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| 中國能源安全的癥結其實是技術問題 | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2010-12-1 7:10:39 頭條 | ||
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我國能源供應的安全，不能單靠增加石油、天然氣等數(shù)量較少的清潔能源來保證，仍應以煤炭為主體；我國能源的無害化，也就是確保能源消費的安全性，必須以開發(fā)煤炭潔凈燃燒技術為主要突破口；實現(xiàn)我國主能源煤炭的節(jié)能減排，必須依靠突破性的煤炭潔凈燃燒技術，并從戰(zhàn)略的高度給予扶持，依靠國家機器的力量進行推廣，才能收到節(jié)約能源、降低污染的雙贏效果。
能源——國之經(jīng)濟血脈也。能源安全關系著國家整體安全。 近年來，隨著現(xiàn)代化建設的迅猛發(fā)展，隨著世界政治、經(jīng)濟競爭態(tài)勢的變化，中國能源安全問題已引起國人日益深切的關注。 所謂能源安全，包括了供應安全性和消費安全性兩個層面。也就是說，一方面能源的供應量必須能確保國家運行的總需求，不能“缺血”；另一方面能源消費過程應盡量無害，不要“因血致病”。 從這兩個層面的要求來考量，我國能源安全存在著明顯的癥結——清潔安全的能源數(shù)量少且難確保供應，數(shù)量充足的煤炭能源污染又大。如何破除這個癥結呢？盡管眾說紛紜，策論頗多，但深入考察，關鍵其實就是一點：突破煤炭潔凈燃燒這個技術問題。 中國是當今世界第二位的能源生產國和消費國。 現(xiàn)階段，我國依靠的主要能源還是化石能源——煤炭、石油、天然氣，其結構特點是“貧油、少氣而富煤”。從地下儲藏量來說，我國９０％都是煤炭。從全國能源消費總量來看，煤炭占７０％，而石油、天然氣以及其他能源（如風能、水能、太陽能、生物質能等等），加起來才占３０％。這是大自然賦予中華民族無可改變的資源現(xiàn)實。解決我國能源安全問題的一切辦法，都必須從這個現(xiàn)實出發(fā)。 眾所周知，石油、天然氣被稱為清潔性能源，而煤則是污染性能源。燃煤產生的煙塵和有害氣體會污染空間環(huán)境，影響人體健康，與人類保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標是不相符的。因而，有人甚至將它稱之為現(xiàn)代文明社會的“煤患”。 那么，面對我國“富煤、貧油、少氣”的情況，應該怎么辦呢？通行的說法是：只有千方百計增加清潔能源的使用比例，限制使用甚至在一些地方禁止使用煤炭，才能和國際接軌，才能從根本上解決我國的能源安全和環(huán)境保護問題。于是，這樣就引出一個無法解決的悖論：一方面，我國的石油、天然氣資源少，開采難度大，另一方面我們又大力提倡使用石油、天然氣，今后將如何應對日益加劇的油荒和氣荒呢？依靠進口嗎？漫長的海外運輸和管道輸送，復雜的國際政治、軍事動蕩因素，那種“靠別人籃中的面包充饑”所帶來的風險，又該如何化解呢？ 實事求是地講，維護我國能源安全，決不能單靠加大清潔能源的使用量，而應該從國情出發(fā)，從我國儲量最大的煤炭上找出路。必須從國家決策的層面采取重大措施，開發(fā)煤炭潔凈燃燒的突破性技術，打破思維定勢，使煤炭轉化為清潔能源，才能使我國的能源安全有保障。 正如“心病還須心藥醫(yī)”一樣，“煤患”也須從煤治。這就是中國能源消費安全的辯證法。而關鍵是要找到突破性技術，這種技術才是改變我國能源尷尬現(xiàn)狀的利器，才是我國能源安全的現(xiàn)實保障。 