中国能源现状与未来

中国能源现状与未来

0大气污染问题中国能源储量丰富，分布广泛，品种丰富，生产迅速。建设一个相对规范的能源工业体系，为半个多世纪以来中国经济发展和人民生活水平的提高提供了有力的保证。但是,我国能源储量、生产和消费以煤炭为主,煤炭品质不高,石油和天然气在能源生产、消费中所占的比例太低。我国是世界上能源生产第三大国,煤炭生产第二大国,煤炭消费第一大国,也是当今世界上大气环境污染最严重的国家。我国大气污染属煤烟型污染,主要是由原煤直接散烧造成的。1999年中国环境状况公报中统计个城市中有个城市空气质量超过国家大气质量二级标准,占统计城市的40.5%。目前,大气环境污染问题已成为我国可持续发展的重要制约因素。据国家环保总局统计,中国环境问题所造成的经济损失占国民生产总值的10%左右。煤炭一直是支撑中国经济发展的最主要的能源,但是中国同样也为此付出了沉重的代价,逐年不断增付的生态环境和资源代价,正在抵消着我国煤炭燃烧产生的大部分热能动力,严重阻碍了中国经济、生态环境、社会进步和发展。在21世纪中国经济持续迅速发展、城市化进程加快、人口不断增加的今天,能源消费构成以煤炭为主的利与弊,得与失,应提到议事日程加以权衡。1中国能源现状1.1我国煤炭在能源和天然气上的占有我国常规能源煤炭、石油、天然气及水电储量相当丰富。表1列出我国一次能源的探明储量和居世界的位次。现已探明,我国煤炭占能源资源总储量的98%以上,而石油和天然气所占比例很小,不到2%,这是我国能源储量构成的最大特点。我国能源储量构成以煤为主,从根本上决定了我国能源生产和能源消费以煤为主的基本格局,奠定了我国能源自给政策的基础。1.2现有储量不足,存在西气东输的问题我国能源分布广泛,但能源种类及储量分布极不均衡,差异很大,表2列出我国能源资源的地区分布及其构成。由表2可见,华北、西南及西北地区是我国煤炭、水力、石油和天然气储量丰富的区域,人均能源丰度较高,东北地区石油及天然气的储量也占有重要的地位。我国煤炭资源分布广泛,但分布极不均衡。现有储量中,80.2%集中在华北和西北,而且以燃料煤为主,其中山西、内蒙古和陕西分别占28.2%、23.0%和18%;加上贵州、新疆、宁夏和安徽这四个省和三个自治区的储量占全国的85.2%。东北和中南分别只占3.1%和3.7%,华东也只占6.5%。如果以京广铁路为东西分界线,东边储量占15%,西边储量占85%。若以秦岭——大别山划分南北,北部储量占94%,南部仅占6%。煤炭资源分布偏西北部,而经济发展重心偏东南部,东南部煤炭资源短缺,煤种单一,造成西煤东调北煤南运的格局要把新疆陕西宁夏山西、河北、内蒙等省和自治区的煤炭运输到东南,还要运输到广东、广西、海南,最长运输距离达1800～3000km,目前煤炭运输量占铁路总运输量的40%以上,全国煤炭大“旅游”,煤炭运输困难,给运输系统造成了愈来愈大的压力。同样,西北石油、天然气储量丰富,造成西气东输的局面;西南地区水电资源极为丰富,造成西电东输的格局。1.3煤炭在能源生产构成中的地位表3列出了我国1952～1999年能源生产总量及构成半个多世纪以来,由于我国能源需求一向立足于国内,能源生产应与能源储量相适应,能源生产以煤为主是不言而喻的。从20世纪60年代初开始,我国能源构成从单一的煤炭构成,逐步向多元化构成发展。从此,石油产量增长相当迅速,能源构成发生了显著变化。但是,煤炭至今在能源生产构成中仍占有重要的地位,通常在70%以上,这是我国能源构成的最大特点之一。我国能源生产构成以煤炭为主,能源生产构成“合情”“不合理”。“合情”是指能源生产构成与我国能源储量以煤炭为主相适应,能源生产构成定位是符合我国能源资源储存状况的,但不符合今天市场的要求。“不合理”是指煤炭是一种污染性能源,煤炭燃烧时会排放大量的污染物,严重污染大气环境,而经济持续迅速发展又不以污染大气环境为代价,则要求采用清洁能源做燃料,如天然气、煤制气、液化石油气等,显然以煤炭做燃料不合理。能源生产以煤炭为主,不符合今天市场和环境保护的要求,这就是“不合理”。目前,中国经济及其结构都发生了很大的变化,经济及其规模发展迅速,加入WTO,中国的经济要溶入世界经济,未来的中国又是世界加工厂今天中国的能源再完全立足于国内远远不能满足国民经济迅速持续发展的需要,也远远不能满足大气环境保护的要求。既要满足经济迅速持续发展,又要保护大气环境不受污染,只能是采用清洁能源做燃料。