我國能源工業(yè)發(fā)展研究論文
時間:2022-10-25 09:46:00
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[摘要】一、中國已成為世界能源生產(chǎn)大國改革開放以來,我國能源工業(yè)保持了較快的增長。1997年我國原煤產(chǎn)量1373.0Mt,居世界第二位,占世界煤炭總產(chǎn)量的29.5%,發(fā)電量達1104.5TkWh,僅次于美國,居世界第二位,原油產(chǎn)量162.1Mt,居世界第五位;天然氣產(chǎn)量24.5Bm3,居世界第18位,中國在進入21世紀時,已擁有世界第三位的能源生產(chǎn)系統(tǒng),與此同時,中國的節(jié)能工作取得了明顯的成效,1996年相對1980年的能源強度下降了50%,年均節(jié)能率達到4.4%,這在發(fā)展中國家還是比較少見的.
一、中國已成為世界能源生產(chǎn)大國
改革開放以來,我國能源工業(yè)保持了較快的增長。1997年我國原煤產(chǎn)量1373.0Mt,居世界第二位,占世界煤炭總產(chǎn)量的29.5%,發(fā)電量達1104.5TkWh,僅次于美國,居世界第二位,原油產(chǎn)量162.1Mt,居世界第五位;天然氣產(chǎn)量24.5Bm3,居世界第18位,中國在進入21世紀時,已擁有世界第三位的能源生產(chǎn)系統(tǒng),與此同時,中國的節(jié)能工作取得了明顯的成效,1996年相對1980年的能源強度下降了50%,年均節(jié)能率達到4.4%,這在發(fā)展中國家還是比較少見的。
二、21世紀面臨的挑戰(zhàn)
1.人均能耗低
我國一次能源消費量己超過俄羅斯,居世界第二位。能源消費總量雖大,但人口過多,人均能耗水平很低。從世界上來看,經(jīng)濟越發(fā)達,人均能源消費量越多。下個世紀中葉,我國要實現(xiàn)鄧小平第三步的發(fā)展目標,國民經(jīng)濟要達到屆時中等發(fā)達國家的水平,人均能源消費量必將有很大的增長。
1994年人均能源的消費量1433千克油當量(kgoe)世界發(fā)達國家為5066kgoe,發(fā)達國家在1980年人均能源消費量已經(jīng)達到4644kgoe,最近加入經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)的韓國1980年的人均能源消費最1087kgoe,到1994年人均能源消費量上升到2982kgoe。
根據(jù)國際有關能源機構預測,到2050年世界人均能源消費量為2~2.5噸油當量(toe),OECD國家平均為5.6-6.7toe;如果特別強化生態(tài)因素制約,則2050年世界平均能源消費量1.4toe。OECD國家為3toe,則我國屆時人均能源消費量至少是2.0-2.5toe。這個數(shù)值僅達到目前OECD國家的低限值,低于目前OECD國家人均消費量50%的水平。
根據(jù)以上設想,如果2050年時我國人口總數(shù)為14.5~15.8億,一次能源需求總量為:2.9-3.95Btoe,約為目前美國能源消費總量的1.5~2倍左右,為屆時世界能源消費總量16%~22%。
可見從量的方面來看,這是一個嚴重的挑戰(zhàn)。
2.能源效率低
根據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會(ECE)的能源效率評價和計算方法,能源系統(tǒng)的總效率由三部分組成:開采效率(能源儲量的采收率)、中間環(huán)節(jié)效率(包括加工轉換效率和貯運效
率)、終端利用效率(即終端用戶得到的有用能與過程開始時輸入的能量之比)。中國學者側算了中國l992年能源系統(tǒng)的總效率為9.3%。其中開采效率32%,中間環(huán)節(jié)效率70%,終端利用效率41%。中間環(huán)節(jié)和終端利用效率的乘積通常稱為“能源效率”。1992年中國能源效率為29%,約比先進國際水平低10個百分點,終端利用效率也低10個百分點以上。
我國研究人員對中國1980年、1995年的能源效率也進行了計算,并和OECD國家70年代初、90年代初的相應數(shù)據(jù)進行比較,見表3。
注:a.中間環(huán)節(jié)效率下降是由于一次能源轉換成電力的比例上升;b.本表中OECD國家90年代的數(shù)據(jù)是OECD國家70年代未時的預測數(shù)。
由上表可見,我國1995年的能源效率相當于OECD國家70年代后期的水平,終端利用環(huán)節(jié)的效率僅略高于OECD國家70年代初的水平,工業(yè)部門的能源利用率比OECD國家70年代初的水平尚低5個百分點。
如果我們想用較低的人均能源來實現(xiàn)現(xiàn)代化的生恬水平,就必須創(chuàng)造出比發(fā)達國家更高的能源效率,但目前中國能源效率仍遠低于發(fā)達國家,這就是差距,也是對我們的嚴峻挑戰(zhàn)。