事實上，這樣的煤炭潔凈燃燒技術成果（人們稱之為“海浪燃煤高效節(jié)能微排放技術”），已在我國西部浮出水面，這種技術不僅基本消除了煤炭燃燒煙塵，也使危害環(huán)境的硫化物、氮氧化物排放量降至最低。只不過目前人們對這項技術，還沒有從戰(zhàn)略高度上給以充分認識。 本文將從分析我國的能源家底出發(fā)，來探討這種突破性技術對于維護我國能源安全的戰(zhàn)略價值。 石油 難以突破的能源瓶頸 探討國家能源安全，必須從量和質兩個方面厘清它的內涵。其一，從數(shù)量上說，能源必須能滿足國家生存與發(fā)展的正常需求，實現(xiàn)供需之間的平衡，這就是能源供應安全性；其二，從質量上說，能源應具有使用的安全性，不對人類的生存和發(fā)展的環(huán)境構成威脅，這就是能源消費安全性。從人類使用能源幾千年的歷程來看，對國家能源安全的威脅，前者是顯性的、剛性的，也往往是決定性的；后者則是隱性的、緩慢呈現(xiàn)的，通過科技手段可以減弱甚至消除。 石油、天然氣從質量上看無疑比較安全清潔，應該大力采用，但是從數(shù)量上看卻存在著重大隱憂。 請先看看我國石油的家底吧。 第一，人均資源相對匱乏，我國人口占世界總人口的２０％，而人均石油儲量只占世界的２．４％。 第二，對外依存度高，據(jù)國家統(tǒng)計局公布的最新數(shù)據(jù)，２００９年全國石油需求量３．９３億噸，其中國內自產僅１．８９億噸，國外進口２．０３８億噸，國外進口石油量首次超過國內自產，石油對外依存度達到５２％，突破了５０％的國際警戒線。目前，世界上開發(fā)條件好的油氣資源大都被西方發(fā)達國家開發(fā)并控制，國際自由貿易量很低，石油進口不可能無限制得到滿足。我國進口石油的大運量、遠距離、沿線地區(qū)的政治軍事動蕩，都帶來了難以預知的風險。 第三，缺乏戰(zhàn)略庫存。國際能源機構要求，國家至少應保有維持９０天的戰(zhàn)略儲備量。美國、日本和德國分別擁有１５８天、１６１天和１２７天的石油儲備量，韓國也有７４天的儲備。而作為世界第二大石油消費國的中國，卻長期基本沒有建設戰(zhàn)略性儲備。目前４個國家級儲備基地剛剛投入運營，全靠石油系統(tǒng)內部的企業(yè)庫存，只能應付５—７天的石油需求。如此薄弱的儲備量，必然會威脅到國家的能源安全。 第四，價格安全缺乏保障。我國石油大多屬于陸相成油結構，開采難度大。國外鉆采石油幾十、幾百米就會出油，我們則常常需鉆采幾千米甚至上萬米，導致成本居高不下。國際上石油價格常常受政治紛爭、地緣沖突甚至氣候變化的影響，不測因素甚多。我國作為新興能源消費大國，又一直游離于世界能源價格定價體系之外，至今沒有定價權，受制于人。近年來，國際油價高位振蕩，無論是石油生產國還是消費國，在解釋油價上漲原因時，總要歸因于中國石油進口量增加過快。特別是美國更以此要挾中國，迫使人民幣升值。實際上，我國的石油價格安全面臨著日益嚴峻的困難。 顯然，我國石油資源的家底不容樂觀，那么未來的前景如何呢？有兩個權威的數(shù)據(jù)值得引起人們的高度重視。 一個數(shù)據(jù)來自中石油集團總經(jīng)理陳耕在國資委座談會上的發(fā)言。他指出，由于我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快時期，對石油需求會不斷增強，預計到２０２０年中國石油缺口將達到２．５億噸，也就是平均每個中國人缺少石油約０．２噸。 另外一個數(shù)據(jù)來自美國國家石油委員會發(fā)表的題為《面臨能源短缺的嚴峻現(xiàn)實》的報告，它指出在未來的２５年里，全球對石油和天然氣的需求將增長５０％—６０％，全球不斷增產的原油仍無法滿足這種強勁的需求。 