【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】
的能源服務(wù)。工業(yè)、交通和建筑是節(jié)能的重點(diǎn)領(lǐng)域?! 。?)工業(yè)節(jié)能。工業(yè)用能在中國能源消費(fèi)中比重很高,節(jié)約潛力巨大,可以充分挖掘。在工業(yè)化過程中,應(yīng)利用后發(fā)優(yōu)勢(shì),廣泛采用先進(jìn)工藝和技術(shù),使工業(yè)能耗達(dá)到世界先進(jìn)水平。當(dāng)今世界,技術(shù)進(jìn)步加快,新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn),提高能效已經(jīng)從單一設(shè)備的技術(shù)改進(jìn),向系統(tǒng)優(yōu)化、整體提效發(fā)展。目前,世界先進(jìn)鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗僅為630 kg標(biāo)煤,今后還可能降至570 kg標(biāo)煤以下。大型先進(jìn)干法水泥回轉(zhuǎn)窯水泥單耗只有96 kg標(biāo)煤,今后還可能降至86 kg標(biāo)煤以下?! 。?)交通節(jié)能。工業(yè)化國家交通用能占能源消費(fèi)總量的30%40%。中國交通用能比重目前還較低,但隨著汽車進(jìn)人家庭,交通能耗上升很快,必須引起重視。公共交通系統(tǒng)可以為大眾提供方便而節(jié)能的出行服務(wù),既能減少交通擁堵,又有利于改善環(huán)境。如日本東京都公共交通周轉(zhuǎn)量占城市客運(yùn)交通周轉(zhuǎn)量的 80%,其中軌道交通又占客運(yùn)交通的70%。交通系統(tǒng)與交通工具能效提高和環(huán)境友好已成為國際趨勢(shì)。如目前生產(chǎn)的油電混合動(dòng)力小汽車, L,比傳統(tǒng)動(dòng)力小汽車平均油耗低50%70%,還有進(jìn)一步降低的潛力。一些國家正在開發(fā)可一次充電行駛500 km的純電動(dòng)汽車,利用氫能實(shí)現(xiàn)終端零碳排放的燃料電池汽車也開始示范。我國在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中,應(yīng)將節(jié)油和環(huán)保作為汽車工業(yè)發(fā)展的優(yōu)先目標(biāo),使汽車能效水平逐步進(jìn)人世界先進(jìn)行列;同時(shí),大力發(fā)展高速鐵路和城際軌道交通系統(tǒng),大幅度提高交通系統(tǒng)效率,減少能耗和污染。 ?。?)建筑節(jié)能。建筑物用能包括采暖、制冷空調(diào)和通風(fēng)、照明、熱水供應(yīng)、電梯、辦公和家用電器等方面的能源消費(fèi)。工業(yè)化國家建筑物用能占能源消費(fèi)總量的30%以上。中國正處在建筑業(yè)高速發(fā)展的階段,每年新建成的建筑面積達(dá)20億m2左右,是世界上最大的建筑市場(chǎng),用于建筑物的能源消費(fèi)逐漸上升。推進(jìn)建筑節(jié)能,政府辦公用房、公共建筑設(shè)施應(yīng)當(dāng)先行,并引導(dǎo)居民住房和商業(yè)用房節(jié)能。積極推廣應(yīng)用建筑物節(jié)能技術(shù),可以采用高效隔熱材料、低散熱玻璃、高效供熱和空調(diào)系統(tǒng)、太陽能熱水、水(地)源和空氣源熱泵、節(jié)能照明、樓宇智能化等技術(shù),顯著降低建筑物用能需求,使新建建筑物節(jié)能50%65%,超低能耗建筑物節(jié)能9000,未來還有可能實(shí)現(xiàn)新建建筑的低碳乃至零碳排放;可以對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行綜合技術(shù)改造,改善末端和管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié),提高熱源效率,使集中供熱系統(tǒng)效率由目前的不到55%提高到85%[6]左右;強(qiáng)化建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),提高節(jié)能建筑設(shè)計(jì)水平,采用節(jié)能建筑材料和設(shè)備,使建筑物能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率不斷改善。這樣,可以在改善人民居住和生活條件的同時(shí),有效地減緩建筑物能源需求的增長(zhǎng)速度?! ?一次能源的有效開發(fā)利用 中國能源需求總量很大,只有不斷提高能源供應(yīng)能力,才能使經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展得到有力的能源保障。只有充分利用多種能源資源,才能滿足對(duì)能源總量和品種的需求。展望未來,煤炭在一次能源中舉足輕重,但其份額會(huì)有所下降,石油、天然氣、核能和水能、風(fēng)能、太陽能等可再生能源的份額則會(huì)提高,逐步形成多元化、優(yōu)質(zhì)化的能源結(jié)構(gòu)。 煤炭煤炭是中國最重要的能源,生產(chǎn)消費(fèi)的數(shù)量大、比重高,替代有難度。實(shí)現(xiàn)煤炭安全、高效、清潔、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展,具有重要意義。