能源的高效利用

1、能源的高效利用摘要 目前我国能源紧缺，能源消费增长较快，能源结构及分布不均。优化能源 结构，推动能源的高效利用是盖上改善能源状况的有效措施。本文中详细的描述 了我国当前已探明能源储量及利用状况，有效的说明了能源高效利用的必要性。 我国目前仍以煤炭资源为主，文中提出了煤炭资源高效利用的方法煤炭液化。 并提出了一些在石油和化学工程行业能源高效利用的途径与方法。最后还提出奖 励能源高效利用，采取措施提高广大民众的节能意识，推广节能方法。关键字能源石油化工高效利用一引言胡锦涛总书记在2010年两院院士大会开幕式上的讲话中指出，要大力发展 能源资源开发利用科学技术，强调“要坚持系统谋划、节能优先、创新替

2、代、循 环利用、绿色低碳、安全持续，加强对我国能源资源问题的研究，制定我国可持 续发展路线图。要发展资源勘探开发和高效利用技术，积极发展大陆架和地球深 部能源资源勘查和开发，积极发展可再生能源和新型、安全、清洁替代能源，形 成可持续的能源资源体系，切实保障我国能源资源有效供给和高效利用，使我国 能源资源产业具有国际竞争力。”二我国能源资源的现状能源是指可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的 载能体资源，其核心是可以通过转化成为为人类所利用的能量。通过不同的角度 有不同的分类，按利用的层次分为一次能源和二次能源，按来源分为化石能源和 非化石能源，按开发利用程度分为常规能源与新

3、能源。根据分类方案不同分析不 同角度的能源消费结构，可以使我们更加了解能源资源消费状况。2009年世界一次能源消费达111.64x108t油当量，其中石油、天然气约占总 量的58.5%，石油消费38.82X108t油当量，占比35%；天然气26.53X108t油当 量，占比24%；煤炭32.78X108t油当量，占比29%；核能6.11X108t油当量， 占比5%；水电7.40X108t油当量，占比7%。我国2009年能源消费结构与全球有一定的相似之处，我国一次能源的消费 总量为21.77X108t油当量，占全球的19.5%，略低于美国的21.82 X 108t油当量， 占全球低2位。从消费结

4、构来看，2009年我国一次能源消费量，煤炭15.37X108t 油当量，占比70%；石油4.05X108t油当量，占比19%；天然气0.80X108t油 当量，占比4%；核能0.16X108t油当量，占比1%；水电1.39X108t油当量， 占比6%。【1】我国能源消费快速增长，从全球来看属于能源消费增长最快的国家之一；能 源消费结构上一煤为主，石油、天然气为辅，水电、核电、风电为补充；能源利 用效率总体偏低，这与我国能源结构有一定的关系；能源资源分布不均，很多需 要长距离运输。我国的能源总量在世界上属中等水平，约占世界能源总量的十分 之一，但人均能源可采储量远低于世界平均水平，且能源结构很不

5、平衡。到2003 年为止，我国能源探明储量中，煤炭为1145亿吨，占世界的11.6%，可开采年 限为69年；石油为32亿吨，占世界的2.1%，可开采年限为19.1年；天然气为 1.82万亿立方米，占世界的1%，可开采年限为53.4年【2】。我国能源消费总量的增长速度比GDP的增长速度要快，却仍然满足不了需 求。与能源增长和消耗密切相关的是，我国二氧化硫排放量早在2003年就已经 达到2120万吨，名列世界前茅，酸雨、二氧化硫和烟尘危害覆盖面不断扩大， 逐年加重。目前二氧化硫排放量已经超过环境承载量的81%,近三分之一的国土 面积酸雨污染严重。由于生态破坏而造成的经济损失相当于年国民生产值的大约

