能源替代在人類歷史上不斷地進行著，人類最早使用的能源是薪柴，是一種自然能源，可再生能源。為了尋求更高的能源經(jīng)濟效益，人類用煤炭替代薪柴。煤炭是化石能源，大氣污染物和CO2排放量多，是最骯臟的能源，可當(dāng)時環(huán)境和氣候變化還不突出。這是人類歷史上的第一次能源替代。緊接著的能源替代是用石油和天然氣去替代煤炭。
煤炭、石油、天然氣都是化石能源，石油、天然氣都比煤炭干凈，特別是天然氣不僅比煤炭、石油干凈，污染物排放量少，CO2排放量也少，而且資源量也比煤炭、石油要豐富得多，價格便宜。在資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化的三大挑戰(zhàn)下，逐漸形成了兩個替代，一個叫清潔能源替代，一個叫電能替代。下面主要討論電能替代。
一、兩個替代，還是一個替代?
現(xiàn)在有的專家名義上提實施兩個替代，實際上主張一個替代。例如有的說，“資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大挑戰(zhàn)，根源在于化石能源的長期大量開發(fā)使用，應(yīng)對挑戰(zhàn)的根本出路是加快發(fā)展、實施“兩個替代”，即能源開始實施清潔替代，以風(fēng)能、太陽能、水能等清潔能源發(fā)電替代化石能源發(fā)電;能源消費實行電能替代，以電代煤，以電代油，(有的還提出以電代天然氣)，電從遠方來，來的都是清潔發(fā)電?！?《亮報》2016年7月14日第28版)。就是說：要用清潔能源發(fā)電來替代化石能源發(fā)電，用清潔能源發(fā)出來的清潔電力去替代煤炭、石油、天然氣等一切化石能源消費，把兩個替代合并成一個清潔能源發(fā)電來替代所有的化石能源。華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院院長牛東曉在《電能替代經(jīng)濟性分析》也持有同樣的主張，牛東曉說，用電能替代，主要是指電力能源替代煤、油、氣等常規(guī)終端能源，通過大規(guī)模集中轉(zhuǎn)化來提供燃料使用效率，減少污染物排放，進行改善終端能源結(jié)構(gòu)，促進環(huán)保的效果。
電能替代作為一種低碳環(huán)保發(fā)展方式，具有多方面的意義：1.保證國家能源戰(zhàn)略安全，促進資源優(yōu)化配置;2.調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，促進清潔能源發(fā)展;3.促進能源利用效率，減少污染物排放;4.保護環(huán)境，治理霧霾，推進生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展。具體措施就是以電代煤，不僅要部分替代散燒煤，而是要替代所有的煤炭;以電代油，不僅替代部分燃料油，而是要求替代汽車用油還要替代所有的用油;不僅要替代煤炭石油，還要替代天然氣。這個設(shè)想很偉大，但是這個設(shè)想是一種幻想，不現(xiàn)實。因為到現(xiàn)在為止，還沒有人設(shè)想以風(fēng)能、太陽能和水能等清潔能源發(fā)電在短時間內(nèi)百分之百地替代化石能源，即使可以做到，其不菲的成本也是社會難以承受的。
我們在能源領(lǐng)域追求的是清潔、綠色、低碳，為此我們應(yīng)當(dāng)積極貫徹2014年習(xí)近平同志關(guān)于推動能源供給革命、建立多元供應(yīng)體系的指示，他說：“立足國內(nèi)多元供應(yīng)保安全，大力推進煤炭清潔高效利用，著力發(fā)展非煤能源，形成煤、油氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動的能源供應(yīng)體系。”
