英国能源发展趋势及对我启示

放大字体缩小字体 发布日期:2019-04-16 11:00:32 来源:新能源网编辑:全球新能源网浏览次数:339

  自实行低碳转型以来,英国能源供应呈现低碳化、多元化趋势,可再生能源占比不断提升,其中生物能源和风能的涨幅最为明显。生物能源作为一直以来被忽略的可再生能源,在交通运输领域有着巨大的应用前景,将对我国“电动汽车走出去”产生重大影响。海上风能作为一种新兴的能源市场,近年来在欧洲发展迅猛,也是英国能源的未来发展方向。

  作为工业革命的发源地,英国不仅在煤炭、蒸汽机等工业化的方方面面引领着人类,在能源发展上也走在了世界前列。研究英国的能源转型历史、能源发展现状以及未来趋势将对我国能源转型路径、未来发展方向以及潜在合作机会提供参考思路。

  一、英国能源转型历史

AG百家乐官网   早在上世纪50年代,英国就开始了能源转型之路。二战后,因工业生产大量开采和使用煤炭,英国出现了持续不断的空气污染情况。1952年12月的“大雾霾”事件中,伦敦每立方米的污染微粒高达1000毫克,直接导致了约15万人因呼吸问题被送至医院,并最终导致4000人死亡。此次污染事件的发生,迫使英国政府启动了告别燃煤发电的能源转型之路。

AG百家乐官网   此后的几十年里,英国政府积极的调整能源结构,大量增加石油天然气使用量,减少煤炭的使用量。在1989-1990年间,英国出台了一系列控制污染的法案,包括《1989 年控制煤烟污染法案》、《1989年污染控制( 补充) 法案》、《1989年天然气法案》、《1990 年环境保护法案》等。根据上述法案,英国政府积极的采取措施,用石油天然气代替煤炭,以解决燃煤导致的空气污染和酸雨等环境问题。

  21世纪以来,英国将能源发展的重点放在可再生能源上。英国政府发布了《英国生物能源战略》、《海上风电产业战略规划》、《洁净空气战略》、《零排放之路》等多项战略,以加强生物能源、太阳能风能以及核能等低碳能源的在工业和生活中的应用。

AG百家乐官网   总的来说,英国的能源转型之路是从“以油气代煤”到“可再生能源代替化石能源”的过程。

  二、英国能源发展现状

  1、能源生产结构

  2017年,英国初级石油(包括原油和天然气液体)占能源总产量的40%,天然气占32%,初级电力(包括核能、风能、太阳能和水力发电)占17%,生物能源和废弃物占10%,煤炭占比只有1.5%。


AG百家乐官网 图1 2017年英国能源生产结构


图2 英国1990-2017年初级燃料的生产情况(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)

  从1990年开始,英国的煤炭产量就一路下降,一直跌至2017年的最低点。与此相反,生物能源与废弃物一直保持稳步增长趋势。

  2、能源消费结构

  2017年,英国的能源消费结构仍然以化石能源为主。石油和天然气消费分别占总量的35.85%和39.02%,煤炭消费只占5.26%,三者总和占比超80%。其中,石油的消费主要用于交通运输,而天然气的消费主要用于家庭的燃气供应上。新能源类包括生物能源和废弃物以及核能等占比不到20%。


图3 2017年英国能源消费结构

表1 2017年英国不同能源类型在不同领域的消费情况(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)


图4 英国1990年和2017年内陆能源的消费情况(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)单位:Million tonnes of oil equivalent

  尽管新能源的消费量占总消费量的比例不高,但与1990年相比,英国在天然气、生物能源以及核能等低碳能源的消费上均有大幅增加。而煤炭的消费数值从1990年的66.9降至2017年的10.1。此外,石油的消费量也有减少。

  3、电力结构

AG百家乐官网   2017年,英国的电力结构以低碳能源为主,其中40.4%的电力来自于天然气,20.8%的电力来自于核能,18.2%的电力来自于风能和太阳能,燃煤发电只占总发电量的6.7%。