煤炭的發(fā)展,應(yīng)堅(jiān)持以安全生產(chǎn)為前提,依靠科技進(jìn)步和加強(qiáng)管理,使煤炭生產(chǎn)盡快達(dá)到世界先進(jìn)水平(見表2)。實(shí)現(xiàn)煤炭可持續(xù)開采和煤炭工業(yè)現(xiàn)代化,需要建設(shè)一批技術(shù)領(lǐng)先、安全保障好、采掘機(jī)械化和生產(chǎn)效率高的大型煤炭基地、大型煤炭企業(yè)和現(xiàn)代化礦井。還需要把生態(tài)環(huán)保貫穿到煤炭資源開發(fā)的全過程,根據(jù)各地不同的生態(tài)環(huán)境條件,合理確定煤炭開采規(guī)模;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),綜合治理和利用煤研石、礦井水和粉煤灰,治理和恢復(fù)資源枯竭礦山的生態(tài)環(huán)境,切實(shí)保護(hù)好各類礦區(qū)及其周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境?! ”?:世界主要產(chǎn)煤國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較[18] Tab. 2 Comparison of technoeconomic index among major coal production countries 煤炭的發(fā)展,還應(yīng)解決好高效清潔利用問題。不僅需要考慮提高能源轉(zhuǎn)換效率,還需考慮治理和減少SONOχ等排放的問題。在發(fā)展循環(huán)流化床燃燒、大規(guī)模煤氣化等潔凈煤技術(shù)以及改進(jìn)煤炭直接、間接液化技術(shù)的同時(shí),需要加快研發(fā)煤炭多聯(lián)產(chǎn)等新一代潔凈煤技術(shù)。應(yīng)用煤炭多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)(見圖15),以煤炭氣化為龍頭,可以同時(shí)生產(chǎn)電力、熱力蒸汽、液體燃料和化工產(chǎn)品等。同時(shí),可以實(shí)現(xiàn)SO2,NOχ、粉塵、微量元素和有機(jī)物的近零排放;而且,去除CO2比煤炭直接燃燒從煙氣中捕集CO2相對(duì)容易,是未來溫室氣體減排一條重要途徑。煤炭多聯(lián)產(chǎn)與分別生產(chǎn)電力、液體燃料、化工產(chǎn)品等相比,其燃料綜合利用效率可以提高10%20%,還可以降低單位產(chǎn)品的投資額。美國、日本以及歐洲一些國家已經(jīng)把煤炭多聯(lián)產(chǎn)作為潔凈煤技術(shù)新的發(fā)展方向,并制定了具體的研發(fā)計(jì)劃。我國作為一個(gè)煤炭大國,研發(fā)和應(yīng)用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)具有重要意義?! ?天然氣天然氣熱值高、碳排放強(qiáng)度低,是清潔的化石能源,也是滿足城市和人口稠密地區(qū)能源需求的較佳選擇,可以大規(guī)模開發(fā)利用。發(fā)展天然氣能夠有效地緩解環(huán)境壓力,大幅度提高能源系統(tǒng)效率,并推動(dòng)多種先進(jìn)高效能源技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展,包括高效發(fā)電、分布式能源系統(tǒng)、清潔交通燃料等。隨著長(zhǎng)距離、大規(guī)模天然氣管道輸送技術(shù)的日益成熟,以及液化天然氣運(yùn)輸和利用技術(shù)的普及,世界天然氣開發(fā)利用規(guī)模快速擴(kuò)大。近年來我國新增天然氣探明儲(chǔ)量迅速增加,增產(chǎn)有很大潛力;煤層氣資源十分可觀,利用技術(shù)不斷提高;進(jìn)口境外天然氣和液化天然氣資源也有較好前景。中國大城市數(shù)量多,人口密集地區(qū)多,對(duì)天然氣需求數(shù)量很大。因此,天然氣大規(guī)??焖侔l(fā)展的條件已經(jīng)具備,應(yīng)當(dāng)有效地增加天然氣供應(yīng),人幅度提高天然氣比重,使我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化邁出更大步伐?! ?石油石油是具有多種優(yōu)良特性的優(yōu)質(zhì)能源,石油產(chǎn)品仍然是交通燃料的最佳選擇。隨著人均收人水平提高和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化步伐加快,中國汽車擁有量迅速增長(zhǎng),其他交通工具也大量增加,對(duì)液體燃料的需求日益增長(zhǎng)。只有立足國內(nèi)開發(fā),擴(kuò)大石油進(jìn)口,才能保證石油供給。我國陸上和海域油氣資源還有很大潛力,保持石油產(chǎn)量長(zhǎng)期穩(wěn)定并有所增加,對(duì)確保能源安全十分關(guān)鍵。增加國內(nèi)石油產(chǎn)能,需要確保資金投人,加大地質(zhì)勘查力度,力爭(zhēng)在勘查技術(shù)和地質(zhì)理論上取得突破。經(jīng)過長(zhǎng)期探索,以陸相成油為代表的石油地質(zhì)理論體系已經(jīng)形成,還需要建立和完善海相成油[19]地質(zhì)理論,完善油氣資源評(píng)價(jià)系統(tǒng),提高低滲油氣藏[20]、深海油氣勘探開采等技術(shù)與裝備水平。