美國經濟發展與電力需求關系對中國電力發展的啟示

嵇建斌

（廣東省粵電集團有限公司，廣東廣州 510630）

2000年后，中國的電力建設取得了舉世矚目的發展。“十二五”規劃明確提出加快資源節約型、環境友好型社會建設。在我國經濟轉型時期，電力行業如何發展，對促進國民經濟的發展作用重大。美國作為發達國家，電力發展模式相對完善，借鑒其電力行業發展經驗來促進我國電力發展具有現實意義。

1 美國電力發展情況和美國經濟發展分析

1.1 美國GDP與電力消費總量關系

從圖1美國GDP與電力消費總量關系圖可以看出：

圖1 美國GDP與電力消費總量關系圖[1]Fig.1 Correlation between US GDP and power consum ption

1）電力消費總量總體上是逐年增加，但不同階段增長速度不一樣，有些時段甚至出現負增長；GDP總體上也是逐年增加，增速在不同階段也有不同，有些時段也會出現負增長。上述趨勢表明，電力消費總量與經濟發展速度趨向一致。隨著美國經濟的快速發展，美國電力需求總量也呈快速上升趨勢。可見，電力建設要與國民經濟的發展相一致。

2）美國GDP的增長速度一直保持較高的快速發展，而美國電力消費總量的增長速度則相對平緩，美國GDP的增長速度和電力消費總量的增長速度總體上呈正相關，但在不同時期的差異很大。1978年前，GDP的增長幅度總體上比電力消費總量的增長幅度低；而1978年后，GDP的增長幅度雖大，電力消費總量的增長幅度卻趨向平緩，兩者的正相關系數變化很大。

1.2 美國電源結構

美國擁有世界規模最大的電力工業，2010年發電量約4325.9 TW·h，占世界總發電量的20.3%美國的電源形式多樣，有煤電、天然氣發電、核電、水電和其他可再生能源發電。具體占比如下：石化燃料電力75.46%（其中煤電30.74%，燃油5.46%，氣電39.26%），核電9.72%，水電2.16%，可再生能源 12.58%，其他電力 0.08%[1，3]。

從美國電源結構圖（圖2）可以看出，雖然美國是一個發達國家，也非常重視環保，但石化燃料為能源的電廠比重仍然占絕大多數。2010年，美國石化燃料電源比例達75.46%，說明即使是發達國家，都是以石化燃料發電為主，這是全世界現階段的事實[4]。

圖2 美國電力消費結構圖Fig.2 US power consum ption structure

但從美國電源結構圖（明細）（圖3）可以看出，在石化燃料為能源的電源內部，也有一些明顯的變化：一是燃煤電廠比例從1991年后開始下降，2000年后下降幅度更大；相反，天然氣電廠的比例卻在不斷攀升，及至2010年，美國燃氣電力的比重已超過煤電，達到39.26%。

圖3 美國電源結構圖（明細）Fig.3 US power source structure（detailed）

二是雖然新能源和可再生能源在總量上取得了較大的發展，但是比重卻是持續下降的。這說明，縱使其現階段已經在大力發展，但發展還是跟不上能源需求的增長，仍只能作為電力結構的有益補充，仍需要大力發展。

2010年，美國電力總裝機容量為1039 GW，其中水電為101 GW，約占10%，占比最高的年份為1988年，為14%。如美國水電裝機容量與總裝機容量對比圖（圖4）所示，美國電力的總裝機容量保持高速的增長，但是水電裝機容量僅在1989年前保持較高速增長，1990年起就基本上保持在1 GW水平，增長不大。其中主要原因之一是美國的水電已經大規模開發完畢[4]，此外，環保因素也是一個方面。

圖4 美國水電裝機容量與總裝機容量對比Fig.4 Comparison of US hydro power installation and total installation

美國水電協會表示，美國目前原則上不會增建大型的水電項目，但會建設部分小水電項目，并通過技術改造、設備更新，提高原有水電系統設備出力；利用新的水輪發電技術，對原有未能配套發電機組的各種水利工程進行改造，通過建設安裝配套的水電機組等途徑，力爭至2025年實現水電容量翻一番。

