能源战略与能源经济课件

1、能源战略与能源经济西安交通大学热能工程系第1页，共45页。 内容提要 第0章 绪论 第1章 能源概论 第2章 可持续发展 第3章 能源与经济发展 第4章 能源与社会进步 第5章 能源与环境 第6章 能源安全 第7章 建立一个可持续的能源系统 第8章 实现可持续发展的能源政策第2页，共45页。第7章建立一个可持续的能源系统 71 能源需求展望72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略第3页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望711 21世纪全球能源展望 国际应用系统分析研究所(IIASA)和世界能源理事会(WEC)经过历时5年的研究，

2、于1998年发表了全球能源前景 (Global Energy Perspectiveses)报告。报告根据对未来社会、经济和技术发展趋势的分析，研究提出了21世纪全球能源发展战略方向。报告对21世纪能源发展提出了3种方案6个情景(Woild Energy Assessmentenergy and the challenge of sustainability，UNDP，2000，p337352) 第4页，共45页。表71给出了三个能源方案发展情景的主要特点。方案A包括3个情景，A1强调石油和天然气，A2依赖煤炭，A3非化石燃料。方案B的1个情景是中间方案。方案C包括2个情景，C1新可再生能源，

3、C2是可再生能源和新型核能情景。为了实现经济不断增长，还要为新增加的60亿80亿人提供能够承受的、可靠的能源服务，到2100年，能源的需求将是目前消费量的2349倍。第5页，共45页。表中的所有情景方案都可以支持全球的发展，但实现可持续发展的程度不一样，见表7-2。方案B是参照情景，是基于目前世界发展一般方向的情景，是中间道路。这个情景假定继续中等程度的经济增长和技术进步，从而导致从区域酸雨问题到全球气候变化的各种负面环境影响，但未转向可持续发展。另外两种方案的情景则采用了高速经济发展以及快速能源技术进步，它们都在更高程度上实现了向可持续发展的转变，尤其是生态环境驱动方案C。第6页，共45页。

4、高增长方案A的3个情景之一A3实现了可持续发展的一些目标，主要是通过快速经济增长和向环境友好技术的转化来实现。在此情景中，高度技术进步是主要影响因素，其中包括清洁化石能源、可再生能源和核能技术的应用。能源系统的非碳化称为环境可持续发展的主要支持因素。方案C包括2个情景，充分考虑了生态环境因素，实现发展中国家的高速增长，朝着富裕和“绿色”方向发展。2个情景之间的区别是，C1假定全球在2100年核电退出能源系统，而C2情景考虑了先进核能技术。它们都假定采用碳税和能源税来促进可再生能源的发展和终端能源效率的提高。第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望711 21世纪全球能源展望 第7页，

5、共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望711 21世纪全球能源展望在所有三个方案中，方案C与可持续发展的目标最为一致(表7-2)。在C1情景中要减少一次能源中煤炭和石油的比例，同时大幅度提高太阳能和生物质能的比例(图7-1)。在C2情景中，考虑到与核电相关的问题如成本、安全性、核废料核武器扩散等能得到适当解决的话，核能将起很大作用。第8页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望7.1.2 中国能源供需形势中国国家发展和改革委员会能源研究所2020年中国可持续能源情景课题组经过三年的努力，对未来20年中国能源发展情景进行了系统的分析研究，提出了2020

6、年中国能源需求形势。第9页，共45页。该研究结果是基于对如下影响未来能源需求的主要因素做出的 ：人口的缓慢增长与老龄化社会的逐渐凸显将给未来中国能源需求与能源服务质量提出更高的要求。城市化进程的加快意味着巨大的城市基础设施和住宅投资需求，势必将对能源总需求产生影响；也将导致民用商品能源需求快速增加，民用能源消费结构逐步优化。经济增长方式的转变与结构调整依然具有巨大潜力，结构性调整有利于提高能源效率。 第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望7.1.2 中国能源供需形势第10页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望7.1.2 中国能源供需形势全球资源-经济-市场

7、一体化进程的加快给中国未来经济的可持续发展提供了跨越式发展的可能性。科技创新对未来能源生产与消费技术的影响越来越大，可以为中国经济的跨越式发展提供条件。能源结构优质化可以促进未来中国能源效率水平不断提高，减缓能源相关的温室气体排放强度，但要解决优质能源稳定安全供应的问题。环境政策的制定、实施将会对中国的能源效率政策、能源战略乃至经济增长模式产生重要影响。第11页，共45页。通过上述影响因素分析，报告提出了3个能源需求情景：情景1(S1)设想经济发展促进能源效率的提高，但市场竞争压力又在某种程度上限制了企业在提高能源效率方面的投入。由于在推动可持续发展方面存在的市场失灵和缺少在资源利用和环境保护

