中国可持续能源系统的构建

中国可持续能源系统的构建摘要：能源问题是当今世界的重大问题之一，各国政府都把建立可靠、安全、稳定的能源供应保障系统作为国民经济战略重点之一。之前，能源不合理利用，破坏了环境，也造成了大量浪费。如今，能源短缺越来越严重，能源缺乏制约经济发展，影响人们的生活。能源发展战略要从长期方面关注，注重能源与经济社会，环境的协调发展，以确保长期的可持续能源发展，建立可持续的能源系统。构建可持续能源系统可以从提高能源利用效率，开发利用可再生能源，开发利用新能源等几个方面入手。Energyisbecomingoneofthemajorproblemsintheworld.Governmentsallconsideritasoneofthenationaleconomystrategicfocusthattheyshouldestablishareliable,safe,stableenergysupplysystem.Inthepast,peoplehasn'tuseenergyrational,soithasdestroyedtheenvironmentandhasmadealotofwaste.Nowtheshortageofenergyismoreandmoresevereanditrestrictsthedevelopmentandinfluencespeople'life.Energydevelopmentshouldbepaidattentiontointhelongrunandpeopleshouldlaystressonthecoordinatingdevelopmentofenergy,economicsocietyandenvironmenttomakesurethesustainabledevelopmentofenergy.Therearesomemethodstoestablishthesustainabledevelopmentofenergy.Theyareimprovingtheenergyefficiency,usingtherenewableresourcesandnewresources.关键字：能源可持续发展能源效率新能源经济发展一、 背景能源于人类社会发展至关重要，从古至今共经历柴薪时代，煤炭时代，石油时代，天然气时代等能源阶段。特别是工业革命以来，对于能源的需求大大增加。然而，肆意开采和消耗矿石能源，片面追求经济增长，不仅使历经数亿年地质历史留存下来的能源资源濒临耗竭，而且给人类赖以生存的共同家园带来不堪承受的全球环境恶化问题。酸雨，水污染，土地沙漠化，臭氧层空洞,,严重的环境问题影响人们的生活， 也使人们开始考虑该如何处理能源与环境之间的关系，能源道路该走向何处。在这种背景下，可持续发展观被提出，可持续发展是从环境保护的角度来倡导保持人类社会的进步与发展的，它号召人们在增加生产的同时，必须注意生态环境的保护与改善。其中，正确选择和实施可持续能源发展战略，是实现经济社会可持续发展的基本保证和必由之路。二、 可持续发展可持续发展是一种主要从环境和自然资源角度提出的关于人类长期发展的战略和模式，它不是在一般意义上所指的一个发展进程要在长时间上连续运行，不被中断，而是特别指出环境和自然资源的长期承载能力对发展进程的重要性以及发展对改善生活质量的重要性。可持续发展的概念从理论上结束了长期以来把发展经济同保护环境与资源相互对立起来的错误观点，并明确指出了们应当是相互联系和互为因果的。可持续发展有五大特征：持久。表现为资源的消耗量低于资源的再生量与技术替代量之和；稳定。指连续不断地增加和发展，其波动幅度在能够承受的安全限度以内；协调。各生产部门、各种产品以及同一产品的不同品种能够达到结构合理、共同协调地发展；综合。系指在对于产品及服务的供求平衡条件下，全面综合地发展，表现为不依赖外援的连续发展；

