我国能源安全基本状况分析_煤炭论文

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中图分类号:F062.1;P967

1 能源保障的基本目标

能源是现代文明的基础,能源保障对世界任何国家的生存与发展都具有决定性作用。国家能源保障目标主要由两个部分组成:第一,能源供应的稳定性,指满足国家人口发展正常需求的能源供应保障的稳定程度;第二,能源使用的安全性,指能源消费及使用不应对人类自身的生存与发展环境构成任何威胁。能源供应保障是国家能源安全的基本目标所在,能源使用的安全则是国家能源安全更高目标的追求。换言之,前者主要是个“量”的概念,其功能主要体现在能源生产与运输方面,通常为后者的发育提供了必要的物质基础来源。后者则是个“质”的概念,其功能主要体现在能源消费与使用方面,通常为前者的发展提供着不断创新的动力。具体来说,能源保障主要由能源资源基础、生产与消费、运输及其使用对环境的破坏程度等因素所决定[1,2],在此基础上形成了地区与地区之间或国家与国家之间错综复杂的能源经济、政治、军事图景。

2 中国能源保障的资源基础

2.1 资源优势

中国能源资源品种齐全,且总量可观。到目前为止已发现煤炭、石油、天然气和铀等所有燃料矿产和丰富水能资源,能源矿产探明可采储量(不包括铀)约占世界总储量的11%,居世界第三,水能资源则居世界第一。若以单位国土面积的拥有量计算,每平方千米的能源矿产资源高出世界陆地平均水平约60%,是世界能源矿产资源丰度较高的国家之一[3]。

2.2 资源劣势

(1)人均拥有量少、结构落后。尽管中国能源资源丰度较高,但以人口平均值计算拥有的数量却很有限,只有230t左右,相当于世界平均水平的51%;中国矿物燃料资源中的现代能源矿种—石油和天然气所占比重仅为2.3%,而世界能源资源的平均水平却高达21%,显然中国能源禀赋无法支撑化石能源为主导的能源利用模式。2004年第三次全国石油、天然气资源评估表明,石油资源总的来说不乐观,可采储量约为67亿t,可采资源探明率约为44.7%,石油产量预计在2010~2020年间仅能维持1.8亿t/a的水平。天然气资源情况比较乐观,天然气资源量达47万亿m[3],可采储量预测可达14万亿m[3],虽不及前苏联(107.24万亿m[3])、美国(40.43万亿m[3])、伊朗(35.37万亿m[3]),但与加拿大(13.75万亿m[3])、沙特阿拉伯(13.73万亿m[3])基本相当[4]。

(2)空间分布不均。中国能源资源空间分布具有明显的区域化特征,矿物能源资源的80%左右分布在北方,而人口稠密的华东、华中和华南仅占有全国能源资源总量的20%。油气主要集中在东北和西北,2004年石油基础储量为24.9亿t,其中海域储量占总量的11.7%,近90%石油储量分布在陆地。各省分布很不均匀,石油储量超亿t的黑龙江、新疆、山东、河北、辽宁、吉林、陕西七省占全国总量的75.7%,其中黑龙江、新疆、山东三省储量占全国总量的51%。天然气基础储量为25292.55亿m[3],新疆、陕西、内蒙古、四川、青海五省占全国75.2%,其中新疆储量占全国第一位为5675.35亿m[3],占全国的22.4%。煤炭主要集中在华北地区,煤炭基础储量为3373.4亿t,主要分布于山西、内蒙古、陕西、云南、贵州,五省占全国70.3%,其中山西占全国第一位为1040亿t,占全国的30.8%(图1)。水力资源相对集中在西南地区,主要富集于金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、乌江、长江上游、南盘江红水河、黄河上游、湘西、闽浙赣、东北、黄河北干流以及怒江等水电基地,四川、西藏和云南是全国水力资源技术可开发量最丰富的三省(区)。

3 中国能源生产与消费

3.1 能源生产与消费概况

能源生产与消费是能源保障问题的基本出发点。2004年中国一次能源生产总量为18.4亿t标准煤,消费总量为19.7亿t标准煤。一次能源生产中,煤炭比重高达76%,石油、天然气及水电三者仅占24%;一次能源消费中,煤炭比重最高近70%,石油、天然气及水电三者仅占30%。煤炭、天然气、水电以国内供应为主,因此三者的生产结构与消费结构基本相似,石油对外依存度较高,其消费在一次能源消费中的比重高于其在一次能源生产中的比重。能源消费主要集中在工业行业和生活消费,分别占70%和11%。煤炭90%以上都集中在工业行业,电力70%在工业,10%在生活消费。石油消费也是主要集中在工业行业,但是在工业行业消费的比重远低于煤炭和电力,占总量的50%,而在交通运输、仓储和邮政业所占比重高达26%,远高于煤炭和电力的比重(表1)。

