浅析能源利用

引语

能源，人类社会发展的动力，能源是经济发展不可缺少的重要物质。能源问题成为影响经济可持续发展的重要因素。目前问题已经成为世界各国共同关注的话题，国际社会呼吁全球高度重视能源问题。从我国的情况来看，由于人口众多，能源相对不足，人均拥有量远低于世界平均水平。人均煤炭占有量仅为世界平均水平的1/2，石油仅为1/10，天然气约为1/20。而且我国正处于工业化和城镇化的快速发展阶段，能源需求量不断增长，特别是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长模式，加剧了能源供求矛盾和环境污染情况，我国已成为世界第二大能源消费大国。而且每年CO2排放量占全球排放量的13%以上，仅次于美国的排放大国。能源问题，不仅影响到国家的可持续发展，还引起了世界大国对我国的密切关注，基于国家经济安全和能源战略的考虑，要高度重视能源安全，有效借鉴发达国家的能源利用经验，高效地利用能源，促进我国经济的可持续发展。

传统能源的利用

一、 煤炭

我国煤炭资源利用率低，浪费较为严重。开采仍以粗放式为主，浪费了宝贵的地下资源产量是我国考核煤炭企业的主要指标。在超强度开采过程中，企业往往急功近利，“采厚弃薄”、超环境容量开采、私挖滥采的现象非常普遍。以下三个指标大致反映了我国煤炭资源粗放开采导致低效利用的程度：一是煤炭回采率较低。据统计，近年来我国大矿区煤炭回采率均值为30%—40%，中小型矿井回采率最低不足10%。而世界煤炭回采率最高为85%。2000—2010年间，我国煤炭累计产量234.4亿吨。按30%—40%的回采率计算，开采出234.4亿吨原煤要消耗地下原煤资源586亿—780亿吨，而国外先进水平只需消耗275亿吨左右。相当于11年间，我国浪费了311亿—505亿吨不可再生的原煤资源。按每年至少增加1亿吨产量计算，浪费的量可供未来开采9—13年。二是煤炭储采比很低。与其他煤炭生产大国相比，我国煤炭储采比很低。据英国BP公司能源年度统计数据，2009年世界平均煤炭储采比为119，最高为460，美国为245，而我国只

有38，居世界倒数第七位。三是小型煤矿采煤机械化程度偏低。目前，国有重点煤矿采煤机械化程度为73.63%、综采机械化程度 49.32%。一些大型煤矿的采煤机械化程度为95%，达到了世界先进水平。小型煤矿的采煤机械化程度却不足40%。

我国煤炭资源丰富，是优势矿产，是煤炭作为我国主体能源的重要物资基础。但是，煤炭资源现状不容乐观，勘探程度低、经济可采储量和人均占有量少，资源浪费严重，生态环境和水资源严重制约着煤炭资源的开发，必须科学地、客观地认识我国煤炭资源优势和资源现状。 煤炭为代表的传统能源利用思路

1、煤炭在相当一个时期内是我国能源发展的主要立足点

我国能源结构一直都是以煤炭消费为主。在中国一次能源消费中，煤炭占了69.5%，原油占18.3%，天然气只占3.4%，水电、核电及其他能源占7.5%。按照这样一个能源结构，水电、核电及其他能源（包括太阳能）要从7.5%的比例提升到20%，要把7.5%的比例迅速提到20%是不现实的,而投资规模非常巨大，而且水电、核电、太阳能都是见效周期长的行业，在相当一个时期内成为主导能源是不可能的。所以，尽管新能源成为能源发展的新潮流，但新能源取代传统能源的主导地位尚需时日。传统能源也不会因为新能源的蓬勃发展而丧失在经济发展中的作用，我国能源结构的改造就是要立足这69.5%的煤炭来改造，煤炭在我国能源中所占的地位在相当一个时期内还是最为突出的，提高传统能源的利用效率与环境保护仍是相当长一个时期内的我国能源发展的主要立足点。 2、我国发展现代新型煤化工的方向

