二十一世纪中国能源矛盾和可持续发展，本文主要内容关键词为：二十一世纪论文,可持续发展论文,中国能源论文,矛盾论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
党的十四大五中全会已将可持续发展战略纳入我国“九五”计划和2010年中长期国民经济和社会发展计划，明确提出中国在第三步发展战略中要实现经济、生态和社会的可持续发展。在党的十五大中，江泽民同志的报告更把科教兴国和实施可持续发展战略作为我国的基本国策，指出决不能吃祖宗饭、断子孙路，走浪费资源和先污染、后治理的道路。李鹏同志在“中国的能源政策”中指出，在开发和使用能源的时候，必须兴利除弊，保护环境和生态平衡，实行可持续发展战略。我们不仅要考虑当代人对能源的利用，而且要把一个可持续利用能源的条件留给子孙后代。中国现有13亿人口，到21世纪中叶估计将达16亿左右，人民生活要达到中等国家发展水平，必须有大量的能源支撑，而按目前的能源资源情况推断，存在很大的问题。如何解决能源供需矛盾，如何应付我国长期以来由能源结构所带来的环境问题，将是亟需研究的课题。
一、能源矛盾的背景
建国50年来，我国能源工业取得了举世瞩目的成就，形成了门类齐全、规模宏大的能源供需体系。然而至今为止，我国的能源生产与消费仍然不能满足经济和社会可持续发展的需要。主要体现在以下几个方面：
1.人均能源占有量低
我国是世界上能源资源较为丰富的国家之一。能源总量生产居世界第四位，消费居第三位。一次能源如煤炭的总储量为14380亿吨， 探明的可采储量为3250亿吨，仅次于前苏联和美国，居世界第三位。天然气可采储量13000亿立方米，地质储量巨大，前景良好。 石油资源储量估计为300～600亿吨，已探明的可采储量有40亿吨。水力资源6.76亿千瓦（其中可开发量3.78亿千瓦），居世界首位。太阳能居第二位。1996年生产的一次能源折合标准煤12.6亿吨。其中，原煤13.8亿吨，原油1.58亿吨，天然气产量达到201亿立方米，居世界前列。但由于我国人口众多，人均能源占有量远低于世界平均水平。如天然气人均930 立方米，是世界人均占有量的1／22；液化石油气人均仅29吨，是世界人均的1／10；煤炭的储量、产量虽然是世界的第三位，但人均占有量却只有世界平均水平的1／2。能源的缺乏使全国将近1亿人尚未用上电， 许多地区用电、用能受限制，导致经济发展落后。
2.能源资源分布不均匀
我国的能源资源分布极不均匀。约有70%的煤炭资源集中在如山西、陕西、内蒙等中西部地区；54.1%石油分布在东北地区；约80%水力资源分布在云贵、川藏、青海等西南和西北地区。而能源主要消费地却恰好是经济发达，但能源资源极度匮乏的东部及东南沿海，这些地区占能源消费总量的60～70%。由此形成长期以来北煤南运、西煤东运、西电东送的大运输量、长距离传输的基本格局。
3.能源结构不合理
在我国现在的能源消费结构中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然气占2%，水电占5.6%。与世界平均水平（煤炭17.8%，石油40.1%，天然气22.9%，水电核电19.2%）相比，差距是十分明显的。如果能源生产和消费结构不变，中国未来的能源需求无论从境内的资源、资金、运输还是环境方面都是无法承受的。
4.能源品质差，环保压力大
