我国的能源政策应该首先立足节能

我国的能源政策应该首先立足节能陈尊理摘要：本文从常规石化能源的供应、使用对环境的影响，分析认为我国的能源政策应该走节能和大力开发可再生性能源的道路，而开发利用可再生性能源也是广义的节能。关键词：经济发展环境污染节能绿色能源前言：能源是人类文明的基石，人类从远古时代开始，就按照自己的要求使用能源，创造出文明和文化。但是长期以来，能源一直是我国国民经济发展中的热点和难点。随着我国经济的发展，能源的生产和消费的矛盾、能源与环境的矛盾越来越大，迫切需要确立我国的能源政策。适合中国国情的能源政策和发展战略是什么：从长期来看，我国的能源形势非常严峻。我国人均能源占有量与世界平均水平比较，煤炭为51.3%；石油为11.3%；天然气为3.78%。中国的发展不可能走西方发达国家的老路，必须建立高效利用常规能源，积极开发可再生能源的中国特色的道路，否则将会严重制约我国的经济发展、人民生活水平的提高和国家的安全。2.1国家的中长期规划中，能源的压力越来越大。2.1.1根据国家规划，到2010年，国内生产总值将在2000年的基础上再翻一番，随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国人均能源消费量将由目前的一吨标准煤左右，达到目前世界平均的消费水平即2.4吨标准煤左右。表1世界上主要国家GDP及预测[1]国家或地区1998年2010年GDP总值（亿美元）占世界比重（%）GDP总值（亿美元）占世界比重（%）美国8137028.011316024.6欧盟8427029.011454024.9日本3836013.2377208.2中国95903.3216004.7俄罗斯27900.9639600.86其它7422025.541690036.74合计2906001004600001002.1.2按照“九五”初期的预测，我国到2010年和2020年的一次能源消费总量将分别达到19.5亿吨标准煤和24.2亿吨标准煤。到2050年我国人口达到16亿时，如果按能源消费达到现在发达国家水平，中国的能源消费量将达到或超过现在全世界的能源消费总量，即使达到现在世界现在平均水平，也要消费38亿吨标准煤，是现在全国能源消费量的3倍多。尽管有的资料说，我国煤炭的储采比达数百年，但根据国家计委节能和新能源处陈和平处长在“东北亚国家促进可持续能源利用和消费教育研讨会”上讲，我国煤炭累计探明储量达10000亿吨，但精查保有剩余储量只有900亿吨，储采比不足百年；石油的资源量为787亿吨，剩余可采储量23亿吨，在大量依靠进口的情况下储采比仅为14年；天然气的资源量为38万亿米3，剩余可采储量6310亿米3，在目前产量很低时储采比仅为32年。2.1.3我国即使有数百年的煤炭资源可以开发利用，但要充分认识到大量使用化石能源的危害。我国是世界极少数以煤炭为主要一次能源的国家，煤炭燃烧对温室气体的贡献率比燃烧同热值的天然气要高69%，比燃油高29%。可持续发展迫切需要解决的三大环境问题：酸雨、对温室效应、臭氧层破坏，都与燃烧石化能源有关。它们是：燃煤产生的SO2，是酸雨的主要祸害；燃烧排放的CO2对温室效应的影响达到50%左右；燃烧产生的N2O，对臭氧层破坏起着65%的作用；燃烧煤炭还有许多有害气体和固体污染物，象一氧化碳、碳氢化合物、其它氮氧化物、可吸入颗粒物、灰碴等。全国人大环境资源委员会指出，由于多种因素，我国每年环境污染造成的经济损失约为2830亿元。最近国家环保局长解振华指出：我国的污染物排放总量还处在相当高的水平，远远高于环境承载能力；生态恶化加剧的趋势尚未得到有效遏制，部分地区生态破坏的程度还在加剧。环境污染和生态破坏已成为危害人民健康、制约经济和发展的一个重要因素。尽管《京都协议书》免除了80%的发展中国家的温室气体减排的责任，但温室效应是影响全人类的大事，温室效应产生的洪水、暴雨、干旱、飓风以及由此引起的一系列疾病增加的灾难，影响更多的是发展中国家。受全球变暖和地面沉降的共同影响，我国沿海海平面近10年来呈加速上升趋势，预计2003年我国沿海海平面将比常年高31mm，上海则达到76mm。