《发展新能源》
——中国能源现状与对策
目录：
一、 能源现状
1.1中国能源现状
1.2新能源发展原因
二、 节能途径
2.1低温余热利用
2.2 热能的高效传递与转换
2.3 大力发展循环经济，加强能源再利用
2.4 实施节能战略，提高能源利用效率
2.5 开发可再生能源，调整能源消费结构
2.5.1 风能
2.5.2 生物质能
三、 结束语
一、 中国能源现状
1.1中国能源现状
我国是世界上能源结构以煤为主的国家之一，也是世界上最大的煤炭消费国。我国能源资源“高增长、高消耗、高污染”，使我们正面临严峻的能源形势。
近10年来，我国石油消费增长率达到7％，而同期石油产量年增长速度仅为1.8％，石油供应形势十分严峻。2003年我国进口原油9112万吨，对外依存度达35％。今年原油进口量将突破1亿吨，面对50％的进口石油，我国石油安全形势令人担忧。
我国煤炭资源总藏量位居世界第一，可?储量2406亿吨，位居世界第二。煤炭约占我国化石能源的95％和储量约90％。尽管我国煤炭资源丰富，但形势不容乐观。一是煤炭资源勘探程度低，己查明资源中精查和详查资源只有42％，煤炭供给能力不足。二是经济可采储量少，人均占有量仅145t，低于世界平均水平。三是煤炭资源利用率低，资源浪费严重。全国煤炭回采率仅30％，小型煤矿回采率仅15～20％，与国外85％的先进水平相比相差甚远。四是我国煤炭超过60％的产量用于发电，即世界每使用3t煤，其中就有1t是在中国烧掉的。而燃煤造成了环境的严重污染，目前我国二氧化硫排放量位居世界第一，二氧化碳、氧化亚氮等温室气体的排放量位居世界第二。五是煤炭生产安全隐患多，事故频繁发生。
1.2新能源发展的原因
必须清醒地看到，我国能源资源形势是严峻的。石油、煤作为重要的化石能源，是不可再生的资源，总有一天要消耗殆尽。因此，从我国目前能源生产和能源消费的实际情况出发，积极调整我国能源结构，在合理开发、综合利用和注重节约能源资源的同时，大力开发接替能源（即新能源和可再生能源），是保障我国经济可持续发展的必由之路，也是我国未来能源发展战略的要求。新能源和可再生能源对环境生态不产生或很少产生污染，既是近期急需的补充能源，又是未来能源结构的基础。
世界各国越来越认识到，一个能够持续发展的社会，应该是既能满足社会的需要，又不危及后人前途的社会。因此，节约能源、提高能源利用效率、尽可能多地使用洁净能源替代含碳量高的矿物燃料，坚持走社会、经济、资源、环境协调发展道路，应是我国能源建设所必须遵循的原则。
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，燃煤已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源，从源头上治理污染、改善环境，应是减少环境污染的根本措施。
作为发展中国家，目前我国有3000多万没有电的家庭，主要集中在西部一些边远地区，这些地区大的电网难以到达，却有着丰富的风能、太阳能等可再生能源。因此，开发可再生能源将成为西部大开发能源建设的重点。
同时，我国有9亿多人口生活在农村。农村能源短缺，利用水平低，严重阻碍了农村经济和社会的发展。因此，因地制宜、大力开发利用新能源和可再生能源，有利于促进农村和偏远地区脱贪致富，促使农村经济和生态环境协调发展，对全面实现小康社会具有重
大意义。
能源生产不同于其他工业部门 ,牵涉环节多 ,开 发周期长 ,尤其是新能源的开发利用需更大量的人 力和财力 ,短期内难以成为世界能源的主角 。 因此 , 我国近期能源工业的发展方针是 : 节约与开发并举 , 把节约放在首位 。节能必然涉及到能源利用率 , 尤 其是热能的高效利用 , 故需对热能利用中的一些节 能途径作一简要讨论 。
二、节能途径
2.1低温余热利用
冶金 、 化工及炼油等工业中会产生大量低1 0 0 ℃的低温余热。有效利用这些余热 , 既能减少能源浪费,又能减少环境污染。余热的利用有多种形式，包括直接利用、间接利用和余热制冷 。
现在, 冶金工业中广泛利用烟气来预热入炉空气和燃料，或直接预热钢、钢坯等物料, 都是直接利用余热的例子。间接利用是通过余热锅炉或热交换器生产蒸汽、热水或热空气,供生产工艺或采暖空调使用。
2.2 热能的高效传递与转换
热能不同于其他能量形式的一个重要属性 , 就是热能的品位 。电能 、化学能等是高品位的能量,因为它能方便地转变成其他能量形式; 而热能是低品位的 ,它转变成其他能量需具备一定条件。谈及热能,不能只笼统地讲数量有多少,而必须同时说明是 处在什么水平上的热能。曾有人估算, 如果将全世界的海水温度降低一度, 所释放的热能可供全世界 数
