我國能源工業發展研究論文

時間:2022-10-25 09:46:00

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我國能源工業發展研究論文

[摘要】一、中國已成為世界能源生產大國改革開放以來,我國能源工業保持了較快的增長。1997年我國原煤產量1373.0Mt,居世界第二位,占世界煤炭總產量的29.5%,發電量達1104.5TkWh,僅次于美國,居世界第二位,原油產量162.1Mt,居世界第五位;天然氣產量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系統,與此同時,中國的節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%,年均節能率達到4.4%,這在發展中國家還是比較少見的.

一、中國已成為世界能源生產大國

改革開放以來,我國能源工業保持了較快的增長。1997年我國原煤產量1373.0Mt,居世界第二位,占世界煤炭總產量的29.5%,發電量達1104.5TkWh,僅次于美國,居世界第二位,原油產量162.1Mt,居世界第五位;天然氣產量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系統,與此同時,中國的節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%,年均節能率達到4.4%,這在發展中國家還是比較少見的。

二、21世紀面臨的挑戰

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,經濟越發達,人均能源消費量越多。下個世紀中葉,我國要實現鄧小平第三步的發展目標,國民經濟要達到屆時中等發達國家的水平,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)世界發達國家為5066kgoe,發達國家在1980年人均能源消費量已經達到4644kgoe,最近加入經濟合作與發展組織(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。

根據以上設想,如果2050年時我國人口總數為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。

2.能源效率低

根據聯合國歐洲經濟委員會(ECE)的能源效率評價和計算方法,能源系統的總效率由三部分組成:開采效率(能源儲量的采收率)、中間環節效率(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年能源系統的總效率為9.3%。其中開采效率32%,中間環節效率70%,終端利用效率41%。中間環節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年代初的相應數據進行比較,見表3。

注:a.中間環節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年代的數據是OECD國家70年代未時的預測數。

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,終端利用環節的效率僅略高于OECD國家70年代初的水平,工業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現代化的生恬水平,就必須創造出比發達國家更高的能源效率,但目前中國能源效率仍遠低于發達國家,這就是差距,也是對我們的嚴峻挑戰。

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,為世界人均數的11%,天然氣為世界人均數的4%;即使水能資源,按人均數也低于世界人均值。

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,環境污染嚴重的后果。

(1)大量燃煤、環境污染嚴重。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%,根據有關研究的結果,酸雨造成的經濟損失,已接近當年國民生產總值的2%。

1997年全國煙塵排放量達1873萬噸,其中工業煙塵排放量占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%),美國已經承諾到2008~2012年比1990年減排7%,中國的能源消費仍將隨經濟的發展而增長,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,我國經濟發展和對外貿易也可能面臨新的問題。

中國的環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,再從主要耗能產品的單位產品能源消耗上看也比發達國家高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。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、中長期能源發展戰略

1.節能優先戰略

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,中國只有創造比目前工業化國家更高的能源效率,才可能在有限的資源保證下,實現高速經濟增長和達到中等發達國家人均水平,如果僅從增加供應量出發,則無法確保能源供需平衡。因此,在國家能源發展戰略上要充分體現把提高能源效率作為基本出發點。

根據大量案例研究和綜合分析,提高能源效率的節能潛力很大。如果用國際上先進的技術和設備替代現有落后技術和設備,全部節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,總節能潛力可達目前能源消費量的30%。

2.優化能源結構

半個世紀以來,世界上大多數國家早已完成了由煤炭時代向石油時代的轉換,現在正向石油、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%。

從世界各國發展趨勢看,工業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,降低能源系統成本,提供優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,并從現在起就向著這個方向努力,由于中國能源消費總量巨大,優質能源所占比例過小,因而想單純依靠某種優質能源進行替代都是不現實的。大家都知道,OECD國家油氣比例在60%以上,中國現在為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%。可見能源供應優質化是一項分艱巨的工作。需要采取多種措施去發展多種優質的清潔能源。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,率先實現能源供應的

優質化?

3.發展清潔煤技術

即使我們努力去實現能源結構優質化和多元化,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的重要任務之一。

近期來看,首先要把國內已經商業化或有條件商業化的技術納入國民經濟和社會發展規劃加以推廣,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品,多邊化指從多國或多地區進口油氣,多途徑是指進口方式的多樣化。直接進口、合作開發在國外建立石油基地等。考慮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,現中國分別與美國、日、德等國合作研究開發;三是生物質液化,可引進技術或進行合作生產;四是發展天然氣汽車和電動汽年。

5.提供優惠政策推動可再生能源的發展

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展迅速,技術逐步趨于成熟,經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展綱要,要求15年中實際使用的可再生能源數量從目前的近300Mtce增長到390Mtce。

為加快可再生能源的發展,政府需加大研究、開發和商業化的資金投入,并提供減免稅收、價格補貼、低息貨款等一系列的經濟激勵措施。這不僅是發達國家,也是發展中國家成果發展可再生能源的共同經驗。