对象上海这样一个平均海拔高度仅1.8M的超大型城市来讲，将会对其经济、社会发展和生态环境、市政建设带来很大的影响。表2中国燃煤烟气污染物排放所占比例污染物CO2SO2NOX粉尘所占比例（%）87716760表3中国历年污染物排放(MT)年份CO2SO2NOX粉尘199065515.6199578819.52000889184001420101191我国的SO2排放量最大，CO2排放量仅次于美国，而且有用不断增加的趋势，受到国际社会的高度关注，成为环境外交的主导因素之一。酸雨和二氧化硫的影响主要是本地区及周边环境，而CO2的影响是全球性的。假如在未来几十年后CO2排放量达到世界首位，我们还有用资格对温室气体减排心安理得吗？最新研究表明[2]，过去10年中地球大气的自净能力下降，作为促进空气中一氧化碳、二氧化硫和二氧化氮分解和臭氧层加厚的羟基浓度，90年代以来急剧下降。曾有人说，美国每年消耗煤炭11亿吨，也没有造成大的环境问题，但美国的煤炭87%是用于发电，集中使用煤炭更有利于进行脱硫、除尘等污染处理。而我国的小煤窑挤占市场，燃煤品质很难控制，供应渠道不稳定，小火电比例大，而且只有不到30%的煤炭用于发电，见表4。许多主客观原因影响了对燃煤污染的处理和控制。表4火电燃煤所占份额及预测年份火电装机容量（MW）火电燃煤量（万吨）全国燃煤量（万吨）火电燃煤占全国比例（%）1990760112388710520022.719951161273600012800028.111961369014240019971671023957620002200004442015000029.620103700001147002.2提高能源利用效率是解决能源和环境问题最现实和最经济的途径。2.2.1我国的能源发展战略总方针是“坚持开发与节约并重，把节约放在首位”。改革开放初期，我国的能源政策是以增加能源供给为宗旨的能源开发投资政策，从1978年《中共中央关于加快工业发展若干问题的决定》中提出把发展燃料、动力、原材料和交通运输放在突出位置，到1994年上半年的政府工作报告，始终把能源放在重要位置。在这期间，我国对节能和新能源的开发利用都是不够的，以至目前我国的每万元国内生产能耗是美国的十倍，比印度的两倍还多。主要产品单位能耗也绝大部分落后于国际先进水平。表51995年国内外主要产品单位能耗比较项目中国国际先进水平差距（%）国别能耗火电厂供电燃料消耗（克标煤/KWH）412日本329.9+24.9火电厂厂用电率(%)7.95美国6.5+22.3输电线路损失率(%)17.0加拿大7.0+142.9吨钢综合能耗(千克标煤/T)976日本652+49.7水泥熟料燃料消耗(千克标煤/T)175.0日本107.562.7乙烯综合能耗(千克标煤/T)1277日本871+46.6合成氨综合能耗(大型天然气\kgce/T)1284美国970+32.4载重汽车油耗(L/100T·KM)6.3美国2.7+133.3铁路机车综合能耗(kgce/万T·KM)88.1日本87.1+1.1以火电厂供电燃料消耗为例，由于失控的小火电厂煤耗很高（例1995年江苏省无锡市地方电力公司统计，小火电厂标煤耗达到578gce/KWH），1995年火电厂标煤耗达到412gce/KWH），1997年为408（gce/KWH），1998年为404（gce/KWH），原计划10年下降50（gce/KWH），但7年只下降了解15（gce/KWH）。所以国家关停小火电厂和其它众多“五小”企业的政策，确实能较大幅度地提高能源利用率。1999年达到397（gce/KWH）应该与关停小火电厂有关。2.2.2以最小成本向终端用户提供优质能源放在能源决策的首位。电力是唯一能够大规模利用煤炭、水力、核能和各种再生能源的二次能源，在最终能源消费中，电能比其它能源形式的直接使用和转换上，都有无法比拟的优越性。可以说发电能源占一次能源总消费的比重越高，能源利用率也越高，能源消费强度越低（单位国民生产总值的能耗）同时也能减少由于能源消费对环境的破坏。