我国是富煤少油缺气的国家，在油价在未来总体趋向上升的背景下，发展以煤制油和煤气化为代表的现代新型煤化工，不仅是出于经济性的考虑，更是出于国家能源安全的考虑。 以煤制油为代表的煤液化产业目前在技术、成本、煤炭资源约束、水资源约束和环保等因素影响下，目前要防止盲目上马,导致不必要的严重损失。边试验边发展，通过比较、分析, 合理规划，有序发展，促进煤炭向深度加工发展。规模化发展可能发生在‘十二五’中后期或2020年前后.相反，借助大规模技术革命提升煤的利用方式，通过煤气化有利于将煤转变成一种清洁能源，并且为中国工业化、城市化提供相对低廉的能源，并且有助于我国经济发

展方式转变，对中国生态环境也是有利于改善我国的生态环境。 3、立足长远，尽早自行开发碳捕捉及封存技术

一方面，如果不解决煤炭产生大量二氧化硫、二氧化碳排放的问题，中国的环境污染问题就难以得到解决。另一方面，随着世界对全球气候变暖问题越来越关注，中国因此承受的国际压力也会越来越大。因此，中国应及早自行开发碳捕捉及封存技术。

碳捕捉及封存技术(CCS)是将煤电厂释放的二氧化碳捕获，经过压缩，然后埋入岩层或海底，达到减少80%-90%碳排放的目的。应用碳捕捉及封存技术将使煤电成本增加21%-91%。但如果能将捕获的二氧化碳加以利用，比如注入油田以增加石油的产量，成本就可能降低。CCS技术的应用可能对中国最终温室气体总量减少起到决定性作用，同时可能形成一个新产业。2008年，世界上第一家应用碳捕捉及封存技术的试验性煤电厂在德国建成，目前正处于试验运行阶段。 中国在开发碳捕捉及封存技术方面应当加大投入。一方面继续利用国际援助资金，另一方面可吸纳企业资本投入，通过试点，掌握核心技术和流程。同时，对满足地质条件的可能埋藏区域进行评估和规划。

二、石油

作为当今世界最重要的初级化工原料，石油无愧于“黑色黄金”的美誉。石油消费和进口量增加较快但占能源总量份额却下降。中国石油消费量由2000年的2.398亿吨上升到2010年的4.447亿吨，平均年增率为6.37%，而同期世界仅为1.36%，占世界的比例从6.81%增加到11.04%。10年间中国石油消费增加值占世界同期增加值的40.2%。在2001—2010年间中国原油进口量由0.603亿吨增加到2.346亿吨、年增率16.3%，油品进口量由2800万吨增加到5990吨、年增率8.82%。而同期世界原油和油品进口量年增率依次为1.21%和5.32%。中国已成为世界第二大原油消费和进口国。然而，在国际原油价格持续走高、石油需求不断攀升、常规石油资源过度开采的大背景下，越来越多的人发出感叹：面对过度消耗的资源我们应该怎么办？发展炼化工艺是实现高效利用的有效途径加大炼化技术投入也是提升传统能源利用率的必要举措。石油加工技术经过多年发展，已进入成熟期，要在石油资源高效、绿色利用方面取得突破，需要超越传统

的认知体系。在分子水平上深入认识石油及其转化规律，积累新的科学知识，逐步形成以“分子水平炼油、原子经济化工”为目标的新生长点，才有可能实现石油组成分子的定向转化，实现石油资源高效、绿色利用的目标。相比石油和天然气资源，我国的煤炭资源更加丰富。2008年底，我国石油、天然气、煤炭的储采比分别为11.1、32.3和41。煤炭占据了我国一次能源消耗总量的68%左右，目前我国每年发电用煤约15亿吨。随着经济发展，发电用煤、工业及民用锅炉用煤还会进一步增长。近年来，我国加快调整电源结构的步伐正在加快，“十一五”时期累计关停小火电7077万千瓦，每年可节约原煤8100万吨，减排二氧化碳排放1.6亿吨，目前火电清洁化利用程度已接近世界先进水平。“十二五”时期要继续提高煤炭加工转换比重，加大煤炭洗选比例，发展清洁煤技术，积极发展热电联产、集中供热，鼓励发展低热值煤、煤矸石发电等综合利用。充分利用化石能源是我国经济可持续发展的保证。

