我國(guó)能源工業(yè)發(fā)展研究論文
時(shí)間:2022-10-25 09:46:00
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[摘要】一、中國(guó)已成為世界能源生產(chǎn)大國(guó)改革開放以來(lái),我國(guó)能源工業(yè)保持了較快的增長(zhǎng)。1997年我國(guó)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(dá)1104.5TkWh,僅次于美國(guó),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(guó)在進(jìn)入21世紀(jì)時(shí),已擁有世界第三位的能源生產(chǎn)系統(tǒng),與此同時(shí),中國(guó)的節(jié)能工作取得了明顯的成效,1996年相對(duì)1980年的能源強(qiáng)度下降了50%,年均節(jié)能率達(dá)到4.4%,這在發(fā)展中國(guó)家還是比較少見的.
一、中國(guó)已成為世界能源生產(chǎn)大國(guó)
改革開放以來(lái),我國(guó)能源工業(yè)保持了較快的增長(zhǎng)。1997年我國(guó)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(dá)1104.5TkWh,僅次于美國(guó),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(guó)在進(jìn)入21世紀(jì)時(shí),已擁有世界第三位的能源生產(chǎn)系統(tǒng),與此同時(shí),中國(guó)的節(jié)能工作取得了明顯的成效,1996年相對(duì)1980年的能源強(qiáng)度下降了50%,年均節(jié)能率達(dá)到4.4%,這在發(fā)展中國(guó)家還是比較少見的。
二、21世紀(jì)面臨的挑戰(zhàn)
1.人均能耗低
我國(guó)一次能源消費(fèi)量己超過俄羅斯,居世界第二位。能源消費(fèi)總量雖大,但人口過多,人均能耗水平很低。從世界上來(lái)看,經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá),人均能源消費(fèi)量越多。下個(gè)世紀(jì)中葉,我國(guó)要實(shí)現(xiàn)鄧小平第三步的發(fā)展目標(biāo),國(guó)民經(jīng)濟(jì)要達(dá)到屆時(shí)中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,人均能源消費(fèi)量必將有很大的增長(zhǎng)。
1994年人均能源的消費(fèi)量1433千克油當(dāng)量(kgoe)世界發(fā)達(dá)國(guó)家為5066kgoe,發(fā)達(dá)國(guó)家在1980年人均能源消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到4644kgoe,最近加入經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的韓國(guó)1980年的人均能源消費(fèi)最1087kgoe,到1994年人均能源消費(fèi)量上升到2982kgoe。
根據(jù)國(guó)際有關(guān)能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2050年世界人均能源消費(fèi)量為2~2.5噸油當(dāng)量(toe),OECD國(guó)家平均為5.6-6.7toe;如果特別強(qiáng)化生態(tài)因素制約,則2050年世界平均能源消費(fèi)量1.4toe。OECD國(guó)家為3toe,則我國(guó)屆時(shí)人均能源消費(fèi)量至少是2.0-2.5toe。這個(gè)數(shù)值僅達(dá)到目前OECD國(guó)家的低限值,低于目前OECD國(guó)家人均消費(fèi)量50%的水平。
根據(jù)以上設(shè)想,如果2050年時(shí)我國(guó)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(guó)能源消費(fèi)總量的1.5~2倍左右,為屆時(shí)世界能源消費(fèi)總量16%~22%。
可見從量的方面來(lái)看,這是一個(gè)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。
2.能源效率低
根據(jù)聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)的能源效率評(píng)價(jià)和計(jì)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(chǔ)量的采收率)、中間環(huán)節(jié)效率(包括加工轉(zhuǎn)換效率和貯運(yùn)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(shí)輸入的能量之比)。中國(guó)學(xué)者側(cè)算了中國(guó)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(guó)能源效率為29%,約比先進(jìn)國(guó)際水平低10個(gè)百分點(diǎn),終端利用效率也低10個(gè)百分點(diǎn)以上。
我國(guó)研究人員對(duì)中國(guó)1980年、1995年的能源效率也進(jìn)行了計(jì)算,并和OECD國(guó)家70年代初、90年代初的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhuǎn)換成電力的比例上升;b.本表中OECD國(guó)家90年代的數(shù)據(jù)是OECD國(guó)家70年代未時(shí)的預(yù)測(cè)數(shù)。