1.4煤炭储量与含硫量、比对产出量的影响我国煤炭品种齐全,从褐煤到无烟煤都有,其中以烟煤为主,占全国煤炭储量的70%以上,无烟煤占16%,褐煤只占14%。在烟煤中以动力煤(燃料煤)储量为最多,占其总储量的一半以上,主要分布在华北地区。炼焦煤主要分布在山西、黑龙江东部、河南、江苏、山东、安徽及贵州省西部地区;无烟煤主要分布在山西和贵州两省;褐煤主要分布在内蒙古及云南、江西等省。我国煤炭储量虽然数量可观,但煤炭资源质量参差不齐,总体上煤炭品质不高。在我国煤炭总储量中,含硫量低于1%的优质煤占17%,含硫量大于3%的高硫煤占25%,而含硫量为1%～3%的中硫煤占58%。总之,我国煤炭资源中含硫量高于2%的煤多。燃烧高灰份、高硫煤,是造成我国煤烟型大气严重污染的根本原因。1.5能源生产增长迅速自20世纪50年代初以来,随着经济的迅速发展,能源生产获得了快速发展。1986年煤炭产量为8.9404亿t,比1949年增加了26.6倍,平均递增速度为9.4%。煤炭产量居世界的位次,从1949年的第10位,上升到1986年的第2位。从20世纪60年代初,我国石油工业获得了迅速的发展。1966～1978年,石油产量年递增率达到22%以上。1986年石油产量为1.3108亿t,比1949年增长了1000多倍。从1950年的世界第27位上升到1986年的第5位。我国天然气工业比较落后,发展缓慢。1986年天然气产量为137.6亿m3,比1949年增长了1400多倍,居世界的第17位。1949～1986年,我国电力生产增长速度很快,发电设备装机容量由1.85GW增加到93.82GW,平均年递增速度为11.2%;发电量由4.3TW·h,增加到449.6TW·h,平均年递增速度为13.2%,发电量从1949年居世界第25位上升到第5位。在总发电量中,水电由1949年的0.7TW·h增加到1986年的94.5TW·h,平均每年递增14.2%。目前,我国已成为世界第三大能源生产国,我国一次能源煤炭、石油、天然气和电力生产增长的速度,不但超过工业发达国家,也高于发展中国家的平均值,能源增长迅速为世界所罕见。我国能源生产增长迅速,但是油气比例偏低,远远满足不了今天市场的需求。1969～1979年,世界天然气产量和储量的增长速度分别为69.35%和71.83%,而在同时期内石油产量和储量分别增长58.6%和22%。显然,天然气产量和储量的增长速度都超过了石油产量和储量的增长速度。按热值计算,全世界1979年的天然气储量折合成石油为640.9亿t,已占石油总储量(151983Mt)的42%。石油储量增长速度落后于产量的增长速度。石油储量大的国家一般天然气储量也大,世界产油国都重视天然气的勘探工作。1988年我国石油产量居世界第5位,而天然气产量居世界第9位,天然气在能源构成中比例过低,仅占2.1%。已探明的石油、天然气的储量和年产量的当量比例分别为1∶0.08和1∶0.1,远低于世界水平1∶0.592(1985年),而前苏联和美国已达到1∶1.2。我国清洁能源石油和天然气比例如此之低的能源消费构成是导致大气环境严重污染的根本原因之一。因此,加快发展我国天然气工业,已成为我国优化城市能源结构、防治大气环境污染和提高经济效益一项刻不容缓的任务。1.6用电状况及其发展趋势电能是优质、清洁、高效、方便、无二次污染的一次能源。电能也可根据需要转换成机械能、热能、光能等其它形式的能量。因而电能在现代社会生产和生活中获得最普遍最广泛的应用。我国是发展中国家,经济要长期持续快速发展,在很大程度上依靠电力工业的发展。充足的电力供应是经济发展的前提,因此,我国一直将电力工业放到优先发展的重要位置上。解放前我国电力工业很薄弱,1949年装机容量仅为1850MW,其中水电装机容量为160MW,年发电总量为43×108kW·h。建国以来,我国电力工业有了很大发展,1988年装机容量为115497MW,其中发电装机容量为82799MW,水电装机容量为32698MW,年发电总量为545×108kW·h,其中火电436×108kW·h,水电为109×108kW·h,1949～1988年,电力工业平均增长率为13.2%。多年来的突出问题是缺电。电能供应不足成为我国经济发展的一个突出的制约因素,估计目前全国每年至少缺电50000GW·h。工业因缺电开工不足,城市居民区经常拉闸停电,农村缺电尤为突出,目前尚有10%农村居民(约3亿人)没用上电,农村生活用电最低限估计尚短缺20%,农业机械用电短缺40%左右。