三、天然气

随着国内天然气工业基础设施的逐渐完善和发展，近年来我国天然气需求增长强劲，天然气市场消费量呈现爆炸式增长。1996年以前，由于天然气工业基础设施不够完备，天然气消费量增长缓慢；1996年以后，随着大型长输天然气管道的陆续建成，天然气消费量迅速增长，至2006年，10年间天然气消费量增长了2倍。

从2000-2008年我国天然气消费量变化（见图1）可以看出，最近10年是天然气消费增长快速期，年均增长近50×108m3，年均增长速度超过14%。而2004年“西气东输”管道建成以来，全国天然气市场消费量年均增长近100×108m3。根据中国石油规划总院统计，2008年我国天然气消费量已经达到780×108m3，是2000年的3倍多。

不过，从消费构成上来看，多年来天然气在全国一次能源消费构成中所占比例始终在2%-3%左右。1996年全国天然气消费量为179×108m3，占一次能源消费总量的比例为1.7%，远远低于23%的世界平均水平。2008年全国天然气消费量为780×108m3，占一次能源消费总量的比例为3.8%，仍然远低于世界平均水

平。这既说明我国天然气市场发展潜力很大，也表明实现“2020年将天然气在一次能源消费中的比例提高到8%”的目标任重而道远。

从供气气源来看，2006年以前我国天然气消费所有用气均为中国石油、中国石化、中国海油及个别地方公司供应的国产天然气。2006年国内第一个进口LNG项目——广东深圳大鹏LNG项目建成投产，标志着我国开始利用境外天然气。2009年12月底，我国开始进口土库曼斯坦天然气，拉开了大规模利用境外管道气的序幕。随着国内天然气市场需求的快速增长，以及我国实施国内、国外“两种资源”战略，落实的进口天然气项目将越来越多，进口天然气占我国天然气消费量的比例将会越来越高。

我国正在大踏步迈进天然气时代。中国石油第五届天然气年会提供材料显示，据预测，2015年国内天然气市场需求2148亿立方米，2030年需求量将超过3500亿立方米，将相当于现在的5倍。随着我国城市化进程和现代化建设速度的加快，中国天然气消费市场将一直保持高速发展，满足不断增长的天然气需求仍面临严峻挑战。受气候影响，我国各地天然气季节性需求极不平衡，冬季最高形成13:1的峰谷差，用气量的高月均日与低月均日供气比为7:1。天然气供应的持续性等特点决定了产业上中下游要统筹规划、协调发展，要有足够的调峰和应急能力。我国天然气业务尽管发展很快，但仍然难以完全适应目前市场消费快速增长的需求变化。这需要我们共同努力去克服这个“中国式难题”！

新型能源的利用

一、 太阳能

近年来，太阳能的利用发展迅速成。在我国的北方和西部地区，太阳能发电的推广应用深受当地居民的欢迎。一些经济发达的国家为了保护自然环境，越来越多的人利用太阳能来照明。德国、瑞士、日本、美国的一些公司正在试制一种可起到屋瓦作用的新型电池。德国西部现有建筑物上和光电池已经达到500亿瓦的能力！我国以太阳能电池为能源的地区，一般是比较闭塞或游牧民族的地区。在那里没有电网，交通不便，文化和经济相对落后。然而太阳能装置的价格较昂贵，在推广应用中为了节省投资，通常采用较小功率的电源来驱动家用电器。这样，用电器只有高效率的才有实用价值。有着\"世界屋脊\"之称的青藏高原，地广

人稀，在许多农牧区，电网无法延伸、水利资源紧缺，过去牧民们大多靠\"酥油灯\"照明。近年来，青海省积极开发新能源，他们利用高原上日照时间长，辐射强度大，太阳能资源丰富的优势，开发太阳能资源，在偏远地区建成多个太阳能光伏电站和风光互补电站，成为我国开发太阳能资源的排头兵。

目前，青海农牧区的１１２个无电乡全部建成太阳能光伏电站，解决了９０８个无电村农牧民的生活用电，覆盖农牧民人口５０多万。青海全省人口５５０万，如今七分之一的人口靠太阳能告别无电时代。在推进太阳能光伏电站建设的同时，青海省政府制作太阳能灶６６０００台，全部免费发放给干旱山区的农牧民，使３０万农牧民用上了太阳能灶。