表8主要国家一次能源消费及发电能源消费情况（1995年）国家一次能源消费发电能源消费量发电能源占一次能源总消费量的比重（%）消费量/MTCE占世界总消费量的比重（%）人均能源消费/KG美国3021.5825.78113121206.7839.9俄罗斯1004.658.576767278.8527.8中国1311.7611.191083412.9331.5日本638.455.455105333.3152.2德国461.023.935650172.1237.3英国309.872.645315114.0836.8加拿大320.862.7410913198.4361.0法国308.632.635309172.6555.9意大利235.642.01411878.2733.2在提高高品质能源的占有率上，能够多用象天然气、秸杆气化、液化天然气等这种绿色燃料。与其它燃料相比，天然气在燃烧过程中，产生的温室气体只有燃油的43%，煤炭的31%。二氧化硫基本没有，氮氧化物也很少。假如利用天然气进行联合循环发电，则具有“三小一高”，即污染小，占地小，耗水小，效率高，即大气污染物的排放有大幅度降低，没有固体污染物；占地面积小，单位面积一般为燃煤电厂的54%；耗水量小，单位电量一般为燃煤电厂的三分之一；最高热效率可达58%，远远高于目前燃煤电厂34~40%的效率。生物质燃料对人类文明的发展和进步，曾经起过举足轻重的作用，人类社会首先使用火是从燃烧生物质燃料开始的，它也是人类未来持续发展的能源之一。生物质燃料主要指稻壳、秸杆、柴草、木屑、薪柴、树叶等。全世界的生物质燃料资源非常丰富，估计全世界陆上生物质产量为1011~1012吨干物质，相当于目前所耗能量的数倍。我国生物质资源面广量大，仅主要农作物秸杆一项年产量就达6亿多吨，折合标准煤3亿多吨，是一笔不可多得的再生资源。秸杆曾是农民用于炊事和取暧的传统燃料，这几年随着农村经济的高速发展，农民生活水平和生活质量的提高，秸杆直接燃烧这种传统方式逐步被液化石油气所代替，越来越多的秸杆被废弃、野外焚烧，这不仅造成了大量的浪费，而且污染了环境。每到收获季节，当你晚上行驶在高速公路上，到处是星星之火的燎源之势。1998年5月，成都双流国际机场因为周围农民大量焚烧稻草秸杆，致使机场上空烟雾弥漫，能见达不到规定要求，机场被迫关闭，造成61个航班延误码率或取消，创下我国民航因人为因素而延误码率航班次数的最高记录。石家庄机场也有用类似情况。秸杆焚烧严重的主要有三类地区：地广人稀的产粮区、富裕地区、能源产区。由于我国特定的能源地理结构，沿海发达地区的能源资源相当贫乏，大部分能源都是外省调拔或者进口。一方面在大量调进非再生性能源，另一方面又在大量浪费生物质能源。随着农村高品位能源需求量的提高，国际上石油价格的持续攀升，供求矛盾将日益突出，寻找一种把生物质低品位能源转换成高品位能源（如可燃气）的气化集中供气技术，将是功在当代，利在千秋的好事。秸杆气化可使总热效率达到35~45%，比直接秸杆的炉灶燃烧效率提高20~33%。同时可减少环境污染，减少水土流失，燃所还解放农村妇女。如全国都考虑秸杆气化，相当于每年提供标准煤3000万吨，是我国1998年天然气总消费量的1.5倍。另外，利用生物质生产沼气也是一个方向。生物质气化发电也是一个很好的方法。我国和意大利正在进行“生物质气化发电及综合利用”的项目合作研究。2.2.3提高煤炭的利用效率。美国是CO2排放最多的国家，1990年排放总量达到1441MT，人均达到5.63吨/年人。《京都协议书》认为发达国家的排放是属于奢侈性的，而发展中国家只属于生存性的排放。一旦我们成为世界上第一CO2排放国（尽管人均还是很少），我们对CO2就应该有减排的责任，而不能象现在的头号排放大国一样，把对人类应尽的义务和责任推得一干二净，还抛出了给全球带来灾难的能源政策。我国的能源结构和储量，其特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍占据主体地位。作为肮脏能源，就存在一个减少燃烧污染的问题，这就产生了洁净煤技术。洁净煤技术的内涵十分丰富，可以包括四个方面的内容：第一、煤炭的加工（洗煤精选、预脱灰处理，型煤、水煤浆、微生物脱硫技术等），第二、高效洁净燃煤技术（CFBC、PFBC、IGCC），第三、煤炭的转化（如煤的气化和地下直接气化、液化、燃料电池等），第四、污染物排放控制（煤层气开发利用、烟气净化、粉煤灰利用、煤矸石和矿井水综合利用）。