发信人: realplayer (演绎真实人生), 信区: Energy
标 题: 21世纪中国能源工业面临的挑战
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年03月21日17:49:50 星期四), 站内信件
21世纪中国能源工业面临的挑战
周凤起
一、中国已成为世界能源生产大国
改革开放以来,我国能源工业保持了较快的增长。1997年我国原煤产量1373
.0Mt,居世界第二位,占世界煤炭总产量的29.5%,发电量达1104.5TkWh,仅次于美
国,居世界第二位,原油产量162.1Mt,居世界第五位;天然气产量24.5Bm3, 居世
界第18位,中国在进入21世纪时,已拥有世界第三位的能源生产系统,与此同时,
中国的节能工作取得了明显的成效,1996年相对1980年的能源强度下降了50%,年
均节能率达到4.4%,这在发展中国家还是比较少见的。
二、21世纪面临的挑战
1.人均能耗低
我国一次能源消费量己超过俄罗斯,居世界第二位。能源消费总量虽大,
但人口过多,人均能耗水平很低。从世界上来看,经济越发达,人均能源消费量越
多。下个世纪中叶,我国要实现邓小平第三步的发展目标,国民经济要达到届时中
等发达国家的水平,人均能源消费量必将有很大的增长。
1994年人均能源的消费量1433千克油当量(kgoe)世界发达国家为5066kgoe
,发达国家在1980年人均能源消费量已经达到4644kgoe,最近加入经济合作与发展
组织(OECD)的韩国1980年的人均能源消费最1087 kgoe,到1994年人均能源消费
量上升到2982kgoe。
根据国际有关能源机构预测,到2050年世界人均能源消费量为2~2.5吨油
当量(toe),OECD国家平均为5.6—6.7toe;如果特别强化生态因素制约,则2050年
世界平均能源消费量1.4toe。OECD国家为3toe,则我国届时人均能源消费量至少是
2.0—2.5toe。这个数值仅达到目前OECD国家的低限值,低于目前OECD国家人均消
费量50%的水平。
根据以上设想,如果2050年时我国人口总数为14.5~15.8亿,一次能源需
求总量为:2.9—3.95Btoe,约为目前美国能源消费总量的1.5~2倍左右,为届时世
界能源消费总量16%~22%。
可见从量的方面来看,这是一个严重的挑战。
表1 部分国家人均能源消费比较 单
位:kgoe/人
年份 中国 美国 日本 法国 英国 意大利 韩国 加拿大 德国
1980 421 7908 2972 3539 3572 2466 1087 7854 4587
1994 664 7819 3856 4042 3772 2707 2982 7854 4128
资料来源:世界银行,1996%年世界发展报告,1997年6月。
表2 世界不同收入组人均能源消费量
单位:kgoe/人
年份 世界平均 低收入国家 中等收入国家 高收入国家
1980 1419 248 1537 4644
1994 1433 369 1475 5066
资料来源:同表1。
2.能源效率低
根据联合国欧洲经济委员会(ECE)的能源效率评价和计算方法,能源系统
的总效率由三部分组成:开采效率(能源储量的采收率)、中间环节效率(包括加
工转换效率和贮运效
率)、终端利用效率(即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能量之比)。
中国学者侧算了中国l992年能源系统的总效率为9.3%。其中开采效率32%,中间环
节效率70%,终端利用效率41%。中间环节和终端利用效率的乘积通常称为“能源
效率”。1992年中国能源效率为29%,约比先进国际水平低10个百分点,终端利用
效率也低10个百分点以上。
我国研究人员对中国1980年、1995年的能源效率也进行了计算,并和OECD国
家70年代初、90年代初的相应数据进行比较,见表3。
表3 中外能源效率比较
单位:%
项目 中国 OECD国家
1980 1995 70年代初 90年代初a