青海省农村牧区能源办公室主任李世民介绍，太阳能灶操作简易，使用方便，清洁卫生，没有污染，使用年限一般可达１５年。推广使用太阳能灶，大大减少了燃料短缺地区农牧民砍伐灌木林的数量，促进了环保工作。据测算，青海省利用太阳能发电所产生的电能相当于几个中型水电站的产量。太阳能的使用，为解决电网不能覆盖地区的农牧民用电问题开辟了新途径。目前，我国的太阳能屋顶计划和光伏并网发电在北京、深圳、西宁等小范围地区进入了实验阶段。光伏发电成本高，无法与常规能源竟争，所以更需要政府制定强有力的法规和政策支持以驱动我国光伏产业的商业化发展，尤其要参考德国、日本近年在光伏产业和光伏市场方面的经验。

如何使目前边远农村地区发展的光伏产业走入城市市场，缓解我国的能源压力，这首先要加大研究开发的投入，从技术创新和突破上加快降低成本的步伐；其次，政府要制定宏观政策和法规，鼓励光伏产业和市场的发展，促进全国光伏技术、产业和市场的整体发展。这样，我国的\"阳光经济\"才能充分释放出它的巨大潜能。如何使目前边远农村地区发展的光伏产业走入城市市场，缓解我国的能源压力，这首先要加大研究开发的投入，从技术创新和突破上加快降低成本的步伐；其次，政府要制定宏观政策和法规，鼓励光伏产业和市场的发展，促进全国光伏技术、产业和市场的整体发展。这样，我国的\"阳光经济\"才能充分释放出它的巨大潜能。

二、风能

风能是地球上重要的能源之一。据估计，到达地球的太阳能中只有大约2%转化为风能， 但其总量仍是十分可观的。据世界气象组织估计，整个地球上可以利用的风能为2x107 MW，为地球上可以利用的水能总量的10 倍。风中含有的能量，比人类迄今为止所能控制的能量都要高出许多。全世界每年燃烧煤炭得到的能量，还不及风力在一年内所提供给我们的能量的1%。全球风力发电已形成年产值超过50 亿美元的产业。风力发电———这一风能利用形式近几十年来随着社会进步、经济迅猛发展已经变得越来越重要，受到世界各国的高度重视。

我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸，季风强盛。季风是我国气候的基本特征：如冬季季风在华北长达6 个月，东北长达7 个月，东南季风则遍及我国的东部半璧江山。目前我国已研制出100多种不同型式、不同容量的风力发电机组，并初步形成了风力机电产业。近几年发展较为迅速，自2004 年以来，每年新增装机容量增速均超过100％。2006 年新增装机容量同比大幅增长166％， 达到134 万kw，装机容量同比大幅增长105％，达到267草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆解决生产和生活能源的一种可靠途径，有很重大的意义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。美国早在1974 年就开始实行联邦风能计划。其内容主要是：评估国家的风能资源；研究风能开发中的社会和环境问题；改进风力机的性能，降低造价；致力研究为农业和其他用户用的小于100kw 的风力机；为电力司及工业用户设计兆瓦级的风力发电机组。80年代就成功地开发了100、200、2000、2500、6200、7200 kW 的6 种风力机组。目前美国已在夏威夷岛建成运行世界上最大的新型风力发电机组，其风力机叶片直径为97.5m，重144t，风轮迎风角的调整和机组的运行都由计算机控制， 年发电量达1000万kw·h。

三、核能

中国已有商业运行核电机组13台，在建28台，预计到2020年将达到100多台。中国已经建立了比较完整的核安全监管体系，包括政府监管部门、地区核安全监督站以及相关技术支持单位。我国首批AP1000核电站作为未来标准型的

