我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考

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1、我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考嚴(yán)陸光**中國(guó)科學(xué)院院士。（中國(guó)科學(xué)院電工研究所）為滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的緊迫需求，近年來我國(guó)已擬定了至2020年的能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要并進(jìn)行了相應(yīng)的部署。按照中央提出的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，還有一些涉及能源可持續(xù)發(fā)展的重大問題需進(jìn)一步研究明確。近一年多來，我參加了有關(guān)研究和討論，包括國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)委托中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)工程院的咨詢項(xiàng)目（“十一五國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)先進(jìn)能源領(lǐng)域發(fā)展重點(diǎn)咨詢研究”）、中國(guó)科學(xué)院學(xué)部咨詢?cè)u(píng)議項(xiàng)目（“我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展若干重大問題研究”）、中美兩國(guó)科學(xué)院與工程院（兩國(guó)四院）合作研究項(xiàng)目（“城市

2、化-能源-清潔空氣”）、國(guó)際科學(xué)院委員會(huì)能源研究項(xiàng)目（“向可持續(xù)能源系統(tǒng)過渡”）。本文介紹上述研究形成的有關(guān)戰(zhàn)略，并提出一些個(gè)人意見。一、對(duì)我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的基本估計(jì)表1列出了我國(guó)能源發(fā)展的現(xiàn)狀與預(yù)測(cè)[1]，包括一次能源、石油與電力三個(gè)方面。總體上看，我國(guó)當(dāng)前總能耗約為1噸標(biāo)煤/人年，發(fā)電裝機(jī)容量約為0.3千瓦/人，2020年將增長(zhǎng)至約2噸標(biāo)煤和0.7千瓦，2050年將達(dá)約3噸標(biāo)煤和1.5千瓦。根據(jù)這個(gè)有較大共識(shí)的預(yù)測(cè)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)能源發(fā)展有以下主要特點(diǎn)。煤炭在21世紀(jì)上半葉仍為最主要的一次能源，但在能源結(jié)構(gòu)中的份額將逐漸下降，由2003年67%降至20

3、50的約40%。2003年我國(guó)煤炭總產(chǎn)量為16.7億噸，近年仍在快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)約25億噸，2020年后將穩(wěn)定在30億噸左右，新增煤炭絕大部份用于發(fā)電。因此，煤電中提高效率與降低污染，實(shí)現(xiàn)高效、低污染燃煤發(fā)電技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用，將是很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的能源科技重點(diǎn)。保障石油供應(yīng)是能源安全的關(guān)鍵。解決保障石油供應(yīng)問題，要從“開源”、“節(jié)流”兩方面進(jìn)行努力。2003年我國(guó)石油進(jìn)口量已達(dá)0.9億噸，占全國(guó)總耗油量的35%，預(yù)期2020年將達(dá)2.7億噸（60%），2050年將達(dá)6.2億噸（78%）。而世界石油產(chǎn)量將在2035年左右達(dá)到峰值，供需矛盾將更

4、加突出。因此，我國(guó)必須大力開源，包括石油資源的勘探開發(fā)和推進(jìn)補(bǔ)充和替代能源的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。在“節(jié)流”方面，9交通運(yùn)輸是石油消耗的大戶，我國(guó)交通用油2000年為0.55億噸，占全國(guó)總油耗的25%；預(yù)期2020年將增至2.56億噸。如果能減緩交通耗油增長(zhǎng)，將對(duì)保障石油供應(yīng)有重要作用。。從可持續(xù)發(fā)展看，人類化石能源終將耗竭，有關(guān)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程已經(jīng)開始。作為未來主要能源，只能依賴于可再生能源和受控核聚變能。在21世紀(jì)上半葉，預(yù)計(jì)受控核聚變還難于成為可用的能源。而可再生能源的水力發(fā)電和非商品的生物質(zhì)能，已得到大規(guī)模應(yīng)用，太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)?、潮汐能的離網(wǎng)發(fā)電

5、已初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，多種聯(lián)網(wǎng)電站正在蓬勃發(fā)展，大規(guī)模發(fā)展的工作正在醞釀。因此，要高度重視大規(guī)?？稍偕茉椿嘏c技術(shù)的研究與發(fā)展，盡快部署有關(guān)工作，特別是應(yīng)重視速生能源植物與太陽能制氫的研究。我國(guó)能源發(fā)展還有一些重大戰(zhàn)略問題，如提高能源利用效率，大力節(jié)能；發(fā)展水電與核電；探索天然氣水合物的發(fā)展與應(yīng)用等。由于各方面已有大量討論，形成了一些共識(shí)，本文不做討論。以下就7個(gè)問題談?wù)効捶?。?我國(guó)能源發(fā)展預(yù)測(cè)時(shí)間200320202050一次能源總能耗108tce16.829~50煤%67.1~55~40石油%22.7~22.0~23.0天然氣%2.8~8.0~12.0水電+

6、核電%7.4~8.0~10.0可再生%/~7.0~15.0石油耗量（億噸/%）2.64.5/100~8.0/100進(jìn)口量（億噸/%）0.9/352.7/60~6.2/78交通用油（億噸%）~0.7/272.56/57~5.0/62電力總裝機(jī)（億千瓦/%）3.9/1009.5/10024/100煤電（億千瓦/%）2.9/745.9/629.6/40氣電（億千瓦/%）/0.55/61.2/5水電（億千瓦/%）0.95/242.45/263.6/15核電（億千瓦/%）0.06/1.60.36/3.72.4/10可再生（億千瓦/%）/0.22/2.37.2/30二、高

7、效低污染的燃煤發(fā)電燃煤發(fā)電的傳統(tǒng)方式是蒸汽發(fā)電，即在鍋爐中燃煤產(chǎn)生蒸汽，蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其發(fā)展一直沿著提高蒸汽溫度與壓力以提高電廠效率和降低供電煤耗，增大單機(jī)組容量以改善其經(jīng)濟(jì)性能的方向前進(jìn)（表2）；9與此同時(shí)，采用多種除塵、脫硫、脫硝措施來降低污染。表2燃煤蒸汽機(jī)組的效率與煤耗機(jī)組類型蒸汽壓力(ata)蒸汽溫度(℃)電廠效率(%)供電煤耗(克標(biāo)煤/度)1．中壓機(jī)組35435274602．高壓機(jī)組90510333903．超高壓機(jī)組130535353604．亞臨界機(jī)組170540383245．超臨界機(jī)組255567413006．高溫超臨界機(jī)組250

8、600442787．超超臨界機(jī)組300