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1、能源与环境题目能源与环境专 业 环境科学与工程学号 030101373030101373_姓名_王肖倩_导帅_鲁军_日期:2021年1月13日能源与环境1摘要:改革开放以来,我国能源开展取得长足进步,但是随之出现的能源短缺,环境污染问题 严重限制了我国的经济开展并引发经济平安与国家平安问题。从资源、生产、消费以及对环境 和经济社会开展影响等方面,分析了世界能源根本状况和开展趋势,并探讨了我国能源开展面 临的机遇和挑战。中国能源开展的战略思路仍是以煤为主,控制能源生产和消费总量,节能减 排,提高能源的综合利用效率,大力开展现代煤化工、可再生能源以及核能。关键词:能源;能源开展;能源战略;环境污染
2、Abstract: Energy development in China since reform and opening up has made considerable progress , whichhas a bearing on both economic and national security , is of importance and a major constraining factor to theeconomic and social development of China . The article analyses the current world ener
3、gy status anddevelopment trend from the perspectives of resources , production and consumption and in the context of itsimplications on the environment and economic and social development , and explores opportunities andchallenges for Chinas energy development. Coal plays the dominant role in the pr
4、imary energy mix , and theimportant trend of China s energy development is controlling total energy production and consumption ,energy conservation and emission reduction , enhancing comprehensive energy efficiency , and developingmodern coal chemical industry , renewable and nuclear energy.Key word
5、s : energy; energy development; energy strategy ; environmental po1lution1引言能源问题由来已久,但随着世界经济的飞速开展,人口数量的急剧增加,世界对 能源的需求量与日俱增,随之带来的经济、社会和政治问题也日渐凸显。能源是国 家经济开展的根底,能源的持续稳定的供给影响并限制国家经济的开展,切实的关 系到人民的日常生活水平和一个国家的综合实力。由丁一次能源的储量有限,且可 代替能源的研制开发尚处小规模的实验阶段,各国对丁能源的争夺也渐进入白热化,引发诸多社会和政治问题,能源问题已经上升到关系国家平安的战略问题,能源外 交也从
