我中國(guó)低碳能源格局中的天然氣-wenkub
2023-06-12 00:05:09 本頁(yè)面
【正文】 長(zhǎng)。中國(guó)地域廣闊，各城市的氣候和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)千差萬(wàn)別，DES/CCHP大致可有下列幾種類型：（1）、北方集中供暖為主型。與100多年來(lái)陸續(xù)工業(yè)化的OECD國(guó)家不同，人口眾多而且密集的中國(guó)的國(guó)情特點(diǎn)一是在幾十年內(nèi)集中建設(shè)新城鎮(zhèn)和新工業(yè)園區(qū)；二是中國(guó)城市，工業(yè)區(qū)、商業(yè)中心、居住區(qū)的布局和耗能模式與西方大不相同。是現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)與各種能源轉(zhuǎn)換、傳遞科學(xué)和技術(shù)的集成。DES/CCHP在中國(guó)國(guó)情下的創(chuàng)新機(jī)遇[6]DES/176。天然氣占一次能源的比率，世均是24%，中國(guó)則不到4%，這也是中國(guó)的能效低于世均13個(gè)百分點(diǎn)的主要原因[3]。總之，這兩條低碳能源發(fā)展之路，都不能解決中國(guó)今后20年實(shí)現(xiàn)低碳工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的問(wèn)題。“以煤為主”的能源戰(zhàn)略還能繼續(xù)多久？安全、運(yùn)輸、污染等問(wèn)題不說(shuō)，為使CO2減排與哥本哈根協(xié)議的步調(diào)一致所必須采用的CCS技術(shù)需要大量的資金而且本身也耗能。煤CCS利用和可再生能源不能解決中國(guó)未來(lái)20年的低碳能源需求中國(guó)迄今一直認(rèn)為自己的能源稟賦是“富煤、缺油、少氣”，因而在近20年經(jīng)濟(jì)起飛、能源需求高速增長(zhǎng)的歷史階段，主要依靠超速開(kāi)發(fā)本國(guó)的煤炭資源。用于需要蒸汽、熱和空調(diào)制冷的工業(yè)和商住耗能，一次能源的終端利用效率可達(dá)70%以上，甚至超過(guò)90%。按照熱力學(xué)第二定律，化石能源的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電力的效率不可能為100%，必定有一部分以較低溫位的熱量的形式傳遞到環(huán)境。商住用能品糧DES/CCHP天然氣 電核、再生能 工業(yè)用能智能電網(wǎng)電 BI0電煤交通用能氣化多聯(lián)產(chǎn) 輕烴、石油油有機(jī)化工加工 圖2 低碳時(shí)代一次能源到終端利用的新格局二、中國(guó)發(fā)展天然氣冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)的歷史機(jī)遇和創(chuàng)新前景冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)是化石能源用于工業(yè)和商住的必然選擇占世界總能耗70%左右的工業(yè)和商住建筑物耗能中，大部分都是低品位的熱能。而有機(jī)化工原料將是石油、煤、生物質(zhì)三家角逐的局面。這使得人類利用能源總量繼續(xù)增長(zhǎng)；工業(yè)、商住、交通三領(lǐng)域耗能均衡增加；科技進(jìn)步促進(jìn)總能效將由目前的50%提高到55%以上；高質(zhì)量的、與自然和諧的舒適生活所對(duì)應(yīng)的人均能耗，將比現(xiàn)在大大減少；見(jiàn)表1。文獻(xiàn)[13]研究了能耗、一次能源構(gòu)成和應(yīng)用碳捕獲和封存（Carbon Capture and sequestation,CCS）技術(shù)三者與CO2排放之間的制約關(guān)系，并推算出了在上述減排目標(biāo)和進(jìn)程下世界能耗和一次能源構(gòu)成變化的走勢(shì)。氣候變化已成為世界各國(guó)面臨的最緊迫問(wèn)題。中國(guó)非常規(guī)天然氣資源豐富、開(kāi)發(fā)前景看好，自給率可達(dá)70%。控制溫升不超過(guò)2176。C要求把能源消耗產(chǎn)生的CO2控制在100億tCO2/a。20202030年中國(guó)天然氣消費(fèi)規(guī)模將達(dá)到400600 bcm/a，并對(duì)亞洲天然氣市場(chǎng)發(fā)生積極、正面的影響。2009年12月的哥本哈根會(huì)議以世界192個(gè)國(guó)家的聲音，肯定了會(huì)議前夕國(guó)際能源署（IEA）提出的“450情景方案”的三個(gè)具體目標(biāo)中的兩個(gè)，即：全球平均氣溫不應(yīng)比工業(yè)化開(kāi)始前高出2攝氏度；這要求全球排放量減到1990年（209億噸CO2當(dāng)量）的一半。見(jiàn)圖1。 圖1 2005—2050 世界（左）和中國(guó)（右）一次能源構(gòu)成的變化趨勢(shì)表1 人均GDP達(dá)到1萬(wàn)美元的時(shí)間和能耗國(guó)家美國(guó)英國(guó)日本韓國(guó)新興國(guó)家年代1960197019801990202050能耗tec/86 2020—2050年一次能源—終端利用的圖景文獻(xiàn)[5]探討了從一次能源到終端利用路線的變化。見(jiàn)圖2（太陽(yáng)能制氫燃料電池車未標(biāo)出）。占工業(yè)能耗大多數(shù)的過(guò)程工業(yè)耗能熱/電比在5以上，大部分在400176。熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)正是運(yùn)用這個(gè)規(guī)律，同時(shí)產(chǎn)電和熱，因而提高能源轉(zhuǎn)換效率的?？梢哉f(shuō)，只要人類還使用化石能源和生物
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