范潔，陳全

(1.中國華電工程(集團(tuán))有限公司，北京 100160;2.中國華電香港有限公司，北京 100031)

0 引言

新西蘭位于太平洋西南部，由兩大島嶼組成，南島鄰近南極洲，北島與斐濟(jì)及湯加相望，首都惠靈頓，國土面積26.868萬 km2，人口447萬，2013年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)達(dá)到40652美元。新西蘭是一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主，轉(zhuǎn)型為工業(yè)化的自由市場經(jīng)濟(jì)國家?；茉春茇S富，可再生能源更豐富，森林、地?zé)?、水力和風(fēng)力資源豐沛。自進(jìn)入20世紀(jì)以來，可再生能源始終是新西蘭的主要能源來源，這在世界各國中是比較少見的，研究新西蘭的可再生能源應(yīng)用和其國家主導(dǎo)政策，對我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率有借鑒意義。

1 國家能源狀況及能效戰(zhàn)略

2012年新西蘭成立了商務(wù)、能源改革事務(wù)部，從事政府能源政策咨詢方面的工作，也提供經(jīng)濟(jì)發(fā)展、旅游及移民等政策咨詢和事務(wù)處理服務(wù)，其中一項(xiàng)重要工作是電力和能源效率管理。

新西蘭能效戰(zhàn)略是根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)制定的，2011年開始執(zhí)行新的5年計(jì)劃，主要解釋和宣傳政府在新西蘭能源領(lǐng)域的政策和規(guī)劃目標(biāo)。能效政策有一個(gè)重要的作用，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)過程中找到應(yīng)對策略。電力用量在工業(yè)、畜牧業(yè)和民用中的比例越來越大，有效的能效措施可幫助降低使用費(fèi)用，使住房更舒適并且降低溫室氣體排放物，全新西蘭都將受益于更有效的能源使用政策。能效戰(zhàn)略促進(jìn)用戶做出明智的決定，選擇更高效率的產(chǎn)品以降低費(fèi)用支出。

政府的目標(biāo)是每年提高1.3%的能源利用效率，并將這一目標(biāo)分配給國家的4個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，包括運(yùn)輸、家庭、商業(yè)和生產(chǎn)行業(yè)。能效的提高來自各個(gè)行業(yè)的努力。舉例來說，政府為提高交通運(yùn)輸業(yè)的能效水平，改進(jìn)了國家關(guān)鍵貨運(yùn)走廊的路徑、道路停靠點(diǎn)、行駛優(yōu)先權(quán)，甚至道路的每個(gè)細(xì)節(jié)，優(yōu)化了大城市乘客交通網(wǎng)絡(luò)等。

能效戰(zhàn)略還包括發(fā)展以可再生能源為動(dòng)力的新能源技術(shù)和高能效設(shè)備，提高生活舒適度，保證價(jià)格合理和環(huán)境清潔。政府承諾提供3.4億美元用于安裝高效清潔的取暖設(shè)備，大約100萬戶家庭將因此受益。通過政策的實(shí)施，用市場規(guī)律的方法引導(dǎo)，通過規(guī)則和能效標(biāo)準(zhǔn)的制定，幫助用戶有效選擇新技術(shù)和新產(chǎn)品。在此背景下，2011年新西蘭全年能耗見表1。

由表1分析計(jì)算可知，一次能源主要由可再生能源、石油、天然氣和煤等4種能源組成，可再生能源所占比例為39.2%，是所有能源中比例最高的，煤炭所占比例僅為7.4%，天然氣占19.4%，石油占33.8%，在這些能源中，石油主要由車輛交通消耗，其他能源大部分轉(zhuǎn)換成電能。

2 一次能源和二次能源的轉(zhuǎn)換

新西蘭的可再生能源在一次能源中的比例最大，已經(jīng)得到開采利用的總能量為320.6 PJ，可轉(zhuǎn)換能量為255.19 PJ，其中，地?zé)嵴既靠稍偕茉吹?0%，水力占28%，生物質(zhì)、太陽能光伏等占20%，風(fēng)電占2%。具體可再生能源量及比例見表2，表中所列的可再生能源全部用于發(fā)電。

新西蘭煤炭資源豐富，全國預(yù)測可開采儲(chǔ)量約為150億t，其中80%位于南島，大部分為褐煤。北島年產(chǎn)次煙煤162萬t，主要用于鋼廠煉鋼;南島年產(chǎn)221萬t煙煤、19萬t次煙煤、31萬t褐煤，大部分用于工業(yè)、商業(yè)和民用，部分用于出口，少部分用于發(fā)電;全國年總產(chǎn)煤炭433萬t。