6、 14%。我国仍然是一个发展中国家，我国的经济还必须以较高的速度继续增长，即 使2020年人均GDP达到了 3000美元，离当今发达国家平均20000美元还有很 大的差距，而且还有大部分人口以农业为基本生计。随着生活质量的改善，消费 结构的升级，汽车时代的到来，城市化水平的提高，都将促使能源消耗的大幅度 增加，进一步加大环境的压力。国家发改委能源研究所运用情景分析方法，我国2020年前可持续发展的能 源情景做了三种模型的对比分析，结果表明，即使能够实现其中低限的能源情景， 我国对一次能源要求达到的增长量都已经是目前可以想象的上限或超出了上限。 更令人担忧的是，2020年以后的能源增长“几乎完全

7、超出我们现在可以想象的 技术界线，而我们并没有为2020年以后怎么办设想出什么好的选择”【2】。显然， 我们已经走到了 “增长的极限”。如果不从根本上优化能源结构和消费模式，能 源资源难以为继，生态环境不堪重负。要解决资源、环境的双重制约，必须找到 能源高效、清洁利用的途径。三能源高效利用途径温家宝说，节能减排的关键是节约能源，提高能效，减少污染，优化能源结 构，拖动传统能源清洁高效利用，大力发展循环经济。我国煤炭资源质量不高，且煤炭资源结构对环境不利，污染较大。为此有人 提出实施以煤炭液化为主的能源替代战略。煤炭液化技术完全改变了在煤炭燃烧 后再消除其污染的传统燃煤环保模式，而是将煤通过汽化

8、合成低碳含氧燃料 甲醇、二甲醚（简称醇醚燃料）等清洁燃料。其中甲醇的理化性能接近汽柴油液 体燃料，辛烷值高，相当于112号油；二甲醚的燃油性能和机械能更好，爆发力 大。醇醚燃料不仅热效率高，而且清洁环保，成本不高。推行煤炭液化为主的能 源替代战略，对我国能源战略乃至可持续发展战略具有十分重要的战略意义。可 以缓解我国石油供需矛盾，减少进口依存度风险，提升我国能源安全系数。而且 在生产过程中可以充分利用我国廉价的高硫煤或炼焦是排放的煤气制甲醇，在技 术上实现资源再生。天然气是国际公认的清洁能源，也是很有潜力的石油替代品之一。我国天然 气已探明储量虽然不多，但它在一次能源消费结构中所占比例非常小，

9、其开发了 利用的空间很大。因此加快发展天然气发电，不仅清洁环保而且优化了能源结构， 改善了消费结构。我国能源消费中工业生产占到70%左右，这就意味着我们在工业生产中节能 空间很大。尤其是石油和化学工业生产中会产生大量的余热、废气、废物，并通 过一定的形式，进行回收和利用，可以充分挖掘节能潜力。在石油和化学工业能 源的节约和有效利用中要注意对生产各环节进行热力学分析，尽可能利用燃料中 的系统化学能，尽量避免用高质能干低级活，注意减少污垢热阻，强化传热设备， 降低传热过程的不可逆损失。在能源集成中，不仅各成员要寻求各自的能源使用 实现效率最大化，如采用先进合理的生产工艺、先进单元操作技术、高能量利

10、用 效率的设备等，而且要实现总能源的优化利用，成员间实现能源的阶级利用，提 高能源利用的效率。集中供热或热电站的设备，可以充分发挥规模效益、采用先进技术、实现利 用地位能；根据不同生产单元对能量等级要求不同进行合理配置、梯级利用；对 生产装置预热进行集中回收利用于低能级的工艺生产、供暖、洗浴供热等。合理确定产业规模对降低能耗也是很有利的。装置大型化可推动石油和化学 工业生产能耗物耗的不断降低，因此通过实施规模经济战略和淘汰落后产能，抑 制部分行业产能过剩和重复建设，进而降低综合能耗水平。以常减压蒸馏装置为 例，在同等规模下，单套装置能耗比双套装置减少19%左右，比三套装置降低约 29%。因此，