無論是全球的大環(huán)境還是我國現(xiàn)有的能源結構，都明白無誤地告訴人們：依靠不斷增加石油的使用量來保障我國的能源安全、提高環(huán)境質量，既不現(xiàn)實也不可能。 天然氣及新能源 難以立即飽腹的“仙果” 天然氣是公認的高效、清潔、方便的能源，燃燒充分，污染極小，在現(xiàn)階段中國天然氣是相對低廉的化石能源產品，因而需求勢頭十分強勁。從生活到生產領域，形形色色的天然氣燃具被廣泛開發(fā)應用，不少地方也采取多種政策措施，大力鼓勵使用天然氣，以求得良好的空氣環(huán)境質量。在一些地方環(huán)保部門人士的眼里，似乎只有大力推廣使用這種清潔能源，才能確保我們的能源安全和環(huán)境質量的改善。其實這是一種不諳我國能源實情的天真想法，因為，我國的天然氣和石油一樣，有著大致相同的“病相”： 人均氣源儲量相對匱乏。２００５年我國天然氣探明儲量僅為世界總量的１．３％，人均占有量僅為世界平均水平的５％。在我們這個１３億人口、５億多戶家庭的泱泱大國里，這么點儲量怎能保證能源消費的安全呢？ 開采、運輸規(guī)模較小。按照國際通用標準，中國天然氣規(guī)模普遍偏小，氣源不夠豐富。從氣源勘探開發(fā)到配套輸送設施形成規(guī)模，整個過程建設周期長、投資大。截至目前全國只建成３座液化天然氣（ＬＮＧ）工廠，輸送管網(wǎng)也偏少。 國外進口氣價不穩(wěn)、風險大。隨著需求猛增，我國目前已成為天然氣凈進口國，主要依靠俄羅斯、中亞等周邊國家管道輸氣，以及從澳大利亞、非洲等地船運液化天然氣，運程遠，風險大，氣源份額受制于人，且價格高低不穩(wěn)，同時增大了國內天然氣隨之漲價的預期壓力。 供需矛盾突出，缺口較大。早在２００８年底，我國天然氣消費市場已經(jīng)擴展到全國３０個省市區(qū)，其中年消費量超過１０億立方米的省份就達２０個。城市居民、公共福利及工業(yè)用戶用氣量越來越大，每年以１６％的幅度遞增，２００８年全國天然氣產量為７７４．７４億立方米，而全國當年消費量卻達到８０７億立方米，生產大大低于需求，有關部門預測今年全國短缺的天然氣將達３００億立方米。 中國能源消費史上最令人觸目驚心的一幕至今仍在國人心頭浮動。２００９年冬一場突如其來的寒潮暴雪，使全國大部分城市出現(xiàn)氣荒：武漢告急、南京“斷氣”、杭州限供、山東大面積停氣……以至于中石化、中石油不得不下達限量供應的緊急通知。 面對如此脆弱的供應鏈，許多地方的環(huán)保部門還在雷厲風行地大力倡導使用天然氣，禁止使用燃煤鍋爐，又不在煤炭潔凈燃燒技術的推廣上下功夫，這豈不是為國家的能源安全火上澆油嗎？ 從科學發(fā)展的角度來說，真正能提高人類生存質量、保護地球環(huán)境，又能永續(xù)利用的清潔能源是可再生能源（如風能、水能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等）。著力開發(fā)可再生能源，并使其在保障能源供應、維護國家能源安全方面扮演重要角色，是我國可持續(xù)發(fā)展的必然戰(zhàn)略選擇。 問題是，目前這種可再生能源在世界范圍內所占的份額甚少，據(jù)專家估計，未來的四十年內，人類的能源消費仍將以化石能源為主。在我國，可再生能源屬于剛剛起步階段，即使包括水能發(fā)電這一大塊，可再生能源也只能占能源消費總量的８％。比如，我國風能資源儲量占世界第一位，但目前開發(fā)的風力發(fā)電裝機容量僅僅占風力資源的０．１％。且風能開發(fā)投資大，成本太高，短期內難以在全局發(fā)揮重要作用。又如生物質能源這一塊，盡管世界上十分推崇，但在我國也只是鳳毛麟角。 這正如一則寓言所說，遙遠的山頂雖然有仙果，但摘取它卻有一個漫長的奮斗過程，我們現(xiàn)階段急需的是支撐體力的飽腹之物。