6、简单的能源的输入和输出衍变成多国利益的政治博弈。近几年我国出现了油 荒煤荒和电荒以及前段时间国际是市场的高油价加重了人们对丁能源危机的担忧,能源的现状和开展趋势如何,如何应对目前的能源紧缺形势等问题已引起各国的普 遍关注。能源的紧缺固然是一方面,但能源利用带来的环境问题也不容无视。环境 问题的出现源丁能源密集型的开发和利用,已从局部地区蔓延至全球范围,酸雨、 温室效应和臭氧层空洞已成为最典型全球环境问题,另外突发性的人为灾害事故频 发,如化学药品的泄露、地下水污染等现象使人能源与环境2忧虑。值得一提的是环境问题已成 为制约我国经济开展的重要因素,也屡次成为某些兴旺国家对我国设置经济壁垒的 借口
7、。 因此在对待能源和环境这两个问题上, 决不可偏废一方,应综合考虑两者同 时作用和影响国家经济的开展。2世界能源与环境开展现状2.1化石能源探明储量小幅攀升,全球分配不平衡截止到2021末,世界石油的探明储量为1.33万亿桶181.7亿吨,不含加拿大 油砂,同比增长0.1%。其中欧佩克占70%左右,合1万亿桶,前苏联和经合组织国 家各占约7%。石油储采比也从42.0上升至45.6。天然气的探明储量为187.49万亿 立方米,同比增长1.2%。中东地区和前苏联国家共占约70%。天然气储采比由60.4上升至62.8。数据显示,已探明的石油和天然气在各地区都有所增长,但也可以看 出化石资源的分布极不
8、平衡。石油资源主要集中在中东地区,沙特阿拉伯、伊朗、 伊拉克等国家的石油储量约占全球石油探明储量的50%。天然气主要集中在中东、俄罗斯和中业地区,其中俄罗斯一国储量就占世界天然气总量的30%以上。煤炭资源主要分布在美国、俄罗斯、中国、印度等国家。2.2化石能源消费需求继续上升,且消费呈现不同增长模式能源的持续稳定供给是全球经济规模不断开展壮大的保障,在这个前提下,能源消费需求总量上升不可防止,而且在相当长的一段时间内,能源消耗仍是遵循以化 石燃料为主,可再生资源与新能源并存的结构模式。1973年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量,2003年已到达97.4亿吨油当量,2006年那么到达10
9、8.8亿吨油 当量。虽然化石能源在能源结构中的比例有所下降,不可否认其总量仍会增加,对 丁可再生能源和新能源,受到技术经济等诸多因素制约,短时间内在整体能源结构 中不会占一定分量的比重。据2001年至2021年全球化石消费量数据显示,较2001年北美地区石油消费量增加26.42%,天然气消费量增加27.76%;欧洲及欧业大陆石 油消费增加23.54%,天然气增加35.91%;业太地区石油消费增加31.07%,天然气16.84%。在中国和印度煤炭的消费持续上升,分别到达15.37亿吨油当量和2.46亿吨油当量。虽然北美、欧洲和业太三大地区的能源消费总量均有所增加,但是经济 科技和社会比拟兴旺的北
10、美和欧洲两大地区增长速度缓慢,其消费量占世界总消费 量的比例也逐年下降,业太地区的消费需求加快增长。据统计,19962006年,欧美26国能源消费年平均增长率为0.62%,同期开展中国家能源消费年平均增长率为4.36%。其原因主要是兴旺国家工业已进入后工业化阶段,经济向低能耗高产出的产 业结构开展,高能耗低的制造业逐步转向开展中国家,兴旺国家具备经济和技术优 势,重视节能和提高能源使用效率。2.3非常规能源投入加大,比例不断上升能源与环境3非常规能源包括非常规油气能源、可再生能源和新能源。以非常规油气能源为例, 油砂油、贞岩油、贞岩气、天然气水合物等储量十分丰富,已探明的加拿大油砂储 量约为0
11、.15万亿桶,占石油总储量的10%。美国非常规天然气特别是贞岩气的开采已经改变了美国的天然气市场格局,水平钻井和水平压裂技术使贞岩气得到大量开 发,2021年美国天然气产量增长了189.4亿立方米,至5933.8亿立方米,首次取代 俄罗斯成为世界最大的天然气生产国6。目前贞岩气已经成为美国最廉价的天然气 供给。其他能源如水力、太阳能、风能、核能、生物质能等也日渐受到重视,2021年全球水力发电量增长至7.40亿吨油当量,风能太阳能奉献了1.7%的全球发电量, 风电装机总量增长了31%,太阳能发电量增长到达47%,燃料乙醇增长8%,到达77万桶/日油当量,相当丁全球石油产量的1%,只美国就占了全