三代新技术的依托项目已经开建，其中，浙江三门核电1号机组和山东海阳核电1号机组的在建工作进行得非常顺利。

目前核电约占世界总发电量的16%，与水电、火电一起构成电力能源三大支柱，核能技术不断发展和进步寄托着人类对未来的希望，它将成为最终解决全球可持续发展的综合能源之一。世界50多年的核能发展表明，核能不失为一种清洁、安全和经济的能源，随着我国经济的持续高速发展，毕竟对能源提出快速增长要求，而我国目前以煤炭为主的能源结构又与日益严重的环境问题日益相关，所以发展核能是解决我国能源短缺、改善能源结构、控制环境污染、保障能源结构重要途径之一。

中国建设的第一座核电厂1991年建成投产，结束了中国大陆无核电力的历史，1994年投产大电站，1996年中国又自主设计建设了二级核电站，三级核电站，随着最近广东核电厂投入，我国目前公共12组核电机组投入运行，运行的核电机组安全状况良好，平均用于值可达到85%，核电辐射水平一直保持在本地水平。

到目前为止我国已合作了12个核电项目，共31台机组，合作规模达到3378万千瓦，已开工建设24台，建成规模2660万千瓦。核电作为我国新能源的主力军，正面临着难得的发展机遇，进入了批量化、规模化的发展阶段，目前我国引进三代核技术AP1千以及EP2顺利建成，它在中国经济快捷的发展，对核燃料的高效利用以及对减少高排放物发挥了重大的效应。

07年3月，随着中美间两份重要协议《核岛供货合同框架协议》和《技术转让合同的框架协议》的签署，美国西屋公司和绍尔公司组成的西屋联合体在中国的第三代核电招标中正式中标，AP1000成为三代核电自主化依托项目所选择的技术路线，世界上最先进的第三代核电技术AP1000落户中国。

AP1000技术虽然先进，但到目前为止世界上尚没有一座建成的电站，中国将是第一个“品尝”这一技术的国家。我国的研究人员从AP600到AP1000进行了十多年的研究，对这一技术有较深入的了解。第三代技术是从第二代发展来的，其主要系统均有工程实践，只是核电站安全系统设计理念不同，AP1000使用的是非能动的方式。

作为第三代核电站，AP1000具有良好的安全性和经济性。第二代核电站主

要是上世纪70年代根据当时安全法规设计的。其设计基准不考虑核电站严重事故(如三哩岛核电站事故和切尔诺贝利核事故)的影响。第三代核电站则吸取了核电站的运行经验，充分使用几十年来的科技进步成果，按照新的安全法规设计，把严重事故作为设计基准，考虑了安全壳对严重事故的负载。第三代核电站的安全性和经济性都有很大提高。

我国第三代核电AP1000自主化依托项目共建设四台核电机组，分别是浙江三门核电站两台机组和山东海阳核电站两台机组。第一台机组的设计和建造以美方为主，中方全力参与；从第二台开始，以中方为主设计建设，美方做技术支持，更重要的是，目前引进技术所建的核电站全部在沿海，而内陆核电站的设计也已启动，沿海核电站和内陆核电站在设计上有许多不同，四台自主化依托项目的顺利建成，将证明我们完全掌握了这一技术。

我国在新能源方面的应对策略

回顾历史，我们可以发现，美国通过“星球大战”计划成功的对前苏联实施了战略欺骗，对苏联解体发挥了不小的作用。时下，美国新能源战略当然也不能排除对竞争对手实施战略欺骗，为美国谋取最大利益的可能。但也不能忽视美国新能源战略所包含的重大积极因素，作为同样是能源消费大国的中国，必须充分估计到美国新政府新能源战略可能给世界经济带来的巨大影响，评估对我国的利弊得失，及早采取切实有效的政策措施，为本国经济的长期健康发展提供安全可靠的能源保障。中国是有能力避免陷入被动局面的。 第一、大力发展生物能源

我国在搞好政策配套、技术研发、资源合理利用的情况下，发展生物能源大有可为。首先，充分利用荒地，生产酒精和生物柴油。中国有150多种含油植物，这是一个得天独厚的条件。中国目前仍有一亿公顷荒地没有得到利用，完全可以用来种植油料植物。按这些土地的20%利用计算，每年约可生产10亿吨生物质，每年至少可生产酒精和生物柴油一亿吨。充分利用这些荒地，既可减少对进口石油的依赖，又能发展农村经济，同时还能改善环境。其次，充分利用农业生产的废弃物，开发多样化生物能源产品。中国每年生产粮食5亿吨，产生秸秆近7亿吨，这也应该成为生物能源的主要原料。农业生产中的畜禽粪便，森林中的枯

