通道路指挥、管理系统,市政交通一卡通系统。

3.1.3 电子商务电子商务网上信息传递成本极低、无中介、无传统店铺、无库存销售、无纸贸易和无纸办公、节约资源、降低成本、2015 年,全国电子商务交易额达 20.8 万亿元,增长 33.3%,网络零售额3.9 万亿元。

3.1.4 智能社区家居(建筑、通信、家电、设备、社区医护、休闲娱乐)和物业管理(停车、监控、门禁、家政、保安、缴费)智能化,可节能 20%。我国已建成一批智能居住小区,2016 年深圳已建成 162 个。

3.1.5 智慧城市城市居民生活、交通、通信、能源、商务、文化教育、医药卫生、环境质量、公共安全智能化。智慧决策,实时响应,可节电 25%1。

2016 年 3月,我国智慧城市试点 393 个。深圳是国家首批新型智慧城市标杆市试点之一,已建成节能建筑 9100 万 m2 ,占民用建筑面积的15%,年节电 290 亿 kWh。

3.2 智能采煤煤矿在生产机械化和自动化的基础上,实现主要生产环节和设备的监测和远程操控。2015 年,已在神华、陕西煤化工、阳泉煤业等的15 个矿区推广应用。神华煤炭公司神东矿区,是国内最大的智能矿区, 2015 年产煤 2 亿 t ,全员劳动生产率达 80t/ 工,为美国矿井平均值的3 倍;事故死亡率 0.004 人 /Mt ,美国为 0.02 人 /Mt。2015年,神东矿区洗选出硫分小于 0.4%、热值超过5200kcal/kg 的超低硫洁净煤,供京津冀使用。

3.3 超超临界火力发电

2015 年,全国有 82 台百万千瓦超超临界燃煤机组在运行。平均供电煤耗 288gce/kWh,比全国火电平均煤耗少 27gce/kWh。

3.4 核电

2015 年末,我国核电机组装机容量达 28GW,在建 24 台,在建规模占全球 35.8%。在引进技术基础上研发的 CAP-1400(1400MW )先进压水堆机组,即将开工建设。我国自主研发的华龙一号百分千瓦核电机组,采用世界最高安全要求和最新技术标准。2015 年 5 月 7 日,华龙一号示范工程,福建福清核电站 5、6 号机组开工建设。华龙一号已向巴基斯坦和阿根廷出口。

3.5 特高压输电

2015年,全国已建成交流 1000kV 线路 3114km, ±800kV 直流线路 10580km ,合计 13694km。特高压输电的线路损失为 500kV 线路损失的25%~40%。

3.6 电解铝

2015 年,我国电解铝产量 31.4Mt,占全球的55.0%。全球 17 家年产百万吨以上的电解铝企业2015 年产量 37.6Mt,其中 10 家在中国,这 10 家企业产量 21.3Mt,占全球的 56.6%。宏桥铝业公 司产量达 4.56Mt,是世界最大的铝生产商。2015年,全国电解铝交流电耗 13562kWh/t。2015 年,我国研制成功 600kA 超大容量铝电解槽,直流电耗 12136kWh/t,是世界容量最大、能耗最低的铝电解槽。

我国电解铝行业的技术装备和产品能耗已达世界先进水平。

3.7 绿色建筑绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度节能、节地、节水、节材、保护环境,提供健康、舒适、高效的建筑。

“十二五”时期,我国推广绿色建筑面积超过10 亿 m2。

2011 年建成的上海金融中心大厦,是国内最大的绿色建筑,38 层、11 万 m2,采用 19 种节能技术,每年节省 25% 的能源费用。

3.8 半导体照明半导体照明是一种发光二极管光源( LED)。耗电比白炽灯少 80% ,比紧凑型荧光灯少 50%。近年我国 LED 产业爆发式发展, 2015 年产量达60 亿只,内销 28 亿只。

3.9 电动汽车

2015 年,我国电动汽车保有量达 58.3 万辆,其中纯电动汽车 33.2 万辆,混合动力汽车 25.1 万辆。2015 年,电动汽车销售量 20.74 万辆,成为全球最大的电动汽车市场。其中纯电动汽车 14.67万辆,混合动力汽车 6.07 万辆,同比分别增长300% 和 250%。

3.10 可再生能源我国水电、光伏发电、太阳能热水器、沼气和地源热泵等可再生能源技术,已达世界先进水平。3.10.1 水电

2015 年,我国水电装机容量 111.3GW,占全球的 28.3%。水电工程技术世界一流。2015 年,三峡集团拥有单机 70 万 kW 大型水电机组 58 台,占全球的 60%。正在建设的金沙江乌东德水电站,将采用世界最大的 12 台 85 万 kW 水电机组。▲ 3.10.2 光伏发电

2015 年,我国光伏组件产量 43GW,占全球的 71.7%。光伏发电量达 392TWh ,超过德国居世界首位。商业化生产的单晶硅和多晶电池效率分别达 19.5% 和 18.3%,居全球领先水平。

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注:(1)工业节能量中,制造业30.0Mtce,电力生产 8.48Mtce。(2)建筑节能量中,执行建筑节能设计标准的新建建筑和既有住宅节能技术改造形成节能能力 13.5Mtce ;可再生能源建筑应用新增 12.1Mtce,包括太阳能热水器、光伏发电、地源热泵、地热采暖和农村沼气。

注:(1)新建建筑是新建 11 亿 m2执行节能设计标准建筑形成的节能能力。(2)既有居住建筑是北方地区住宅节能技术改造形成的节能能力。(3)照明节电为新增 LED 替代白炽灯节能量。(4)可再生能源建筑应用为新增量,包括太阳能热水器、光伏发电、地源热泵、地热采暖和农村沼气。

数据来源:住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、国土资源部、农业部、中国农村能源行业协会、中国太阳能协会、国家半导体照明工业研发及产业联盟。

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