图1 2004年中国能源资源储量分布

Fig.1 Distribution of China's energy resource in 2004

(资料来源:中国统计年鉴2005)

表1 2003年中国不同行业能源消费差异

Tab.1 China's energy consumption by industry in 2003

占能源消费

占煤炭消费

占石油消费

占电力消费

总量比重(%) 总量比重(%) 总量比重(%) 总量比重(%)

1.农、林、牧、渔、水利业 3.9 1.0 6.1 4.0

2.工业70.0 92.0 50.0 73.0

3.建筑业 1.0 0.4 1.6 1.0

4.交通运输、仓储和邮政业 7.5 0.7 26.1 2.1

5.批发、零售业和住宿、餐饮业 2.4 0.5 2.5 3.3

6.其他4.0 0.5 7.1 4.8

7.生活消费11.3 5.0 6.0 11.8

(资料来源:中国统计年鉴2005)

3.2 能源生产与消费的地区差异

中国能源生产与消费的地区差异主要表现在三方面:首先,能源生产地区差异很大;其次,能源消费同样存在很大的地区差异;第三,能源生产空间与消费空间高度分离。能源生产的集中程度远高于能源消费的集中程度,前六位的能源生产省份占总量的57.5%,前十二位集中了全国80%的生产量;消费集中度相对要低得多,前六位的能源消费省份占总量的38.3%,前十二位集中了全国60%多的消费量。山西、山东、黑龙江、内蒙古、河南、陕西是目前我国重要的能源生产基地,集中分布于北方地区。河北、广东、山东、辽宁、江苏、山西是中国重要的能源消费中心,主要分布在沿海地区(图2)。能源生产中心与消费中心高度分离的特点是我国能源保障的重要现实基础,要想实现我国能源产消的地区平衡,必然需要建立庞大的能源运输系统。

图2 2003年中国各省能源生产与消费

Fig.2 China's energy production and consumption by province in 2003

(资料来源:2004中国能源统计年鉴)

4 中国能源运输

4.1 煤炭运输

4.1.1 煤炭运输主要特点

能源运输是能源供应链的重要环节。中国能源消费以煤炭为主,而煤炭生产基地远离消费基地,煤炭运输成了能源运输最主要部分。多年发展使我国形成了铁路、公路、海运和水运多种运输方式并存的煤炭运输格局,其中铁路是主要手段,水运和公路是重要补充。省际煤炭运输方式主要有三种:(1)煤炭产区→(铁路)→沿海港口→(海运)→沿海消费区;(2)煤炭产区→(铁路)→长江港口→(水运)→沿江消费区;(3)煤炭产区→(铁路直达)→煤炭消费区。煤炭生产与消费空间结构特点使中国形成了西煤东运、北煤南运的基本格局,不仅运量大,而且运距长。西煤东运主要由南北两通道承担:①北通道,包括大同—秦皇岛、神木—黄骅港铁路;②南通道,包括太原—德州、长治—济南—青岛、侯马—月山—新乡—兖州—日照等铁路。北煤南运包括哈尔滨—沈阳—大连—上海—广州线(含铁路和海运)、天津—济南—徐州—南京—上海线(含铁路和运河运输)、大同—太原—焦作—枝城—柳州—湛江线、包头—西安—安康—成都线[5]。

4.1.2 煤炭铁路运输

铁路运输是煤炭长距离运输的最主要方式,2004年中国煤炭铁路货运量为99210万t,其中省际间煤炭调出总量为64199万t,占总量的65%。山西、内蒙古、河南是三大重要调出省,占调出总量的66%;河北、山东、江苏、辽宁、湖北为主要输入省,占总量的71%(表2)。其中山西煤炭调出量居全国之最,2004年高达31229万t,约占全国总量一半,供应范围几乎遍及全国并出口,其中河北、山东、天津、江苏、北京、辽宁六省占90%。

表2 2004年中国铁路地区煤炭交流

Tab.2 China's coal transportation by railway in 2004

调出省(区)调出量(10[4]t) 主要供应省(市、区)

山西 31229

河北、山东、天津、江苏、北京、辽宁(6省占90%)

内蒙古5525辽宁、天津、黑龙江、吉林、河北(83%)

河南 5432湖北、江苏、山东、江西、安徽(占83%)

河北 3563天津、北京(81%)

黑龙江3473辽宁、吉林(99%)

贵州 2295广西(64%)

安徽 2178江苏(55%)

陕西 2162湖北、江苏、山东、河南(83%)

山东 2006江苏、浙江(74%)

全国总量 64199

河北、山东、江苏、辽宁、湖北(共占71%)

(资料来源:中国交通年鉴2005)