12、球燃料乙醇供给量 的52.9%。在常规能源供给紧张,对外依赖性增强,政治形势敏感的情况下,非常 规能源投入加大已成为必然趋势。2.4环境压力增大,环境问题制约经济开展近十几年来,环境污染和破坏逐步引起世界性关注,在能源消耗经济开展背后 隐藏的环境问题日益凸显,直接或间接影响经济开展的规模和速度。环境污染和破 坏在开展中国家尤其突出,经济开展初期主要依靠能源的大量投入,多是高能耗低 效率低产出的低技术根底工业,能源利用率低,且鲜有余力有效控制环境污染,然 而环境容量的有限性和自净性使其对污染物的承受能力局限在一定范围内,多数的 环境污染与破坏是不可逆的。另外一些突发性事故频发,如伦敦烟雾、日本水
13、俣病、 切尔诺贝利核泄漏等,弓I发人们对丁环境平安问题的思考。在地球环境的众多问题 中,最令人瞩目的当届即温室效应。根据?京都议定书?的规定,各国纷纷制定了 减排二氧化碳的方案,重点是限制化石能源消费,鼓励能源节约和活洁能源使用。约束性协议有助丁二氧化碳减排,但同时也对经济开展方式提出较高的要求,能源 结构面临调整,高能耗附加值低的产品将受到淘汰,产业结构也要升级,环境问题 对经济的制约越来越明显。3我国能源与环境开展现状与对策3.1能源需求总量持续增大十一五期间, 我国能源消费年均增加1.68亿吨标准煤, 按照这个速度, 到 十 二五末,我国一次能源消费总量将超过40亿吨标准煤,这样的消费模
14、式肯定是难 以为继的。我国一次能源生产总量从 十五末的21.6亿吨标准煤,上升到2021年的29.6亿吨标准煤,年均增长6.5%。一次能源消费总量从23.6亿吨标准煤上升到32亿吨标准煤,年均增长6.3%。其中,我国能源消费第一大品种煤炭2021年的产量 为32亿吨实物量,是2005年的1.5倍,占世界煤炭产量的45%,产量居世界第 一。第二大品种原油2021年的产量稳定在1.9亿吨左右,而消费量突破4亿吨,原 油对外依存度超过55%。20002021能源与环境4国家规划GDP增加4倍,能源消耗增加1倍, 能源系数为0.5,而近几年的能源系数均超过1,从开展趋势看我国工业已进入重化 阶段。因此
15、在十二五期间,我国石油和化工行业要把合理控制能源消费总量作为转变开展方式的重要着力点。按照我国确定的十二五能源总量控制目标:一次能源年消费总量控制在40亿吨标准煤。其中,煤炭年消费总量控制在40亿吨左右, 净进口2亿吨;石油年消费总量控制在5亿吨左右,净进口3亿吨。因此,T二五 期间,国内能源、资源对石油和化工行业的开展制约将会表现得越来越突出,合理 控制能源消费总量是转变开展方式的关键1。3.2能源结构问题突出我国能源主要以煤炭为主,可以预见未来十几年甚至2050年,煤炭仍是我国主力能源, 虽然煤炭在能源结构中的比例有所下降(75%60%),但其总量仍会增加。2021年,中国国内煤炭产量上升
16、了9.2%,到达15.5亿吨油当量,然而也首次成为 仅次丁日本的第二大煤炭进口国,煤炭进口量激增了211%。煤炭能源具有诸多问题: 首先,环境污染严重,煤炭直接燃烧产生了70%80%的SO2、NO、Hg、CO2、颗粒 物,对空气质量和地表生态地下水破坏大,在生产和使用过程中存在回收率低、浪 费严重、平安事故多发等问题。其次,煤炭热值低,燃烧利用率低。煤炭热值为33MJ/Kg,汽油为46 MJ/Kg,天然气为56 MJ/Kg ,氢气为123 MJ/Kg ,相同热量的 煤炭总量大,利用不方便;煤炭成分复杂,燃烧后产生大量固体废弃物,不适合一 些对燃料纯度要求较高的装置使用。最后,不考虑热能因素,从