3.人均能源資源不足
中國擁有居世界第一位的水能資源,居世界第二位的煤炭探明儲量,石油探明采儲量居第11位。已探明的常規(guī)商品能源資源總量是1550億噸標準煤(Btce),占世界總量的10.7%。但
中國人口眾多,人均能源資源探明量只有135噸標準煤(Btce),相當于世界平均擁有量264(Btec)的51%。我國煤炭人均探明儲量為147噸,是世界人均值208噸的70%,石油人均探明儲量2.9噸,為世界人均數(shù)的11%,天然氣為世界人均數(shù)的4%;即使水能資源,按人均數(shù)也低于世界人均值。
4.以煤為主的能源結構急需調整
中國過分高度依賴煤炭的消費,煤炭在一次能源消費構成中占75%,過多地使用煤炭必然會帶來效率低,效率差,環(huán)境污染嚴重的后果。
(1)大量燃煤、環(huán)境污染嚴重。1997年全國SO2排放量2346萬噸,居世界第一位,其中78.9%來自工業(yè)排放。城市SO2年均值濃度在3-248μg/m3范圍之間,全國年均值為66μg/m3。52.3%的北方城市和37.5%的南方城市年均值超過國家二級標準(60μg/m3),北方城市年均值為72μg/m3;南方城市年均值為60μg/m3,很多城市SO2濃度大大超過世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的標準值(40-60μg/m3)。
我國由于SO2排放引起的酸雨污染已擴展到全國整個面積的30%~40%,根據(jù)有關研究的結果,酸雨造成的經(jīng)濟損失,已接近當年國民生產(chǎn)總值的2%。
1997年全國煙塵排放量達1873萬噸,其中工業(yè)煙塵排放量占83.6%,城市總懸浮顆粒物TSP年均值濃度在32-741μg/m3范圍之間,全國年均值為291μg/m3,超過國家二級標準(200μg/m3)的有67個城中,占城市總數(shù)的72.0%,北方城市年均值為381μg/m3,南方城市為年均值2μg/m3。北京、天津、重慶、濟南、太原等均居世界上煙塵污染最嚴重的城市之列,其TSP值比WHO推薦值(40-60μg/m3)高很多倍。
城中氮氧化物年均值濃度在4-140μg/m3范圍之間,全國年均值為45μg/m3。北方城市年均值為49μg/m3,南方城市年均值為41μg/m3。34個城市超過國家二級標準(50μg/m3),占統(tǒng)計城市的36.2%,其中廣州、上海、北京三市NOx污染嚴重,年均值濃度超過μg/m3。
我國能源使用排放的CO2約占各種溫室氣體排放量的80%,它隨能源消費量的增加而增加。據(jù)國際能源機構(IEA)的計算,1995年全球CO2總排放量為220億噸,中國為30億噸,占13.6%,僅次于美國的52.29億噸(占23.7%),美國已經(jīng)承諾到2008~2012年比1990年減排7%,中國的能源消費仍將隨經(jīng)濟的發(fā)展而增長,故CO2排放量有可能在2O20-2030年間超過美國,屆時我國不僅面臨著溫市氣體排放問題的政治和外交方面的壓力,我國經(jīng)濟發(fā)展和對外貿(mào)易也可能面臨新的問題。
中國的環(huán)境污染與大量消耗煤炭有關,1995年中國煤炭消費量占世界煤炭總消費量的29%,70%的TSP,90%SO2、60%的NOx和85%的礦物燃料生成的CO2來自燃煤,要保護環(huán)境必須努力減少煤炭在一次能源結構中的比例。
(2)能源效率低
中國的能源利用效率遠低于西方發(fā)達國家,從單位GDP的能源消費上看,無論用官方匯率還是用購買力平價PPP法計算,中國的能源效率都屬世界上最低的一類,再從主要耗能產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能源消耗上看也比發(fā)達國家高12%~55%。
能源效率低與以煤為主的能源結構有密切關系,一是以煤為燃料的中間轉換裝置效率低,二是以煤為燃料的終端能源利用裝置效率又低于液體或氣體燃料。以煤為主的能源結構能源效率比以油氣為主的能源效率低8~10個百分點。
(3)交通運輸壓力大
中國煤炭生產(chǎn)基地遠離煤炭消債中心,形成了西煤東運,北煤南運,煤炭出關的強大物流,不僅運量大,而且運距長。歷年煤炭運量占鐵路運量的40%以上,沿海和長江中下游水運運量中煤炭約占1/3。山西北部的煤運到上海2000多公里。到廣州3300多公里,過多的使用煤炭,必然會給運輸帶來巨大的壓力。
5.能源供應安全
中國未來能源供應安全問題主要是油氣可靠供應問題。從表6可見,1996年起中國成為石油凈進口國,這種趨勢還將繼續(xù)。石油進口依存度(凈進口量占消費量比重)預計2000年為20%左右,2010和2020年將分別達到30%和40%。天然氣進口依存度在2010和2020年將分別達到15%和25%。
三、中長期能源發(fā)展戰(zhàn)略
1.節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略
