2019年世界各國電力結構分析

發布時間: 2020-02-24 16:19:28   來源:中國電力網  作者:龐名立

  電力來自一次能源。一次能源按照可否再生,可以分為兩大類:

 ?、?非再生能源。指不能重復產生的天然能源,它隨人類的利用而越來越少,如化石能源(如煤、石油、天然氣)和核燃料(如鈾、釷等)。

 ?、?可再生能源。指能夠重復產生的天然能源,即不會隨它本身的轉化或人類的利用而日益減少,如太陽能、水能、風能、地熱能、海洋能、生物質能、潮汐能等。

  能源結構是指一次能源生產或消費的比例,以%表示;而電力結構是指電力來自一次能源的比例,也以%表示。造地球的那路神仙把化石燃料分配不公,好在再生能源分配還算公正。由于各國所處的地理位置不同,資源貧富程度各不相同,甚至相差甚遠,這就構成了世界各國各不相同的電力結構。

  能源的國際貿易是多樣化的:原煤與焦炭、原油及其產品、管輸天然氣與液化天然氣(LNG),并由此產生的電力都能夠參與國際貿易。

  在能源貿易中,只有天然氣和電力必須通過網絡貿易,即天然氣通過管道到戶,電力經由電力線路輸送到用戶。

  天然氣和電力有很大區別:

  1、天然氣只能在油氣田生產,而除了水力發電以外,電力生產方式多種,而且多處生產。

  2、天然氣能夠被其它燃料所替代,而電力則不能。

  3、天然氣管道跨國線路數千公里,而電力線僅與鄰國相連交易。

  4、電力的需求拉動了LNG生產,而LNG高速發展又刺激了電力市場的發展,因此天然氣成為全球大宗貿易的能源,貿易量可達產量的30%,而且利潤很高;電力沒有大宗的貿易,各國都是自行解決。如果沒有化石燃料發電,就利用再生能源如尼泊爾利用水力發電、冰島利用地熱發電,而國際電力貿易僅在鄰國之間,貿易量波動不見上升,沒有專門為國外生產電力又長距離輸送的發電站,其售價不高。

  5、天然氣和電力具有很強烈的區域性,其價格沒有可比性;但天然氣液化為液化天然氣(LNG)已經進入國際貿易,天然氣貿易的區域性在消失。

  6、盡管天然氣可以采用地下儲氣庫儲存,電力可以采用抽水蓄能來儲存,但是天然氣和電力大規模儲存是不可能的,不同于石油和煤。

  本資料根據BP 2019年報告的數據,再經過計算而成。本文所指的化石燃料是原油、天然氣和原煤構成;非再生能源由化石燃料和核燃料構成。綠色能源由水力發電、再生能源和其他構成。“其他”指抽水蓄能、城市廢物發電等。綠色程度由綠色能源/總量構成,用%表示。