我国能源总量虽然基本可以满足经济发展的需要，但水电、天然气、石油等绿色能源所占比例低。太阳能、风能等可再生能源虽然资源丰富，但限于技术水平利用甚少，常规能源如煤炭一直占据主导地位。燃煤和煤炭加工与开采产生的大量污染物导致严重的环境污染和水体污染。1991年煤矿开采的土地复垦率仅为16%，矿产资源回采率仅为30%，比世界平均水平低约20%。地下煤矿被开采、挖空，导致大片地面发生裂缝和塌陷。矿井水利用率仅为15%。洗煤水所流之处土地和水体都变成黑色，造成污染。原煤入洗率低，约18%，山西仅为12%。大量的动力煤未经洗选，灰分和硫含量较高。煤化工技术和装置落后，使矿区堆积成山的煤矸石占用大量的土地。1995年底全国有煤矸石山1500座，堆存量30亿吨，占地1.2万公顷，每年还要产生1亿多吨煤矸石，而目前的利用不足6000万吨。除占原煤产量26%的煤用于发电外，大部分煤是以直接燃烧的形式提供能量的，因而能量利用率低。同时煤在燃烧过程中排放出大量的有害烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物不仅对人体和生物造成直接伤害，还是形成酸雨，导致土地、湖泊酸化的主要原因并间接威胁人类和其他生物的生存。
5.能源利用率低
我国能源工业的技术和管理水平都比较低，能源平均利用率仅约30%，较发达国家低10%。能耗较高，产品单位能耗和耗能设备的能效与先进国家差距较大。如单位产值能耗是发达国家的3～4倍，主要工业产品能量单耗是1.4倍。 许多高能耗行业的存在和运转加剧了与先进国家的差距，加上思想教育放松和政策上的失误，存在许多令人痛心的浪费现象，如长明灯、长流水、煤老虎、电老虎、乱开、乱采、跑、冒、滴、漏，使能源供需矛盾更趋紧张。此外，我国的能源价格偏低，也是导致能源开发利用困难的重要因素之一。
我国的产业结构也不尽合理，低能耗的第三产业比重小。1992年在国民生产总值中仅占27%。高能耗的工业比重较大，达到规模生产的大型企业少，高新技术产业更少，其产值只有工农业总产值的4%。 因此，亟需进行产业结构和产品结构的调整和优化，使能源配置趋于合理，同时间接降低能耗。
6.管理落后，市场经济体制不完善
以煤炭生产为例，我国的煤矿建设长期以计划经济为主，国家统包统销，企业缺乏活力。改革开放以来，多种经济体制促进了煤炭的生产，搞活了市场。但是乡镇集体（个体）煤矿的蓬勃壮大，在产量已超过国有重点煤矿的同时，也带来了诸多不可持续发展的问题。乡镇煤矿整体素质较差，开采工艺和技术装备落后，生产方式原始。在规划和生产中上采主弃副，采富弃贫，采易弃难。有些个体矿乱采滥挖。甚至与大矿抢资源，严重威胁大矿的安全，这些资源基本上利用10%，浪费90%。管理不严是造成这些小矿资源回收率低下，资源浪费、环境污染和生态破坏严重的主要因素。
7.农村能源体系不健全
目前农村能源有秸秆、薪柴、沼气、太阳能、风能、地热能、水能、电能、油、煤、天然气、人力和畜力资源。农村用能体系不完善，大部分使用不可再生能源，农村电气化建设缺乏力度，县级农村能源综合建设进展缓慢，至今尚未建立稳定、可靠、经济的商品能源供应基地和网络。目前农村的人口已占全国的80%，但约50%的生活用能仍沿袭传统的非商品能源如秸秆、柴草为主要原料，既影响农村经济发展和农民生产质量的提高，又对生态环境造成破坏。
综上所述，由我国的能源结构所决定的能源体系主要是以不可再生的煤等化石衍生燃料为主的，而煤又以“肮脏”燃料闻名于世，在开采、运输和使用过程中不仅引起严重的环境污染和生态破坏，而且必将导致能源资源将逐渐消耗殆尽，这正是当前影响我国21世纪经济振兴和能源资源可持续发展、利用的主要因素。
二、二十一世纪我国的能源矛盾
到2050年左右，我国人口将要达到16亿，若按照1991年～1996年中国人均能源消费量（分别为0.896及1.14吨标准煤）的增长率计算， 到2050年人均为2.44吨标准煤，即大约相当于90年代世界平均水平，则届时我国可能达到中等发达国家水平的能源总需求量为39亿吨标准煤，当然应分别由煤、石油、天然气、水电、核电来满足。根据大多数专家对我国21世纪中叶推荐的能源消费结构预测，到2050年建议煤炭占60%，石油占20%，天然气占70%，水电、核电分别占6%及7%。将其折算成实物量可得：需原煤32亿吨，石油5.3亿吨，天然气2200亿立方米， 水电2.6亿千瓦及核电2.4亿千瓦。那么我国的能源资源的供应是否能满足这些需求呢？