11、对炼油行业采取区域等量替代方式，淘汰100万吨及以下的低效低 质落后炼油装置。在化学工业区产业规划实施过程中，对工业区内部的产业进行整体优化，布 置相互关联的产业项目，加强产业之间的上下游联系和不同产业之间的链接，减 少中间环节，实现原料和产品的互换，这是节约能源和提高能源利用率的有效措 施。例如，吉化实施了有机合成厂苯乙烯氢气送化肥厂综合利用项目，每小时回 收氢气3500立方米，年节能折合渣油近万吨。还有，在焦化生产系统中，焦化 煤气进行合理利用，配置建设煤气综合利用设施，如合成甲醇、双氧水、煤气发 电等。在石油化工行业中确保系统安全、稳定和长周期连续运行也是节能的有效措 施。石油化工行业中

12、启动运行能源消耗很大，不在最佳工况下运行也会导致能源 的利用不合理。保证生产连续运行、在最佳工况下运行及安全、稳定运行，减少 设备瞬间启动频次，保证设备具有较长的使用寿命，防止突然失效造成系统的停 车等，这些都是实现节能的最有效、最直接的途径。为此，在生产中要抓好装置 可靠性、安全性的预测和评估，搞好已发生的故障分析，系统地追查故障原因， 完善设备的监测和故障诊断系统，加强工人的技术培训及考核，防止人为失误。现在建筑耗能所占比例也很大，建筑能耗包括建造能耗、生活能耗、采暖空 调能耗等。完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工，以及 多年的运营使用，直至最后拆除重建的全生命过程。我

13、们应严格按照公共建筑 节能设计标准和民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）等标准和规 范进行建筑物的设计和建造，并采用节能型的建筑结构、材料、器具和产品，提 高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明的能耗【4】。加强可再生能源的利用。目前我国与太阳能等相关技术已经比较成熟，在生 产生活中适当的利用太阳能技术，充分利用太阳能等清洁能源。生物质能是地球 最宝贵的基础能源，目前其生产能力还远不能满足替代矿物能源的需要。一般是 利用边脚余料、残渣废液和粪便等来生产生物质燃料【5】，这是相当合理的，也是 资源循环利用。奖励推动能源的高效利用。把循环经济与节能减排做到位，科技是重要支撑， 科技奖励则是强有力

14、的推动力。循环经济与节能减排评审组组长徐祖信表示，“我 们这个组的项目基本都是企业牵头申报，很少有学校或是研究院所单独申报。这 是这个组自设立以来的一大特点。”循环经济自身价值一定体现在企业的生产过 程中。现在在公司生产过程中，循环经济的理念已经贯穿进去；在示范项目和推 广应用中，节能减排效果特别明显【6】。在推动国家循环经济与节能减排工作中， 奖励政策引领下的获奖项目发挥了实实在在的科技支撑作用，既推动了循环经济 自主创新技术体系的发展，又推动了循环经济产业化发展。有人提出我们应该重视开发第五能源节能节电。对于民用能源，需求决 定了供给，消费者的消费观念决定了企业所生产的产品。我国虽然已经实

15、施了家 用电器能效标识的统一规定，然而在消费者节能知识的普及教育以及节能观念的 推广仍然不足。我们要加大力度宣传普及国民节能意识，推广节能方法，通过奖 励等措施提高民众节约能源的积极性，化被动为主动，才能够起到治本的效果。 四总结能源是发展国民经济的重要物质基础，也是制约国民经济发展的一个重要因 素，因此在能源开发的同时必须大力降低能源消耗，提高能源的有效利用程度。 目前，我国仍以煤炭能源为主，煤炭的高效利用是十分重要的，文中提出了煤炭 液化的措施提高其利用效率。我国能源消费中，工业生产消费超过2/3,尤其是 石油化工行业，文中提出了多种节能及能源高效利用的措施。最后提出最根本是 要提高广大人民群众的节能意识，因为需求决定供给。五参考文