17、动力角度来说,作 为固体燃料,是无法被汽车,飞机等直接利用的,液体燃料短缺直接限制了交通运 输的运行开展,50%的机动车燃料依赖进口。另一方面,可再生能源比重低,2021年全国的水电、风电、核电、太阳能、生 物能在整体能源结构中仅占7.35%。这与其他欧洲国家在国情上有很大区别,一些 欧洲国家总能耗已趋丁稳定, 可再生能源逐步替代现有的化石能源。 而我国正处丁 能耗急剧增长阶段,在高速增长量中,可再生能源的作用很有限,更不用说替代现 有的化石能源。3.3能耗强度高,效率低由丁我国产业结构的不合理性与管理技术上的落后,尽管在能源消耗上有了很大 的改善,但是与兴旺国家比还是存在很大的差距。中围产业
18、生产和居民生活中大量 使用高耗能的落后技术和产品,现有的近400亿立方米建筑中,99%届丁高能耗建 筑9。中国发电、冶金、建材、化工等产业消耗全部一次能源的80%左右,单位产品能耗平均高丁国际先进水平20%30%。传统的火力发电厂,煤燃烧发电的利用率 是35%左右,用煤做燃料发电并供热的热电厂,能源利用率在45%左右。在这种情况下,节能减排势在必行。根据一五 5 能减排目标到2021年,中国万元国内生产总值能耗将由2005年的1.2吨标准煤下降到1吨标准煤以下,降低20%左右;单 位工业增加值用水量降低30%。 十一五期间, 中国主要污染物排放总量减少10%,到2021年,能源与环境5二氧化硫
19、排放量由2005年的2549万吨减少到2295万吨,化学需氧量(COD)由1414万吨减少到1273万吨;全国设市城市污水处理率不低丁70%,工 业固体废物综合利用率到达60%以上3.4环境污染问题严重据统计在中国七大江河水系中,完全没有使用价值的水质已超过40%。全国668座城市,有400多个处丁缺水状态,其中有不少是由水质污染引起的。中国每创造1亿元GDP就要排放28.8万吨废水。全国1/3的城市人口呼吸着严重污染的空气, 有1/3的国土被酸雨侵蚀。经济兴旺的浙江省,酸雨覆盖率已到达100%。酸雨发生的频率,上海达11%,江苏大概为12%。华中地区以及局部南方城市,如宜宾、怀 化、绍兴、遵
20、义、宁波、温州等,酸雨频率超过了90%。在中国,根本消除酸雨污染所允许的最大二氧化硫排放量为1200万1400万吨。而2003年,全国二氧化硫 排放量就到达2158.7万吨,比2002年增长12%,其中工业排放量增加了14.7%。按 照目前的经济开展速度。以及污染控制方式和力度,到2021年,全国仅火电厂排放 的二氧化硫就将达2100万吨以上,全部排放量将超过大气环境容量1倍以上,这对 生态环境和民众健康将是一场严重灾难。 据中科院测算, 目前由环境污染和生态破 坏造成的损失已占到GDP总值的15%,这意味着一边是9%的经济增长,一边是15%的损失率。有人算过,云南滇池周边的企业在过去20年间
21、,总共只创造了几十亿元 产值,但要初步恢复滇池水质,至少得花几白亿元,这是全云南省一年的财政收入。 淮河流域的小造纸厂,20年累计产值不过500亿元。但要治理其带来的污染,即使 是干流到达起码的灌溉用水标准也需要投入3000亿元。要恢复到20世纪70年代的 三类水质,不仅花费是个可怕的数字,时间也至少需要100年。世界各国的历史已经说明,在经济增长与环境变化之间有一个共同的规律:一个国家在工业化进程中,会有一个环境污染随国内生产总值同步高速增长的时期, 尤其是重化工业时代; 但 当GDP增长到一定程度,随着产业结构高级化,以及居民环境支付意愿的增强, 污 染水平在到达转折点后就会随着GDP的增
22、长反而戛然向下,直至污染水平重新回到 环境容量之下,此即所谓环境库兹涅茨曲线,当年日本的开展过程就是这一规律。3.5温室气体的排放目前,全球每年排放250多亿吨CO2,空气中的CO2浓度,从工业化150多年以 来,已从白万分之二白八十增至白万分之三白八十,目前仍以白万分之三每年的速 度增。19701994年间年均0.43 GtCO2e, 19952004年问年0.92GtCO2eo温室气 体对地球将形成的灾难性后果,在经历了长期的争论后,全世界的学者已有共识, 所以,全世界都在采取多种措施减排CO2。我国已丁2002年成为?京都议定书?的 第三十七个签约国。2021年我国要承当一定量、甚至大幅