新西蘭油田主要是海上油田和部分陸地油田，均位于兩島之間的海峽處，年產(chǎn)石油1700萬桶，其中1/3用于出口，主要出口國為新加坡和美國。天然氣有兩部分，一部分是液態(tài)石油氣(LPG)，另一部分為壓縮天然氣(CNG)，年總產(chǎn)158 PJ，其中46.0%用于發(fā)電、29.5%用于工業(yè)、16.0%用作化工原料，其余部分用于商業(yè)和民用。

表1 全國能源生產(chǎn)及消耗統(tǒng)計(jì) PJ

表2 可再生能源量及比例

電力是使用最方便的能源之一，大部分一次能源轉(zhuǎn)換為二次能源。2011年新西蘭全年凈發(fā)電量為431.38億kW·h，其中77%由可再生能源轉(zhuǎn)化，按照發(fā)電量排序，水電占58%、天然氣發(fā)電占18%、地?zé)岚l(fā)電占13%，其他發(fā)電形式包括燃煤發(fā)電、風(fēng)電、太陽能光伏、生物質(zhì)發(fā)電等，風(fēng)電近些年有快速的增長，全年燃煤發(fā)電20.26億 kW·h，而風(fēng)電接近19.31億 kW·h。

新西蘭一次能源有多種不同用途，部分能源直接轉(zhuǎn)換成電力，部分能源用于交通運(yùn)輸業(yè)，其余部分制成了工業(yè)產(chǎn)品，包括1/3的石油(相當(dāng)能量為12 PJ)用于道路瀝青生產(chǎn)，2/3的天然氣(相當(dāng)能量為24 PJ)用于生產(chǎn)甲醇和尿素。各行業(yè)所消耗的能源比重各有不同，其中交通運(yùn)輸業(yè)占38.4%而成為最主要的能源消耗行業(yè)，工業(yè)生產(chǎn)占35.1%，居民消費(fèi)占11.9%，商業(yè)占8.9%，農(nóng)業(yè)占5.7%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，20年來新西蘭GDP提高了68%，而能源僅增加33%，充分說明能源利用效率在逐年增加。

2011年2月，基督城發(fā)生了里氏6.3級(jí)大地震，新西蘭大部分市鎮(zhèn)電力都受到影響，85%的用戶在6天內(nèi)逐漸恢復(fù)。地震后由于電力中斷的影響，使天然氣和石油的消耗量短時(shí)間內(nèi)大增。

3 發(fā)電能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

新西蘭全國電力劃分為5個(gè)發(fā)電區(qū)域，29條主要輸電線路，1個(gè)輸變電樞紐站，2011年的主要發(fā)電裝機(jī)和各種能源發(fā)電比例見表3。

從機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)可以看出:電網(wǎng)中帶基本負(fù)荷的機(jī)組主要是地?zé)犭娬?、沼氣發(fā)電站和水電站機(jī)組，而這些均為可再生能源;天然氣機(jī)組的年運(yùn)行小時(shí)略高，作為變動(dòng)負(fù)荷運(yùn)行，內(nèi)燃機(jī)、煤電承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)峰負(fù)荷，化石能源承擔(dān)了電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)功能。裝機(jī)容量比例，可再生能源占67.9%;發(fā)電比例，可再生能源占75.64%。因此，可再生能源既成為輸出負(fù)荷的主力，也承擔(dān)了電網(wǎng)的基礎(chǔ)負(fù)荷。

水電是新西蘭的發(fā)電主力，水力發(fā)電已有100年的歷史，1914年第1臺(tái)水電機(jī)組就已開始投運(yùn)，到1950年裝機(jī)容量已達(dá)1000 MW?；谒姍C(jī)組位于南島而用戶群主要集中于北島的狀況，當(dāng)年建成高壓直流輸電線路將南島的水力電力輸送到北島工業(yè)區(qū)，有了這條線路，南島的水電發(fā)展很快，20世紀(jì)60年代相繼建設(shè)了3座500 MW級(jí)的水電站，到90年代末，新西蘭水電站共計(jì)36座，水電裝機(jī)容量已超過5000 MW。

表3 2011年新西蘭全部裝機(jī)及發(fā)電量總匯

1958年投入運(yùn)行的WAIRAKEI電站是世界首座地?zé)犭娬?，也是目前歷史最久的地?zé)犭娬?，裝機(jī)容量180 MW，至今仍在運(yùn)行;目前已計(jì)劃于2016年由另一組220 MW機(jī)組替代現(xiàn)有機(jī)組，地?zé)峋匀皇褂迷性O(shè)備。第2座地?zé)犭娬居?989年建成，裝機(jī)容量104 MW;20世紀(jì)90年代建設(shè)了一批地?zé)犭娬荆?009年裝機(jī)容量達(dá)到580 MW，目前共有9座地?zé)犭娬荆傃b機(jī)容量723 MW。