2 中美電力發展現狀對比

2.1 電力消費總量

改革開放以來，我國經濟進入了高速發展期。進入21世紀，我國經濟一直保持著高于7%的發展速度，與此同時，我國的電力消費總量也保持著高速增長的勢頭。從1990—2010年中美電力消費總量對比表（圖5）中可以看出，1990—2010年，美國的發電量曲線是趨向平穩的，而中國的發電量則呈快速增長，這表明發電量的增長與經濟的發展總體上是呈正相關的。

圖5 1990—2010年中美電力發電量對比Fig.5 Com parison of electricity generation between US and China in 1990-2010

2000—2010年，中國的發電量增長迅猛，年均增長率為12.15%，高于我國GDP增長速度。但美國的數據說明，快速的增長是不可能長時間持續的，經過一段時間的高速發展，增速會逐漸趨向平緩。裝機容量的快速增長與經濟的快速增長相匹配時是合理，但當經濟增長到一定階段（特別是經濟增長方式發生轉變），經濟增長對電力的增長要求不高，甚至出現經濟增長，電力需求反而下降的狀況。因此，應避免被經濟增長與電力增長長時間呈高度正相關的現狀所迷惑，認為高速增長是永無止境的，從而可能陷入電力投資的陷阱。此外，這幾年國內發電機組利用小時不斷下降，也及時給我們敲響警鐘，電力投資的瘋狂年代已經結束，現在已進入理性發展的時期。

2.2 電力裝機容量

中美電力裝機容量對比圖（圖6）顯示：美國電力裝機容量先是保持長期的快速發展，后來發展速度趨向平緩；中國從1980年開始，電力裝機容量也進入了一個快速發展的時期，2000年后發展速度尤其迅猛，這是美國任何一個時期都不曾碰到過的，是否與經濟發展相符還有待檢驗。現在機組利用小時下降，新建電廠的經濟效益偏低，一些小容量電廠沒到達設計運行年限就關停拆除，也是我們必須高度重視的現象。

圖6 中美電力裝機容量對比Fig.6 Comparison of installation between US and China

2.3 水電發展現狀

我國的水電發展一直保持高速的增長，根據國家“十二五”規劃，大力發展水電是主基調。水電是傳統的可再生能源，未來水電的發展對我國能源供應和降低碳排放強度都有重大意義，是實現2020年我國對外承諾非石化能源比例的關鍵環節之一。

從2010年中美水電裝機容量占總裝機容量對比圖（圖7）可以看出，中國水電一直保持高速增長，至2010年底，總裝機容量為2.16GW，在世界排名第一，占發電總裝機容量的22.4%；美國水電總裝機容量為1.01GW，僅占總裝機容量的10%。這與我國和美國對水電的發展思路差異是相對應的，美國目前原則上不增建大型的水電項目。這雖有發展階段不同、國情不同等因素，但美國水電的發展思路值得更深入的研究和借鑒，無論如何，對現有水電項目進行深度挖掘和改造是一個很好的選擇。

圖7 2010年中美水電裝機容量占總裝機容量比例對比圖Fig.7 Ratio of hydro power installation in total installation for US and China in 2010

3 對中國電力發展的啟示

中美兩國能源結構不同、發展階段不同、產業結構不同，消費觀念也存在差異，不能囫圇吞棗采取同一電力發展模式，但是從上面的比較分析仍可以獲得以下啟示。

3.1 應高度重視能源、環境、經濟的協調發展

一國的電力需求應與國家的經濟發展相適應。當前我國經濟正處于轉軌時期，高速度的經濟發展不能長期持續，以資源密集型換取經濟高速發展的代價昂貴。我國經濟發展速度適應“十二五”規劃目標，較前些年增速有所放緩，電力行業也應適應經濟發展速度，按照科學發展觀的要求，調整電力行業結構，尋求資源高效利用，避免重復建設，以免浪費寶貴的不可再生資源。

美國對能源、環境、經濟的協調發展給予了高度重視，而且成效顯著。在能源效率、環境質量、污染控制水平上，我國與美國存在比較大的差距。我國正處于新一輪的經濟發展階段，環境、資源壓力都非常大，必須按照科學發展觀的要求，以人為本，全面、協調、可持續發展。尤其是電力行業作為能源的轉換部門和排放大戶，必須把節能、節水、節油、節地等資源節約工作和環境保護工作，作為電力工業可持續發展的關鍵性問題長抓不懈。

