中国能源结构现状及发展趋势

中国能源结构现状及发展趋势

1. 中国能源构成的现状

随着经济的飞速发展，中国的能源消费总量连续多年都位居世界前列。统计数据表明2001～2006年间，我国每年一次性能源的消费比重均在90%以上（见表1），而风能，太阳能，生物质能等新能源的利用率仍然很低。我国能源消费构成的特点：（1）煤炭的生产和消费比重偏高。近五年来煤炭年产量占能源总产量的比重呈逐年递增趋势，2006年这一比重上升至76.7%。（2）石油的生产量低，消费量高，供需缺口需依赖进口石油满足。与煤炭资源相反，石油在能源总产量的比重逐年递减，2006年仅为11.9%，而其消费量的比重五年来均超过20%。（3）新能源利用率低，发展潜力大。目前对新能源的利用率不足10%，而我国地域辽阔，太阳能，风能，生物质等能源蕴藏丰富，开发潜力巨大。

表1 2001～2006年中国能源消费总量及构成（数据来源于中国统计年鉴2001～

2. 能源消费结构存在的主要问题

2.1 石油短缺与能源安全

我国石油储量占世界总量的2%，人均占有量仅为世界平均水平的十分之一，自1 993年成为原油净进口国以来，到2002年已经成为世界第二大石油消费国、第七大石油进口国。中国统计年鉴数据显示（见表2），1995之后的十年间，随着经济飞速发展，中国对进口石油的依存度也基本呈逐年递增趋势，2006年，全国48.2%的石油消耗量需从国外进口。而2008年4月中国社科院发布的《中国能源发展报告（2008）》蓝皮书预计，2010年和2020年中国石油消费量将达4. 07亿吨和5.63亿吨，分别比2006年提高17.42%和62.47%。BP世界能源统计（2 008）的数据表明，全球石油探明储量约1.24万亿桶，以目前的开采速度仅够开采40多年。

石油资源的日益匮乏和中国对进口石油的过度依赖使我们不得不面对能源安全问题，特别是全球已进入高油价时代，能源安全更成为一个关系到国计民生和影响到中国整体经济可持续增长的关键性问题。

表2 1995～2006年中国石油年消耗量与净进口量（数据来源于中国统计年鉴20

2.2 煤炭消耗与环境恶化

中国是世界第一产煤大国，煤炭产量占全世界的37%。作为中国的主要能源，在1995～2006十年间，煤炭在全国能源消费总量中所占比例均在65%以上，并且在未来相当长的时期内，中国能源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的状况。大量煤炭的燃烧导致二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。据美国EIA（Energy Information Administration）统计，1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨，预计2010年将为277.2亿吨，2025年达到371.2亿吨，年均增长1.85%。目前，我国二氧化碳的排放总量仅次于美国居世界第二位，二氧化硫的排放量居世界第一，而我国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的66.7%均来自燃煤。作为一次性能源，煤炭资源的不可再生性和环境问题的日益严峻使研究人员将越来越多的目光投向可再生性能源的开发利用上。

3. 新能源的开发利用

我国风能、太阳能、地热能、海洋能，生物质能源蕴藏丰富，但利用率很低，开发潜力较大。未来能源结构的发展趋势将逐步降低煤炭，石油等一次性能源的消费比重，而有利于社会和生态环境可持续发展的新能源将成为发展重心。

3.1 风能，太阳能，海洋能，地热能

中国可开发的风能资源储量为2.53亿千瓦，新疆北部、内蒙古、甘肃北部，东南沿海及其附近岛屿都是风能资源丰富地区。中国2007年风力发电的装机容量为590万千瓦，位列世界第五。2008年3月，国家发展和改革委员会发布的可再生能源发展“十一五”规划中，将2010年我国风电累计装机容量的目标从50 0万千瓦调整到了1000万千瓦。目前，我国风能产业主要利用陆地风能进行发电，发电设备利用率不高，国内风电设备制造业实力还比较薄弱，在风能丰富的偏远地区风电并网还存在诸多问题。

