我國能源工業(yè)發(fā)展研究論文

時(shí)間:2022-10-25 09:46:00

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我國能源工業(yè)發(fā)展研究論文

[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(dá)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(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),中國的節(jié)能工作取得了明顯的成效,1996年相對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(dá)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(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),中國的節(jié)能工作取得了明顯的成效,1996年相對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,我國要實(shí)現(xiàn)鄧小平第三步的發(fā)展目標(biāo),國民經(jīng)濟(jì)要達(dá)到屆時(shí)中等發(fā)達(dá)國家的水平,人均能源消費(fèi)量必將有很大的增長。

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)國家為5066kgoe,發(fā)達(dá)國家在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)國際有關(guān)能源機(jī)構(gòu)預(yù)測,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國家為3toe,則我國屆時(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國家的低限值,低于目前OECD國家人均消費(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(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)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(ECE)的能源效率評價(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)。中國學(xué)者側(cè)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(jìn)國際水平低10個(gè)百分點(diǎn),終端利用效率也低10個(gè)百分點(diǎn)以上。

我國研究人員對中國1980年、1995年的能源效率也進(jìn)行了計(jì)算,并和OECD國家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國家90年代的數(shù)據(jù)是OECD國家70年代未時(shí)的預(yù)測數(shù)。

由上表可見,我國1995年的能源效率相當(dāng)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(gè)百分點(diǎn)。

如果我們想用較低的人均能源來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的生恬水平,就必須創(chuàng)造出比發(fā)達(dá)國家更高的能源效率,但目前中國能源效率仍遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家,這就是差距,也是對我們的嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)煤(Btce),相當(dāng)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(jié)構(gòu)急需調(diào)整

中國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帶來效率低,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(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)。

我國由于SO2排放引起的酸雨污染已擴(kuò)展到全國整個(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)年國民生產(chǎn)總值的2%。

1997年全國煙塵排放量達(dá)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(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)城市超過國家二級標(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(fèi)仍將隨經(jīng)濟(jì)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(shí)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(jì)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(guān),1995年中國煤炭消費(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

中國的能源利用效率遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國家,從單位GDP的能源消費(fèi)上看,無論用官方匯率還是用購買力平價(jià)PPP法計(jì)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(dá)國家高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。歷年煤炭運(yùn)量占鐵路運(yùn)量的40%以上,沿海和長江中下游水運(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,必然會給運(yùn)輸帶來巨大的壓力。

5.能源供應(yīng)安全

中國未來能源供應(yīng)安全問題主要是油氣可靠供應(yīng)問題。從表6可見,1996年起中國成為石油凈進(jìn)口國,這種趨勢還將繼續(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(jì)中葉將超過15億。無論是從國內(nèi)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(shí)現(xiàn)高速經(jīng)濟(jì)增長和達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家人均水平,如果僅從增加供應(yīng)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(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,世界上大多數(shù)國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(zhì)能源服務(wù)的必然選擇。OECD國家的一次能源結(jié)構(gòu)中煤炭比例均小于30%,其中能效高的法國、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(jié)構(gòu),但隨著消費(fèi)量的增大,其弊端日益明顯。

中國要改變能源消費(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國家油氣比例在60%以上,中國現(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7000萬千瓦,核電210萬于瓦,到2020年,水電將達(dá)到2.1億千瓦,核電達(dá)到4000萬干瓦,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。從全國來看,改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)需要很長的時(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(wù)之一。

近期來看,首先要把國內(nèi)已經(jīng)商業(yè)化或有條件商業(yè)化的技術(shù)納入國民經(jīng)濟(jì)和社會發(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,從長遠(yuǎn)來看應(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)在國外建立石油基地等??紤]到今后進(jìn)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(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。

·建立儲備制度

完備的石油儲備制度是能源供應(yīng)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(shù)應(yīng)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(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(biāo)。

近年來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(yàn)。