首先来分析我国自身能源资源产储情况。从上述能源预测消费结构可见，煤炭还将是我国的主要常规能源，尽管煤的资源比较丰富，但受资源条件、开采技术、可能达到的生产能力和运输环保条件的限制，专家们认为极限供应量只能达到26～30亿吨，而预测量已超过极限量。石油资源也是如此，剩余的探明储量不足33亿吨，按1996年我国产油1.58亿吨的规模计算，只有20多年的开采量。大部分油田已进入衰减期，如一直占我国产油半壁江山的大庆油田（年产5000多万吨原油）现已依靠高科技投入来维持稳产。据分析，我国的石油产量在缓慢增长到一定数量后将急剧下降，预测到2050年年产石油仅0.8～1亿吨，悲观的估计仅0.4亿吨。因此石油的缺口是很大的，依赖进口已是不争的事实。 天然气要从年产200多亿立方米增加10倍左右难度是显而易见的。开发2.6亿千瓦水电从理论和资源上是有可能的，但目前只具有3600万千瓦的装机容量，三峡工程完工后可增加1820万千瓦，这样再搞7 个三峡工程便可解决问题。然而三峡水利工程的投资也是惊人的，全部投资达到2003亿元，再者较优越的水能资源将开发殆尽，依照目前的政策和投入情况也难以实现。全国核电的装机容量为210万千瓦，与2.4亿千瓦的需求差距甚大，须在50年内再建设130多座大亚湾那样的核电厂， 从铀资源和资金上可能性不大。
国际能源市场的前景如何呢？按照90年代初国际能源机构估算，不可再生能源资源已探明储量和最终剩余储量的可开采期（即储产比）为：煤炭8008亿吨和18816亿吨，还可开采262年和617年；原油2016 亿吨和2954亿吨，还可开采49年和72年；天然气1610亿吨和3192亿吨，还可开采57年和113年；一次核发电循环的铀420亿吨和1610亿吨，可开采60年和230年。由此可见，虽然煤炭的供应不成问题，但年均30 亿吨煤炭产量可能大部集中在我国使用，而届时国际市场的石油却趋于枯竭，要么无油可供，要么油价飞涨，所以能源资源依赖进口将承受很大的压力。
使用大量的煤炭势必受到环境污染的严重威胁，尤其在21世纪中叶强调绿色能源的时代。现阶段我国的大气污染已十分严重，且主要属煤烟型污染，由此而造成的烟尘和酸雨在世界上名列前茅。1995年工业烟尘排放量为845万吨，二氧化硫排放量1396万吨，并呈逐年上升趋势， 华中地区的酸雨频率已在80%以上，更为担心的是酸雨大气污染物可随着大气运动，跨越国界影响邻国，造成新的国际纠纷。看来似乎必须降低煤炭使用量或提高煤炭净化技术水平，然而前者与需求有矛盾，后者与资金投入上相悖（通常煤应用与净化的设备资金投入比约为1∶1）。以上所揭示的问题说明我国在21世纪实现第三步战略时将面临能源资源严重短缺的考验，需求又是如此之大，如何妥善解决这一矛盾已成为当务之急。
上述分析是基于2050年我国达到人均GDP为4000美元（1990 年美元不变价格）的目标来进行，但作为中等发达国家水平这一数值是偏低的。所以必须清醒地认识到，经济的发展依赖于资源的供应程度，我国巨大的人口基数使本就有限的能源资源显得无奈，若无崭新的替代能源出现，更难以保证21世纪末的发展。此外，中国也许永远不能像美国那样消耗能源，让小汽车进入千家万户，因为美国目前人年均消耗石油 3.1吨，而中国仅0.12吨，只有美国的4%。如果中国届时也达到3吨以上，年需石油近50亿吨，那么全世界生产的石油都给中国也不够。又如美国现人均向大气排放二氧化碳5.36吨／年，若16亿中国人也按此量向大气排放，将达85.8亿吨，这对全球环境造成的灾难是难以想象的。
三、能源可持续发展战略
能源紧缺问题如此严重，似乎制定的50年后第三步战略目标难以实现，通过什么方法和手段才能保持能源资源的可持续发展呢？作者认为可以从下列几个方面来考虑。
1.大力开发清洁能源