一次能源投入到终端利用(中间环节) 77.43 75.82 76.0 75.0b
终端利用
农业
工业
交通运输
城市民用和商业
合计
23.3
33.7
15.6
23.5
33.4
29.5
44.16
30.0
45-50
45.21
30.0
50.0
23.0
45.0
42.0
36
65
30
60-65
55
能源效率(1*2) 25.86 34.31 32.0 41
注:a.中间环节效率下降是由于一次能源转换成电力的比例上升;b.本表中OECD
国家90年代的数据是OECD国家70 年代未时的预测数。
由上表可见,我国1995年的能源效率相当于OECD国家70年代后期的水平,终
端利用环节的效率仅略高于OECD国家70年代初的水平,工业部门的能源利用率比OECD
国家70年代初的水平尚低5个百分点。
如果我们想用较低的人均能源来实现现代化的生恬水平,就必须创造出比发
达国家更高的能源效率,但目前中国能源效率仍远低于发达国家,这就是差距,也
是对我们的严峻挑战。
3.人均能源资源不足
中国拥有居世界第一位的水能资源,居世界第二位的煤炭探明储量,石油探明
采储量居第11位。已探明的常规商品能源资源总量是1550亿吨标准煤(Btce),占
世界总量的10.7%。但
中国人口众多,人均能源资源探明量只有135吨标准煤(Btce),相当于世界平均拥
有量264(Btec)的51%。我国煤炭人均探明储量为147吨,是世界人均值208吨的70
%,石油人均探明储量2.9吨,为世界人均数的11%,天然气为世界人均数的4%;即
使水能资源,按人均数也低于世界人均值。
4.以煤为主的能源结构急需调整
中国过分高度依赖煤炭的消费,煤炭在一次能源消费构成中占75%,过多地使
用煤炭必然会带来效率低,效率差,环境污染严重的后果。
(1)大量燃煤、环境污染严重。1997年全国SO2排放量2346万吨,居世界第一
位,其中78.9%来自工业排放。城市SO2年均值浓度在3—248μg/m3范围之间,全
国年均值为66μg/m3。52.3%的北方城市和37.5%的南方城市年均值超过国家二级
标准(60μg/m3),北方城市年均值为72μg/m3;南方城市年均值为60μg/m3,很
多城市SO2浓度大大超过世界卫生组织(WHO)推荐的标准值(40-60μg/m3)。
我国由于SO2排放引起的酸雨污染已扩展到全国整个面积的30%~40%,根据
有关研究的结果,酸雨造成的经济损失,已接近当年国民生产总值的2%。
1997年全国烟尘排放量达1873万吨,其中工业烟尘排放量占83.6%,城市总悬
浮颗粒物TSP年均值浓度在32-741μg/m3范围之间,全国年均值为291μg/m3,超过
国家二级标准(200μg/m3)的有67个城中,占城市总数的72.0%,北方城市年均值为
381μg/m3,南方城市为年均值2μg/m3。北京、天津、重庆、济南、太原等均居世
界上烟尘污染最严重的城市之列,其TSP值比WHO推荐值(40-60μg/m3)高很多倍。
城中氮氧化物年均值浓度在4-140μg/m3范围之间,全国年均值为45μg/m3。
北方城市年均值为49μg/m3,南方城市年均值为41μg/m3。34个城市超过国家二级
标准(50μg/m3),占统计城市的36.2%,其中广州、上海、北京三市NOx污染严重,年
均值浓度超过μg/m3。
我国能源使用排放的CO2约占各种温室气体排放量的80%,它随能源消费量的增
加而增加。据国际能源机构(IEA)的计算,1995年全球CO2总排放量为220亿吨,中国
为30亿吨,占13.6%,仅次于美国的52.29亿吨(占23.7%),美国已经承诺到2008~2012
年比1990年减排7%,中国的能源消费仍将随经济的发展而增长,故CO2排放量有可
能在2O20-2030年间超过美国,届时我国不仅面临着温市气体排放问题的政治和外交
方面的压力,我国经济发展和对外贸易也可能面临新的问题。
中国的环境污染与大量消耗煤炭有关, 1995年中国煤炭消费量占世界煤炭总
消费量的29%, 70%的TSP,90%SO2、60%的NOx和85%的矿物燃料生成的CO2来自燃