  2018年世界各國電力結構

國 家 原油 天然氣 原 煤 核能 水力發電 再生能源 其 他 總 量 綠色程度
  % % % % % % % TWh %
加拿大 0.05 9.0 9.1 15.3 59.2 6.9 0.009 654.4 66.1
墨西哥 11.1 59.2 8.8 4.1 9.8 6.4 0.7 332.1 16.9
美  國 0.6 35.4 27.9 19.0 6.5 10.3 0.3 4460.8 17.1
北美洲 0.5 33.7 24.5 17.7 13.0 9.6 0.3 5447.3 22.9
阿根廷 4.4 58.2 1.4 4.7 28.4 2.6 0.3 146.6 31.3
巴  西 2.0 8.0 3.7 2.7 65.9 17.8 --- 588.0 83.7
其他國家 12.7 16.8 9.2 --- 52.9 8.4 # 570.6 61.3
中南美洲 6.9 17.5 5.9 1.7 56.0 12.0 0.04 1305.3 68.0
德  國 0.8 12.8 35.3 11.7 2.6 32.2 4.5 648.7 39.3
意大利 3.8 43.8 12.6 --- 15.8 22.7 1.4 290.6 39.9
荷  蘭 0.5 48.8 25.5 3.0 0.01 15.8 6.3 117.5 22.1
波  蘭 0.7 7.3 79.2 --- 1.2 11.5 0.2 170.1 12.9
西班牙 5.7 20.8 14.0 20.2 12.8 25.7 0.8 275.0 39.3
土耳其 0.2 30.5 36.9 --- 19.7 12.5 0.3 302.5 32.5
烏克蘭 0.3 7.6 29.9 52.9 6.2 1.6 1.4 159.4 9.2
英  國 0.5 39.4 5.0 19.5 1.6 31.6 2.3 333.9 35.5
其他國家 1.1 8.9 12.2 36.7 26.3 13.0 1.8 1779.5 41.1
歐 洲 1.4 17.9 21.2 23.0 15.5 18.7 2.2 4077.3 36.4
哈薩克斯坦 1.6 22.6 65.5 --- 9.6 0.7 0.7 107.1 12.4
俄羅斯 1.0 46.9 16.0 18.4 17.2 0.1 0.4 1110.8 17.7
其他獨聯體國家 0.3 70.4 5.7 1.1 22.2 0.3 0.2 199.5 22.7
獨聯體國家 1.0 48.4 18.3 14.6 17.3 0.2 --- 1417.4 17.5
  伊  朗 7.4 86.6 0.2 2.3 3.5 0.1 --- 310.8 3.6
沙特阿拉伯 39.2 60.7 --- --- --- 0.1 --- 383.8 0.1
阿聯酋 1.2 98.2 --- --- --- 0.8 --- 136.9 0.8
其他中東國家 33.2 59.2 5.1 --- 1.1 1.4 --- 408.9 2.5
中  東 25.1 70.8 1.7 0.6 1.2 0.6 --- 1240.4 1.8
埃  及 11.1 80.5 --- --- 6.8 1.7 --- 200.0 8.5
南  非 --- 0.7 87.9 4.3 0.4 4.8 1.8 256.0 7.0
其他非洲國家 13.9 44.4 7.8 --- 29.8 4.0 0.1 397.7 33.9
非  洲 9.1 39.7 30.0 1.3 15.6 3.7 0.6 853.7 19.6
澳大利亞 2.0 19.2 59.9 --- 6.6 12.2 0.1 261.4 18.9
中國 0.2 3.2 66.5 4.1 16.9 8.9 0.2 7111.8 26.0
中國 臺灣 3.1 34.6 46.3 10.1 1.6 2.3 1.9 273.6 5.8
  印  度 0.6 4.8 75.4 2.5 8.9 7.8 --- 1561.1 16.7
  印度尼西亞 7.6 22.3 58.5 --- 6.1 5.5 --- 267.3 11.6
  日  本 5.7 36.8 33.0 4.7 7.7 10.6 1.5 1051.6 19.8
  馬來西亞 1.4 39.4 44.0 --- 14.4 0.9 --- 168.4 15.3
韓  國 1.5 27.0 44.0 22.5 0.5 3.7 0.9 594.3 5.1
泰  國 0.1 65.5 20.2 --- 4.3 10.0 --- 177.6 14.3
越  南 0.3 20.8 40.7 --- 37.9 0.2 --- 212.9 38.1
其他亞太國家 10.3 35.2 23.2 1.7 23.9 5.6 0.2 593.6 29.7
亞太地區 1.5 12.1 59.4 4.5 14.0 8.1 0.3 12273.6 22.4
世  界 3.0 23.2 38.0 10.1 15.8 9.3 0.6 26614.8 25.7
國   家 原油 天然氣 原煤 核能 水力發電 再生能源 其 他 總 量 綠色程度
  % % % % % % % TWh %

  從表中可以看出:

 ?、?化石燃料發電占據主導地位(3.0+23.2+38.0)=64.2%,其中燃煤發電成本低,占據電力市場的主導地位,其次為燃氣發電。

 ?、?再生能源發電以水力發電占據主導地位,其次風力發電和光伏發電,其價格已經可與化石燃料發電相比。

 ?、?再生能源發電僅為(15.8+9.3+0.6)=25.7%,即為2018年電力的綠色程度。

 ?、?電力綠色程度高于世界平均水平25.7%的國家依次為巴西83.7%、加拿大66.1%、意大利39.9%、德國和西班牙39.3%、越南38.1%、中國26.0%。估計還有些國家沒有統計進去如尼泊爾、冰島等。

 ?、?中國化石燃料可采儲量遠低于美國和俄羅斯,但是注重只是能源發電的開發,電力的綠色程度達到26.0%,可是美國只有17.1%、俄羅斯17.7%,都遠低于世界平均水平25.7%。

 ?、?中國不是原煤資源大國,其可采儲量遠低于美國和俄羅斯,但中國是燃煤發電的大國,2018年

  全球燃煤發電量達10100.5 TWh,中國最多為4732.4 TWh,占全球總量的4732.4/10100.5=46.8%,世界上最大的燃煤發電站在中國—托克托電廠(Tuoketuo Power Station),裝機容量為6 720MW。其次燃煤發電量的國家是美國1245.8 TWh、德國229.0 TWh、南非225.0 TWh、俄羅斯177.5 TWh、波蘭134.7 TWh、韓國133.5 TWh(見BP 2019年報告)。

 ?、?燃煤發電在全球發電份額中占據主導地位,平均為38.0%。高于平均數的國家為南非87.9%、波蘭79.2%、印度75.4%、中國66.5%、哈薩克斯坦65.5%、澳大利亞59.9%、印度尼西亞58.4%。

 ?、?亞太地區是燃煤發電最高的地區,燃煤發電占該地區發電份額的59.4%。

 ?、?美國頁巖氣開采成功引起世界關注,一片贊譽聲。在許多國家的燃煤發電居高不下的情況下,美國燃氣發電份額居然超過燃煤發電。美國化石燃料發0.6+35.4+27.9=63.9%,相當于世界平均水平為64.2%,顯示不出向再生能源邁進的步伐,延誤了再生能源發電的發展。

