我国能源结构不合理及其对策研究_能源结构论文

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1 我国的能源结构是以燃煤为主的能源结构

我国有丰富的煤炭资源,已探明煤炭储量超过3万亿吨[1]。可利用的廉价劳动力使采煤成本很低,煤炭的价格也低,这是我国用煤作为生产、发电、取暖主要能源的主要原因。我国长期以煤炭为主要能源,多年来原煤开采量均居世界首位。这一方面在于我国发展经济需要充足的能源,另一方面则在于以前的其他产煤大国不再采煤或者大大减少了煤产量。尽管上世纪末我国煤炭生产量有所下降,降到了2000年的10.7亿吨,但本世纪初产量却连年递增,到2005年底已飙升至21.1亿吨。《中国统计年鉴》(2005)[1] 中的能源生产总量及构成表和能源消费总量及构成表反映了1978~2004年我国能源生产与消费状况(见表1和表2),能源结构中只列举了四大能源:煤炭、原(石)油、天然气和水电。其他能源因量太小而忽略不计。生产总量的数据显示,从2001年起,煤炭所占比例逐年加大,原油、天然气、水电所占比例逐年减小;消费总量的数据显示,从2001年起,煤炭所占比例逐年加大,原油则逐年减小,而天然气在3.1%、水电在7.7%上下波动。