枝腐叶，城市里的工业有机废弃物，城市生活中废弃的垃圾、泔水等等，都可以转化为生物能源。据估计，如果70%的生物质能资源能够得到利用，便可替代2亿吨标准煤和30%的石油。最后，推广沼气技术及产品的应用。在农村也很受欢迎，既环保又节能，应该更广泛地推广。建议建立沼气推广基金，为农民使用沼气提供补贴和无息贷款。 第二、积极开发太阳能、风能资源

首先，中国在太阳能热水技术和应用方面居世界领先地位。但人均热水器面积仍然很低，政府可以增加补贴，进一步推广热水器在城镇居民中的使用。其次，在太阳能光伏发电方面，中国的技术也不落后，但目前百分之九十的产品销往欧美市场，国内市场还没有建立起来。通过加大政府采购支持力度为主要手段，以新建或改建的公共建筑、设施为应用重点，通过光伏发电市场规模带动降低光伏发电成本，实现光伏发电市场跨跃式发展。最后，风能近年来发展很快，但目前还只有千分之六的风能得到利用，发电量也只占百分之一。风能的发展不仅取决于风能技术本身，而且取决于电网的容量和承受能力。因此，在搞好风能发电相关技术研发与应用的同时，国家、地方各级政府、电力运营商等需要加强协调，制定科学合理的电网改造与升级计划方案，统筹并充分利用好我国风能资源。 总之，正如2009年4月19日，李克强副总理出席浙江三门核电一期工程开工仪式时所指出，新能源产业正孕育着新的经济增长点，也是新一轮国际竞争的战略制高点，当前国际金融危机为新能源产业发展带来了机遇，要把发展新能源作为应对危机的重要举措。风能、太阳能、生物质能发展、新能源汽车、节能建筑和产品、新能源和节能环保技术改造传统产业等领域，新兴能源将大有可为。

我国能源发展策略

中国能源发展坚持节约发展、清洁发展和安全发展。坚持发展是硬道理，用发展和改革的办法解决前进中的问题。落实科学发展观，坚持以人为本，转变发展观念，创新发展模式，提高发展质量。坚持走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好、安全有保障的能源发展道路，最大程度地实现能源的全面、协调和可持续发展。

中国能源发展坚持立足国内的基本方针和对外开放的基本国策，以国内能源的稳定增长，保证能源的稳定供应，促进世界能源的共同发展。中国能源的发展将给世界各国带来更多的发展机遇，将给国际市场带来广阔的发展空间，将为世界能源安全与稳定作出积极的贡献。

中国能源战略的基本内容是：坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作，努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。

—节约优先。中国把资源节约作为基本国策，坚持能源开发与节约并举、节约优先，积极转变经济发展方式，调整产业结构，鼓励节能技术研发，普及节能产品，提高能源管理水平，完善节能法规和标准，不断提高能源效率。 —立足国内。中国主要依靠国内增加能源供给，通过稳步提高国内安全供给能力，不断满足能源市场日益增长的需求。

—多元发展。中国将通过有序发展煤炭，积极发展电力，加快发展石油天然气，鼓励开发煤层气，大力发展水电等可再生能源，积极推进核电建设，科学发展替代能源，优化能源结构，实现多能互补，保证能源的稳定供应。 —依靠科技。中国充分依靠能源科技进步，增强自主创新能力，提升引进技术消化吸收和再创新能力，突破能源发展的技术瓶颈，提高关键技术和重大装备制造水平，开创能源开发利用新途径，增强发展后劲。

—保护环境。中国以建设资源节约型和环境友好型社会为目标，积极促进能源与环境的协调发展。坚持在发展中实现保护、在保护中促进发展，实现可持续发展。

—互利合作。中国能源发展在立足国内的基础上，坚持以平等互惠和互利双赢的原则，以坦诚务实的态度，与国际能源组织和世界各国加强能源合作，积极完善合作机制，深化合作领域，维护国际能源安全与稳定。