能源利用技术 周伟国
新能源利用技术 周伟国
主要内容 能源与环境的挑战 ■节能减排 中国与国际能耗指标的比较 新能源”的定义 新能源利用技术概述
主要内容 ◼ 能源与环境的挑战 ◼ 节能减排 ◼ 中国与国际能耗指标的比较 ◼ “新能源”的定义 ◼ 新能源利用技术概述
能源与环境的挑战 发展规模空前: 2006年中国成为位居美国、日本和德国之后的世界第四大经济 体,同时也是全球第四大外国直接投资聚集国。中国经济的对外依 存度很高,物资与服务的进出口量占GDP(国内生产总值)总量的70% 左右,中国已经成为世界制造中心或世界工 中国发展规模空前,中国的发展速度也是世界上绝无尽有的:持续几十 年的高速GDP增长,快速的工业化,城市化,每年上千万的人爬上轮子以车 代步,雨后春笋般的房地产项目。这些都需要强大的能源系统来支撑,也给 环境带来了巨大的压力 从能源角度来讲,中国在很多方面“领先”其他国家:第一大煤 生产与消费大国,第二大能源生产与消费国、第 消费国 第三大石油进口国、第二大电力市场。从环境角度来讲,中国是除了 氧化碳之外的所有污染物的最大排放国,而二氧化碳排放量正在赶 超美国而将在近期超过美国。2005年全球污染最为严重的20个城市中 中国占了10个席位
◼ 能源与环境的挑战 2006年中国成为位居美国、日本和德国之后的世界第四大经济 体， 同时也是全球第四大外国直接投资聚集国。中国经济的对外依 存度很高，物资与服务的进出口量占GDP（国内生产总值）总量的70% 左右，中国已经成为世界制造中心或世界工厂。 中国发展规模空前，中国的发展速度也是世界上绝无尽有的：持续几十 年的高速GDP增长，快速的工业化，城市化，每年上千万的人爬上轮子以车 代步，雨后春笋般的房地产项目。这些都需要强大的能源系统来支撑，也给 环境带来了巨大的压力。 从能源角度来讲，中国在很多方面“领先”其他国家：第一大煤 炭生产与消费大国，第二大能源生产与消费国、第二大石油消费国， 第三大石油进口国、第二大电力市场。从环境角度来讲，中国是除了 二氧化碳之外的所有污染物的最大排放国，而二氧化碳排放量正在赶 超美国而将在近期超过美国。2005年全球污染最为严重的20个城市中， 中国占了10个席位。 发展规模空前:
石油安全形势严峻: 中国石油进口依存度急剧增加。1995年中国还是原油净出口国 而去年原油的进口量达到1亿4千5百万吨,石油总体依存度已达到 中国在应对石油安全挑战的能力比较薄弱。比如说战略石油储备 尚未到位,缺少保护航运渠道安全的能力,近90%的石油进口靠外国 的船只来运等。 中国50%以上的石油进口来自于中东地区,政府有很强的意愿实 现进口渠道的多样化,但缺少在近期内现实可行的渠道
中国石油进口依存度急剧增加。1995年中国还是原油净出口国， 而去年原油的进口量达到1亿4千5百万吨，石油总体依存度已达到 47%。 中国在应对石油安全挑战的能力比较薄弱。比如说战略石油储备 尚未到位，缺少保护航运渠道安全的能力，近90%的石油进口靠外国 的船只来运等。 中国50%以上的石油进口来自于中东地区，政府有很强的意愿实 现进口渠道的多样化，但缺少在近期内现实可行的渠道。 石油安全形势严峻:
资源瓶颈: 中国政府的目标是在2020年实现GDP比2000年翻两番,增长率是每 年7%左右。要达到这个目标,需要两组条件。一组叫做必要条件,另外 组叫做充分条件 从经济学的角度,持续的经济增长需要三个必要条件:资本,劳动 力,自然资源。在资本投入方面,中国有很高的储蓄率,银行系统有非 常充足和便宜的资金来支撑经济的持续发展 从劳动力投入的角度看,中国现在有近七亿五千万劳动力。劳动力的 资源很丰富,并且质量也在不断提高 自然资源包括能源资源、矿产资源、土地资源,水资源、最后是环境 容量方面的资源。在这些方面,中国都面临着严重的短缺和不可持续性 充分条件包括和平的国际环境,有效应对经济发展的区域不平衡, 社会不稳定。金融系统的高效率和抗风险能力也是一个非常重要的充分 条件。 总体来讲,中国为取得经济长期可持续发展必须要有效地应对在资源 和环境方面的重大挑战