國務(wù)院辦公廳2014年發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014~2020年)》把清潔能源替代戰(zhàn)略歸納為四大戰(zhàn)略——節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略、立足國內(nèi)戰(zhàn)略、綠色低碳戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略。在綠色低碳能源戰(zhàn)略中闡述，“綠色低碳戰(zhàn)略，著力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，把發(fā)展清潔低碳能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的主攻方向，堅持發(fā)展非化石能源與化石能源高效清潔利用并舉，逐步降低煤炭消費比重，提高天然氣消費比重，大幅增加風(fēng)電、太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉春秃穗娤M比重，形成與我國國情相適應(yīng)、科學(xué)合理的能源消費結(jié)構(gòu)，大幅減少能源消費排放，促進生態(tài)文明建設(shè)?！比绻?030年，清潔能源替代能達到60%，就是一個偉大的勝利，一是非化石能源比重達到20%;二是天然氣包括其他氣體能源達到20%;三是化石能源高效清潔利用達到20%。
清潔能源替代，電能替代一個也不能少，在現(xiàn)階段，清潔能源替代比電能替代更為重要。
二、電能替代的電量“主要來自可再生能源發(fā)電”
《亮報》說：“電能替代的電量，主要來自可再生能源發(fā)電，以及部分超低排放燃煤機組。”(2016年6月1日《亮報》28版)。又說：“能源消費實施電能替代，以電代煤、以電代油，電從遠方來，來的是清潔發(fā)電。”(2016年7月14日)。華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院牛東曉院長說：“以電代煤、以電代油，電從遠方來，電從綠色來，是這個時代的需要和選擇?！?牛東曉《電能替代的經(jīng)濟性分析》)。這些文章都強調(diào)電能替代的電量主要來自可再生能源發(fā)電。
那么我們來看一看統(tǒng)計數(shù)字，2015年我國全國發(fā)電量為56045億千瓦時，風(fēng)電發(fā)電量為1851億千瓦時，太陽能發(fā)電量為383億千瓦時，兩者合計為2234億千瓦時，為當(dāng)年全國發(fā)電量的4%。國家發(fā)展改革委要求在“十三五”期間電能替代散燒煤及燃料油1.3億噸標(biāo)準煤，估計電能替代需耗電1萬億千瓦時，約為2015年全國發(fā)電量17.8%，風(fēng)電、太陽能發(fā)電不可能成為電能替代的主力電源。風(fēng)電、太陽能發(fā)電不僅數(shù)量少，主要分布在三北地區(qū)，且具有間隙性、隨機性、沒有其他電源配合，作為替代電源比較困難。
這一點在國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)《關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見》總體要求的基本原則中指明，電能替代的電量“主要通過可再生能源和現(xiàn)有發(fā)電滿足電能替代新增電量需求”。是說明電能替代的電量來源是可再生能源和火電(其實應(yīng)當(dāng)是煤電，不是火電，不包括天然氣發(fā)電)。電能替代的電量不包括油電、天然氣發(fā)電和核電。
三、這次電能替代要用多少電?
“電能替代”這個名詞是從2013年才提出來的，歷史還不長，有關(guān)的文件材料也不多，但不知道什么原因，講電能替代只講電能替代用了多少電?如2015年國家電網(wǎng)公司公布，該公司2015年電能替代消費750億千瓦時電能，沒有公布究竟替代了多少散燒煤、花了多少投資、補貼了多少錢?特別不愿意講的是花了多少投資、補貼了多少錢。我看到有一篇文章說，北京市要替代300多萬噸煤炭，要投資270億元，每噸煤的替代投資是9000元?？墒沁@次國家發(fā)展改革委等部門的《關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見》則不同，文件稱2016~2020年，實現(xiàn)能源終端消費環(huán)節(jié)電能替代散燒煤、燃油消費總量約1.3億噸標(biāo)準煤，帶動電煤占消費比重提高約1.9%，帶動電能占終端能源消費比重提到約1.5%，促進電能占終端能源消費比重達到約27%。卻不說要花多少投資、多少補貼、要耗費多少替代電量。