从上面的分析可知我国21世纪能源资源供需缺口很大。国民经济的增长速度必须合理和有效，再不能走以牺牲资源和环境为代价来追求数量增长的道路。中国又是《联合国气候变化框架公约》的缔约国，在使用常规能源的同时，应增加资金和科技投入，大力发展清洁能源，这是中国政府履行国际公约、承担相应国际义务的一个重要体现，也是促进中国以煤为主的能源系统向环境无害化的可持续发展模式转变的重要内容。
与常规能源相比，由新能源和可再生能源如生物质能、水能、风能、地热能、太阳能、海洋能、核聚变能等所组成的清洁能源绝大部分可以说是取之不绝、用之不尽的。这些能源具有就地取材、安全洁净、可以再生、直接利用等明显优点，因此有人预言下个世纪是清洁能源的时代。我国能源发展战略为依靠科技进步，贯彻开发与节约并举，把节约放在首位的方针；大力发展洁净煤，以电力为中心，大力发展水电，积极开发石油、天然气；适当发展核电，因地制宜地开发新能源和可再生能源。最近制定的中国阳光计划就是旨在对中国本土内的各种新能源和可再生能源资源，包括太阳能、风能、森林能源、生物质能、地热能、小水电、海洋能、燃料电池和氢能等进行全面的开发利用。如果重视并及时得到开发， 是可以在我国的21世纪能源结构中占取5%的比例的，从而减少对煤炭和石油的需求。下面简述我国这些资源的现状和应用前景。
水能：中国具有丰富的水能资源，可开发总量为3.78亿千瓦，居世界第一位。全国现有小型水电站6万个，发电316亿度，占全国发电量的6%。 已建成的葛洲坝水电站和正开工兴建的长三峡工程已具有国际水平，其中三峡工程是目前世界最大的水电站，总装机容量达1820万千瓦，年发电847亿千瓦小时。相当于5000万吨用煤量。 但目前总的水能资源开发利用只占9.5%，如果我国的水能全部被开发，约为1994 年发电总量（近9000亿度）的2倍，我国能源的供应就将比较富裕了。 因此水能具有很大的开发潜力。
生物质能：生物质能资源包括一切由光合作用产生的有机物如农作物秸秆、薪材、水生植物和各种有机废物。生物质是一种重要的能源，从全球一次能源的消费情况看，目前生物质能仅次于石油、煤炭和天然气，居第四位。我国年产秸秆4.58亿吨，薪柴2800万吨，其它如木材加工每年产生剩余废物1000万吨，枯枝落叶物97亿吨，植物榨油渣3000万吨，中药材剩余废渣1000万吨等等。工业污泥如污水处理厂的污泥每年产生约3.6亿吨。城市生活垃圾也是一种生物质能的来源， 我国每年产生7000多万吨，且以年增长率为9～11.5%的速度递增。据统计， 我国可利用的生物质能约为2.6亿吨标准煤，占农村能源消费的70%左右。 生物质能开发利用应优先考虑生产酒精等清洁液体燃料技术，大力推广沼气应用技术，增加生物质能的生产，减少直接用于燃烧的比例。深入研究适合中国国情的生物质气化、焚烧、热解技术，将生物质的开发利用与生态、环境保护联系起来。
太阳能：在中国约600万平方公里的陆地国土面积上， 太阳能年辐射总量每平方厘米超过140大卡的地区占2／3， 开发利用前景十分广阔。法国电力公司曾作过一个计算，若民用和半公用住房使用太阳能，可满足民用耗能量的30%。如果人类能够将大量的太阳能电池送到太空，并将产生的能量输送到地球上，那么地球的能量消耗便可基本满足。至今太阳能还是一种开发利用起步较晚，仍处于研究和探索阶段的新能源。我国近期重点是发展太阳能电池，远期重点是建设大型太阳能电站。
风能：风能具有可再生、不要运输、不用开采、洁净而没有污染等优点，但变幻莫测，间断性强，能量密度低。虽然利用难度较大，然而由于资源极其丰富（据测算，全球风能相当于1.08万亿吨煤的蕴藏量，约为目前世界年耗能的100倍），地域不受限制， 利用风能发电便成为人类解决能源短缺的一项有效措施。至1994年末，全球风力发电装机容量已达3710兆瓦。我国是世界上风能利用最早的国家之一，风能资源丰富，总量约为16亿千瓦，约有10%可供开发利用（其中以东南沿海及岛屿、青藏高原、华北及西北部分的地区条件为最好），是世界的第三位。从50年代开始风力机的试制至今，风力发电总装机容量达2.8 万千瓦，最大单机容量为500千瓦，已安装的风力机组数量居世界首位。