绿色燃烧就是洁净煤发电技术。以煤炭为主要原料的电力工业，要减少污染，最好的方法是走CFBC、PFBC、IGCC等几种洁净煤燃烧的道路。循环流化床锅炉目前在燃烧劣质燃料（例煤矸石、高硫煤、煤泥、劣质煤、生物质燃料、垃圾等）方面已得到较好的应用。我国首座增压流化床联合循环发电机组PFBC已在江苏贾汪电厂完成72小时试运行，并全部完成了国家“九五”重点科技攻关项目的试验运行指标，说明我国该项技术技术已从试验阶段成功进入应用阶段，江苏贾汪电厂的15MW压流化床联合循环发电机组燃烧率达98%，脱硫效率达92%，能有效提高发电效率，改善环境压力。整体煤气化联合循环示范电站IGCC，目前在山东烟台前期工作近日又迈进了一步，该技术具有高效清洁的突出特点，脱硫效率达99%以上，二氧化硫排放达到10mg/标准立方米，减少排放95%；二氧化碳排放减少25%；氮氧化物排放小于25mg/标准立方米，减少排放70%；粉尘的排放量几乎为零，减少排放98%；热效率达到45~50%，比常规火电机组高7~15%；目前世界上已投运、在建和拟建的整体煤气化联合循环电站已有24座，总容量达8200MW。特别是IGCC对环影响很小，其NOx排放指标比天然气联合循环还好，排渣是玻璃状隋性物质，可以二次利用。当然，IGCC工艺相对复杂，在烟台的示范工程才开工，一次性投资也较大。但根据文献，其建设投资也仅和一般燃煤电厂相等，而热耗、电力成本、可用性和非计划停机率，均好于一般燃煤电厂。另据文献介绍，IGCC电厂造价比常规燃煤电厂高，但比常规电厂加脱硫会便宜些，所以IGCC也将是我国电力发展的一个重要方向。发电方案技术经济指标对比表电站形式PCPFBCIGCC常规带FGD电站规模（MW）目前300~130080~350200~60020105001000供电效率（%）目前36~38（SC40~42）34.5~36.536~3940~46201040~5050~54用水量比10010070~8050~70环保性能(排放量比)SO21006~125~101~5NOX10018~9017~4817~32粉尘1002~52~42固态废料100120~20095~60050~95CO21001079895单位造价($/KW)116014001300~14001400~1700发电成本mills/KWH48~5756~6654~6649~632.3发展多种形式的绿色能源[4]真正意义上的绿色能源应该是可再生的对环境影响很小的能源，象水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能等，而开发利用可再生性能源也是广义的节能。如再生性能源没有开发利用，其能源也在白白浪费，有些还污染环境。我国根据规划，到2005年新能源发电量从目前的0.1%，提高到0.7%，增长率是最大的。绿色能源的生产与消费，除了生产成本、技术因素外，也有人们的生活观念问题。除水电外，其它可再生性能源都是面广量大，就是说能源总量大，能源强度低的特点。这样给大规模工业化应用带来一定的困难。国际能源机构执行干事罗伯特·普里德尔最近讲：“再生能源的比例可能微不足道，如果没有明确的政策和大规模的投资，再生能源到2020年不会超出整体需求的1~2%。”2.3.1“西部大开发”——大力发展水电的机遇。随着三峡工程的投产发电，全国电网互联已进入实施阶段，国家电力公司总经理高严讲过：“我国地域辽阔，南北地区雨季不同，东西横跨几个时区，实现全国联网可以获得诸如错峰、水火调剂、跨流域补偿、降低备用容量等巨大的经济效益，同时也可大大提高各省电网的可靠性，保证电网的安全稳定运行。”[5]可以说，全国电网互联会给水电更好的发展提供一个机会和发挥作用的舞台。表9中国水能资源占能源资源比重地区地区能源资源占全国比重（%）地区水能资源占总能源资源的比重(%)地区水能资源占全国总能源资源的比重(%)华北32.30.90.2907东北5.98.20.4838华东9.68.90.8544中南8.544.43.774西南23.769.516.4715西北201.90.38全国10022.2544注：该数据为1996年的，来源于资料[6]水力发电是一种可再生性清洁能源，与其它正在日益受到人类重视的可再生性能源，如太阳能、风能、生物质能、潮汐能等相比，水力发电已经发展了一百多年，而且具备大规模生产的成熟技术。