由上表可見,我國(guó)1995年的能源效率相當(dāng)于OECD國(guó)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(guó)家70年代初的水平,工業(yè)部門的能源利用率比OECD國(guó)家70年代初的水平尚低5個(gè)百分點(diǎn)。
如果我們想用較低的人均能源來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的生恬水平,就必須創(chuàng)造出比發(fā)達(dá)國(guó)家更高的能源效率,但目前中國(guó)能源效率仍遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家,這就是差距,也是對(duì)我們的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
3.人均能源資源不足
中國(guó)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(chǔ)量,石油探明采儲(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)煤(Btce),占世界總量的10.7%。但
中國(guó)人口眾多,人均能源資源探明量只有135噸標(biāo)準(zhǔn)煤(Btce),相當(dāng)于世界平均擁有量264(Btec)的51%。我國(guó)煤炭人均探明儲(chǔ)量為147噸,是世界人均值208噸的70%,石油人均探明儲(chǔ)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(jié)構(gòu)急需調(diào)整
中國(guó)過分高度依賴煤炭的消費(fèi),煤炭在一次能源消費(fèi)構(gòu)成中占75%,過多地使用煤炭必然會(huì)帶來(lái)效率低,效率差,環(huán)境污染嚴(yán)重的后果。
(1)大量燃煤、環(huán)境污染嚴(yán)重。1997年全國(guó)SO2排放量2346萬(wàn)噸,居世界第一位,其中78.9%來(lái)自工業(yè)排放。城市SO2年均值濃度在3-248μg/m3范圍之間,全國(guó)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(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(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(biāo)準(zhǔn)值(40-60μg/m3)。
我國(guó)由于SO2排放引起的酸雨污染已擴(kuò)展到全國(guó)整個(gè)面積的30%~40%,根據(jù)有關(guān)研究的結(jié)果,酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失,已接近當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的2%。
1997年全國(guó)煙塵排放量達(dá)1873萬(wàn)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(guó)年均值為291μg/m3,超過國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(200μg/m3)的有67個(gè)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(jì)南、太原等均居世界上煙塵污染最嚴(yán)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(guó)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(gè)城市超過國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(50μg/m3),占統(tǒng)計(jì)城市的36.2%,其中廣州、上海、北京三市NOx污染嚴(yán)重,年均值濃度超過μg/m3。
我國(guó)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(fèi)量的增加而增加。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(IEA)的計(jì)算,1995年全球CO2總排放量為220億噸,中國(guó)為30億噸,占13.6%,僅次于美國(guó)的52.29億噸(占23.7%),美國(guó)已經(jīng)承諾到2008~2012年比1990年減排7%,中國(guó)的能源消費(fèi)仍將隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而增長(zhǎng),故CO2排放量有可能在2O20-2030年間超過美國(guó),屆時(shí)我國(guó)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(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)外貿(mào)易也可能面臨新的問題。
中國(guó)的環(huán)境污染與大量消耗煤炭有關(guān),1995年中國(guó)煤炭消費(fèi)量占世界煤炭總消費(fèi)量的29%,70%的TSP,90%SO2、60%的NOx和85%的礦物燃料生成的CO2來(lái)自燃煤,要保護(hù)環(huán)境必須努力減少煤炭在一次能源結(jié)構(gòu)中的比例。
(2)能源效率低
中國(guó)的能源利用效率遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,從單位GDP的能源消費(fèi)上看,無(wú)論用官方匯率還是用購(gòu)買力平價(jià)PPP法計(jì)算,中國(guó)的能源效率都屬世界上最低的一類,再?gòu)闹饕哪墚a(chǎn)品的單位產(chǎn)品能源消耗上看也比發(fā)達(dá)國(guó)家高12%~55%。
