能源现状及某些重要战略对策解析

李文晓(中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司，天津 300452)

0 引言

能源是促进社会经济发展的重要基础资源之一，能源过度依赖、高消耗会对国民经济运行质量和速度、生态环境形成不同程度的负面影响，急需尽早解决，世界上很多国家均结合本国国情去应对能源和环境之间的问题。近些年，中国GDP以年均10%速度发展，油、气、水等资源的耗用量与日俱增，自然环境恶化，以上这种不良的发展模式将会带来极为惨重的后果。能源领域从业人员应主动承担自身的责任与义务，更深入地研究重要的战略对策，并尝试将其用于实践中。

1 我国能源现状及面对的主要挑战

1.1 能源需求总量增长及供应压力日益沉重

由2000年至2020年，国家初有规划全国GDP翻两番、能源消耗翻一番，这就表明能源的弹性系数应是0.5。但有资料统计，近3年中这一指标值均在1.3之上，预示着能源需求高于规划。中国工业已步入至重化阶段，依照世界国家发展形成的规律，不能逃脱能源快速增长期。能源消费总量快速攀增将会使能源供应承担繁重压力[1]。如此之高水平的一次能源需求我们怎样能实现有效供应，其引起的污染是否有充足的环境容量作支撑，以及如何解除等均是能源发展阶段急需解决的问题。

1.2 液体燃料出现较大缺口

2007年度中国的进口原油及其成品油大概为1.79亿t，怎样确保能源的安全性、加快石油资源代替品的应用进程、石化工业怎样采用创新模式去增强自身对这种形式的适应力等，均是摆在我们面前的现实问题。

1.3 形成严重的环境污染问题

SO2、NOx、PM2.5～10、CO2等是污染物的主要构成，而以上这些污染物的来源是石化能源利用阶段占比达到了80%，特别是煤炭的直接燃烧导致的。据统计，当下国内已经有30%～40%区域发生过酸雨现象，环境污染是造成人类呼吸系统疾患风险持续增加的主要因素之一[2]。应积极探究当下国内对污染物“可接纳”的环境容量达到的层次。

1.4 温室气体排放量增多

当下，全球年均CO2的排放量高达250亿t，工业化发展的150余年中，空气内的CO2含量已经从最初的280.0×10-6上升到380.0×10-6，现阶段每年正以3.0×10-6速度持续增长。温室气体对地球形成的后果是灾难性的，历经既往长期且激烈的争论探究后，世界各国能对温室气体的排放已经达成了共识。

2 探究重要的战略对策

2.1 将节能作为根本

尽管我国人均资源匮乏，承担的能源供应压力繁重，但单位GDP的能耗强度处于较高水平，是日本的5倍有余，针对其原因可以从工业结构、技术、政策、传统习惯及道德层面等方面进行阐述。比如：我国技术相对滞后，和先进科技相比较，我国发电、水泥、电解质等的单位能耗量要高出20%左右；从政策层面上加以分析，节能多被作为一项软指标，尚无配套政策、贯彻力度不足、结果统计混淆等，通常号召向量但执行落实偏少。

从某种层面上分析，大部分国人没有将节能作为资深的日常行为基准，关于消费模式盲目的效仿西方国家，部分人员可能将将追求奢侈、豪华作为荣耀之事。党中央倡导的循环经济模式，建设资源节约型社会，基本是在文件制定层面上加速，产出的政绩工程数目较少，实际工作略见成效。站在科技层面上分析，节能自身有十分宽广的覆盖范围，不论是基础理论研究还是技术应用，节能型产品的设计研发及规模化推广，均付出大量努力，比如：强化导热、传质、两相及多相流动，可再生能源合理化运用、复杂工业系统的集成化等。其实，从本质上分析，节能自身辨识一种宝贵能源，且是最“清洁”、最无公害的能源类型。该方面在我国蕴含着较深厚的潜能，为科技工作人员、政策编织者实践开辟了极为广阔的空间。

2.2 煤炭资源实现现代化利用

上文已经提及煤炭在很长一段时间内是我国一次能源的典范，直接燃烧煤炭会引发严重的环境污染问题。因而，实现煤炭资源应用过程的现代化是有效办法之一，具体是建成以煤炭气化为龙首的多联产式系统是，将其作为我国应对能源领域重大挑战的主要战略方向之一[3]。