4.1.3 煤炭水路运输

中国煤炭水运通道主要有北方海港到华东和华南的海运通道、长江干流和京杭运河等内河通道,以海运为主,北方装煤港装煤能力约为2.5亿t,南方卸煤港卸煤能力超过2.5亿t。全国主要港口煤炭发送量中,北方五港秦皇岛、天津、日照、青岛、黄骅港占73%,沿海其它港口占18%,长江五港占6%,大运河占9%。2004年全国煤炭的吞吐量为5.7亿t,占中国沿海主要港口吞吐量的23.21%,是沿海主要港口货物运输的主导产品之一。

4.2 石油和天然气运输

4.2.1 石油和天然气运输特点

2004年中国原油产量为1.75亿t,原油进口1.23亿t,主要从沙特阿拉伯、阿曼、安哥拉、伊朗、俄罗斯、苏丹、越南、也门共和国、刚果(布)、赤道几内亚等十国进口,占中国原油进口的80%,成品油进口3788万t。石油运输形成了铁路、水运和管道共存的局面,大部分由铁路和水运承担,国外进口以水运为主。2004年铁路完成11944万t石油运量,沿海主要港口石油吞吐量35051万t,管道运输21970.1万t。天然气仍处于发展的初步阶段,占能源生产与消费的比重还很低,利用的范围还不广,供应还仅局限于国内市场,目前主要依靠管道运输完成。广东大鹏液化天然气项目是我国第一个向国外(澳大利亚)进口天然气的项目,2006年5月开始向深圳供应液化天然气,今后我国天然气运输结构将逐渐走向多元化。

4.2.2 石油和天然气管道运输

尽管我国管道运输发展水平还不高,但它是石油和天然气运输的重要方式。我国2004年输油(气)管道长度和运输量总长度为3.8万km,其中输油管1.7万km,输气管2.1万km,输油管中以原油为主占80%以上。全国输油(气)能力5.5亿t,实际输油(气)为2.5亿t,管线的利用率不到50%。全国输油(气)周转量为815亿t-km,以输油为主占85%,天然气仅为15%(表3)。

我国油气管线经过多年建设与发展已经形成了一定的规模,从管线相互联系及其分布位置来看大体可以分为:东北、京津冀、黄淮、长江中下游、四川盆地、西部地区(新疆、青海、甘肃、陕西)、广东及西南地区。原油管线主要有新疆区内、新疆到甘肃及哈萨克斯坦到新疆管线,东北管线主要指大庆至铁岭再到大连和秦皇岛管线、山东省内及山东至江苏管线等;成品油管线主要有新疆—甘肃、青海—西藏、广东—贵州—云南、珠江三角洲管线等;天然气管线主要有西气东输线(年输120亿m[3])、陕京线(30亿m[3])、陕京二线(120亿m[3])、陕京二线与西气东输联络线(90亿m[3])、崖港线(30亿m[3])、忠武线(30亿m[3])、西南管网(100亿m[3])、涩宁线(20亿m[3])等。

未来20年是我国油气管道工业发展的重要机遇期,尤其是天然气管道运输。我国天然气陆上产区主要集中在塔里木、四川、陕甘宁、准噶尔、柴达木等高原边远地区,海上产区主要集中在南海、东海、渤海等海域,而下游用户主要在中部和东部,生产中心与消费中心高度分离,运输距离很长。而且,我国沿海很多省份都在规划建设液化天然气接收站(表4),一期工程合计年产能力5200万t/a,这些工程的实现,必将大大推动天然气管道运输的发展。

表4 我国拟建和在建LNG接收站一期工程(万t/a)

Tab.4 The LNG receiving station under construction or planned to construct in China

(ten thousand tons per year)

地点产能 投产时间 地点 产能 投产时间

广东省深圳市540

2006年浙江省温州市 300

2008年

福建省莆田市260

2007年江苏省连云市 350

2009年

浙江省宁波市300

2008年山东省青岛市 300

2007年

上海市 300

2008年天津市600

2009年

广东省汕头市250

2008年江苏省如东县 350

2009年

河北省秦皇岛市 200

2010年唐山市曹妃甸 600

2008年

江苏省盐城市350

2009年辽宁省大连市 300

2009年

海南省八所港200

2009年合计 5200 -

(资料来源:中国化工信息网http://www.cheminfo.gov.cn/)