能源效率低與以煤為主的能源結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系,一是以煤為燃料的中間轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)能源效率比以油氣為主的能源效率低8~10個(gè)百分點(diǎn)。
(3)交通運(yùn)輸壓力大
中國(guó)煤炭生產(chǎn)基地遠(yuǎn)離煤炭消債中心,形成了西煤東運(yùn),北煤南運(yùn),煤炭出關(guān)的強(qiáng)大物流,不僅運(yùn)量大,而且運(yùn)距長(zhǎng)。歷年煤炭運(yùn)量占鐵路運(yùn)量的40%以上,沿海和長(zhǎng)江中下游水運(yùn)運(yùn)量中煤炭約占1/3。山西北部的煤運(yùn)到上海2000多公里。到廣州3300多公里,過多的使用煤炭,必然會(huì)給運(yùn)輸帶來(lái)巨大的壓力。
5.能源供應(yīng)安全
中國(guó)未來(lái)能源供應(yīng)安全問題主要是油氣可靠供應(yīng)問題。從表6可見,1996年起中國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó),這種趨勢(shì)還將繼續(xù)。石油進(jìn)口依存度(凈進(jìn)口量占消費(fèi)量比重)預(yù)計(jì)2000年為20%左右,2010和2020年將分別達(dá)到30%和40%。天然氣進(jìn)口依存度在2010和2020年將分別達(dá)到15%和25%。
三、中長(zhǎng)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(guó)中長(zhǎng)期能源供需平衡的先決條件,中國(guó)人口基數(shù)大,到下世紀(jì)中葉將超過15億。無(wú)論是從國(guó)內(nèi)資源還是世界資源的可獲量考慮,中國(guó)只有創(chuàng)造比目前工業(yè)化國(guó)家更高的能源效率,才可能在有限的資源保證下,實(shí)現(xiàn)高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家人均水平,如果僅從增加供應(yīng)量出發(fā),則無(wú)法確保能源供需平衡。因此,在國(guó)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(diǎn)。
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(guó)際上先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備替代現(xiàn)有落后技術(shù)和設(shè)備,全部節(jié)能潛力可達(dá)目前能源消費(fèi)量的50%,如用國(guó)內(nèi)已有的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行落后設(shè)備的更新,總節(jié)能潛力可達(dá)目前能源消費(fèi)量的30%。
2.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)
半個(gè)世紀(jì)以來(lái),世界上大多數(shù)國(guó)家早已完成了由煤炭時(shí)代向石油時(shí)代的轉(zhuǎn)換,現(xiàn)在正向石油、天然氣時(shí)代的過渡。煤炭1950年在世界一次能源結(jié)構(gòu)中占75.7%,1970年下降到30.5%,1996年為26.9%,而1996年世界能源結(jié)構(gòu)中石油占39.5%,天然氣占23.5%二者共占63%。
從世界各國(guó)發(fā)展趨勢(shì)看,工業(yè)化國(guó)家無(wú)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(guó)提高能源效率,降低能源系統(tǒng)成本,提供優(yōu)質(zhì)能源服務(wù)的必然選擇。OECD國(guó)家的一次能源結(jié)構(gòu)中煤炭比例均小于30%,其中能效高的法國(guó)、意大利等國(guó)更低,中國(guó)由于歷史的原因,一直維持著以煤為主要能源的結(jié)構(gòu),但隨著消費(fèi)量的增大,其弊端日益明顯。
中國(guó)要改變能源消費(fèi)以煤為主的狀態(tài)需要幾十年的時(shí)間,但是我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到這個(gè)問題,并從現(xiàn)在起就向著這個(gè)方向努力,由于中國(guó)能源消費(fèi)總量巨大,優(yōu)質(zhì)能源所占比例過小,因而想單純依靠某種優(yōu)質(zhì)能源進(jìn)行替代都是不現(xiàn)實(shí)的。大家都知道,OECD國(guó)家油氣比例在60%以上,中國(guó)現(xiàn)在為20%,如果我們想把這個(gè)比例在2020年提高到30%,就要供應(yīng)350Mt原油
和2000億立方米天然氣。水電裝機(jī)容量2000年是7000萬(wàn)千瓦,核電210萬(wàn)于瓦,到2020年,水電將達(dá)到2.1億千瓦,核電達(dá)到4000萬(wàn)干瓦,屆時(shí)可分別占一次能源的10%和3.7%??梢娔茉垂?yīng)優(yōu)質(zhì)化是一項(xiàng)分艱巨的工作。需要采取多種措施去發(fā)展多種優(yōu)質(zhì)的清潔能源。從全國(guó)來(lái)看,改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)需要很長(zhǎng)的時(shí)間,但某些大城中可否先行,率先實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的
優(yōu)質(zhì)化?