提高能源利用率是確保我國中長期能源供需平衡的先決條件,中國人口基數(shù)大,到下世紀中葉將超過15億。無論是從國內資源還是世界資源的可獲量考慮,中國只有創(chuàng)造比目前工業(yè)化國家更高的能源效率,才可能在有限的資源保證下,實現(xiàn)高速經(jīng)濟增長和達到中等發(fā)達國家人均水平,如果僅從增加供應量出發(fā),則無法確保能源供需平衡。因此,在國家能源發(fā)展戰(zhàn)略上要充分體現(xiàn)把提高能源效率作為基本出發(fā)點。
根據(jù)大量案例研究和綜合分析,提高能源效率的節(jié)能潛力很大。如果用國際上先進的技術和設備替代現(xiàn)有落后技術和設備,全部節(jié)能潛力可達目前能源消費量的50%,如用國內已有的先進技術和設備進行落后設備的更新,總節(jié)能潛力可達目前能源消費量的30%。
2.優(yōu)化能源結構
半個世紀以來,世界上大多數(shù)國家早已完成了由煤炭時代向石油時代的轉換,現(xiàn)在正向石油、天然氣時代的過渡。煤炭1950年在世界一次能源結構中占75.7%,1970年下降到30.5%,1996年為26.9%,而1996年世界能源結構中石油占39.5%,天然氣占23.5%二者共占63%。
從世界各國發(fā)展趨勢看,工業(yè)化國家無一例外均采用了以油、氣燃料為主的能源的路線,逐步減少固體燃料的比例是世界各國提高能源效率,降低能源系統(tǒng)成本,提供優(yōu)質能源服務的必然選擇。OECD國家的一次能源結構中煤炭比例均小于30%,其中能效高的法國、意大利等國更低,中國由于歷史的原因,一直維持著以煤為主要能源的結構,但隨著消費量的增大,其弊端日益明顯。
中國要改變能源消費以煤為主的狀態(tài)需要幾十年的時間,但是我們必須清醒地認識到這個問題,并從現(xiàn)在起就向著這個方向努力,由于中國能源消費總量巨大,優(yōu)質能源所占比例過小,因而想單純依靠某種優(yōu)質能源進行替代都是不現(xiàn)實的。大家都知道,OECD國家油氣比例在60%以上,中國現(xiàn)在為20%,如果我們想把這個比例在2020年提高到30%,就要供應350Mt原油
和2000億立方米天然氣。水電裝機容量2000年是7000萬千瓦,核電210萬于瓦,到2020年,水電將達到2.1億千瓦,核電達到4000萬干瓦,屆時可分別占一次能源的10%和3.7%??梢娔茉垂獌?yōu)質化是一項分艱巨的工作。需要采取多種措施去發(fā)展多種優(yōu)質的清潔能源。從全國來看,改變以煤為主的能源結構需要很長的時間,但某些大城中可否先行,率先實現(xiàn)能源供應的
優(yōu)質化?
3.發(fā)展清潔煤技術
即使我們努力去實現(xiàn)能源結構優(yōu)質化和多元化,煤炭在未來幾十年中仍將是我國的主要能源,因此清潔地利用煤炭必將是能源工業(yè)的重要任務之一。
近期來看,首先要把國內已經(jīng)商業(yè)化或有條件商業(yè)化的技術納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃加以推廣,如擴大原煤人洗比例,提高型煤的普及率,推廣水煤漿的應用,從長遠來看應減少煤炭在終端的直接利用,提高煤炭轉換為電力和氣體、液體燃料的比例,必須發(fā)展清潔煤燃燒技術。
4.保證能源供應安全
為了保證能源供應的安全,降低進口的風險,擬采取以下措施:
·多無化、多邊化和多途徑
多元化指進口多種油氣產(chǎn)品,多邊化指從多國或多地區(qū)進口油氣,多途徑是指進口方式的多樣化。直接進口、合作開發(fā)在國外建立石油基地等??紤]到今后進口原油主要來自中東,除馬六甲海峽外,開辟泰國南部的原油通道將有利于石油供應的安全。建立東北亞能源供應共同體,將更適應世界多極化發(fā)展的格局。
·建立儲備制度
完備的石油儲備制度是能源供應安全的保障,中國需立即著手建立國家和地區(qū)的石油儲備體系。
·石油的替代
一是水煤漿代油,此技術應積極推廣;二是煤合成液體燃料,現(xiàn)中國分別與美國、日、德等國合作研究開發(fā);三是生物質液化,可引進技術或進行合作生產(chǎn);四是發(fā)展天然氣汽車和電動汽年。
5.提供優(yōu)惠政策推動可再生能源的發(fā)展
從根本上來說只有可再生能源才是清潔能源,因而是我們最終的追求目標。
近年來世界上可再生能源發(fā)展迅速,技術逐步趨于成熟,經(jīng)濟上也逐步被人們接受。歐洲一些國家擬在2010年使可再生能源在一次能源中比例達到10%,中國政府也制定了1996-2010年新能源和可再生能源發(fā)展綱要,要求15年中實際使用的可再生能源數(shù)量從目前的近300Mtce增長到390Mtce。
為加快可再生能源的發(fā)展,政府需加大研究、開發(fā)和商業(yè)化的資金投入,并提供減免稅收、價格補貼、低息貨款等一系列的經(jīng)濟激勵措施。這不僅是發(fā)達國家,也是發(fā)展中國家成果發(fā)展可再生能源的共同經(jīng)驗。