年的用能量 。这种计算是没有实际意义的, 因为这种能量虽数量巨大, 但它是处在环境水平上的热 能,没有什么可用成分。热能的利用必然伴随着传热,
传热量Q的计算公式为 :
Q = F ·K · ( T1 - T2 ) ( 2) 式中
F — — — 传热面积 ;
K — — — 传热系数 ;
T1 , T2 — — — 热源和冷源温度 。
可见 ,传热量与传热面积 ( F ) ,传热系数 ( K) ,和 传热温差 ( T1 - T2 ) 等因素有关 。因为传热过程是 典型的不可逆过程 ,传热温差愈大 ,不可逆损失也就 愈大 ,热能的降阶幅度就愈大 。热能降阶意味着可 用成分的减少 ,这是人们所不希望的。要想降低传 热过程中的不可逆损失,唯一的办法就是想法提高传热系数。传热系数愈大,传递一定热量所需的温差就愈小,不可逆损失也就愈小。依传热形式不同, K 值可以从数十到上千。但只有 K 值趋于无穷大,不可逆损失才能完全消失, 这实际上是不可能的。近几年发展起来的场协同理论从新的角度阐述了流 动换热的机制与控制方法, 并提出了实现强化传热的新途 。
由于传热过程存在不可避免的不可逆损失, 因 此在可能的情况下,能量转换应尽量避免传热环节出现，比如燃料电池能够实现化学能 - 电能的直接 转换 ,而太阳能电池可实现光 - 电转换。日本已有 10 万 k W 级的熔融碳酸盐燃料电池发电站投入使用。
目前,太阳能电池的造价尚嫌昂贵 ,普通太阳能 电池的初投资约10万元/ k W ,而一般
火力发电厂的初投资约为 8 000 ～9 000 元/ k W 。因此,太阳能电池的市场竞争能力还有待提高。
2.3 大力发展循环经济，加强能源再利用
大力发展循环经济，尽可能提高能源利用效率是我国能源实现可持续发展的重要战略之 一。循环经济是对物质闭环流动型经济的简称。它倡导在物质不断循环利用的基础上发展经济， 建立资源－产品－再生资源的新经济模式。发展循环经济要从传统的废弃物处理向资源再生利 用的理念转变。在传统的发展理念中，生产和消费过程中产生的废弃物没有资源的概念，而是无用垃圾，“用毕即丢”成为普遍的消费习惯。大量可以资源化的废弃物没有充分地再生利用，造成了资 源浪费、环境污染。例如我国冶金、化工及炼油等工业中会产生大量低于100℃的低温余热，这些余热过去都是作为废弃物被排放掉，不仅造成能源浪费，还增加了环境污染。如果按照发 展循环经济的要求，确立起废弃物也是资源的理念。那么这些余热就可以通过某种形式而转化 为二次能源，再次利用。目前，余热的利用包括直接利用、间接利用。冶金工业中广泛利用烟 气来预热入炉空气和燃料，或直接预热钢锭、钢坯等物料，都是直接利用余热的例子。间接利 用是通过余热锅炉或热交换器生产蒸汽、热水或热空气，供生产工艺或采暖空调使用。
可见，通过资源再利用理念可以大大提高能源的使用效率，为此，我们必须建立能源废 弃物循环利用产业链，实现生产活动循环化生态化。首先是在企业内部提高循环利用程度，充 分利用生产过程中产生的废渣、废水、余气、余热、余压，进行再利用，作为二次能源或再资 源化。还应看到，一个企业往往由于能源废弃物没有达到一定数量规模，或因成本高、缺乏技 术等，不能对自己所产生的能源废弃物都进行再利用和再资源化，而通过产业链延伸和耦合， 就可以在企业之间建立资源和能源互惠、互利、互补的循环利用，使单个企业无法利用或者无 法充分利用的废弃物集中成为另一家企业的能源，形成能源生态
产业链，真正变废为宝。这种 通过产业链实现能源废弃物循环利用的潜力很大。下一步，可以对一些特色产业集聚地区和工业园区积极开展试点，实行工业园区生态化改造，构建园区内循环型的能量流耦合系统，探索 创建循环型、生态型工业园区。
2.4 实施节能战略，提高能源利用效率
《中华人民共和国节约能源法》中规定：节能，是指加强用能管理，采取技术上可行、 经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪 费，更加有效、合理地利用能源。2003年，我国的能源消耗强度是日本的6.9倍，德国的4.3倍和美国的3.3倍，总体上主 要工业产品的能源消耗强度比国外高30%以上，因此节能潜力巨大。目前，节能途径主要有 结构节能、管理节能和技术节能。结构节能，主要从宏观角度通过经济结构的调整，向节能型工业体系发展。管理节能，主要是加强计量检测，优化能源分配，强化管理维护，实现节能目标。技术节能，是通过新技术、新工艺、新材料、新设备、新器件的开发应用来取得节能效益。