3.2 優化電力結構

3.2.1 提高煤炭轉換為電力的比重

我國煤炭資源豐富，煤炭采掘量約60%用于發電，煤炭發電量占總發電量70%以上。美國目前雖仍以石化燃料發電為主，但天然氣發電已超過煤炭發電，2010年占全國發電總量的39.25%。與煤炭發電相比，燃氣發電具有高效、清潔、環保、運輸快捷的優點。

其次，發達國家的煤炭主要用于發電，約占煤炭產量或用量的90%以上。而在我國，除了化工、焦炭行業以外，大量煤炭是作為直接燃燒，如工業鍋爐和民用，用于發電的不超過60%，使得能源利用效率低，污染控制效果差[4]。因此，提高煤炭發電的比重仍然是我國煤炭能源利用的主要方向。

3.2.2 發揮我國水力資源優勢

美國水電機組容量占其總裝機容量的10%，中國水電裝機容量占總裝機容量的22.4%。水力資源豐富是中國能源的一大優勢。水電作為傳統的發電能源，是一種可再生資源，而且對環境污染小。為此，需充分利用我國西高東低的地勢，利用水力發電服務經濟發展。

3.2.3 積極發展新能源

風能、乙醇、生物燃油以及太陽能等新能源向來備受關注，技術相對成熟的風能和太陽能更成為新能源投資的重點。

從美國電力結構看，新能源雖占一定比重，但是比重率卻是持續下降的。究其原因是，縱使現階段大力發展新能源，但其發展還是跟不上能源需求的增長，仍只能作為電力結構的有益補充，這也從另一個側面說明了大力發展新能源的迫切性。新能源的優點決定了未來各國會競相沖破新能源發展技術瓶頸，使其成為重要的經濟發展助推器。

根據2012年全國電力供需形勢分析預測報告，2011年底，全國電源工程完成投資3712億元，同比負增長6.5%。其中，水電、核電、風電基本建設投資完成額分別增長14.7%、、14.3%和-20.1%，火電基本建設投資完成額同比下降26.1%。水電、火電、核電和風電總投資比例分別為25.3%、28.4%、19.9%和22.3%[7]。從投資結構看，非石化能源投資已經超過新增投資的一半。說明我國已經意識到新能源的發展潛力并加大了投資力度，但還有必要進一步加大新能源的投資力度。

3.3 注重環境保護

發展電力行業必須與環境保護相結合。建設環境友好型的電力發展模式是我國電力行業發展的根本出路。二氧化硫的排污交易機制在我國已經進行了多年試點，但離市場化的要求還有相當的距離。推進二氧化硫排污交易，對低成本減排二氧化硫的總量是十分有效的，對國家、對企業、對電力用戶都是有益的事，應大力推進。

合理確定初始排污權，減少政府部門在排污權交易中的干預，按市場經濟原則進行排污交易，是我國實施排污交易的關鍵。同時，還應進一步發揮各職能部門在環保和資源節約工作中的作用。電力體制改革后，環境保護與資源節約工作責任重大，任務艱巨。要大力提高電力行業組織在重大環境問題研究方面的能力建設，積極開展法規、政策的研究工作，積極開展前瞻性的技術研究。

[1]USEnergy Information Administration.Consumption for electricity generation by energy source:total（all sectors）1949-2010[DB].US Energy Information Administration，2011.

[2]BP.Statistical review of world energy full report 2011[R].BP，2012.

[3]USEnergy Information Administration.Annualenergyoutlook 2011[R].US Energy Information Administration，2011:74.

[4]王志軒.中外電力發展比較及啟示[J].中國電力企業管理，2009（10）:25-28.WANG Zhi-xuan.Comparison of power development between China and abroad and its enlightenment[J].China Power Enterprise Management，2009（10）:27-28（in Chinese）.

[5]US Energy Information Administration.Electric net summer capacity:total（all sectors）1949-2010[DB].US Energy Information Administration，2011.

[6]中國電力企業聯合會統計信息部.二○一○年電力工業統計資料手冊[M].北京：中國電力企業聯合會統計信息部，2011：21-24.

[7]中國電力企業聯合會.2012年全國電力供需形勢分析預測報告[R].北京：中國電力企業聯合會，2012:40-42.