2019年世界各国电力结构分析

　　电力来自一次能源。一次能源按照可否再生，可以分为两大类：

　　⑴ 非再生能源。指不能重复产生的天然能源，它随人类的利用而越来越少，如化石能源(如煤、石油、天然气)和核燃料(如铀、钍等)。

　　⑵ 可再生能源。指能够重复产生的天然能源，即不会随它本身的转化或人类的利用而日益减少，如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能、潮汐能等。

　　能源结构是指一次能源生产或消费的比例，以%表示;而电力结构是指电力来自一次能源的比例，也以%表示。造地球的那路神仙把化石燃料分配不公，好在再生能源分配还算公正。由于各国所处的地理位置不同，资源贫富程度各不相同，甚至相差甚远，这就构成了世界各国各不相同的电力结构。

　　能源的国际贸易是多样化的：原煤与焦炭、原油及其产品、管输天然气与液化天然气(LNG)，并由此产生的电力都能够参与国际贸易。

　　在能源贸易中，只有天然气和电力必须通过网络贸易，即天然气通过管道到户，电力经由电力线路输送到用户。

　　天然气和电力有很大区别：

　　1、天然气只能在油气田生产，而除了水力发电以外，电力生产方式多种,而且多处生产。

　　2、天然气能够被其它燃料所替代，而电力则不能。

　　3、天然气管道跨国线路数千公里，而电力线仅与邻国相连交易。

　　4、电力的需求拉动了LNG生产，而LNG高速发展又刺激了电力市场的发展，因此天然气成为全球大宗贸易的能源，贸易量可达产量的30%，而且利润很高;电力没有大宗的贸易，各国都是自行解决。如果没有化石燃料发电，就利用再生能源如尼泊尔利用水力发电、冰岛利用地热发电，而国际电力贸易仅在邻国之间，贸易量波动不见上升，没有专门为国外生产电力又长距离输送的发电站，其售价不高。

　　5、天然气和电力具有很强烈的区域性，其价格没有可比性;但天然气液化为液化天然气(LNG)已经进入国际贸易，天然气贸易的区域性在消失。

　　6、尽管天然气可以采用地下储气库储存，电力可以采用抽水蓄能来储存，但是天然气和电力大规模储存是不可能的，不同于石油和煤。

　　本资料根据BP 2019年报告的数据，再经过计算而成。本文所指的化石燃料是原油、天然气和原煤构成;非再生能源由化石燃料和核燃料构成。绿色能源由水力发电、再生能源和其他构成。“其他”指抽水蓄能、城市废物发电等。绿色程度由绿色能源/总量构成，用%表示。

　　2018年世界各国电力结构

　　从表中可以看出：

　　⑴ 化石燃料发电占据主导地位(3.0+23.2+38.0)=64.2%，其中燃煤发电成本低，占据电力市场的主导地位，其次为燃气发电。

　　⑵ 再生能源发电以水力发电占据主导地位，其次风力发电和光伏发电，其价格已经可与化石燃料发电相比。

　　⑶ 再生能源发电仅为(15.8+9.3+0.6)=25.7%，即为2018年电力的绿色程度。

　　⑷ 电力绿色程度高于世界平均水平25.7%的国家依次为巴西83.7%、加拿大66.1%、意大利39.9%、德国和西班牙39.3%、越南38.1%、中国26.0%。估计还有些国家没有统计进去如尼泊尔、冰岛等。

　　⑸ 中国化石燃料可采储量远低于美国和俄罗斯，但是注重只是能源发电的开发，电力的绿色程度达到26.0%，可是美国只有17.1%、俄罗斯17.7%，都远低于世界平均水平25.7%。

　　⑹ 中国不是原煤资源大国，其可采储量远低于美国和俄罗斯，但中国是燃煤发电的大国，2018年

　　全球燃煤发电量达10100.5 TWh，中国最多为4732.4 TWh，占全球总量的4732.4/10100.5=46.8%，世界上最大的燃煤发电站在中国—托克托电厂(Tuoketuo Power Station)，装机容量为6 720MW。其次燃煤发电量的国家是美国1245.8 TWh、德国229.0 TWh、南非225.0 TWh、俄罗斯177.5 TWh、波兰134.7 TWh、韩国133.5 TWh(见BP 2019年报告)。

　　⑺ 燃煤发电在全球发电份额中占据主导地位，平均为38.0%。高于平均数的国家为南非87.9%、波兰79.2%、印度75.4%、中国66.5%、哈萨克斯坦65.5%、澳大利亚59.9%、印度尼西亚58.4%。