《中國能源報》2016年5月30日頭版刊登《八部門聯(lián)合印發(fā)〈關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見——電能替代全面推進〉》”一文中提到，國家電網(wǎng)公司在電能替代規(guī)劃中要力爭到2020年累計替代電量達到10000億千瓦時。八部門電能替代規(guī)劃是國網(wǎng)公司的翻版，且電能的熱功當(dāng)量是860千卡/千瓦時，10000億千瓦時轉(zhuǎn)換成標(biāo)準燃料就是1.3億噸標(biāo)準煤。2016年6月1日《亮報》28版《推進電能替代共享綠色生活》一文中稱：“預(yù)計新增電量消費約4500億千瓦時，減排煙塵、二氧化碳、氮氧化物約30萬噸、210萬噸、70萬噸?！毙氯A社在《“十三五”我國將實現(xiàn)替代(散燒煤、燃料油)1.3億噸標(biāo)準煤》一文中稱，“預(yù)計可新增電量消費4500億千瓦時，減排煙塵、二氧化碳、氮氧化物約30萬噸、210萬噸、70萬噸”。(轉(zhuǎn)引自《中國電業(yè)》2016年6月上旬刊)。這些數(shù)字與《亮報》是相同的，這個數(shù)字與節(jié)約散燒煤、燃料油1.3億噸相比，能效達3倍左右，因為電鍋爐、電窯爐、電爐能效只有0.95。
官方不公布電能替代在2016~2020年究竟要消耗多少電量，民間就會想辦法來彌補這個缺口，《亮報》稱預(yù)計可新增電量消費4500億千瓦時，只能算民間;新華社寫到消息上就成了半官方，而謝國興在《推進電能替代需因地制宜》一文中說，《關(guān)于推進電能替代的指導(dǎo)意見》提出，預(yù)計可新增電量消費4500億千瓦時，則變成官方意見了。
官方不公布2016~2020年電能替代達1.3億噸標(biāo)準煤的散燒煤和燃料油究竟要消耗多少電量?我們從官方公布的可以提高電煤消耗1.9%來推算，推算結(jié)果只增加電煤消耗5000萬噸標(biāo)準煤。5000萬噸標(biāo)準煤用于發(fā)電，只不到2000億千瓦時，顯然“十三五”電能替代僅2000億千瓦時是不夠的。那么如何理解1.9%?是否電能替代所需電量主要來自風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電，再生能源發(fā)電部消耗電煤，所以“十三五”電能替代消耗的電煤不多，通過1.9%算不出電能替代所消耗的電量。
那么，帶動電能占終端能源消費比重提高約1.5%，能否推算出確切的電能替代在“十三五”消耗了多少電量?同樣存在困難。電能占終端能源消費比重提高1個百分點需要多少電量，各個年度不同，主要受終端能源總消費量有關(guān)，我試算了2011年至2014年的情況，按提高1.5%計算，2011~2012年需13000億千瓦時，2012~2013年需5300億千瓦時，2013~2014年需6800億千瓦時，推算不出一個確切的數(shù)字。
實際上電能替代一直在進行著，從一百三十多年前有點開始不斷進行著，國家發(fā)展改革委不發(fā)文也在進行著，不過那種替代是自然發(fā)生的，是沒有國家投資，沒有國家補助，悄悄地進行著，電力在終端能源中的消費比重在不斷提高?，F(xiàn)在提出一個電能替代計劃，要用投資和電費補貼等來促使增加用電量，使得自然替代和補貼替代難以區(qū)分，造成電能替代電量消費虛高，電能替代用的投資、補貼超支。
四、現(xiàn)階段電能替代的主力電源是煤電
在我國電能替代需求增長緩慢，電能普遍富裕的情況下，一般都有保風(fēng)電、太陽能發(fā)電、水電等可再生能源發(fā)電，保核電站滿發(fā)電，煤電放在拾遺補缺的位置，所以在發(fā)電裝備利用小時數(shù)下降時，風(fēng)電、光電、水電和核電降得不多，煤電降得最多。因而在電能替代時，最有增發(fā)電潛力的是煤電?，F(xiàn)階段電能替代的主力電源是煤電。
(作者系原能源部政策法規(guī)司副司長)