煤,要保护环境必须努力减少煤炭在一次能源结构中的比例。
(2)能源效率低
中国的能源利用效率远低于西方发达国家,从单位GDP的能源消费上看,无论用
官方汇率还是用购买力平价PPP法计算,中国的能源效率都属世界上最低的一类,再
从主要耗能产品的单位产品能源消耗上看也比发达国家高12%~55%。
能源效率低与以煤为主的能源结构有密切关系,一是以煤为燃料的中间转换
装置效率低,二是以煤为燃料的终端能源利用装置效率又低于液体或气体燃料。以
煤为主的能源结构能源效率比以油气为主的能源效率低8~10个百分点。
表4 1994年国内外单位产值能耗比较(1990年价格)
项目 中国 日本 法国 美国 德国 瑞士 意大利 英国 加拿大
单 耗
tce/103
美元 2.26 0.214 0.257 0.486 0.271 0.157 0.20 0.314 0.543
倍 数 1.0 10.6 8.8 4.6 8.3 14.4 11.3 7.2 4.2
表 5 1995(1994) 年国内外单位产品能耗比较
主要工业产品 中国 国际先进 比重(%)
火电厂煤耗(gce/kwh) 412 325 126.8
钢可比能耗(kgce/t) 976 629 155.2
粗钢综合能耗(kgce/t) 1184 820 144.4
电解铝能耗直流电(kwh/t) 14736 12956 113.7
炼油单位能耗(kgce/t) 21.91 19.46 112.6
合成氮综合能耗(kgce/t)(天然气) 1268 930 136.3
水泥熟料综合能耗(kgce/t)(大中型) 175 113.2 154.6
粘胶短纤维耗电(kwh/t) 1955 1450 134.8
(3)交通运输压力大
中国煤炭生产基地远离煤炭消债中心,形成了西煤东运,北煤南运,煤炭出关
的强大物流,不仅运量大,而且运距长。历年煤炭运量占铁路运量的40%以上,沿
海和长江中下游水运运量中煤炭约占1/3。山西北部的煤运到上海2000多公里。到
广州3300多公里,过多的使用煤炭,必然会给运输带来巨大的压力。
5.能源供应安全
中国未来能源供应安全问题主要是油气可靠供应问题。从表6可见,1996年起
中国成为石油净进口国,这种趋势还将继续。石油进口依存度(净进口量占消费量
比重)预计2000年为20%左右,2010和2020年将分别达到30%和40%。天然气进口依
存度在2010和2020年将分别达到15%和25%。
表6 1980~1997年中国石油进出口量 单位:Mt
项目 1980年 1985年 1990年 1991年 1992年 1993年 1994年 1995年 1996年 1997
年
原油
出口 13.31 30.03 23.99 22.60 21.51 19.43 18.55 18.85 20.40 19.83
进口 0.37 2.92 5.97 11.36 15.67 12.35 17.09 22.62 35.47
净进口 -12.94 -30.03 -21.07 -16.63 -10.15 -3.76 -6.2 -1.76 2.22 15.64
油品
出口 4.20 6.21 6.33 6.82 5.98 3.72 3.79 4.14 4.17 5.59
进口 0.46 0.90 3.94 5.91 7.78 17.29 12.89 14.40 15.83 23.80
净进口 -3.74 -5.31 -2.39 -0.91 1.80 13.57 9.10 10.26 11.66 18.21
石油净进口 -16.68 -35.34 -23.46 -17.54 -8.35 9.81 2.90 8.50 13.88 33.85
资料来源:《中国海关统计年鉴》。
三、中长期能源发展战略
1.节能优先战略
提高能源利用率是确保我国中长期能源供需平衡的先决条件,中国人口基数大
,到下世纪中叶将超过15亿。无论是从国内资源还是世界资源的可获量考虑,中国只
有创造比目前工业化国家更高的能源效率,才可能在有限的资源保证下,实现高速经
济增长和达到中等发达国家人均水平,如果仅从增加供应量出发,则无法确保能源