表1 能源生产总量及构成

年份 能源消费总量

占能源消费总量的比重

 (万吨标准煤) 煤炭 石油 天然气 水电

1978 57144  70.7 22.7 3.2

3.4

1980 60275  72.2 20.7 3.1

4

1985 76682  75.8 17.1 2.2

4.9

1989 96934  76.1 17.1 2.1

4.7

1990 98703  76.2 16.6 2.1

5.1

1991 103783 76.1 17.1 2

  4.8

1992 109170 75.7 17.5 1.9

4.9

1993 115993 74.7 18.2 1.9

5.2

1994 122737 75  17.4 1.9

5.7

1995 131176 74.6 17.5 1.8

6.1

1996 138948 74.7 18

1.8

5.5

1997 137798 71.7 20.4 1.7

6.2

1998 132214 69.6 21.5 2.2

6.7

1999 130119 68  23.2 2.2

6.6

2000 130297 66.1 24.6 2.5

6.8

2001 134914 65.3 24.3 2.7

7.7

2002 148222 65.6 24

2.6

7.8

2003 170943 67.6 22.7 2.7

7

2004 197000 67.7 22.7 2.6

7

表2 能源消费总量及构成

年份 能源消费总量

占能源生产总量的比重

 (万吨标准煤) 煤炭 石油 天然气 水电

1978 62770

70.3 23.7 2.9 3.1

1980 63735

69.4 23.8 3

3.8

1985 85546

72.8 20.9 2

4.3

1989 101639 74.1 19.3 2

4.6 

1990 103922 74.2 19  2

4.8

1991 104844 74.1 19.2 2

4.7

1992 107256 74.3 18.9 2

4.8

1993 111059 7418.7 2

5.3

1994 118729 74.6 17.6 1.9 5.9

1995 129034 75.3 16.6 1.9 6.2

1996 132616 75.2 17

2

  5.8

1997 132410 74.1 17.3 2.1

6.5

1998 124250 71.9 18.5 2.5 7.1

1999 109126 68.3 213.1 7.6

2000 106988 66.6 21.8 3.4 8.2

2001 120900 68.6 19.4 3.3 8.7

2002 138369 71.2 17.3 3.1 8.4

2003 159912 74.5 15.1 2.9 7.5

2004 184600 75.6 13.5 3

7.9

但是采煤、燃煤的生态账单还没有人一笔一笔清楚地计算过。笔者因未占有大量原始数据,无法计算这笔账。这里仅举出一些事例加以说明。

2 以燃煤为主的能源结构的不合理性

2.1 造成严重的环境污染

我国SO[,2]和CO[,2]气体排放量分别居世界第一位和第二位。造成大气严重污染的主因,正是以燃煤为主的能源结构。如我国一些大中工业城市如沈阳、兰州、太原等消耗的能源仍以燃煤为主,冬季污染指数常常高达300以上。燃煤排放的SO[,2]是造成酸雨的主要原因。环境破坏进一步导致一系列灾难,仅以酸雨为例,酸雨使土壤营养素透过率增加,养分流失,土壤肥力下降,土地贫瘠化。此外,酸雨会直接危害农作物的生长和发育;被酸雨伤害的树木,木材产量大幅度降低;酸雨还使湖泊、河流酸化,影响水生生物繁殖,危害人体健康。据估算,目前我国受酸雨污染的农田超过4千万亩,每年损失达数十亿元[2~4]。

下井挖煤的矿工是煤炭粉尘污染的直接受害者,煤矿工人的职业病主要是煤矽肺病,这种病使得他们在井下作业大约十年,就丧失了重体力劳动能力,终身命运凄惨。

2.2 生态破坏严重

长期采煤引发大量煤矿坍塌、大面积植被损坏,甚至产生地质变迁。仅2005年1年,全世界发生重大煤矿事故14起。其中,我国占了11起,死亡584人,直接经济损失2500万元[5]。此外,多年来煤矿所采原煤大量堆放在矿区, 致使矿区植被破坏严重。虽然近年来采取了一些科技手段,将煤矸石和矿渣加工成建筑材料出售,但造成的生态破坏仍不容忽视。

煤是不可再生性自然资源,而我国经济建设所需要的能源总量越来越大。如果按现在的利用率使用煤,到下世纪中叶,我国就再也没有煤可用了。

2.3 能耗高

我国的火电厂在燃煤发电过程中热能电能转换率低(基本不到30%),近年来许多热电厂把发电过程中的余热用于冬季居民取暖。但尽管如此,能耗依然高,热能利用率只有70%。不仅燃煤发电、取暖能耗大,我国的燃油能耗也常年居高不下,耗能过程中排放的各种污染物严重污染了生态环境。例如,城市中的汽车尾气是导致我国儿童铅超标的主要原因之一。

由于过度使用,除煤以外,我国现有探明储量的石油已减少为24亿吨,天然气为2.2万亿km[3]。在进口一定数量原油的情况下,我国油气资源最终可采储量只能维持30年的消费。

以上事例足以说明,采煤、燃煤的实际成本(经济成本与生态成本之和)远大于其经济成本,采煤、燃煤的生态经济效益很低,以燃煤为主的能源结构极不合理。

2.4 以燃煤为主的能源结构妨碍资源节约型、环境友好型社会的构建

党的十六届五中全会提出,要大力发展循环经济,加快建设资源节约型、环境友好型社会,形成节约型经济增长方式及健康文明、节约资源的消费模式。

在一定条件下,发展就是燃烧。烧掉的是资源,留下的是污染,产生的是GDP,而原因就是不科学的发展。我们现在要求的科学发展,是要实现消耗的资源越少越好,产生的污染越少越好,最好是零排放。按照这个观点来理解,前者就是资源节约,后者就是环境友好。发展循环经济,应充分利用不可再生性自然资源中的可更新性资源,应使强制措施与激励机制并重,利用高科技手段,降低不可再生性自然资源利用过程中的物质消耗。

我们过去过分重视经济成本,而忽略了生态成本。采煤导致下井工人身体严重摧残;矿难事故频发,常常引发矿井塌陷。鉴于上述原因,经国务院批准,有关方面建立了煤矿整顿关闭工作部际联席会议制度。为落实十六届五中全会提出的“安全第一、预防为主、综合治理”的生产方针,截至2006年1月3日,全国累计停产整顿的煤矿矿井达到12990个。

采煤是一种生态危险产业,过去我国各类煤矿生产都造成过规模不同、损失不等的生态破坏,即使强化生产管理、安全生产,今后煤矿开采的生态经济风险仍然极大。燃煤为主的能源结构如果再继续下去,会妨碍建设资源节约型、环境友好型社会目标的实现,为此,建议有关部门趁此机会,坚决长期关闭一批风险大、生态不安全、质量不高的煤矿。据悉,山西省今年将关闭2/3的小煤矿。