 ?、?天然氣不是清潔能源,它屬于化石燃料之一種,而且有著很明顯的區域性,但是天然氣的海運形式—LNG打破了區域性的格局,使天然氣成為全球大宗貿易的商品;而電力國際貿易有很強的區域性,目前尚未有數據支持“電力全球化”、“電力將成為能源貿易的主要形式”。

 ?、?2018年全球天然氣產量為38679億立方米,產量最高的國家依次是美國8318億立方米、俄羅斯6695億立方米、伊朗2395億立方米。

  全球燃氣發電高于燃油發電、低于燃煤發電,居全球電力結構第二位。燃氣發電在全球發電份額中平均為23.2%,燃氣發電量占該國最多的是美國35.4%、俄羅斯46.9%、伊朗86.6%。

 ?、?我們處于石油時代,石油的用途太多,因此許多能源都可以替代燃油發電,所以在全球化石燃料發電中燃油發電的份額最低為3.0%。沙特阿拉伯原油產量豐富,2018年產5783百萬噸,并有世界上最大的油田——加瓦爾油田(Ghawar Oil field)。沙特阿拉伯占全球燃油發電份額最多,達39.2%。并擁有世界上最大的燃油發電站—舒艾拜發電及海水淡化廠(Shoaiba power and desalination plant),裝機容量5600MW。

 ?、?核能發電在全球發電份額中占據了10.1%。2018年世界核能發電總量為2721.4 TWh,其中美國為849.6 TWh,占全球總量的849.6/2721.4=31.2%;中國294.4 TWh居第二,占全球總量的294.4/2721.4=10.8%,其他依次為俄羅斯204.5 TWh、韓國133.5 TWh、加拿大100.0 TWh、烏克蘭84.4 TWh、英國65.1 TWh、日本65.1 TWh。但在該國發電份額的比例中,烏克蘭最高,占52.9%、其次是韓國22.5%。

 ?、?中國陽江核電站(Yangjiang Nuclear Power Plant)已經擠入全球最大的核電站第11位,裝機容量6480MW,估計年發電量48TWh。

 ?、?水力發電是再生能源發電的“領頭羊”,它占全球發電份額的15.8%;僅次于燃煤發電38.0%和燃氣發電23.2%。

 ?、?水力發電量最多的國家依次是中國1202.4TWh、巴西387.7 TWh、加拿大387.3 TWh、美國288.7 TWh和俄羅斯190.2 TWh;但在國內的份額依次為巴西65.9%、加拿大59.2%、俄羅斯17.2%、中國16.9%、美國6.5%和。只有加拿大和巴西最高。

 ?、?水力發電最高份額的地區是中南美洲,占該洲的發電總額的56.0%,該洲的電力綠色程度高達68.0%。

 ?、?在再生能源中風電場和光伏發展得最快,其價格已被用戶接受。根據BP 2019年報告,得出下表。中國風能和光伏發電發電進展迅速,2017年中國占全球總量的22.7%,而同期美國為19.3%;2018年中國占全球總量的25.6%,而同期美國為18.5%。

  中國風能和光伏發電(單位:TWh)

  風能 太陽能 其他再生能源 中國合計 全球總計 中國/全球 %
2017年 295.0 117.8 79.6 492.4 2166.5 22.7%
2018年 1270.0 584.6 625.8 634.2 2480.4 25.6%

  世界上最大的平板光伏電站—騰格里沙漠太陽能公園(Tengger Desert Solar Park),裝機容量1547MW;世界上最大的聚光光伏電站—格爾木太陽能公園(Golmud (1 and 2) Solar Park),裝機容量110 MW,都在中國。

 ?、?能源形態轉換或輸送都伴隨著能量的損失。天然氣液化成LNG、海運再氣化,一般損失10%;天然氣長距離輸送,一般損失8%;而電力長距離輸送,一般損失68%。即對遠程輸送來說,天然氣損失遠比電力少,具體損失要視各種參數而定。

 ?、?由于全球化石燃料資源分布不平衡,于是全球能源貿易應運而生,當然僅限于化石燃料。電力國際貿易只是在鄰國進行。貿易量年年波動,數量少,而且每年沒有太大進展??梢詤⒁娙蚰茉唇y計年鑒(Global Energy Statistical Yearbook)中的Electricity的Trade部分,電力國際貿易量僅為產量的1~3%之間。盡管目前再生能源只有風能和太陽能“扛大頭”,隨著技術進步,其他再生能源品種也會相繼入市,逐步替代化石燃料,電力綠色程度將加大,由于各國都盡力利用本國資源生產電力,不愿受到國外控制,因此電力要像化石燃料那樣大規模的貿易可能性不大。

  附錄:

  常用電力單位換算

  kW(千瓦) MW(兆瓦) GW(吉瓦) TW(太瓦)
1萬千瓦= 10000 10 0.01 0.00001
1兆千瓦= 1000000 1000 1 0.001
1億千瓦= 100000000 100000 100 0.1

      關鍵詞: 電力

主辦單位:中國電力發展促進會
網站運營:北京中電創智科技有限公司  國網信通億力科技有限責任公司
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