8、方面的市场杠杆，能源结构调整和能效提高不能完全达到预期目标。情景2(S2)是一个比较乐观的可持续经济和能源发展的设想情景，这种情景经认真努力是可以实现的。情景以社会发展规划和趋势为依据，对今后中国的宏观经济、社会发展、技术进步及应用等做出合理的判断与届时，设想也朝着可持续的方向发展。 第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望7.1.2 中国能源供需形势第12页，共45页。情景3(S3)是一个非常乐观的、更为理想的情景，设想各种可持续发展的相关政策能得到进一步的加强，并且能够非常顺利地得到执行，同时外部环境也比较理想。这个情景的时限要求在提高能效、调整经济和能源结构以及环保政策和经济技

9、术措施方面有重大举措。根据三个情景计算结果，2020年中国能源总需求将在232亿310亿吨标准煤之间，能源消费弹性系数在035055之间，能源需求年均增长2.438，详见表73。能否继续以较低的能源消费增长实现经济的长期高速增长，是开创中国特色可持续发展道路的一个重要标志。 第13页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统71 能源需求展望7.1.2 中国能源供需形势 改革开放20多年来，中国的能源工业取得了显著成就。一次能源生产总量由1990年的1039亿吨标准煤增长到2002年的139亿吨标准煤，成为仅次于美国和俄罗斯的世界第三大能源生产国。 到21世纪中叶，中国的人口将达到15亿16

10、亿，一次能源总消费量将达到50亿吨标准煤以上，相当于目前全世界一次能源消费量的13。而根据中国能源资源可供应量的初步估计，全部能源供应总和约37亿吨标准煤，供需形势更加严峻 。第14页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统721 能源资源条件能源资源能否满足可持续发展的需要?这与资源的物理量、技术进步以及政策因素等关系密切。根据目前的研究，能源资源的开发利用潜力见表7-4(world Energy Assessment，UNDP，2000，p6)。 第15页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统721

11、能源资源条件基于恒定产量和静态储藏量。包括传统的和非传统的储藏量。生产是动态的函数。包括现代生物质能源，小水电，地热能，风能，太用能和潮汐能。基于一次铀燃料循环，不包括钍和海水中的低浓度铀。如果利用快增殖反应堆，相当于铀资源增大60倍。 可再生能源与化石燃料和核燃料相比，其资源分布更平均，而且其能源通量要比目前所使用的能源总量达三个数量级以上。但是可再生能源的经济潜力受到许多因素的制约。第16页，共45页。从资源角度来讲未来能源的可获得性并没有实质限制，但关键的问题是：开采、收集和转换这些资源存量和通量的技术能否及时出现，其过程是否会产生不利影响，从这些资源中最终得到的能源服务是否能够支付得起

12、?要建立一个可持续的能源系统就必须回答和解决这些问题。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统721 能源资源条件第17页，共45页。实现可持续用能的途径包括：更有效地利用能源，尤其在建筑、家用电器、交通和生产过程中的终端能源使用中；加大可再生能源的利用；加速新的能源技术的开发与应用，特别是基本不产生有害排放的下一代化石燃料技术和核电技术。第18页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统722 提高能源使用效率不论在工业部门，还是在照明、家用电器、交通和建筑制冷与采暖用能中都开展了节能措施，提高了能源使用效率。提高能源

13、使用效率成为能源强度下降的主要贡献因素。由一次能源向终端能转换的效率全球平均约是13，23的能量都在转换过程中浪费掉了，其中主要是低温热损失。在终端能源提供能源服务时，还会产生大量的能源损失。 第19页，共45页。 在未来20年内，发达国家可以在具有成本效益的条件下降低2535的能源利用。这些减少终端能源到能源服务的转换环节中实现。经济转型国家在考虑成本效益的情况下可以实现40的节能量。在大多数发展中国家，其经济要高速发展，而设备和技术水平比较落后，其潜在的节能潜力在3045甚至更多。 第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统722 提高能源使用效率第20页，共