供需平衡。因此,在国家能源发展战略上要充分体现把提高能源效率作为基本出发
点。
根据大量案例研究和综合分析,提高能源效率的节能潜力很大。如果用国际上
先进的技术和设备替代现有落后技术和设备,全部节能潜力可达目前能源消费量的
50%,如用国内已有的先进技术和设备进行落后设备的更新,总节能潜力可达目前
能源消费量的30%。
2.优化能源结构
半个世纪以来,世界上大多数国家早已完成了由煤炭时代向石油时代的转换,
现在正向石油、天然气时代的过渡。煤炭1950年在世界一次能源结构中占75.7%,
1970年下降到30.5%, 1996年为26.9%,而1996年世界能源结构中石油占39.5%,
天然气占23.5% 二者共占63%。
从世界各国发展趋势看,工业化国家无一例外均采用了以油、气燃料为主的能
源的路线,逐步减少固体燃料的比例是世界各国提高能源效率,降低能源系统成本
,提供优质能源服务的必然选择。OECD国家的一次能源结构中煤炭比例均小于30%
,其中能效高的法国、意大利等国更低,中国由于历史的原因,一直维持着以煤为
主要能源的结构,但随着消费量的增大,其弊端日益明显。
中国要改变能源消费以煤为主的状态需要几十年的时间,但是我们必须清醒地
认识到这个问题,并从现在起就向着这个方向努力,由于中国能源消费总量巨大,
优质能源所占比例过小,因而想单纯依靠某种优质能源进行替代都是不现实的。大
家都知道,OECD国家油气比例在60%以上,中国现在为20%,如果我们想把这个比
例在2020年提高到30%,就要供应350Mt原油
和2000亿立方米天然气。水电装机容量2000年是7000万千瓦,核电210万于瓦,到
2020年,水电将达到2.1亿千瓦,核电达到4000万干瓦,届时可分别占一次能源的
10%和3.7%。可见能源供应优质化是一项分艰巨的工作。需要采取多种措施去发
展多种优质的清洁能源。从全国来看,改变以煤为主的能源结构需要很长的时间,
但某些大城中可否先行,率先实现能源供应的
优质化?
3.发展清洁煤技术
即使我们努力去实现能源结构优质化和多元化,煤炭在未来几十年中仍将是我
国的主要能源,因此清洁地利用煤炭必将是能源工业的重要任务之一。
近期来看,首先要把国内已经商业化或有条件商业化的技术纳入国民经济和社
会发展规划加以推广,如扩大原煤人洗比例,提高型煤的普及率,推广水煤浆的应
用,从长远来看应减少煤炭在终端的直接利用,提高煤炭转换为电力和气体、液体
燃料的比例,必须发展清洁煤燃烧技术。
4.保证能源供应安全
为了保证能源供应的安全,降低进口的风险,拟采取以下措施:
· 多无化、多边化和多途径
多元化指进口多种油气产品,多边化指从多国或多地区进口油气,多途径是指
进口方式的多样化。直接进口、合作开发在国外建立石油基地等。考虑到今后进口
原油主要来自中东,除马六甲海峡外,开辟泰国南部的原油通道将有利于石油供应
的安全。建立东北亚能源供应共同体,将更适应世界多极化发展的格局。
· 建立储备制度
完备的石油储备制度是能源供应安全的保障,中国需立即着手建立国家和地区
的石油储备体系。
· 石油的替代
一是水煤浆代油,此技术应积极推广;二是煤合成液体燃料,现中国分别与美
国、日、德等国合作研究开发;三是生物质液化,可引进技术或进行合作生产;四
是发展天然气汽车和电动汽年。
5.提供优惠政策推动可再生能源的发展
从根本上来说只有可再生能源才是清洁能源,因而是我们最终的追求目标。
近年来世界上可再生能源发展迅速,技术逐步趋于成熟,经济上也逐步被人们接
受。欧洲一些国家拟在2010年使可再生能源在一次能源中比例达到10%,中国政府
也制定了1996-2010年新能源和可再生能源发展纲要,要求15年中实际使用的可再
生能源数量从目前的近300Mtce增长到390Mtce。
为加快可再生能源的发展,政府需加大研究、开发和商业化的资金投入,并提
供减免税收、价格补贴、低息货款等一系列的经济激励措施。这不仅是发达国家,
也是发展中国家成果发展可再生能源的共同经验。
(作者单位:国家发展计划委员会能源研究所)
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