在结构节能方面，努力强化资源高消耗行业的市场准入条件，制止盲目投资和低水平重 复建设，大力发展耗能低或不耗能的高新技术产业，提高高新技术产品在GDP中的比重，从 而降低单位GDP的能源消耗 在管理节能方面，采用适当的经济激励，形成有效的创新能力，关键还在于引入能 源领域的市场化改革，通过竞争降低成本，扩大市场，实现新能源和传统能源的成本竞争，让 市场竞争机制充分发挥其优化配置资源的基础性作用，应对我国未来能源领域里的各种挑战。
在技术节能方面，从目前的情况看，我国存在能源研发投入的严重不足的问题。我国能 源研发的投入经费仅占全国研发总经费的6.43%，急需加大研发经费投入力度，根据最终能源 需求选择国家关键技术，结合各方的力量攻关。
2.5 开发可再生能源，调整能源消费结构
中国煤炭消费比重(66.1%)基本上相当于世界上石油加天然气的消费比重(61.7%)，而我国石油加天然气的比重(26.2%)又 相当于世界平均煤炭的消费比重(25.5%)。 我国能源消费绝大部分依赖石油和煤炭，2004年，我国能源消费中水电为3 280亿kWh， 合1.25亿t标准煤，约占当年能源消费的6.5%，加上太阳能、风能、生物质能等共占当年能 源消费的7.4%，可见，可再生能源所占的比例仍然过小。
目前，可再生能源中发展速度较快主要是水电、生物质能、太阳能和风能，它们也是今 后20年最有发展潜力的可再生能源。 3.3.1 水电 我国水电资源非常丰富，理论蕴藏量为6.76亿kW，技术可开发容量4.93亿kW，经济可 开发容量3.78亿kW。不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，我国都居世界第一 位。但是，与发达国家相比，我国的水力资源开发利用程度并不高。截至2004年9月，我国 水电装机容量突破了1亿kW大关，开发利用水平只有24%左右，大大低于发达国家50% ~70% 的开发利用水平。而且，在2002年能源的消费结构中(见表3)，我国水电为7.8%，低于世界 平均水平5个百分点。因此，在一个相当长的时期内，我国水力资源开发潜力巨大。
2.5.1 风能
风能是太阳能的一种转化形式，是一种取之不尽又不会产生任何污染的可再生能源。1999年 10月5日，欧洲风能协会在布鲁塞尔发表了一项国际能源研究报告。报告称，风力发电到 2020年可提供世界电力需求的10%，创造170万个就业机会，并在全球范围内减少100多亿t 二氧化碳废气。我国地域辽阔，地形变化大，风力资源丰富。据初步探明结果，我国陆地上可 开发的风能资源为2.53亿kW，加上近海的风能资源，全国可开发风能资源约10亿kW以上， 居世界首位，潜力巨大。
2.5.2 生物质能
生物质能是绿色植物通过光合作用将太阳辐射的能量转化为储存的化学能，以生物质的 形式固定下来的能源。据估算，地球上的绿色植物储存的总能力大约相当于8×10 12 t标准煤， 比目前地壳内已知可供开采的煤炭总储量还多11倍。地球上绿色植物一年固定的太阳能大约 为3×10 21 J，相当于人类目前年消耗能量的6倍~10倍。我国有丰富的生物质能源，仅农产品 的秸秆产量就达到5.6亿t 以上，还有1.1亿t 薪柴，历年垃圾存量也高达60亿t，年产垃圾 近1.4亿t。我国新兴生物质产业已经处于国际领先地位，5年后产能有望达到大庆油田的能 源产量，成为一座年产5 000万t的“绿色油田”。 目前，可再生能源在中国能源消费结构中的比例还是很低(2004年只有7.4%)，要想在短 时间内提高这个比例是不可能的。因此，在未来20年内我国能源消费合理的发展趋势是：逐 渐降低煤炭在能源消耗中所占的比重；适当提高石油、天然气在能源消耗中的比例，大力发展 水电、太阳能、风能等可再生能源，不断提高可再生能源在能源消耗中的比例。如果2020年，我国可再生能源在能源消费结构中的比例达到27%，煤炭为42%，石油为25.8%，天然气为 4.2%，核电为1%，那么我国能源安全问题基本解决。
三、结束语
从人类社 会经济发展的历史来看，15世纪煤炭取 代木柴，20世纪石油取代煤炭，自工业 以来能源一直是社会经济发展的原 动力，每一次能源格局的演变都最终带 来生产力的巨大进步和工业的。过 去一个世纪，受益于化石能源的大规模 使用，人类社会创造了盛况空前的文明。 事实上，社会文明度、复杂度越高，能源 使用量就越多。然而，化石能源不可再 生，终将面临消耗殆尽的窘境。 由此可见，做出的大力发展新能 源产业的决策是审时度势，十分正确的， 符合我国经济社会发展的需要、符合人类 社会发展的大势所趋。在下一个五年规划 中，大力发展新能源产业，对于增强我国 整体国
力具有深远的战略意义。
参考文献：《中国能源状况与发展对策》苑中显
《中国能源状况与发展对策分析》姚伟龙
《为什么要大力发展新能源产业》向磊