  与2016年相比,英国的太阳能风能发电比例从14.1%提高至2017年的18.2%,其他可再生能源发电比例从8.9%提高至2017年的9.4%。而天然气发电、核能发电以及燃煤发电比例均有下降。


图5 2016年和2017年英国的电力结构(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)

表2 1990-2017年英国不同能源类型的发电量(资料来源:UKENERGY IN BRIEF 2018)

  从1990年到2017年英国不同能源类型的发电量变化来看,尽管天然气一直是最主要的电力来源,但发电量从2010年来逐年下降;核能发电量变化不大,维持在60-80亿千瓦时之间;太阳能、风能以及其他可再生能源发电从2000年以来增幅明显;随着技术的进步、成本的下降,可再生能源发电将会是以后的发展方向。

  4、进口依赖情况

  英国能源经历了从能源进口国到能源出口国,再回到能源进口国的过程。2017年,英国36%的能源依赖进口,其中57%的煤炭、46%的石油以及35%的天然气均依赖进口。相比于前几年,英国2017年能源进口量有所下降,主要原因是煤炭进口量的大幅减少。


图6 1970年-2017年英国能源进口依赖情况(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)


AG百家乐官网 图7 1998-2017年英国主要进口来源(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)

表3 英国不同能源进出口情况(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)

  总的来说,在能源的生产和消费上,英国仍然以石油和天然气为主,煤炭的占比逐年下降。在电力结构上,英国以低碳能源为主,电力来源低碳化、多元化趋势明显。

  三、英国低碳能源的未来趋势

  自英国实行低碳经济以来,英国低碳能源供应占比逐年提高,从2000年的9.4%提高至2017年的18.4%。在各种不同种类的低碳能源中,核能、风能以及生物能源占比最高。下面分别从这三种能源类型来分析英国低碳能源的未来发展趋势。


图8 2000年-2017年英国低碳能源占比情况(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)

表4 2000年-2017年英国不同类型的低碳能源占比情况(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)

  1、未来5年核电供应不会增加

  近十几年来,在廉价天然气的冲击下,英国核电的发展几乎停滞。2015年12月,服役时间44年的Wylfa核电站关闭,宣告着英国第一代核电站全部退役。英国现在在运的核电机组以第二代气冷堆和一座压水堆为主,共16台机组,总装机容量约为940万千瓦,为英国提供大约20%的电力供应。而英国唯一一个在建的核电项目即使过程顺利也要到2025年才能启动,因此,2015年以来英国的核电占比几乎保持不变,接下来的5年核电供应也不会再有增加。

  2、生物能源是英国可再生能源领域鲜为人知的领导者

AG百家乐官网   2017年,英国的可再生能源来源中,生物能源占比66%,也就是说,接近三分之二的可再生能源来自于生物能源。


AG百家乐官网 图9 2017年英国可再生能源来源(资料来源:UK ENERGY IN BRIEF 2018)

  生物能源是指从生物来源的材料制成的可再生能源。作为可再生能源开发利用的重要方向,生物能源既可以促进工业的发展,又为英国的交通、热力、电力提供燃料。生物燃料的发展也日益受到各国政府的重视。

  2012年4月26日,英国发布《英国生物能源战略》。该战略的首要原则是生物能源必须是可持续生产的,英国政府需引导生物能源可持续发展。2019年,英国可再生能源协会(U.K. Renewable Energy Association)发布了一份新报告显示,生物能源目前是英国减少排放和促进绿色能源就业的主要力量。英国气候变化委员会预测,到2050年,生物能源在英国主要能源供应中的比例将翻一番。