可行。指可持续发展的方案措施是切实可行、经济有效、可为社会所接受的。三、可持续能源系统可持续能源系统是一个复杂的大系统，他由三大子系统构成，具体见下表。能源系统一次能源系统二次能源系统可持续能源系统行为系统环境支持系统支持系统发展支持系统约束系统生存支持系统资源的承载能力环境的缓冲能力区域的生产能力国家的政策、法规、市场表1能源系统一次能源系统二次能源系统可持续能源系统行为系统环境支持系统支持系统发展支持系统约束系统生存支持系统资源的承载能力环境的缓冲能力区域的生产能力国家的政策、法规、市场表11.从行为系统来看实施可持续能源发展战略，就是要建立可靠，安全，稳定的能源供应保障系统。从支持系统来看能源的发展必须与资源的开发利用相协调。能源的增长必须维持在资源的承载能力之内，即在能源发展的同时，自然资源基础得以维持和加强，对可再生资源的利用以不破坏其再生机制为前提。能源发展对环境的改变要在环境的承载极限之内，能源建设与环境保护同步进行，恢复自然生态系统的良性循环。能源增长与区域经济的发展相协调，中国过去经济发展的目标是强调高速度，与之相适应的能源战略是高消耗、高投入。而如今要建立资源节约型国名经济体系，使能源发展向低消耗、高效率转变。从约束系统来看其目标是通过国家的政策、法规和市场机制等的调控，弱化或消除系统内各个子系统件的消极影响，充分利用和促进期间的积极关系，实现系统的良性循环。四、如何构建可持续能源系统一）提高能源使用效率在中国，资源的使用非常浪费，不管是在开采上，还是在利用过程中，造成了能源消耗高，而效益低。有份调查报告表明，中国每千克标准能产生的 GDP为0.36美元，还不到世界平均值（1.86美元）的20%，日本是中国的15.5倍，法国是中国的9倍，韩国是中国的4.3倍，印度都是中国的2倍。产品能耗的因素有很多，包括自然因素、技术因素、经济因素、社会因素等等，在我国,我认为影响能源利用效率的因素主要有以下几点：能源结构不合理。我国是世界最大的煤炭生产国和消费国，工业部门终端用能中煤和焦煤占到50%左右。煤炭的大量使用也对环境造成了极大污染。

煤炭(Mt)占 世石油界% （Mt）占世界%天然气（十亿立方米）占世界%亚太地区1506.355.1%379.59.8%323.212.0%中国989.836.2%174.54.5%40.81.5%北美606.322.2%66817.3%762.828.3%欧洲及欧亚大陆434.415.9%850.722.0%1051.539.1%非洲140.35.1%441.111.4%145.15.4%中南美3428.8%129.14.8%中东1186.630.7%279.910.4%世界总计2732.1100.0%3867.9100.0%2691.6100.0%2004年分品种一次能源生产数量表2石油天然气煤炭核能水电总计1美国937.6582564.3187.959.82331.62中国308.635.1956.911.374.21386.23俄罗斯128.5361.8105.932.440668.64日本241.564.9120.864.822.6514.65印度119.328.9204.83.819375.86德国123.677.385.737.86.1330.47加拿大99.680.530.520.576.4307.58法国9440.212.5101.414.8262.99英国80.888.238.118.11.7226.910南韩104.828.453.129.61.3217.211南非24.994.53.40.8123.712澳大利亚38.822.154.43.8119世界总计3767.12420.42778.2624.3634.410224.42004年分品种一次能源消费数量（Mt）表32.企业的设备较落后。中国的高耗能小企业较多，特别是许多乡镇企业，平均生产规模小，而且设备的水平与国际也有很大差距，比如发达国家设备和系统已实现自动化，可以保持最佳运行状态，有明显节能效果，而我国在这方面才起步不久。3. 观念未转变。虽然现在关于节能的口号喊得很响亮， 但是能够在实际生活中做到节约能源，重复利用能源的人还是很少。针对这些问题，要从结构、管理、技术三个方面入手，提高能源使用效率。