一般说来,电力的增长速度总是高于一次能源和经济增长的速度。1953～2000年,我国一次能源消费的递增速度为8.4%,工业总产值的递增速度为11.0%,电力的年平均递增速度为13.5%。一次能源转换成电能的比例不断提高,1953年为12.3%,1985年上升到20.9%。这足以表明电能在我国的地位得到日益提高。1.7调整能源出口状况,减少进口数量,增加产品供给长期以来,我国的经济结构和社会生活,是建立在国产能源基础上的。能源进出口量占消费量的比重很小,即使在20世纪50年代依靠进口石油的时期,能源自给率仍达到97%。这种能源自给政策是保证我国经济高速增长的一个重要因素。20世纪70年代以来,随着能源生产的增长以及出于保持外贸平衡的需求的考虑,我国逐步扩大煤炭和石油的出口。在1970～1986年期间,出口原油和制品从1970年的19万t上升到3330万t;出口煤炭从1970年的227万t上升到1986年的958万t,能源出口量占国内消费量的7.4%。石油和煤炭已成为我国重要的出口商品,出口额约占总出口额的1/4,到2000年,我国煤炭出口量已达到0.5亿t。20世纪90年代以来,随着我国经济改革和发展,我国原有的经济结构和社会生活发生了深刻的变化,能源进出口状况也发生了很大的改变。从1993年起,我国从单一的石油及其制品输出国,改变成石油制品进口国,开始进口石油制品;从1996年起,从单一的石油出口国变成了石油进口国,当年进口石油占我国能源消费量的5%,到2000年石油进口量为1亿t,与我国石油年产量大体相当,约占我国能源总消费量的20%左右。据称,2002年石油进口量上升到27%,2005年上升到左右年上升到届时我国将成为世界上第一大石油进口国。我国实施和运作不到半个多世纪的“能源自给政策”在新的形势下需要调整。未来能源产量的增加,仍将是主要满足国内的需求,煤炭仍将是我国有利的出口物资,出口量将会进一步增加;未来石油年进口量将会逐年不断增加;未来天然气也会从周边国家大量进口,并会逐年增加。毫无疑问,清洁能源石油及天然气在我国能源消费中所占的比例将会迅速提高,而煤炭所占的比例将会下降。1.8能源的地质条件经过半个多世纪的努力,我国已建成了门类比较齐全、布局有所改善、具有相当规模的能源工业体系。就门类而言,包括煤炭工业、石油工业、天然气工业和电力工业。电力工业包括火电工业和水电工业。就煤炭和石油工业规模而言,均建成了系统较大的年产千万吨级和数百万吨级的大中型煤矿和油田,为发展我国经济和提高人民物质生活发挥了积极的作用。我国能源分布在地理位置上差异很大,在能源规划开发中应力求扬长避短减少差异,使布局有所改善。我国的能源工业体系,集勘探、开采、安装、生产、加工、科研、设计和教育于一体,并已走向世界。2煤炭清洁发电的必要性(1)我国是世界上第三大能源国,年能源消费总量为12亿t标准煤;是世界上第二大煤炭生产国,年生产煤12亿t以上;是世界上第一大煤炭消费国,年消费煤炭11亿t以上。随着我国经济迅速发展,我国煤炭年消费量将会大幅度增加,煤炭年递增速度大约为3%～6%或更大。预测2005年、2015年和2040年能源消费量,分别为13.3亿t标准煤、17.9亿t标准煤和37.5亿t标准煤。(2)我国能源储量以煤为主(>98%),能源生产以煤为主(>70%),能源消费以煤为主(>70%),石油及天然气在能源储量、生产及消费构成中所占比例很小。(3)我国煤炭产量可观,但品质不高,大部分煤炭是含硫量2%以上的中硫煤。采用洁净煤技术对煤炭进行洗选、筛选、加工、成型、气化、液化,使煤炭转化成清洁能源后再利用。洁净煤技术应包括动力煤的洗选加工技术煤炭气化技术煤炭液化技术,煤炭洁净燃烧与发电技术,其中包括循环流化床燃烧技术,增压流化床燃烧技术,整体煤炭气化联合循环发电技术,大容量临界机组以及烟气脱硫技术等。(4)能源短缺,尤其是清洁能源短缺,早已形成并会长期持续下去。以煤炭为主的能源消费构成不改变,清洁能源危机也不会消除,未来我国大气环境污染加重的趋势将不可避免。(5)近年来,我国已从石油输出国转变成石油进口国,我国实施近半个世纪的“能源自给政策”急需调整。今后,清洁能源石油在我国能源消费构成中的比例将会迅速提高。(6)大量煤炭燃烧,为我国经济发展提供了能源保障,但同时也排放出了数量可观的大气污染物,严重污染大气环境,形成能源环境问题。我国以煤炭为主的能源消费构成不改变,我国大气环境严