風(fēng)力發(fā)電近幾年以30%的年均速度快速增長，1993年全國裝機(jī)容量僅225 kW，到2011年已達(dá)到614 MW。新西蘭最大的風(fēng)電場是TARARUA風(fēng)電場，經(jīng)過三期建設(shè)，2007年投產(chǎn)31臺(tái)3 MW風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)場總?cè)萘恳堰_(dá)到161 MW。

其他可再生能源還包括生物質(zhì)能、太陽能(光伏)、海洋能等，生物質(zhì)電站與木材綜合加工企業(yè)合作，采用廢棄樹枝和木材加工的廢木屑做原料，并與污水處理廠和垃圾填埋場結(jié)合，同時(shí)焚燒污泥和廢棄垃圾。

以化石燃料為主的電站主要是燃煤、石油和天然氣，目前共有9座純?nèi)細(xì)怆娬荆?座燃煤、燃?xì)怆娬荆?座燃油、燃?xì)怆娬?，總裝機(jī)容量已達(dá)3000 MW，占全部電力供應(yīng)的23%。發(fā)電機(jī)組包括蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、聯(lián)合循環(huán)和供熱機(jī)組，還包括利用化工廠廢熱、余熱發(fā)電的機(jī)組，少部分燃?xì)?、燃油?nèi)燃機(jī)組主要用于處理地區(qū)電網(wǎng)故障或電網(wǎng)調(diào)峰。

4 能源價(jià)格和電價(jià)結(jié)構(gòu)

新西蘭的能源價(jià)格和電價(jià)結(jié)構(gòu)受世界能源價(jià)格、當(dāng)?shù)啬茉瓷a(chǎn)能力、電力結(jié)構(gòu)和國家政策等綜合因素影響。以世界28個(gè)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)作為對比，由于新西蘭具有海上和陸地油田開采能力，石油產(chǎn)品價(jià)格較低;天然氣價(jià)格較高，僅低于日本和丹麥，位于第三;電價(jià)位于中等水平;石油、天然氣人均消耗位于中間水平，電力消耗位列第九。天然氣價(jià)格及電價(jià)見表4。

非常有意義的是，新西蘭可再生能源的成本電價(jià)低于化石能源電價(jià)，如燃煤發(fā)電和燃?xì)獍l(fā)電成本電價(jià)為12美分/(kW·h)，11.8美分/(kW·h)，而地?zé)?、水電和風(fēng)力發(fā)電成本電價(jià)為9.2美分/(kW·h)，10.2美分/(kW·h)，10.6美分/(kW·h)。這是因?yàn)樾挛魈m的可再生能源發(fā)電承擔(dān)發(fā)電基礎(chǔ)負(fù)荷，因而年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較高，而地?zé)?、水電?xiàng)目建設(shè)期較早，早就過了還貸期，而且運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，因而成本電價(jià)較低。而氣電和煤電承擔(dān)調(diào)峰負(fù)荷，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較低，尚處于還貸期，電價(jià)相對較高。

表4 2011年新西蘭天然氣價(jià)格及電價(jià)比較

5 結(jié)束語

在新西蘭國家能效戰(zhàn)略指引下的電力政策，造就了新西蘭上下對可再生能源應(yīng)用的熱愛，對提高整體能源效率的渴望，政策上自覺地執(zhí)行以環(huán)保先行的理念，使一次能源的可再生能源利用率達(dá)到39.2%，可再生能源全年發(fā)電占全部發(fā)電的75.64%，人均裝機(jī)容量達(dá)到2.18 kW，人均發(fā)電量18635 kW·h，創(chuàng)造產(chǎn)值4.2美元/(kW·h)，這些指標(biāo)在世界上都是比較先進(jìn)的。在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下，新西蘭沒有停止步伐，仍然開展國家能效戰(zhàn)略的研究和實(shí)踐，中國的電力發(fā)展應(yīng)該借鑒新西蘭的思路，以提高能源利用效率和發(fā)展可再生能源作為方向，使中國仍然具有發(fā)展前景的電力事業(yè)走對道路。

［1］徐建中，鄧建玲.分布式能源定義及其特征［J］.華電技術(shù)，2014，36(1):3 －5.

［2］李和平.分布式能源新政策解讀及思考［J］.華電技術(shù)，2014，36(1):6 －7.

［3］蔡家焰，王力舟.新西蘭能效政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用指南［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

［4］國家電力監(jiān)管委員會(huì).國外電力市場規(guī)則和發(fā)電業(yè)務(wù)許可制度［M］.北京:中國電力出版社，2005.