　　⑻ 亚太地区是燃煤发电最高的地区，燃煤发电占该地区发电份额的59.4%。

　　⑼ 美国页岩气开采成功引起世界关注，一片赞誉声。在许多国家的燃煤发电居高不下的情况下，美国燃气发电份额居然超过燃煤发电。美国化石燃料发0.6+35.4+27.9=63.9%，相当于世界平均水平为64.2%，显示不出向再生能源迈进的步伐，延误了再生能源发电的发展。

　　⑽ 天然气不是清洁能源，它属于化石燃料之一种，而且有着很明显的区域性，但是天然气的海运形式—LNG打破了区域性的格局，使天然气成为全球大宗贸易的商品;而电力国际贸易有很强的区域性，目前尚未有数据支持“电力全球化”、“电力将成为能源贸易的主要形式”。

　　⑾ 2018年全球天然气产量为38679亿立方米，产量最高的国家依次是美国8318亿立方米、俄罗斯6695亿立方米、伊朗2395亿立方米。

　　全球燃气发电高于燃油发电、低于燃煤发电，居全球电力结构第二位。燃气发电在全球发电份额中平均为23.2%，燃气发电量占该国最多的是美国35.4%、俄罗斯46.9%、伊朗86.6%。

　　⑿ 我们处于石油时代，石油的用途太多，因此许多能源都可以替代燃油发电，所以在全球化石燃料发电中燃油发电的份额最低为3.0%。沙特阿拉伯原油产量丰富，2018年产5783百万吨，并有世界上最大的油田——加瓦尔油田(Ghawar Oil field)。沙特阿拉伯占全球燃油发电份额最多，达39.2%。并拥有世界上最大的燃油发电站—舒艾拜发电及海水淡化厂(Shoaiba power and desalination plant)，装机容量5600MW。

　　⒀ 核能发电在全球发电份额中占据了10.1%。2018年世界核能发电总量为2721.4 TWh，其中美国为849.6 TWh，占全球总量的849.6/2721.4=31.2%;中国294.4 TWh居第二，占全球总量的294.4/2721.4=10.8%，其他依次为俄罗斯204.5 TWh、韩国133.5 TWh、加拿大100.0 TWh、乌克兰84.4 TWh、英国65.1 TWh、日本65.1 TWh。但在该国发电份额的比例中，乌克兰最高，占52.9%、其次是韩国22.5%。

　　⒁ 中国阳江核电站(Yangjiang Nuclear Power Plant)已经挤入全球最大的核电站第11位，装机容量6480MW，估计年发电量48TWh。

　　⒂ 水力发电是再生能源发电的“领头羊”，它占全球发电份额的15.8%;仅次于燃煤发电38.0%和燃气发电23.2%。

　　⒃ 水力发电量最多的国家依次是中国1202.4TWh、巴西387.7 TWh、加拿大387.3 TWh、美国288.7 TWh和俄罗斯190.2 TWh;但在国内的份额依次为巴西65.9%、加拿大59.2%、俄罗斯17.2%、中国16.9%、美国6.5%和。只有加拿大和巴西最高。

　　⒄ 水力发电最高份额的地区是中南美洲，占该洲的发电总额的56.0%，该洲的电力绿色程度高达68.0%。

　　⒅ 在再生能源中风电场和光伏发展得最快，其价格已被用户接受。根据BP 2019年报告，得出下表。中国风能和光伏发电发电进展迅速，2017年中国占全球总量的22.7%，而同期美国为19.3%;2018年中国占全球总量的25.6%，而同期美国为18.5%。

　　中国风能和光伏发电(单位：TWh)

　　世界上最大的平板光伏电站—腾格里沙漠太阳能公园(Tengger Desert Solar Park)，装机容量1547MW;世界上最大的聚光光伏电站—格尔木太阳能公园(Golmud (1 and 2) Solar Park)，装机容量110 MW，都在中国。

　　⒆ 能源形态转换或输送都伴随着能量的损失。天然气液化成LNG、海运再气化，一般损失10%;天然气长距离输送，一般损失8%;而电力长距离输送，一般损失68%。即对远程输送来说，天然气损失远比电力少，具体损失要视各种参数而定。

　　⒇ 由于全球化石燃料资源分布不平衡，于是全球能源贸易应运而生，当然仅限于化石燃料。电力国际贸易只是在邻国进行。贸易量年年波动，数量少，而且每年没有太大进展。可以参见全球能源统计年鉴(Global Energy Statistical Yearbook)中的Electricity的Trade部分，电力国际贸易量仅为产量的1～3%之间。尽管目前再生能源只有风能和太阳能“扛大头”，随着技术进步，其他再生能源品种也会相继入市，逐步替代化石燃料，电力绿色程度将加大，由于各国都尽力利用本国资源生产电力，不愿受到国外控制，因此电力要像化石燃料那样大规模的贸易可能性不大。

　　附录：

　　常用电力单位换算