3 改变以燃煤为主的能源结构的对策

3.1 加大可再生能源的利用力度

太阳能和风能是取之不尽、用之不竭的能源。我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力巨大,太阳能理论储量达到每年1.7万亿吨标准煤。我国大多数地区年平均日辐射量在每平方米1.4千瓦时以上,其中西藏地区日辐射量最高达每平方米7千瓦时。整体而言,我国与同纬度的其他国家相比,日辐射量与美国相近,比欧洲、日本优越得多。

目前,我国的太阳能热水器不仅产销量居世界第一,而且在产品质量、集热技术上已达到国际先进水平。但由于人们认识上的欠缺以及管道漏水等技术未过关的原因,许多可利用太阳能热水器的地方并未开发使用,因此我国的太阳能热水器出口量大而内供量小。尽管我国近年来太阳能和风能的利用有了可喜的进展,但截至2004年底,我国太阳能、风能的消费量少到不值得《中国统计年鉴》在能源消费总量及构成表中单列。然而,国际上的情况是,澳大利亚目前有70%电力是利用可再生能源产生的,欧洲禁止民用燃煤,采暖产品主要以油、天然气、木材以及生物质压块为燃料,其中芬兰利用太阳能解决了居民全年75%的耗能需要。

同煤电、水电相比,目前风能、太阳能开发利用的最大制约因素是经济成本偏高。专家认为,只要国家大力支持,政府部门在立项、提供专项资助经费以及税收等方面予以支持,相关企业完全有能力在4年左右将太阳能发电成本降到0.6元/度左右[6]。2004年,我国火力发电的经济成本为0.38元/度, 但考虑到采煤所导致生态破坏、煤矿工人身体伤残以及燃煤造成环境污染,这些高昂的生态成本使得火力发电的实际成本(包括经济成本和生态成本)大大提高,应该在0.5元/度以上。国内外的实践证明,太阳能发电的经济成本随着太阳能发电技术的不断提高而逐年降低。此外,我们可以借鉴国外垃圾发电、潮汐发电等可再生能源的利用技术。据专家预测,今后20~30年内,全球能源结构必将发生根本性的变化,到本世纪50年代,新能源与可再生能源将在整个能源构成中占到50%以上[6]。为了与发达国家同步,加快风能、太阳能等可再生能源的开发利用,国家应在财政、税收、补贴等方面给予更大的政策倾斜。

3.2 寻求新能源

我国正在实施嫦娥奔月计划,自行研制的宇宙飞船有望在2020年以前登上月球,届时可以从月球上采集核电燃料。此外,工程院院士刘广志提出了勘探开发非生物源油气的设想;几十年前就有人提出向海洋要能源的设想。当然,这些设想能否实现,还要估算生态经济成本,根据生态经济效益来确定。

3.3 提高不可再生性自然资源的利用率

要提高不可再生性自然资源的利用率,就要发展循环经济,降低物耗、降低能耗。有关方面应保证煤炭科技投入,加大攻关力度,尽快回收在采煤过程中释放出来的可燃气体,提高煤炭利用率,降低风险发生的概率和风险程度。

国家“十一五”规划草案中明确提出,到“十一五”末,单位GDP 能耗要下降20%左右。国家发展改革委员会副主任姜伟新在今年3 月举行的两会期间提出的主要措施办法是:第一,通过调整产业结构实现节能。尽快淘汰那些耗能高、污染大、技术水平低的行业、企业及其生产能力,限制其新的生产能力的增长。第二,通过提高技术水平实现节能。要用高新技术和先进适用技术改造传统产业。第三,通过完善价格和财税体制机制实现节能。据报载,国家已决定将今年的电煤价格上涨10%。第四,通过加强管理实现节能。国家正在组织实施十大重点节能工程,对那些浪费能源、违法违规的单位、企业和个人,都要检查、监督,甚至要追究其责任。这些措施能否产生预期效果,关键在于落实。