23、度温室气体的减排任务。 因而,从现在开始就应该认真考虑我国CO2如何分阶段减排的有关战略技术和政策 问题,否那么的话,在今后几十年我国将会为此付出更多的代价。能源与环境64能源开展战略思考4.1能源战略的出发点能源开展存在的问题不是短期内可以解决的,是要伴随着经济开展而长期存在 的,因此能源开展战略既要符合当前能源形势,根据实际情况调整,也要具有前瞻 性、倾向性和合理性11。另外整个能源、环境问题是一个庞大的系统工程,牵涉到 科学、技术、文化、历史传统、教育、外交、政治等方面,且这些方面是相互耦合, 相互影响的。对丁能源开展的考虑要立体化、多元化,对目前的社会形势有具体而 精确的把握,对能源开
24、展的重大意义有深刻认识, 都是建立能源战略要考虑的问题4.1.14.1.1 能源的供求与经济开展相统一能源的持续稳定供给是经济开展的根底, 影响经济开展的速度和规模,从柴薪时 代到煤炭时代在到油气时代,每一次能源的变迁都伴随着生产力的巨大飞跃,都极 大地推动了人类经济社会的开展,尤其是油气时代的到来,内燃机的产生,人类社 会经济得到前所未有的增长,生产、生活和交通效劳已成为主要耗能领域,可以说 没有能源的支撑就没有现代社会和现代文明。然而随着经济的快速开展,能源供给 缺乏、能源短缺问题日渐突出,经验证明,往往只要固定资产投资规模扩大、经济 开展加速,煤电油运就会出现紧张,成为制约经济社会开展的
25、瓶颈。尤其是开展中 国家,能源的供给如何满足经济的高速开展,到达能源与经济的相统一,是值得深 思的问题。4.1.24.1.2 遵循具体国情,紧跟国际形势能源战略的制定并不一定有模式可循, 国际上的范例很多,但是并不能盲目的抄 袭模仿,应根据本国国情,借鉴和参考,找出一条适合本国能源开展的道路。以生 物燃料为例,目前丹麦已建立130多家秸秆生物发电厂, 提供的可再生能源占到全 国能源消费量的24%以上,并靠新兴替代能源由石油进口国那么一跃成为石油出口国,而秸秆发电技术已走向世界,并被联合国列为重点推广工程。我国可利用的农作物 秸秆大约相当丁3亿吨标准煤,可利用的森林废弃物大约也是相当丁3亿吨标准
26、煤。 因此总量相当有限、人均更少。这和丹麦集中的秸秆供给、美国大农场 、 巴西大量、高产甘蔗和一些北欧国家如瑞典,人口800万,森林覆盖率80%有本质的差 别。我国人均耕地少一亩多一些,从而人均生物质保有量也很少, 且高度分散。所 以,绝不能照搬国外的做法,而是必须从国情出发,因地制宜。另外,对丁新技术、 新能源的开发应密切关注国际开展水平,积极学习借鉴,争取有更广阔的视角,便 丁制定有利可行的能源开展方案。4.1.34.1.3 能源外交“能源外交是由国家主导、能源企业及其他行为体共同参与,为维护国家能源 利益或者以能源关系为手段谋求国家其他利益, 所进行的带有外交特色的国际活动。 能源外能源
27、与环境7交战略是能源战略的重要组成局部,自1993年中国成为石油净进口国以来, 能源外交对维护国家能源平安做出了重要奉献。能源平安中最重要的是石油平安。20世纪70年代发生的两次世界石油危机,导致主要兴旺国家经济减速和全球经济 波动。本世纪以来,石油价格不断攀升,2021年初原油期货价格超过100美元,油 价上涨对全球经济特别是石油进口国经济产生较大影响,一些国家甚至因石油涨价 引发社会动乱。不合理的国际政治经济秩序以及能源市场规那么,给开展中国家利用 国际资源设置了重重障碍。一些地区冲突和局部战争,也有深刻的能源背景。可以 看出,随着全球化的开展,包括能源平安在内的非传统平安威胁日益突出;全