煤炭历经气化处理以后变为合成气(CO+H2),净化处理后可被用于化工原料、液体燃料制造及电力资源生产领域中。以上过程在运作阶段形成的能量流、物质流遵照最优规则实现耦合，和分别生产有关产品相比较，在基础投入、单位产品造价，污物排放等诸多方面均占据优势。以上建成的系统投用阶段可依照经济市场现实需求做出适度调整，表现出较高的灵活性。

基于多联产系统生产出的液体燃料，特别是甲醇、二甲醚均是极佳的煤基车用替代燃料，其在弥补我国石油资源供应缺口问题方面能作出一定贡献。也可以选用甲醇生产烯烃、丙烯，用煤化工将部分传统的石油化工取而代之，从而进一步减少石油耗用量。整个工艺推进阶段能够获得浓度高、压力高的CO2，为减少温室气体排放量创造良好条件，和从传统电站烟气内获得CO2相比较，能量及成本耗用量均显著减少。

这种多联产系统在提升能源利用率、减轻环境污染程度方面有较大潜能，需重点研究的技术有：一是温室气体的捕获与埋存(CCS)；二是配置不同的系统实现集成、完善；三是系统在多变工况下的运转情况及其动态属性；四是系统的最适宜调控策略，安全运行工况及故障检查诊断方法；五是采用膜技术将当下的空分(ASU)取代等。

2.3 加速核能发展进程

核能运转阶段基本实现了零排放，能提供清洁型的电能资源。当下人们对核电存在思想顾虑主要有如下两点[4]：一是单位装机容量基本投入偏高，是传统电站的1.5倍有余；二是运行过程的安稳性，主要是最后核废料的处置。伴随环境保护要求的提高及增多，常规火电站要尽早加装FCD、SCR、最后脱CO2等装置，其成本造价会不断增多，与核电站单价方面的差距可能将会被消除。外加核电站自身每年运转时间相对较长，设备装置使用年限显著长于常规火电站。因此从全局上分析，基础建设投资不应该被作为一项重大问题。

在科学技术日新月异的时代中，反应堆、自动控制及故障诊断与预警技术持续完善，核电站运行的安全性、可靠性也将会得到更大保障。我国应加快仔猪设计的脚步，尽快建设出百万千瓦级的优品压水堆核电站，使其类型实现统一及规模化。

2.4 充分利用可再生能源

以风能这一可再生能源为实例进行分析。我国风能资源较为丰富，陆上、近海分别能达到2.54亿kW、7.5亿kW，以上数据仅是一个约数，对于现代大型风力发电而言，重点是利用高度达50 m甚至100 m的风力资源。

当下，外国风电发展的重点不是急于应用国外科技与设备建设风场，而是抓住备受关注的可再生能源时机，聚集多方力量，研发出具备自主知识产权的大型风力发电机组(1.5～3.0 MW)。并在风机综合完善、气动规划设计、强度疲劳性改善、长期可靠运作、调控、材料生产等方面掌握重要技术，力争3～5 a后为中国风电市场提供与国外机组技术水平相当的风电机组[5]。部分地区工业基于电网进行供电，并且由高压交流通过降压、整流转变成低压、大电流的直流电，还会耗用大量能量，可以采用免除齿轮箱，采用低频、频率多变的交流电经处理后直接提供给用户的改造方法，不仅能提升能源的利用率，还能较好的满足广大用户的现实需求。

3 结语

以过度耗用能源与资源、环境污染等代价去提高经济是不可取的发展模式，一定要尽早、快速地践行节能和生态自然和谐共同的路线。

我国在能源方面做出的研究及科技发展主要应是减轻当下在该领域中面对的重大挑战。需适度安排那些基础性的课题研究，但要做到主次有序。需要立足于国情，实现分析的科学化，摆脱国内外炒作形成的不良影响。应大规模的开发太阳能与风能，结合我国实况，探究这些能源的在能源系统中适宜“位置”，将其各自优势充分发挥出来，创造出更大的效能。