中国产业中工业所占比重大，第三产业发展不足，这是导致能源消耗大，禾悯不合理的一个重要原因，所以，降低第二产业比重，工业各部门协调合理发展，合理调整工业部门，对提高能源利用效率有重要意义。要大力发展技术密集、低能耗、高附加值的高新技术产业，可以走劳动密集型与技术密集型相结合的道路；要控制发展高耗能产业，努力实现省能化，根据各地方的不同与市场需求的不同， 合理组织耗能产品的生产；要调整企业结构，将有生产链关系的企业放在一起， 形成合理的企业规模，比如可以将炼煤场，火电厂等的整合在一起。努力改变以煤为主的能源结构，在新增的能源部分，要尽量减少煤炭比例。煤炭要实现安全环保生产，逐渐减少对煤炭的依赖程度，同时发展煤炭清洁高效利用技术。多联产技术，即通过煤气化和化工结合在一起，生产电力、液体燃料、 化工产品供热等，把煤化工和发电结合起来。最重要的是要提高技术水平。多进行研究，制造出可以节约能源的设备以及研究出提高使用效率的工艺过程，通过技术进步降低企业的耗能，由“高投入，高消耗，低效益”的粗放型增长方式向集约型转变，逐步过渡到低消耗高附加值的资源节约型经济体系。二）开发利用可再生能源可再生能源是可以再生能源的总成，包括生物质能，太阳能，风能等。下面就水能，风能和太阳能的开发利用谈一下。1.水能。我国的水利资源十分丰富，但是分布不均。技术开发资源地区量（ 亿kWh/a）装机容量（万kW）技术开发资源地区量（ 亿kWh/a）装机容量（万kW）华北地区1077929东北地区10621386华东地区27522209理论蕴藏2.10 248 1.173.13 406 1.924.98 770 3.64装机容量年电量（万kW）（亿kWh/a）70920012573331846520经济可开发资源比重发电量比重亿（%）h/a）中南地区5613493111.122023西南地区414623024468.2315733西北地区7375462810.441996全国5934144327100211769.555303206674.301717383989.43297511711002926312688中国大区常规水能资源统计表4水力发电是对水能的一个重要利用，现在最受瞩目的水利工程是三峡大坝，相信这对于中国现今电力会有改观。水能分布不均，解决方法是“南水北调” ，“西电东送”，节约水资源也非常重要。风能。风能一直是世界上增长最快的能源，每年装机容量超过 30%，而我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有18000多公里的海岸线，边缘海中有岛屿 5000多个，风能资源丰富。有效风能密区域范围 全年风速 评级

度>3m/s小时数>6m/s小时数>300W/m2东南沿海及其周边岛屿7000-8000小时4000小时最丰富200-300W/m2新疆北部、内蒙古、甘肃北部5000小时3000小时丰富>200W/m2黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛5000小时3000小时较好150-200W/m2青藏咼原北部4000-5000小时3000小时一般<50W/m2云南、贵州、四川、甘肃、陕西南部、河南、湖南西部、福建、广东、广西山区、新疆塔里木盆地和西藏雅鲁藏布江<2000小时<150小时贫乏中国风能资源情况表4我国风力资源丰富，但是风电发展缓慢，尽管已建成 40个风电场，但是每个平均风电场的装机容量不足1.5万千亿，远未形成规模。一个重要的原因是技术不足，我国的电网比较薄弱，风电场在局部电网中比重一般控制在 12%以下，但仍有一些地区出现电网崩溃事故，另外当风电比重超过整个电力的 10%时，就要考虑储能问题。想要进一步利用风能，这些问题必须解决，这需要我国研究人员的努力。 风能的发展也需要国家政策的鼓励， 可以进行风力发电的商业化，产业化投资。太阳能。我国太阳辐射资源比较丰富，而太阳辐射资源受气候、地理等环境条件的影响，其分布有明显的地域性。根据过去测量太阳能年辐射总量的大小，我国可划分成四个太阳辐射资源带。我国的四个太阳辐射资源带分布资源名称-H-H资源名称-H-H口带号年辐照总量指标I资源丰富带>6700MJ/(m2.a)n资源较富带5400-6700MJ/(m2.a)出资源一般带4200-5400MJ/(m2.a)IV资源贫乏带<4200MJ/(m2.a)图1 表5对于太阳能，要大力进行太阳能电池，太阳能热水器等的研制，在太阳能丰富的地区可以考虑建太阳能发电厂。在农村可以推广太阳灶，太阳能房，利用太阳能温室养鱼、养虾、发展种植业。太阳能并不稳定，要注意与其它能源的互补开发。三）开发新能源1．核电核电站使用的燃料称为“核燃料”。核燃料含有易裂变物质铀-235。一座100万千瓦的核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料，而同样规模的燃煤电厂每年要烧煤300万吨。燃烧的煤每天需要约100节火车皮运输，而同样规模的核电厂，全年使用的燃料只需要几辆卡车运输。核电优势：①运行成本低，美国核电站运行成本平均低于 2美分/kWh:②核电站寿命通常是40年，可延长至60年，高于火电站；③机组利用小时数明显高于水电站；④