28、球能 源资源具有有限性和分布不均衡性,能源输出国在国际能源活动中处丁有利地位,兴旺国家控制他国的能源资源和主要能源输送网络,并对国际市场能源定价拥有较 强的影响力;开展中国家经济快速开展、能源需求旺盛,而在国际能源活动领域乂 是一位后到者。上述因素使得能源外交在我国国家平安中的地位更显重要口。4.2国外应对能源危机4.2.14.2.1 提高能源战略储藏美国、俄罗斯、欧盟等国家和地区都建立了战略资源储藏制度,日本也不例外。石油、铁矿石、木材、粮食都是储藏对象。美国丁1974年第一次石油危机之后,开 始建立国家石油战略储藏,目的是减少石油供给中断对国家平安和宏观经济的影响。20世纪90年代中期,美
29、国的战略石油储藏持续增加, 并丁1994年到达5.92亿桶的 历史记录。此后,克林顿政府战略石油储藏政策发生了一些改变,几次动用这一储 备以调控石油市场和平抑油价。 至U 2000年底, 美国的战略石油储藏降至5.41亿桶, 为10多年来的最低水平。“9.1偲怖袭击后,美国的战略石油储藏政策乂明显调整。布什下令美国能源部迅速增加战略石油储藏,截至2005年7月,美战略石油储藏已经到达6.982亿桶。目前,美国的战略石油储藏维持在7亿桶左右,已经提前实现 了布什政府此前决定的到2006年9月将之增加到7亿桶的目标。1975年,日本开 始实施 石油储藏法,日本战略资源储藏制度从而拉开序幕,1981
30、年,液化石油天 然气也被列为储藏对象。截止2021年5月底,日本石油储藏量约为5.7亿桶,政府 和民间的储藏量分别为98天和79天,均在标准线之上。 稀有金届是电子、国防产 业不可或缺的资源,而日本几乎所有的稀有金届都依赖进口。因此,1983日本年便建立起稀有金届储藏制度,将钮、铤、钻、锐、钳、车乌、铭等7种稀有金届纳入储 备范围5。4.2.24.2.2 立足常规,坚持能源来源多元化中东的石油储量占世界石油总储量的67%,其中大局部在海湾地区,而且,世界 上未开采的石油大局部也蕴藏在海湾地区。作为世界最大的石油进口国,美国对中 东地区石油的依赖严重,这一直是美国外交、国家平安政策和国内政策头痈
31、的问题。 为此,美国急需能源与环境8摆脱依赖中东的局面,实现能源来源的多样化。能源来源多元化包 括:加强同加拿大、沙特阿拉伯、委内瑞拉和墨西哥等产油国的贸易关系。重视同 拉美重要产油国委内瑞拉之间的合作, 建立北美与HotTag拉美统一的能源平安网。2002年美国从上述4国进口的石油占其进口总量的约56%。尼日利业、伊拉克、英国、挪威、哥伦比业、安哥拉、维尔京群岛、科威特也是美国重要的石油供给地, 共占美进口量的30%左右,从而实现了进口呈多元化的分布。4.2.34.2.3 重视节能,提高能源利用率为了促进和稳定国内石油的勘探和生产, 美国政府实行对地质勘探费用和税收优 惠政策,加大科技开发投
32、入,从而降低石油勘探和生产本钱,提高国内石油生产能 力。与此同时, 对节能问题高度重视, 对先进节能技术的支持尤为积极, 不但政府 牵头注入研发资金,而且对刚刚迈入商业化的新技术给予各种政策优惠措施。日本 公布?合理使用能源法?及实施细那么与执行标准,明确各行业的节能目标。1993年制定?节能支持法?,以促进能源合理利用和可再生资源利用。日本无论国有企业、 私人企业从1998年起都要完成每年提高1%能源利用率的政策性指标口。此外,政 府对企业安装节能设备、采取节能措施、改良能源管理技术等,提供一定的支持性 补贴和减税优惠。日本还成立专门机构负责推广节能技术,在企业建立能源管理员 制度,负责管理
33、企业的能源使用。4.2.44.2.4 核能方案重启42006年初,因俄罗斯和乌克兰的天然气争端,使欧盟成员意识到能源独立性的 重要,加之世界能源的短缺局面,因此,欧盟成员国乂重新将目光投入具有活洁、 发电本钱低廉的核能,核电工业再度被列入开展方案。芬兰已率先着手建设自己的 第五个核反响堆,成为十几年来第一个重新建核反响堆的欧盟国家。英国从1989年起全面停止建设新的核电设施,但近来在重新开展核电工业方面迈出了实质性步伐,将在未来34年内建设6座核电站,以减少CO2排放量和对进口能源的依赖。紧接 着法国也公布了有关建设第四代核反响堆的方案。这种新核反响堆具有效率更高,而产生的核废料更少的优点,它
