电能供需分析理论

3.1.1 电能缺口概念界定

电能供需要求总量时时达到平衡。从规划角度分析，如果电能供需总量不平衡，则称电能供需存在缺口。电能供需缺口表示为电能需求与电能供给之差。如果供给大于需求，则供需缺口为负，则表示电能供给除满足需求外，还有裕量，称为供给裕量。反之，如果供给小于需求，则供需缺口为正，表示电能供给不能满足电能需求。

电能供给离不开装机总量和发电能源两个要素。长期以来，传统的电能供给一般以发电能源的持续供应为前提，侧重建设装机容量以从总量上保障电力和电量供给充足。根据装机估算的电能供给反映的是量上的不足，称为电能供需总量性缺口。

由于化石能源的稀缺性和污染性，电能供给必然受到资源和环境的双重约束。污染严重且耗能高的化石能源发电受到限制，而具有环境友好性质的可再生资源发电需求量不断增加。满足经济、资源、环境可持续发展要求的能源发电供给与实际供给之间不平衡，称为电能结构性（供需）缺口。符合这三个要求的发电能源最理想的应该是清洁能源，因此本书将采用符合资源环境约束要求的发电能源中清洁能源所占比例不足所造成的缺口来度量电能供需结构性缺口。低碳经济背景下的电能供需缺口不仅包括装机引起的总量性缺口，而且应该包含清洁能源供给不足造成的结构性缺口。本书将对这两种类型的电能供需缺口进行分析。

3.1.2 可持续发展理论

可持续概念最早起源于生态学。生态学中的可持续概念启发人们对包括整个经济、社会、环境生态大系统的可持续性进行思考。因为这个大系统在动态演化方面具有与生态系统类似的某些特征，如存在某方面的阈值限制。当经济活动强度、环境污染程度等超过相应阈值时，社会经济大系统的发展就会被动中断（蒲勇健，1997）。1987 年，世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》中将可持续发展界定为：既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展。这一概念已被国际社会广泛接受。

可持续发展理念，不仅要求体现在以资源利用和环境保护为主的环境生活领域，而且要求体现在经济生活和社会生活中。对社会而言，可持续发展理念主张公平分配，满足代际需求；对经济而言，可持续发展理念主张保护生态环境系统条件下的经济发展；对环境而言，可持续发展理念主张保护自然环境、人类与自然环境和谐相处。总之，可持续发展理念强调以自然保护为基础；强调发展经济的同时必须保护环境，特别是在经济快速增长的情况下，要强化资源和环境保护；以改善和提高人类的生活质量为目的，要求自然环境、经济和社会和谐发展。综合而言，可持续发展就是追求人类的永恒发展。

3.1.3 发电能源结构理论

能源从获取途径上分为一次能源和二次能源。电能属于由一次能源产生的二次能源。其中，从自然界直接取得且不改变其基本形态的能源称为一次能源或初级能源，如煤炭、石油、天然气、太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等。太阳能是太阳辐射到地球表面上的能量。风能是指地球表面大量空气运动产生的动能。地热能是地球内部的热量释放到地表的能量。核能是由原子核的链式反应能产生的能量。通常煤炭、石油、天然气燃烧产生的电能称为火电，太阳能发电产生的电能称为光伏发电，风力产生的电能称为风电，水力产生的电能称为水电等。发电能源结构主要是指发电的一次能源比例结构。发电能源结构优化的目标是确定经济合理的电力能源利用结构。

人类社会发展离不开能源，使用的能源必须既安全可靠又不污染环境。各类能源的经济性、资源禀赋、环境污染程度、使用用途、安全程度等方面存在较大差异。为满足当代人及后代人的能源需求、留给后代人更多资源、减少环境污染，发电能源规划必须满足可持续发展理念。发电能源可持续发展的关键是要充分增加发电能源的供应以满足人类的需求，减少资源浪费；有序开采，保护生态环境。可持续发展要求的发电能源结构优化要求电力行业在发电能源利用上，满足经济发展用电需求的同时，提高利用具有可再生性质和环境友好性质的能源比例，尽可能降低资源消耗和减少环境污染。