资源瓶颈: 中国政府的目标是在2020年实现GDP比2000年翻两番，增长率是每 年7%左右。要达到这个目标，需要两组条件。一组叫做必要条件，另外 一组叫做充分条件。 从经济学的角度，持续的经济增长需要三个必要条件：资本，劳动 力，自然资源。在资本投入方面，中国有很高的储蓄率，银行系统有非 常充足和便宜的资金来支撑经济的持续发展。 从劳动力投入的角度看，中国现在有近七亿五千万劳动力。劳动力的 资源很丰富，并且质量也在不断提高。 自然资源包括能源资源、矿产资源、土地资源，水资源、最后是环境 容量方面的资源。在这些方面，中国都面临着严重的短缺和不可持续性。 充分条件包括和平的国际环境，有效应对经济发展的区域不平衡， 社会不稳定。金融系统的高效率和抗风险能力也是一个非常重要的充分 条件。 总体来讲，中国为取得经济长期可持续发展必须要有效地应对在资源 和环境方面的重大挑战
我国能源面临着三大突出问题: 能源资源储量中煤炭占92%、石油占2.9%、天然气占0.2%、水电 占4.7%,这就注定了我国的能源生产和消费结构在相当长的时期内仍以 煤炭为主。目前煤炭占阳0%左右,即使采取各种措施,大力发展油、气及 可再生能源,可相对减少煤炭所占的比重,但随着能源消费总量的增加, 煤炭总量也将增加,大幅度减少煤炭的消费是较难办到的。我国的优化和 调整能源结构的思路应从我国资源储量实际岀发,在大力开发煤炭替代能 源的同时,应在洁净煤技术推广应用上下功夫 能源资源分布不均,能源资源重心偏西偏北,而经济发达区域偏南偏 东,常规能源需经长途运输才能满足需求,这给社会和经济带来许多问题。 只有因地制宜地注意区域性能源结构调整和优化,在远离能源产地的东南 沿海地区发展本地能源和能量密度大的能源(如核能)方可缓解矛盾 煤烟型污染已经给生态环境带来严重的问题;而电力、建材、冶金、 化工等能源消费密集的行业又是我国支柱产业,它们占大气污染的70%以 上。如我国产业结构不发生根本性的改变,仍是冶金、建材、化工大国, 则煤烟型污染难以根本解决
能源资源储量中煤炭占92％、石油占2．9％、天然气占0．2％、水电 占4．7％，这就注定了我国的能源生产和消费结构在相当长的时期内仍以 煤炭为主。目前煤炭占70％左右，即使采取各种措施，大力发展油、气及 可再生能源，可相对减少煤炭所占的比重，但随着能源消费总量的增加， 煤炭总量也将增加，大幅度减少煤炭的消费是较难办到的。我国的优化和 调整能源结构的思路应从我国资源储量实际出发，在大力开发煤炭替代能 源的同时，应在洁净煤技术推广应用上下功夫。 能源资源分布不均，能源资源重心偏西偏北，而经济发达区域偏南偏 东，常规能源需经长途运输才能满足需求，这给社会和经济带来许多问题。 只有因地制宜地注意区域性能源结构调整和优化，在远离能源产地的东南 沿海地区发展本地能源和能量密度大的能源(如核能)方可缓解矛盾。 煤烟型污染已经给生态环境带来严重的问题；而电力、建材、冶金、 化工等能源消费密集的行业又是我国支柱产业，它们占大气污染的70％以 上。如我国产业结构不发生根本性的改变，仍是冶金、建材、化工大国， 则煤烟型污染难以根本解决。 我国能源面临着三大突出问题:
环境保护严峻: 目前中国3/4的城市空气污染严重;2005年全球污染最严重的20个城 市中,中国占了一半;大气污染导致的经济损失占2005年全国GDP总量 的39%,而世界银行预测到2020年损失会达到GDP的13%。中国40%的土 地面积遭受酸雨侵蚀。中国大约3/4的河流与湖泊遭受不同程度的污染, 大约有100个城市面临严重的水资源短缺危机。 目前中国27%的土地面积遭受荒漠化,并且每年逐步从西向东扩散。 种种污染情况使得人们的健康状况堪忧,仅在全国最大的11个城市当中, 每年由于大气污染导致5万人死亡和40万人染病。 煤炭的使用是大气污染的主要来源,分别占飞灰排放的70%、二氧 化硫排放90%、二氧化碳排放的70%和氮氧化物排放的67%。而煤矿ˉ 的安全生产条件十分恶劣。频繁不断的矿难事故每年要剥夺6000矿工的 性命、每生产百万吨煤炭要牺牲3名矿工。另外中国每年有数千名矿 死于呼吸系统疾病
环境保护严峻: 目前中国3/4的城市空气污染严重；2005年全球污染最严重的20个城 市中，中国占了一半；大气污染导致的经济损失占2005年全国GDP总量 的3%，而世界银行预测到2020年损失会达到GDP的13%。中国40%的土 地面积遭受酸雨侵蚀。中国大约3/4的河流与湖泊遭受不同程度的污染， 大约有100个城市面临严重的水资源短缺危机。 目前中国27%的土地面积遭受荒漠化，并且每年逐步从西向东扩散。 种种污染情况使得人们的健康状况堪忧，仅在全国最大的11个城市当中， 每年由于大气污染导致5万人死亡和40万人染病。 煤炭的使用是大气污染的主要来源，分别占飞灰排放的70%、二氧 化硫排放90%、二氧化碳排放的70%和氮氧化物排放的67%。而煤矿工 的安全生产条件十分恶劣。频繁不断的矿难事故每年要剥夺6000矿工的 性命、每生产百万吨煤炭要牺牲3名矿工。另外中国每年有数千名矿工 死于呼吸系统疾病