34、将丁2021年正式启用。受上述几国的影响,有关专 家预测德国、西班牙、瑞典和比利时也有可能对现行的核电政策进行调整,核电工 业再度在欧盟出现良好的开展势头。 除欧盟外,美国也在寂静30年后,乂一次准备 在今后建105座核电站,以满足能源缺乏之需。4.2.54.2.5 活洁能源的开发和利用在活洁能源行业中已涉及的诸如太阳能、风能、地热、生物能、氢能和裂变等。据资料显示,2005年德国太阳能发电量几乎是美国的4倍,而日本是美国的3倍, 从美国太阳能的开展速度预测,到2021年美国活洁能源销售将达1670亿美元,将 超过美国航空业目前销售额。东盟多数国家已在着手研究和制定石油替代战略,加 强对再生能
35、源系统能源与环境9的有效扶持。菲律宾政府大力推广组装以混合燃料为能源的汽车, 以60%的能源自给为开展目标。印尼也加大生物能源的投入,大力种植甘蔗、木薯、 棕桐和墓麻油可加工成生物柴油,以减缓能源危机。新加坡也在研发完全不含硫的 生物柴油,该种生物柴油无需与任何矿物柴油混合就可使用。 丹麦制定的新能源目 标为至2030年: 风能50%、 太阳能15%、生物能和其他可再生能源35%,其中生 物能主要指秸秆发电。该能源是仅次丁煤炭、石油和天然气的第四大能源,约占到 世界能源消费总量的14%。目前丹麦已建立130多家秸秆生物发电厂,提供的可再 生能源占到全国能源消费量的24%以上,并靠新兴替代能源由
36、石油进口国一跃成为 石油出口国。4.3我国的能源开展战略中国正处丁经济快速开展时期,不可能以牺牲经济开展来减少碳排放,因此更需要采取积极有效的途径。中国开展低碳能源技术,必须正视以煤为主的能源结构, 注重化石能源的洁净高效转化利用和节能减排技术;但战略上必须坚持以新能源代 替传统能源,优势能源代替稀缺能源,可再生能源代替化石能源的方向,逐步提高 替代能源的比重。政策措施方面积极拓展制度创新,为低碳技术道路提供有力保 障。4.3.14.3.1 节能为本,提高能源利用率目前我国人均能源消费量比拟低, 人均资源短缺,供给压力大,总量仍会继续扩 大。但中国不能照搬兴旺国家依靠大量消耗世界资源、实行能源
37、高消费的传统开展 模式,而要坚持实施节能优先战略。首先我国技术相对落后,发电、水泥、炼钢、 电解铝等的单位能耗都比先进技术高20%30%,对节能的要求极为迫切。其次, 节能潜力巨大。国内电视机的普及与迅速开展,使得全国电视机的总体能耗还会增 大,而能耗较低的变频空调和节能冰箱,市场占有率仍然较低,而往往空调的能耗 几乎占到家电消耗的40%60%。从上述分析看出,空调中的变频节能技术、电视机 工作功耗的降低以及供电电源管理和电源控制方案等,都存在很大的节能空间,为 节能产品生产的厂家提供了巨大的商机。所以我国应加快新的节能技术,新的节能 产品的开发和利用。最后,节约能源,提高能源利用率可有效减缓
38、能源需求快增长,使我国能源需求总量控制在资源环境约范围之内,使经济社会在高效低耗中实现发 展。4.3.24.3.2 化石能源的高效利用3在常规能源的利用中,存在资源浪费,能源利用率低的特点,近几年针对常规能 源新工艺新技术的研究取得一定成果,传统能源的利用趋丁多样化,优质化。首先是煤炭的现代化利用。煤的现代化利用一以煤的气化为龙头的多联产系统是 对应我国能源问题严重挑战的战略方向。 煤的气化后产生的合成气CO+H2,经过 脱汞硫净化后,用丁热电冷联产,生产化工产品和液体燃料,汽、液体燃料和化工 产品等。同时,可以实现SO2、NO、粉尘、微量元素和有机物的近零排放;而且, 去除CO2比煤炭直接燃
39、烧从烟气中捕集CO2相对容易,是未来温室气体减排一条重 要途径。煤炭多联产与分能源与环境10别生产电力、液体燃料、化工产品等相比,其燃料综合利 用效率可以提高10%20%,假设耦合现在比拟热门的固体氧化物燃料电池SOFC,发电效率可到达60%65%。另外煤炭多联产技术产生的甲醇和二甲酰是绝好的煤基 车替代燃料8。用丁替代汽油的甲醇有很高的辛烷值,在汽油机车应用可提高压缩 比9至12甚至14,从而提高发动机的热效率;用丁替代柴油的二甲酰 DME有很高的十六烷值,燃烧后可满足欧 m m 标准,优化处理后可满足欧IV标准。其次是石油开采与回收利用。我国陆上和海域油气资源还有很大潜力, 保持石油 产量