中国约三分之二国土面积的年日照时数在2200h以上，太阳能理论储量相当于2. 4×104亿吨标准煤，其开发利用的潜力非常广阔。我国太阳能发电技术主要有太阳能热电技术和太阳能光伏电池发电技术，由于光伏电池材料晶硅价格较高，因此大面积使用高成本的光伏电还有一定困难。太阳能热电技术相对比较完备，其原理是通过聚光装置把太阳光线聚集在装有某种液体的管道或容器中，借助太阳热能，液体被加热到一定温度后，产生蒸汽驱动涡轮机发电，将热能转化为电能。2005年10月底，位于江宁的中国首座太阳能热电示范工程发电成功，但目前工业化规模的太阳能热电还处于起步阶段。

我国地热资源储备丰富，其远景储量相当于2×103亿吨标准煤。中国地热资源主要分为三类： (1)高温对流型地热资源。 (2)中低温对流型地热资源。(3)中

低温传导型地热资源。我国大陆的高温地热资源主要分布在西藏南部、四川西部、云南西部。通过对高温准高温地热系统热储热能的估算，高温发电潜力总计为2 781MW；准高温地热系统的发电潜力总计为3036MW。但是我国实际地热发电装机容量还很小，不足总能量消费结构的0.5%。我国的工业性地热电站均分布在西藏自治区，目前作为国内规模最大的西藏羊八井高温地热电站，装机容量为25. 18MW。

海洋能资源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为波浪能、潮汐能、潮流能、海水温差能和海水盐差能，目前只有潮汐能发电技术较为成熟，但电站的高成本建设导致潮汐发电成本也较高。

3.2 生物质能源

在全球石油储量越来越少和国际石油价格居高不下的大趋势下，近年来世界各国都积极探索能源的多元化，许多国家都将发展生物质能源作为国家能源战略的重点。

生物质能是植物和微生物将太阳能转化为化学能并以生物质为储存载体的能量形式。在各种可再生能源中，生物质能源是唯一可替代化石能源转化成液态和气态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。生物质能源包括林业废弃物，农业生产和加工剩余物，水生植物，油料植物，城市和工业有机废弃物，动物粪便等。全球范围内, 每年通过光合作用生产1.7×103亿吨生物质, 然而却只有3.5%得到利用。我国理论生物质能资源相当于50亿吨标准煤，是目前总能耗的4倍左右。

3.2.1 生物质燃烧能

直接利用生物质燃烧能有两种形式：加工生物质压缩成型燃料和利用生活垃圾燃烧发电。

生物质压缩成型燃料是将木质类的木屑，树叶、稻草等，在一定粒度和含水率的条件下，在50～200 MPa高压和150～300℃高温下，压缩成棒状、粒状、块状及其它形状，具有一定密实度的成型物。生物质压缩成型燃料具有较高的压缩比，极大地方便生物质资源的运输和储存，同时改善了生物质原料的燃烧性能，提高了生物质资源的利用效率。但在压制工艺流程中，原料需经烘干使含水率保持在12%左右，颗粒压制成型需在高温高压条件下进行，因此利用物理方法将生物质转化为压缩成型燃料的技术能耗大，积极研发新工艺和新设备，降低能耗，减少生产成本是目前努力的方向。

据统计，我国城市人均年产垃圾440公斤，大量垃圾堆积不仅占用土地，还对周边环境造成严重污染。我国已建立多家垃圾焚烧发电厂，采用流化焚烧发电技术，对城市生活垃圾进行无害化处理和资源化利用，但普遍存在的问题是城市生活垃圾发热量低，即使在经济相对发达的广州和深圳，生活垃圾的低位发热量平均为6500千焦/公斤，属于中等偏低的热值。垃圾焚烧过程中产生的二恶英类致癌物、酸性气体、飞灰等有毒有害物质会产生二次污染。如何有效防治二次污染，使垃圾焚烧发电项目可以更好地发挥环境效益是今后发展的趋势。

3.2.2 生物燃气

生物燃气是指生物质经微生物厌氧作用后产生的氢气和甲烷等可燃气体。生物制氢有两种途径：（1）藻类或光合细菌利用光合作用产生氢气。（2）以城市污水、生活垃圾、动物粪便等有机物为原料，通过活性污泥中的微生物厌氧发酵获得氢气，同时净化水质，达到保护环境的作用，但厌氧发酵细菌生物制氢的产率较低，能量的转化率一般只有33%左右。氢气具有热值高，燃烧不产生温室气体等优势，