地热能：在现代钻探技术可以达到的深度范围内，地热储量约为全世界已探明的煤和石油储量的700倍。我国的地热资源丰富， 经多年的普查与研究，四个全球性地热带中有两个通过我国。已查明全国地热资源总量约为30亿吨标准煤，但目前已得到利用的只相当于30多万吨标准煤，地热发电装机容量共1万多千瓦。
海洋能：海洋能是波浪能、潮汐能、潮流能、海洋热能转换等的总称。海洋资源丰富，全球达1100亿千瓦。我国拥有广阔的海域、漫长的海岸线和众多的海岛，海洋能资源在技术上可利用的约为4～5亿千瓦，利用潜力很大。在技术上首推利用潮汐能发电，其次是利用海水温差、波浪进行发电。全国现已建成潮汐能电站9座，装机容量11025千瓦。我国潮汐能最丰富的地区是闽、浙两省，占全国的90%。目前已建成温州江厦电站，装机容量3000千瓦，年发电1700万度，为世界第二大潮汐发电站。
核聚变能：核能中由裂变产生的能量称为裂变能， 主要原料是U[235]和U[238]，世界上目前处于商业运行的核电站均属此列； 由聚变产生的能量称为聚变能，主要原料是氢的同位素氘和氚，目前还有众多技术问题尚未解决。原子能的力量非常强大，如1公斤U[235] 全部裂变完，所放出的能量就相当于2700吨优质煤燃烧时所放出的能量。但在陆地矿产中，铀的资源非常有限，并受制于目前的科学技术水平，核裂变电站的安全性和核废料的处置令人不安，因此核裂变能尚未得到全面推广。
核能的另一种令人向往的来源就是受控核聚变技术。这种利用氘和氚在超高温或超高压特定条件下聚合成一种较重的原子核，同时释放聚变能量的核聚变反应技术被称之为“能源之王”。它具有四大优点：（1）质能比高。1公斤氘和氚聚变所产生的能量为1500亿千卡热量，相当于1万吨优质煤。因而一座核聚变反应堆，可连续工作3000年， 成为真正的“人造太阳”。（2）原料足。地球上氘的储量特别丰富， 每升海水中含氘0.034克，仅这点氘进行聚变反应释放的能量相当于燃烧100～300升汽油所获得的能量。全世界仅从海水中即可提炼出45万亿吨氘， 足以供人类使用上百亿年。（3）清洁。核聚变产物无放射性， 基本不污染环境。（4）安全性高。核聚变能属于清洁能源， 但目前的技术条件还不成熟，尚处于实验室阶段。
2.发展清洁煤技术
中国作为一个发展中国家，经济实力与科技水平有限，今后几十年内仅仅着眼于可再生能源的开发利用是不现实的。所以在中国以煤为主的能源结构将长期存在，并且产量还将继续增长，发展能源洁净技术对于中国能源资源和环境的可持续发展非常重要。清洁煤技术包括两大内容：（1）传统的清洁煤技术，包括煤炭筛分、洗选和成型技术。（2）高科技的清洁煤技术，包括煤炭液化、气化、脱硫和燃烧技术等。目前我国在清洁能源领域的主要任务是开发和推广清洁能源的生产和利用技术，提高能源使用效率，合理利用能源资源，减少环境污染，实现能源可持续发展，满足社会和经济发展的需要。
3.狠抓节能、管理与提高能源利用率
能源关系到我国的前途和命运，既然能源缺口明显，理应节约。既然把节能作为基本国策之一，就务使全国各行各业充分认识到节能的重要性，尤其是节约清洁能源。要制订政策、规划、措施、指标、目标，从技术上、结构上、政策上落实到基层。加快开发节能技术，减少能源开发利用所带来的环境污染。我国目前能源系统的总效率为9%， 仅为发达国家的1／2，应采取有效措施，尽一切努力赶上发达国家目前的水平，使1吨能源顶2吨用。在今后的能源需求中，只能一小半靠开发，而一大半靠节约，别无他途。
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