3.4 普及生态学教育

在生态教育方面,我国与许多国家相比差距很大[7]。俄罗斯的中学和中等专业学校教材《生态学原理》中说:“现代生态学是探索生命稳定性的科学基础,是合理利用自然财富的科学基础,是人类在地球上持续生存的科学基础,是人类社会与自然界文明相互关系的科学基础。”生态学指明了人与大自然和睦相处的原理、方法、途径。现代生态学是可持续发展的理论基础和实践依据。如何节约、保护、合理利用自然资源?这是生态学及其与其他学科交叉的边缘学科研究的对象。合理利用自然资源有一定的生态规律可循。要想恢复或者修复被破坏的生态系统,保护生物多样性,净化被污染的生态环境,要遵循生态规律,促进生物地理化学良性循环。要使全体国民认识到,脱离生态学原理,就不能正确处理人与大自然的关系,就不会考虑生态环境的承受能力,就会不顾高能耗、高物耗的巨大浪费以及高污染带来的严重后果。

通过生态学教育,普及生态学知识,可以使国人树立正确的生态观,提高环保意识,缩小生态经济危险损害的范围,减少天灾人祸发生的频率,降低生态经济损失发生的强度。尤其是经济工作者,只有懂得生态经济学原理,才有可能高瞻远瞩,增强社会可持续发展的能力。

3.5 与俄罗斯共同开发利用自然资源的必要性

近年来,我国不断加强同俄罗斯的合作。俄罗斯地大、物博、人少,国土面积1707万km[2],人口1.45亿人,平均8.5人/km[2]。而我国面积960万km[2],人口13亿人,平均135.5人/km[2]。俄罗斯自然资源丰富,许多自然资源尚未开发,广袤的俄罗斯国土上有大片的原始森林。离我国北部地区较近的西伯利亚和远东地区是许多自然资源尚未开发的处女地,矿产资源丰富,富含煤、石墨、石油、天然气、地热、各种盐类、黑色金属及有色金属(特别是许多稀有金属)。俄罗斯的这些长处正是我们的短处,然而我们也有自己的优势:我国劳动力多而俄罗斯劳动力少。由于劳动力少,俄罗斯许多生物资源因缺乏管理而自生自灭,未能用来创造价值。他们想合理利用可再生性资源而不致白白浪费,却力不从心,这是俄罗斯的劣势。因此,两国具有很强的互补性。两国之间加强合作,是互利的行为,可以实现双赢。我国应增加俄罗斯能源的进口,深入开展在资源领域的合作,共同开发未开垦的处女地,这将给两国人民带来实实在在的好处。

3.6 生态保险是生态经济风险管理的有效方法之一

生态保险[3] 是指被保险人在生产、经营过程中,因为意外的或非故意的生态经济风险造成生态破坏或环境污染,依法应承担赔偿生态系统修复、环境污染治理或第三者损失责任为标的责任保险。

生态保险是生态经济风险管理的有效方法之一。随着社会的进步,诚信经济的发展,市场经济逐渐成熟,党和国家对煤炭、核电、水电等产业管理水平的提高,国外行之有效的各种责任保险应该更多地引入能源产业,特别是公众责任保险、雇主责任保险、环境污染责任保险、生态破坏责任保险以及科技工程保险。

4 我国未来的能源结构

综上所述,我国以燃煤为主的能源结构必须改变。在今年的两会上,全国人大代表黄鸣提出“加快沙漠太阳能热发电研究和建设”的建议。他指出:“利用目前世界上已有的太阳能热发电技术,我国西部约6.7万km[2]的地域面积就可产生满足全国10亿吨标准煤的能源需求。”据此可简单推算出,如果我国的沙漠太阳能热发电充分利用起来的话,即使我国社会、经济、民用、科技发展需煤量超过30亿吨标准煤/年,仅太阳能热发电就可满足。因此可以设想,到2040年我国的能源结构应该是:煤炭占20%,可再生能源(包括太阳能、风能、水电、潮汐、垃圾、生物质能等)占60%以上(其中水电占10%左右),石油和天然气在10%以下,核能和其他新能源占8%~10%。

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