4.3 中国电力输送

目前,中国已形成了华北、西北、东北、华中、华东、南方六大跨区电网,基本形成了“西电东送,南北互供,全国联网”的电力格局。其中西电东送是我国最重要的远距离电力输送通道,有北、中、南三大通道(图3):北通道位于华北、西北电网内,主要是开发山西、蒙西煤电基地,建设大型坑口火电站及相关线路,直送华北电网负荷中心的京津唐电网,远景将对陕北、宁夏煤电基地和黄河上游水电的开发建设而逐步加强;中通道位于华东、华中电网内,主要开发长江流域,通过葛洲坝至上海和龙泉至政平的两条直流输电通道,以及川渝至湖北的川电东送通道,将葛洲坝、三峡和华中电网(四川、湖北、湖南)等富裕的电力直送到华东电网,远景通过开发金沙江和四川水电,建设向家坝、溪洛渡等大型水电站及送出线路而逐步加强;南通道位于南方电网内,指将贵州的火电、云贵地区和广西的水电送至珠江三角洲地区[6]。

图3 中国电网及西电东送通道图

Fig.3 China's electric network and west-east power transmission route

5 中国能源生产与使用安全

5.1 能源生产与生态环境

能源生产为国民经济发展提供了重要物质基础,同时也对生态环境造成了巨大影响。中国能源生产的生态影响突出表现在煤炭开采过程中的生态影响与水电站建设过程中的生态影响两方面。地表塌陷和地下水资源破坏是煤炭开采过程中的主要生态影响,据不完全统计,中国因煤炭开采引起的地表塌陷面积大于45万hm[2],平均每开采1万t煤引起的地表塌陷为0.2hm[2]。煤炭开采过程还会破坏地下水径流,大量排除地下水,《山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价》表明,山西每挖1t煤损耗2.48t水资源。从1949年到2004年,山西共挖煤约77亿t,损失水资源达191亿t。山西每年挖5亿多t煤,使12亿m[3]的水资源遭到破坏,这相当于山西省整个引黄河水入晋工程的总引水量。据统计,山西采煤对水资源的破坏面积已达20352km[2],占全省总面积的13%。水电站的建设所产生环境问题主要表现在它对泥沙、河道、大气、水体变化、鱼类和生物物种、文物和景观造成巨大影响和大规模水库移民,如三峡工程蓄水位为175m时,淹没耕地面积数量达299.97km[2],工程移民高达120万人[7]。

能源生产对环境的破坏已经受到了高度重视,以水电建设为例,2003年以来西南水电之争使高层决策更加全面考虑水电开发的利弊,十一五规划中水电发展战略从以前的“积极发展水电”改为“在保护生态基础上有序开发水电”。

5.2 能源消费与生态环境

中国80%原煤直接燃烧,而煤炭利用技术水平和装备能力不高,难以适应环境保护的要求,由此造成了严重的环境污染,大部分的大气污染和相当一部分的水污染都直接或间接来自于煤炭的燃烧和加工。2004年全国二氧化硫排放量2255万t,烟尘排放量为1095万t,其中有近90%以上的二氧化硫和70%以上的烟尘是燃煤造成的[8]。我国能源消费的最大污染表现在二氧化碳排放,我国二氧化碳的排放量在2002年高达9.53亿t,仅次于美国。其中以燃煤排放占到总量的80.1%,远高于世界平均水平(表5),二氧化碳的大量排放已经对全球气温变暖产生了重要影响。

能源使用的安全性已得到政府的高度重视,十一五规划对资源环境规定了几项约束性指标如单位国内生产总值能源消耗十一五期间降低20%、主要污染物排放总量减少10%(主要污染物指二氧化硫和化学需氧量)、工业固体废物综合利用率提高4.2%、综合利用率提高到60%[9],这些指标的实现将提高我国能源使用的安全性。

6 结论

综上所述,中国近年来的能源保障重点集中在能源供应保障层面上。我国能源资源品种齐全、总量可观、人均拥有量少、结构落后且空间分布不均,能源生产与消费空间高度分离,立足于这样的现实我国建立起了庞大的能源保障体系,煤炭、石油已经形成了铁路、公路、水路、管道等多种运输方式并存的格局,其中铁路占最重要的地位;天然气以管道运输为主,电力市场已经形成了区域和跨区域的电力市场格局。但是,我国能源供应保障体系还无法满足快速经济发展对能源的需求,能源“四荒”(煤荒、电荒、油荒、气荒)的出现凸显了能源供应保障的不足与压力。对能源使用安全尽管已经引起了高度重视,但由于现实经济的压力和认识上的不足采取的实质性措施很少,能源生产与消费给生态环境造成了巨大的破坏。

未来我国应该立足于能源保障基本形势,站在世界能源市场全局角度,从供应稳定性与使用安全性两方面出发,构建我国能源保障体系[10],努力实现十一五规划提出的“坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展,优化生产和消费结构,构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系”的能源发展目标。

收稿日期:2006—04;修订日期:2006—08.

基金项目:国家自然科学基金重点项目《中国城市化进程的资源环境基础研究》(编号:40535026)。

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我国能源安全基本状况分析_煤炭论文
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