全国是水电资源最为丰富的国家，目前利用率不足10%。美国Magma电力公司等对各种发电能源进行研究，从土地使用、水质影响、大气污染排放、生物影响、固体废物等方面，采用分级指数法计算各种发电能源对环境的影响进行评级，水能的评价为13，是对环境影响最小的，而煤炭达到50，是最差的。我国的水能资源居世界首位，根据1996年有关资料，我国的水能资源蕴藏总量达6.76亿千瓦，技术开发量为37853.24万千瓦，年发电量可达19233.04亿千瓦·时，分别是1998年全国发电装机容量26523.37万千瓦和年发电量可达11237.15亿千瓦·时的1.43倍和1.06倍。根据国家规划，我国在末来10年电力的年平均增长率在5..97%。而且我国的水电在电力生产中，将由目前的16%左右，增加到“十五”末期的24.9%，水电装机容量达到8700万千瓦。国家“十五”规划中，西部大开发首先开展的具有战略意义的三大工程之一——“西电东送”，就是把西部丰富的能源资源送到东部去，因为西部能源在我国能源资源中占了43.7%，水电更是占了77.7%。西南是我国水电资源最为丰富的地区，其可开发利用的水能资源达到23234.33万千瓦，年发电量可达13050.36亿千瓦·时，分别占全国资源量的61.4%和67.9%。有关文献资料表明，若以我国常规能源总量为100，那么煤炭资源量在85以上，水能占12，石油和天然气仅占2～3。我认为，我国至少应该一次能源中水能的比重达到12%，甚至更多。2050年能源生产总量达到35.4亿吨标煤，其中煤炭33.5亿吨，占67.7%；原油2.3亿吨，占9.3%；天然气1500亿立方米，占5.6%；水电11540KWH，占4.5%。2.3.2“乘风计划”——风力发电是一项很有希望的技术。风能资源被称为“蓝天白煤”，是一项取之不尽，用之不竭的可再生能源，全球的风能资源约为27400亿千瓦，其中可利用的风能为200亿千瓦，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。1999年10月5日欧洲风能协会估计，到2020年风能将可提供世界电力需求的10%，并在全球范围内减少二氧化碳排放100多亿吨。到2000年初，世界上处于领先的风力发电，德国为390万千瓦，美国为249万千瓦，丹麦为176万千瓦目风电占全国发电量的3%，日本7%发电来自风电。计划到2010年美国达到1000万千瓦，荷兰达到200万千瓦。我国风能总资源量达到16亿千瓦，近期可供开发的约有10%，全国可开发利用的容量约为2.53亿千瓦。东南沿海及附近岛屿、内蒙古、甘肃、东北、西北、华北和青藏地区风能资源丰富。我国目前已建的风电场主要有：新疆达板城、广东南澳、内蒙古灰腾锡勒、河北张北等，这些风电机组主要是进口的。国产600KW风力发电机组已通过了技术鉴定。最近国家将计划建设总装机达19万千瓦的风电场，其中上海南汇和崇明将建2万千瓦的风电场，到时上海将会增加一个人与自然的风景线。2.3.3其它可再生性能源。太阳辐射到地球大气层的能量为173万亿千瓦，相当于每秒钟照射到地球上的能量为590万吨标准煤。在我国约有600多万平方公里的国土上，太阳能总辐射量超过60万焦耳/平方厘米，开发利用前景广阔。我国目前尚有7656万无电人口，16个无电县。由于这些县城和村镇、散居牧户地处边远，远离电网，用电负荷小而且分散，近20年之内不可能通过延伸电网实现供电。同时，我国大多数无电人口恰好主要分布在风能和太阳能资源丰富的地区，国家开展的“光明工程”，为太阳能的光伏发电系统带来了市场和机会。光明工程将可提供“绿色”电能26100万千瓦·时/年，节约标准煤矿6万吨以上，减少粉尘排放759吨，减少二氧化碳排放154000吨。所以这既是一个光明工程，又是一个扶贫工程。在太阳能利用上，还有太阳能建筑、太阳能热水器。采用真空玻璃管的太阳能热水器，目前在我国城乡每年以几十万平方米的速度很广使用，根据浙江省的有关资料，到1998年底，省内太阳能热水器已达13.36万平