全球石油資源分布相對(duì)集中,應(yīng)通過積極開展國際合作,更多地利用境外資源,多渠道增加石油供給能力?! ?可再生能源世界可再生能源資源潛力巨大,各方寄予厚望。促進(jìn)可再生能源加快發(fā)展,有助于實(shí)現(xiàn)能源長(zhǎng)期戰(zhàn)略替代,也有助于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。中國已經(jīng)通過立法,將可再生能源開發(fā)利用列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域,并制定了可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(見表3)??紤]到可再生能源品種較多,資源條件、技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)可行性差異較大,其開發(fā)利用需要因地制宜、分類指導(dǎo),有區(qū)別、有重點(diǎn)地推動(dòng)。水能是重要的可再生能源,其開發(fā)利用技術(shù)已經(jīng)成熟,是近期發(fā)展的主要對(duì)象。風(fēng)力資源豐富,利用技術(shù)也基本成熟,可以作為當(dāng)前規(guī)模開發(fā)的一個(gè)重點(diǎn),形成實(shí)際供應(yīng)能力。太陽能資源潛力巨大,一旦關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)一步取得突破,經(jīng)濟(jì)性改善,就將得到廣泛應(yīng)用,應(yīng)加大太陽能發(fā)電技術(shù)與熱利用技術(shù)的開發(fā)與攻關(guān)力度,結(jié)合建筑節(jié)能,積極推廣太陽能熱水器產(chǎn)品?! H上對(duì)生物質(zhì)能源開發(fā)利用十分重視,一些土地資源豐富、作物生長(zhǎng)條件優(yōu)越的國家,已經(jīng)把生物質(zhì)能源作為替代能源的重要發(fā)展方向。如美國大量發(fā)展以玉米為原料的燃料乙醇,巴西重點(diǎn)發(fā)展以甘蔗為原料的燃料乙醇。大規(guī)模利用農(nóng)業(yè)種植作物生產(chǎn)燃料,是否會(huì)導(dǎo)致世界性糧食供應(yīng)緊張,在國際上已經(jīng)引起爭(zhēng)議。各國條件有所不同,生物質(zhì)能源開發(fā)利用需要考慮具體情況。我國生物質(zhì)能源資源主要是農(nóng)林畜牧業(yè)、工業(yè)和城市生活廢棄物,也有一些農(nóng)林作物可以利用。從總體上看,具有品種多、分散性強(qiáng)、收集成本高的特點(diǎn),宜于發(fā)展多種利用技術(shù),開辟不同用戶市場(chǎng)。由于土地資源稀缺、農(nóng)業(yè)用地有限、生態(tài)環(huán)境脆弱,利用農(nóng)業(yè)種植作物生產(chǎn)燃料存在較多限制因素。在我國發(fā)展生物質(zhì)能源,可從現(xiàn)有廢棄物資源的利用人手,逐步提高開發(fā)利用水平。對(duì)一些較為成熟的技術(shù),如農(nóng)村沼氣、秸桿發(fā)電等,積極推廣,予以扶持。對(duì)一些尚未突破的關(guān)鍵技術(shù),如纖維素乙醇等,合理投人,開展研究?! ?新型能源發(fā)展新型能源和相關(guān)技術(shù),對(duì)未來能源替代具有重要意義,應(yīng)當(dāng)充分重視,早做準(zhǔn)備,積極跟蹤,組織研發(fā)。開發(fā)利用新型能源,必須依靠先進(jìn)的能源科技。雖然氫能、天然氣水合物、核聚變等能源研發(fā)尚未形成現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,但科技進(jìn)步日新月異,已經(jīng)使人們感受到新型能源帶來的希望。 氫能是未來有發(fā)展前景的新型能源之一,有可能成為一種非常清潔的新型燃料。以多種方式制備的氫氣,通過燃料電池直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏Γ梢杂糜谄?、火車等交通工具,?shí)現(xiàn)終端污染物零排放;也可用于工業(yè)、商用和民用建筑等固定式發(fā)電供熱設(shè)施(見圖16)。世界上一些主要工業(yè)化國家,正在開發(fā)氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的汽車,并已取得進(jìn)展一旦非化石能源廉價(jià)制氫、安全貯氫輸氫、高效耐用燃料電池等關(guān)鍵技術(shù)得到解決,尤其是太陽能、核能、生物質(zhì)能大規(guī)模制氫的技術(shù)取得突破,氫能將得到有效利用?! D16:氫能利用原理圖[21] Fig. 16 Schematic diagram of the utilization of hydrogen energy 天然氣水合物被稱為“21世紀(jì)潛在新能源”,受到各國科學(xué)家和政府廣泛重視。天然氣水合物又稱固態(tài)甲烷,主要由甲烷與水分子組成,呈固體狀態(tài),是一種特殊的非常規(guī)天然氣資源。它廣泛存在于大陸周邊海底和陸地凍土帶內(nèi),資源極為豐富。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)的報(bào)告認(rèn)為,天然