40、长期稳定并有所增加, 对确保能源平安十分关键。 增加国内石油产能, 需要确 保资金投入,加大地质勘查力度,力争在勘查技术和地质理论上取得突破。经过长 期探索,以陆相成油为代表的石油地质理论体系已经形成,还需要建立和完善海相 成油地质理论,完善油气资源评价系统, 提上下渗油气藏、 深海油气勘探开采等技 术与装备水平, 积极开展国际合作,更多地利用境外资源,多渠道增加石油供给能 力。活洁生产日益受到重视,石油的开采加工过程中污染控制的主要技术包括:含煤含油污水资源化技术;矿井废水、采油污水经深度处理后回用丁生产过程或生活 杂用;含煤含油污泥的综合利用技术;将含油或含煤污泥处理后制成含煤添加剂,作为
41、锅炉等加热设备的燃料;煤矿油田大气综合治理技术;收集采煤过程中产生的 粉尘、采油期间释放的油气,进一步处理后作为燃料等。4.3.34.3.3 加速核能的开展人们对核能的顾虑主要有两点,根本投资高和平安隐患大,其中后者是很多西方 国家曾一度放弃核方案的主要原因。但是近几年核能重新走进人们视线,我国应应 加速自主创新,建造白万千瓦级的先进压水堆核电站,形成统一类型和规模化,避 免多种堆型杂糅,加速开展快中子堆和快中子燃烧器,缓解核燃料缺乏的现状。我 国核电设备成套供给能力正在形成,已掌握第二代核电技术,自主走向第三代核电 技术;已建成高温气冷试验堆,正在建设快中子实验堆闭式核燃料循环系统,在热 核
42、聚变方面亦取得了较好的研究成果,活华大学核能设计研究院已建成10 MW的模 块式局温气冷试验堆。4.3.44.3.4活洁能源的开发利用活洁能源能源品种较多,资源条件、技术成熟度、经济可行性差异较大,其开发 利用需要因地制宜、分类指导,有区别、有重点地推动。对我国来说,虽然都在谈 论可再生能源的重点开展,但从各种能源煤、水、油、气、核的配合,可再生能源 应该有的地位并不活楚,没有一个和其他能源取长补短、相互配合、发挥各自优势 的战略布局,因此可再生能源的利用相对分散并具有明显的地区差异性。可再生能 源种类繁多,从其所能提供的能量,在总的能源平衡可以起相当份额作用的角度看, 一般是指风能、太阳能和
43、生物质能。风能利用方面主要是集中有关力量,研制出具有自己自主知识产权的大型风力发 电组(1.53.0MW)。在风机整体优化、气动设计、强度疲劳、振动、长期可靠运行控 制、材料能源与环境11制造等方面掌握关键技术, 在35年后给市场提供和国外机组相当水平的 大型风电机组。太阳能利用主要有光伏电池,太阳能热发电,太阳能热利用。太阳能光伏(PV)利用肯定是一个有十分广阔前景的方向,但相对常规发电,单位容量价格仍高几十 倍,要真正变成有份额的发电还有很长的道路要走。太阳能热利用是一种最现实、 最有前途、最能够有份额的替代化石能消耗的太阳能利用方式。我国在真空集热管 的高吸收率涂层和工艺处丁世界领先, 在应用方面也居世界首位,已有6000万平方 米的太阳能集热管在全国和世界各地应用。目前热利用的主要研究问题是怎样使本 质上分布式的建筑用能和大自然中分布式的太阳热能更紧密结合起来。生物质能利用,从总体上看,具有品种多、分散性强、收集本钱高的特点,宜丁 开展多种利用技术,开辟不同用户市场。由丁土地资源稀缺、农业用地有限、生态 环境脆弱,利用农业种植作物生产燃料存在较多限制因素。4.3.54.3.5 新能源的开发在新能源的开发方面,受经济与技术限制我国尚处丁摸索阶段,目前国际上比拟 热门的新能源主要有氢能,燃料电池的利用,天然气水合物的研究,核聚
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