3.發(fā)展清潔煤技術(shù)
即使我們努力去實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)化和多元化,煤炭在未來(lái)幾十年中仍將是我國(guó)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(wù)之一。
近期來(lái)看,首先要把國(guó)內(nèi)已經(jīng)商業(yè)化或有條件商業(yè)化的技術(shù)納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃加以推廣,如擴(kuò)大原煤人洗比例,提高型煤的普及率,推廣水煤漿的應(yīng)用,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看應(yīng)減少煤炭在終端的直接利用,提高煤炭轉(zhuǎn)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(shù)。
4.保證能源供應(yīng)安全
為了保證能源供應(yīng)的安全,降低進(jìn)口的風(fēng)險(xiǎn),擬采取以下措施:
·多無(wú)化、多邊化和多途徑
多元化指進(jìn)口多種油氣產(chǎn)品,多邊化指從多國(guó)或多地區(qū)進(jìn)口油氣,多途徑是指進(jìn)口方式的多樣化。直接進(jìn)口、合作開發(fā)在國(guó)外建立石油基地等??紤]到今后進(jìn)口原油主要來(lái)自中東,除馬六甲海峽外,開辟泰國(guó)南部的原油通道將有利于石油供應(yīng)的安全。建立東北亞能源供應(yīng)共同體,將更適應(yīng)世界多極化發(fā)展的格局。
·建立儲(chǔ)備制度
完備的石油儲(chǔ)備制度是能源供應(yīng)安全的保障,中國(guó)需立即著手建立國(guó)家和地區(qū)的石油儲(chǔ)備體系。
·石油的替代
一是水煤漿代油,此技術(shù)應(yīng)積極推廣;二是煤合成液體燃料,現(xiàn)中國(guó)分別與美國(guó)、日、德等國(guó)合作研究開發(fā);三是生物質(zhì)液化,可引進(jìn)技術(shù)或進(jìn)行合作生產(chǎn);四是發(fā)展天然氣汽車和電動(dòng)汽年。
5.提供優(yōu)惠政策推動(dòng)可再生能源的發(fā)展
從根本上來(lái)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(biāo)。
近年來(lái)世界上可再生能源發(fā)展迅速,技術(shù)逐步趨于成熟,經(jīng)濟(jì)上也逐步被人們接受。歐洲一些國(guó)家擬在2010年使可再生能源在一次能源中比例達(dá)到10%,中國(guó)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(shí)際使用的可再生能源數(shù)量從目前的近300Mtce增長(zhǎng)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(jià)格補(bǔ)貼、低息貨款等一系列的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施。這不僅是發(fā)達(dá)國(guó)家,也是發(fā)展中國(guó)家成果發(fā)展可再生能源的共同經(jīng)驗(yàn)。