14、45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统722 提高能源使用效率未来几十年有希望看到出现新技术、新工艺可以减少终端能源需求。在发展中国家轿车数量会大幅度增加，提高效率非常重要。快速工业化国家可以通过在搞好能源生产过程中采用新型高效技术而节能。通过工业化国家和经济转型国家经济结构的变化，工业部门向低能量密度产品结构转变，以及居民和交通运输部门充分达到能效的实现，能源效率可每年提高约2。综合这些效果，可能会使能源强度每年降低2.5。第21页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统723 开发利用可再生能源可再生能源

15、具有能够在提供能源服务时大气污染和温室气体排放为零或接近为零的特点。目前，可再生能源供应世界14的能源，其中主要是在炊事和采暖中使用的传统生物质能，尤其是在发展中国家的农村地区。大规模水电提供全球电力的20。第22页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统723 开发利用可再生能源2000年，可再生能源占全世界一次性能源供给总量的13.8(International Energy Agency Renewables Information 2002IEA，Nov2002)，其中可燃性可再生能源(97是生物质)所占比例最高，占总量的80左右，其次是水电

16、，占16.7。OECD(经济合作发展组织)成员国在全球可再生能源供给中所占比例大约为24，但是对于不同种类的可再生能源，供给差异却很大。可再生能源利用目前所占比例实在是太小了。 第23页，共45页。分散的生物质资源特别适合给农村地区提供清洁能源。表75是世界能源评价中对未来可再生能源技术成本趋势的估计。在未来20年内300亿美元的市场容量将会使光伏发电能够与传统电力进行竞争。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统723 开发利用可再生能源第24页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统724 采用先进能源技术可持续发

17、展目标要求在不采取复杂的末端控制技术的情况下，实现化石燃料的利用接近零污染和温室气体排放目标，化石燃料技术应朝着这个方向发展。 第25页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统724 采用先进能源技术目前，化石燃料的发展方向有如下：(1)在发电过程中利用先进系统替代蒸汽发电机技术。利用燃气轮机和联合循环系统而不是蒸汽机组实现热电联产，经济性更好，可以在能源经济体系中充当更重要角色。(2)往复发动机和微型气轮机也是非常重要的热电联产技术，它们可以用在商业和居民建筑等小规模的用户。加氧部分氧化的煤炭气化技术可以生产以一氧化碳和氢气为主要成分的合成气，以实

18、现一体化煤气化联合循环发电技术(IGCC)发电。第26页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统724 采用先进能源技术目前，化石燃料的发展方向（续）：(3)多联产技术也是化石燃料清洁化的重要方向。在同时生产多种产品的多联产过程中有超清洁合成气生成的合成燃料(如合成中间馏分和二基乙醚)可能很快就有竞争力。该系统可以提供作为副产品的合成气，可以利用管道将合成气输送到工厂或建筑等小型热电联产系统中，这样就可以在小规模条件下(大规模也同样)清洁和高效利用煤炭。 (4)燃料电池技术正在受到重视。效率高和几乎不排放污染物，近年来燃料电池技术的发展很快，尤其是在

19、交通领域。燃料电池的成功开发将会促进氢能的使用。采用合成气会为广泛利用氢气作为能源载体开辟道路，因为今后几十年内，从化石燃料中得到的合成气制氢是最便宜的方法。第27页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统724 采用先进能源技术(2)核能技术在世界范围内，核能提供了6的一次能源，在电力供应中占16。核能技术将是未来可持续能源系统中的重要选择。世界的核电发生了三件大事，从制定政策、发展战略、长远规划直到采取的实际行动，正切实地推进核电的发展，使我们看到了世界核电复苏的前景。第28页，共45页。三件大事：关于第四代核电的技术政策研究。2001年7月签署

20、了“第四代国际核能论坛”的合约，约定共同合作研究开发第四代核能系统。2002年对开发6种反应堆技术达成共识。俄罗斯总统普京推动核能发展的倡议。2000年9月6日俄罗斯总统普京在新千年峰会上发出推动核能的倡议：全世界广泛合作，共同开发一种符合自然安全原理的核反应堆和核燃料循环体系，解决21世纪的核能发展问题。俄罗斯制定了2050年前的核电发展战略及其20l0年、2030年、2050年的核电发展规划。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统724 采用先进能源技术第29页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统724 采用

21、先进能源技术三件大事之三： 美国制定新的能源政策，复苏核电的发展。2001年5月17日，美国颁布新的国家能源政策，要发展清洁的、资源无限的核能，把扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分。世界其他国家，如日本、印度、韩国等也都制定了庞大的核电发展计划。 第30页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统72 建立一个清洁、高效的可持续能源系统724 采用先进能源技术国际上目前运行的核电站大都属于第二代，正在开发第三代核能技术，目标是提高安全性和经济性，解决及其部署采用的问题。最近提出了第四代核能系统的概念，要求核电在经济性、安全性、核废物最少化和防止核扩散上有更高的目标。从发展趋势看，第三代反

