BP 2022年報告: 世界各國電力結構分析

　　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：

　　⑴ 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。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。（撰文：龐名立）

　　全球電力結構的變化可以看此視圖變化：https://www.bilibili.com/video/BV1S54y1d7b9

　　本資料根據BP 2022年報告的數據，再經過計算而成。目前全球能源處于轉型時代，碳零排放的能源處于上升階段，而碳零排放程度”由(核能+水力發(fā)電+再生能源+其他)/總量構成，用%表示。

　　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(fā)電、再生能源和其他構成。“其他”指抽水蓄能、城市廢棄物發(fā)電等。

　　2021年世界各國電力結構

　　從表中可以看出：

　?、?全球化石燃料發(fā)電仍然占據主導地位(2.5+22.9+36.0)=61.4%，其中燃煤發(fā)電成本低，占據電力市場的主導地位。

　　從表中看出，燃煤發(fā)電量逐年仍然在增加，但是燃煤發(fā)電量占全球發(fā)電總量的%在逐年降低。其原因是核能發(fā)電和再生能源發(fā)電在逐年增加而擠兌了燃煤發(fā)電量所占的%。

　　燃煤發(fā)電量占全球發(fā)電總量的%在逐年下降

　　⑵ 由于所處的地理位置不同，能源品種發(fā)電多少的順序也不一樣：

　　① 全球發(fā)電多寡順序：燃煤發(fā)電、燃氣發(fā)電和水力發(fā)電;

　　② 中國：燃煤發(fā)電、水力發(fā)電和再生能源發(fā)電;

　?、?美國：燃氣發(fā)電、燃煤發(fā)電和核能發(fā)電。

　　⑶ 再生能源發(fā)電以水力發(fā)電占據主導地位，其次風力發(fā)電和光伏發(fā)電，其價格已經可與化石燃料發(fā)電相比。

　?、?美國碳零排放程度(38.9%)高于中國(34.1%)，其原因是美國核能發(fā)電居世界第一。如果不談核能發(fā)電，中國再生能源發(fā)電高于美國。參見“中美兩國再生能源裝機容量的大博弈”。

　?、?碳零排放程度高于世界平均水平38.5%的國家依次為加拿大81.7%、巴西79.6%、烏克蘭(69.2%)、西班牙(69.6%)、德國(56.1%)。

　　⑹ 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(fā)電的大國，2021年全球燃煤發(fā)電量達10244.0TWh，中國最多為5339.1 TWh，占全球總量的5339.1/10244.0=52.1%，世界上最大的燃煤發(fā)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(fā)電量的國家是美國078.5TWh、德國162.6TWh、南非209.6 TWh、俄羅斯204.7TWh、波蘭131.7 TWh、韓國211。7TWh(見BP 2022年報告)。

　?、?燃煤發(fā)電在全球發(fā)電份額中占據主導地位，為10244.0/28466.3=36.0%。高于36.0%的國家為南非85.4%、波蘭73.2%、印度74.1%、中國62.6%、哈薩克斯坦60.6%、澳大利亞51.4%、印度尼西亞61.4%。(見BP 2022年報告)。

　?、?亞太地區(qū)是燃煤發(fā)電最高的地區(qū)，燃煤發(fā)電占該地區(qū)發(fā)電份額的56.9%。

　?、?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(fā)電居高不下的情況下，美國燃氣發(fā)電份額居然超過燃煤發(fā)電。美國化石燃料發(fā)電0.5+38.4+22.2=61.1%，相當于世界平均水平為62.0%，美國顯示不出向再生能源邁進的步伐，延誤了再生能源發(fā)電的發(fā)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(qū)域性，但是天然氣的海運形式—LNG打破了區(qū)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(qū)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”。

　?、?根據BP2022年報告，2021年全球天然氣產量為40369億立方米，產量最高的國家依次是美國9342億立方米、俄羅斯7017億立方米、伊朗2567億立方米。

　　全球燃氣發(fā)電高于燃油發(fā)電、低于燃煤發(fā)電，居全球電力結構第二位。燃氣發(fā)電在全球發(fā)電份額中平均為22.9%，燃氣發(fā)電量占該國最多的是伊朗80.6%、俄羅斯42.9%、美國38.4%。

　?、?盡管能源已經進入“碳中和時代”，但是石油仍然被廣泛利用，石油的用途太多，因此許多能源都可以替代燃油發(fā)電，所以在全球化石燃料發(fā)電中燃油發(fā)電的份額最低為2.5%。沙特阿拉伯原油產量豐富，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(fā)電份額最多，達39.2%。并擁有世界上最大的燃油發(fā)電站—舒艾拜發(fā)電及海水淡化廠(Shoaiba power and desalination plant)，裝機容量5600MW。

　?、?核能發(fā)電在全球發(fā)電份額中占據了9.8%。2021年世界核能發(fā)電總量為2800.3 TWh，其中美國為819.1TWh，占全球總量的819.1/2800.3=29.3%;中國407.5TWh居第二，占全球總量的407.5/2800.3=14.6%，其他依次為俄羅斯222.4TWh、韓國158.0TWh、加拿大92.0 TWh、烏克蘭86.2TWh、英國45.9TWh、日本61.2TWh。但在該國發(fā)電份額的比例中，烏克蘭最高，占55.4%、其次是韓國26.3%。

　　⒁ 中國 紅沿河核電站(Hongyanhe Nuclear Power Plant )已經擠入全球最大的發(fā)電站第17位，裝機容量6710MW。

　?、?水力發(fā)電是再生能源發(fā)電的“領頭羊”，它占全球發(fā)電份額的15.0%;僅次于燃煤發(fā)電36.0%和燃氣發(fā)電22.9%。

　　⒃ 水力發(fā)電量最多的國家依次是中國1300.0TWh、巴西362.8TWh、加拿大380.8 TWh、美國257.7 TWh和俄羅斯214.5 TWh;但在國內的份額依次為巴西55.4%、加拿大59.4%、俄羅斯18.5%、中國15.2%、美國5.8%和。只有加拿大和巴西最高。

　?、?水力發(fā)電最高份額的地區(qū)是中南美洲，占該洲的發(fā)電總額的48.4%，該洲的電力碳零排放程度高達67.1%。

　?、?在再生能源中風電場和光伏發(fā)展得最快，其價格已被用戶接受。根據BP 2022年報告，得出下表。中國風能和光伏發(fā)電發(fā)電進展迅速，2021年中國占全球總量的27.4%，而同期美國為17.1%.

　　中國風能和光伏發(fā)電(單位：TWh)

　　美國風能和光伏發(fā)電(單位：TWh)

　　　?、?中國超高壓輸電線路長度居世界第一。參見“中國超高壓輸電報告”。