国际能源署在《世界能源展望2006》中预测,中国将会在2010年 前后超过美国,成为世界上二氧化碳的第一大排放国。这一“质变” 将会给环保工作带来巨大的挑战 首先是国际方面的压力会越来越大,全世界都在关注中国的能源 消耗和环境排放问题。美国政府在大选之后,对于二氧化碳减排的承 诺方面会做出更大的努力,很有可能会改变他们对京都条约的态度 如果中国不提早准备好有效的应对措施,届时作为最大的二氧化碳排 放国会在后京都议定书的国际谈判上处于十分被动的局面
国际能源署在《世界能源展望2006》中预测，中国将会在2010年 前后超过美国，成为世界上二氧化碳的第一大排放国。这一“质变” 将会给环保工作带来巨大的挑战。 首先是国际方面的压力会越来越大，全世界都在关注中国的能源 消耗和环境排放问题。美国政府在大选之后，对于二氧化碳减排的承 诺方面会做出更大的努力，很有可能会改变他们对京都条约的态度。 如果中国不提早准备好有效的应对措施，届时作为最大的二氧化碳排 放国会在后京都议定书的国际谈判上处于十分被动的局面
同时,中国政府,专家学者也意识到,受全球气候变化所带 来的负面影响最大的是发展中国家。极端气候事件,水灾和干旱 都会给中国这样还以农业为主的国家造成巨大的损失。 中国的黄河曾出现断流。那么,今后的长江会不会出现断流? 如果中华民族的两大母亲河都因全球气候变暖受到非常大的影响, 这将对中国的经济、老百姓的生活乃至中华文明都会产生巨大的 影响。 我国政府的已高度重视,在减少环境排放方面有非常强烈的 意愿,愿意承担温室气体减排的义务,希望通过各种途径同时应 对当地污染和全球气候方面的挑战
同时，中国政府，专家学者也意识到，受全球气候变化所带 来的负面影响最大的是发展中国家。极端气候事件，水灾和干旱 都会给中国这样还以农业为主的国家造成巨大的损失。 中国的黄河曾出现断流。那么，今后的长江会不会出现断流？ 如果中华民族的两大母亲河都因全球气候变暖受到非常大的影响， 这将对中国的经济、老百姓的生活乃至中华文明都会产生巨大的 影响。 我国政府的已高度重视，在减少环境排放方面有非常强烈的 意愿，愿意承担温室气体减排的义务，希望通过各种途径同时应 对当地污染和全球气候方面的挑战
我国环境问题的产生和环境污染的加剧,有以下几个因素: 人口压力。我国人口已达13亿,约占世界人口的五分之一,这使得 我国土地等各项自然资源的人均占有量在世界各国中都排在较后的位置。 为求得如此庞大人口的生存,不得不扩大和加深对自然资源的索取,而 难以顾及由此对生态环境产生的不利影响。而且,在今后相当长的时期 内,我国人口对生态环境的压力仍存在逐渐加重的趋势。 经济发展的压力。我国目前还处在经济文化比较落后的社会主义初 级阶段,经济建设是社会主义建设的中心任务。然而,几十年来的历史 表明,我国的环境问题(尤其是环境污染)与经济发展存在着一定程度 的正相关性。即经济越发展,对环境的压力就越大,环境问题也越严重 而且,今后一段时间内,这种正相关还难以改变,经济发展对环境的压 力将继续增大。特别是城市化和工业化的发展,将使越来越多的废弃污 染物排入环境
我国环境问题的产生和环境污染的加剧，有以下几个因素： 人口压力。我国人口已达13亿，约占世界人口的五分之一，这使得 我国土地等各项自然资源的人均占有量在世界各国中都排在较后的位置。 为求得如此庞大人口的生存，不得不扩大和加深对自然资源的索取，而 难以顾及由此对生态环境产生的不利影响。而且，在今后相当长的时期 内，我国人口对生态环境的压力仍存在逐渐加重的趋势。 经济发展的压力。我国目前还处在经济文化比较落后的社会主义初 级阶段，经济建设是社会主义建设的中心任务。然而，几十年来的历史 表明，我国的环境问题（尤其是环境污染）与经济发展存在着一定程度 的正相关性。即经济越发展，对环境的压力就越大，环境问题也越严重。 而且，今后一段时间内，这种正相关还难以改变，经济发展对环境的压 力将继续增大。特别是城市化和工业化的发展，将使越来越多的废弃污 染物排入环境