22、应堆已经开始商业化，将逐渐成为核电市场的主导堆型。第31页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略 根据有关机构的估计，2050年中国国内一次能源(常规能源)的最大可能获得量为：煤炭30亿吨，石油15亿吨，天然气l600亿立方米，水电约300GW，核电约500GW，总计约33亿吨标准煤(见表76)。第32页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略2050年中国一次能源需求大约50亿吨标准煤，供需矛盾十分突出。要解决这一矛盾，要从开发资源和提高效率两个方面考虑。 从资源角度，途经有3个方面：一是充分利用国内和国外

23、两种资源、两个市场；二是充分开发利用可再生能源；三是大规模发展核能。第33页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略中国能源战略转型（一） 21世纪头20年的中国能源战略应着眼于长远目标，实现发展方向和发展方式的转型，因为：一是从全球特别是发达国家能源发展的趋势看，能源消费已经逐步摆脱了对煤炭的依赖，转向以石油天然气为主并逐步扩大可再生能源的比例；二是尽管在21世纪头20年中国有可能以能源消费增长翻一番实现GDP翻两番的目标，但是不改变能源长期过度依赖化石燃料尤其是煤炭的局面将严重削弱能源的可持续发展能力。第34页，共45页。中国能源战略转型（二）实现

24、转型主要体现在三个方面：要求能源供应要从简单满足经济发展的基本需求为目标转向在满足需求的基础上重视环境效益的双重目标，实现经济、社会、环境的协调发展；能源产业的发展方式由政府计划和强制管制向政府引导下充分发挥市场机制的方向转变，进一步发挥体制改革的作用；在经济全球化以及中国加入WTO的背景下，中国的能源发展应从依据国内资源的“自我平衡”转变到国际化战略，充分利用国内外两种资源、两个市场。第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略第35页，共45页。国务院发展研究中心在“中国能源发展战略和改革国际研讨会”上提出，在未来20年中国应实行“节能优先、结构多元、环境友好”的

25、可持续能源发展战略。(1)节能优先 情景分析的结果表明，如果采取强化节能和提高能效的政策，到2020年的能源消费总量可以减少1527。目前市场上技术可行、经济上合理的节能潜力仍高达15亿2亿吨标准煤。 节能和提高能效有着巨大的潜力和可能，能否以较少的能源投入实现经济增长的目标，在很大程度上取决于节能的潜力能否有效挖掘出来。节能也对保障能源安全和减少能源利用造成的环境污染产生明显的效益。因此，应将节能放在能源战略的首要地位。 第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略第36页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略节能的领域应

26、该是全面的，以工业、交通和建筑三大耗能部门为主全方面采取节能措施。一方面今后20年能耗始终占一半以上的工业部门仍是节能的重点领域，预计节能潜力有5亿吨标准煤左右；另一方面需要尽快改变偏重工业节能，忽视建筑、交通节能的现状，对当前已进入快速增长期、今后需求比例明显提高的建筑、交通部门，必须及早采取有效措施。第37页，共45页。能源结构（一）(2)结构多元中国能源结构长期过度依赖煤炭的问题并没有得到根本解决，重要原因之一是缺乏明确的能源战略和能源结构优化政策。此能源结构的影响：一是造成了当前的严重环境污染；二是化石燃料长期无节制消耗对能源可持续供应能力构成潜在威胁；三是影响能源利用效率，天然气平均

27、利用效率比煤炭高30，石油利用效率比煤炭高23。 第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略第38页，共45页。能源结构（二）能源结构的优质化对能源需求总量影响很大，据分析，能源消费结构中煤炭比重每下降一个百分点，能源需求总量可降低2000万吨标准煤。能源结构调整的原则为：一是立足国内资源、充分利用国际资源，在保证供给和经济可承受性的前提下最大限度地优化能源结构；二是国家能源安全有充分保障；三是环境质量明显改善，可持续发展能力明显增强。第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略第39页，共45页。第7章 建立一个可持续的能源系统73 中国如何实现可持续的清洁能源战略能源结构（三）能源结构调整的方向为：逐步降低煤炭消费比例，加速发展天然气，依靠国内外资源满足国内市场对石油的基本需求，积极发展水电、核电和可再生能源，用20年时间，初步形成多元化的局面。具体内容