  但根据英国可再生能源协会的分析,英国生物能源政策和监管框架的差距正在不断扩大,现有的支持机制已经结束,将影响到英国现有生物能源市场的安全和未来的持续增长。

  3、风电是英国未来能源的主要方向

  2017年,英国的可再生能源来源中,风电占比21%,仅低于生物能源。在可再生能源发电上,陆上风电发电量达29.1TWh,占比29.3%,海上风电发电量达20.9TWh,占比21%,两者占比之和超50%。此外,2010年以来,陆上风能和海上风能发电量都大幅提高,陆上风能发电量从2010年的7.2TWh 提升至2017年的29.1TWh,海上风能发电量从2010年的3.1TWh提升至2017年的20.9TWh。与2016年相比,英国可再生能源发电量的增长几乎全部来自于风能。


图10 2000年以来英国可再生能源发电情况(资料来源:UKENERGY IN BRIEF 2018)

表5 1990年以来英国可再生能源发电情况(资料来源:UKENERGY IN BRIEF 2018)

AG百家乐官网   海上风电因不占用紧缺的土地资源、远离城镇及居民生活区、对环境及景观负面影响小、转速和风机利用效率均高于陆上风机等优势,近年来受到欧洲各国的青睐。英国因优越的地理位置,具有丰富的海上风力资源,这两年来大力发展海上风电。

  2019年3月8日,英国商务、能源与产业战略部(BEIS)公布最新海上风电发展目标,计划在2030年,将海上风力发电量提高到总发电量的三分之一,并将海上风电服务和设备出口额提高到每年26亿英镑。3月14日,英国发布“海上风电产业战略规划“。该规划明确提出作为清洁能源的海上风电将在2030年前装机容量达到3000万千瓦,为英国提供30%以上的电力;每个海上风电项目在英国本土采购的设备和服务最低比例从目前的48%提高到60%; 此外,英国政府将拨付2.5亿英镑来补贴英国本土海上风电供应链企业,使其在未来的国际海上风电创新中保持竞争力和领导地位。

  四、对我国能源发展的影响和启示

  1、能源转型

  英国作为走在世界前列的工业国家,其能源转型的过程值得我国借鉴和反思。

AG百家乐官网   英国早期的能源结构与中国相似,都是以化石能源为主,且电力结构中大部分来自于燃煤发电。现如今,英国则主要以石油、天然气发电,以及核能、可再生能源发电为主,燃煤发电量在整体发电量中几乎可以忽略不计。

  从“以油气代煤”再到“可再生能源代替化石能源”,英国在转型路径上分“两步走”,并充分考虑了当时的能源现状、工业发展以及经济性。此外,在能源转型过程中,英国始终坚持以绿色低碳发展为方向、保证能源来源的多元化、因地制宜大力发展海上风能,这些都值得我国借鉴,但在核电的发展上,英国现在受制于人的局面也值得我国反思。

  2、未来能源发展

  生物能源作为一种被忽略的可再生能源,需要引起我国的重视。一方面,生物能源具有良好的可储藏性和运输性,可以提供包括燃料乙醇、生物柴油以及航空生物燃料等多种运输燃料,是一种非常有前景的可再生能源;另一方面,生物燃料将来可作为石油的替代燃料使用,一旦发展起来,将比电动汽车更便捷更具有经济性。而我国现在大力发展电动汽车,在动力电池上投入了大量的资金。生物燃料的发展势必会影响到电动汽车的市场占有率,也将对我国“电动汽车走出去”产生重大影响。

  3、合作机会

  在合作机会上,海上风能以及核能是值得关注的合作领域。

AG百家乐官网   英国以及其他的欧洲国家因为地理优势大力发展海上风能,对风机设备有着很大的需求量。尽管我国在海上风电上缺乏经验,在核心技术和设计上也不具备优势,但是海上风电所需的设备与陆上风电有很多相似之处,因此在制造上,我国风机厂商仍然有可以与英国企业合作的空间。

AG百家乐官网   在核能领域,英国近些年来逐渐重视核电的发展并已重启核电建设。中广核参与的欣克利角C核电站项目是英国30年来首个新建的核电项目。在我国核电技术已具备自主研发能力、工程经验走在世界前列的基础上,可密切关注英国的核电发展情况,以寻求更多的合作机会。

关键词: 风能 核电 英国

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