所以，靠目前比例甚小的可再生能源，來支撐我國如此龐大經(jīng)濟體的能源安全，也是不現(xiàn)實的。 潔凈煤技術 保障我國能源安全的不二選擇 一個國家經(jīng)濟社會的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，是建立在能源可靠的基礎上，而能源的可靠性首先決定于資源供應數(shù)量上的可靠性。以上我們淺析了目前中國自有的石油、天然氣、可再生能源，在供應數(shù)量上的不可靠性。那么，現(xiàn)階段，要維護我國能源供應的安全性，毫無疑問地只有依靠大自然賦予中華民族最多的煤炭了。 當然，煤炭消費是一個雙刃劍。豐富的煤炭既保障了我國能源供應的安全性，又帶來了消費中污染環(huán)境的不安全性。很顯然，維護國家能源安全的主攻點就是煤污染問題，抓住了這一點，才算是抓住了中國能源安全的“牛鼻子”。唯一可靠的選擇是尋求突破性的技術，真正攻克煤污染，才能把中國的能源安全安放在一個可靠的基礎之上。這一點，我們過去雖有所認識但并沒有將它推至全局的戰(zhàn)略高度，許多地方“談煤色變”，一味以限煤來求取環(huán)保政績就是一種表現(xiàn)。 現(xiàn)在看看我國的煤炭家底吧。 我國是世界上頭號用煤大國，現(xiàn)有煤炭資源礦區(qū)６０１９座，查明的煤炭資源儲量１０２０１億噸。目前，我國人均可采煤炭為９０噸，而人均石油可采儲量僅２．６噸，人均天然氣可采儲量僅０．１０７４萬立方米。在可以預見的將來，我們必須依靠煤炭過日子。 全國燃煤工業(yè)鍋爐保有量約４８萬臺，每年新生產又達１萬多臺。燃煤造成了嚴重的大氣污染，我國的有害物二氧化硫排放量居世界第一，二氧化碳排放量居世界第二。由此造成的酸雨面積不斷擴大，早在上世紀九十年代年均降水ＰＨ值低于５．６的降雨面積，已達全國面積的３０％左右，對公眾健康產生了不容忽視的損害。降低乃至消除燃煤污染排放量，不僅是我們莊嚴承諾的國際環(huán)保義務，更是發(fā)展低碳經(jīng)濟、倡導低碳生活，確保整個民族健康生存的當務之急。 一方面我們的生產、生活離不開煤，一方面污染又如此之大，針對這個嚴峻的癥結，我國的科技工作者展開了艱苦卓絕的攻關，一系列潔凈煤技術和產業(yè)應運而生。如煤氣化循環(huán)發(fā)電、煤炭液化、煙道氣脫硫、煤制油等等，但多數(shù)技術復雜投資大、成本高、見效慢，對攻克我國能源安全的癥結——煤污染，猶如杯水車薪。 微排放燃煤技術 燃煤鍋爐的革命 ?。玻埃埃纺?，一項突破性的燃煤技術發(fā)明出現(xiàn)了，它就是由陜西海浪公司聯(lián)合國內有關專家和科技人員研發(fā)的“海浪高效節(jié)能微排放燃煤技術”。這項技術成果被稱為“燃煤鍋爐的一次革命”，經(jīng)國家科技部門組織專家鑒定，認為已達到國際先進水平。該項目集新型潔凈燃燒技術、高效傳熱技術、余熱回收技術、獨創(chuàng)三連塔除塵脫硫技術、煙氣再循環(huán)燃燒等五大技術于一體，具有顯著的降低污染、節(jié)能減排效果，投資和運行費用又相對低廉。經(jīng)嚴格的科技檢索查詢，證實在當今世界尚無先例。 從實用效果看，這項發(fā)明有四項驚人的創(chuàng)新。 第一，污染排放極少，各項污染排放物均大大低于國家限制標準，有的甚至低于公認的潔凈能源石油、天然氣鍋爐的排放標準。尤其是國內外普遍關注的有害物二氧化硫，其排放已降至“低于最低檢出限”的潔凈程度（我國目前允許天然氣鍋爐排放二氧化硫的國家標準為１００毫克／立方米，而該技術已使二氧化硫排放接近于０）。 氮氧化物也是國際公認的有害排放物。國家規(guī)定燃油鍋爐排放的氮氧化物不得超過４００毫克／立方米，北京市更嚴格規(guī)定天然氣鍋爐排放不得超過２００毫克／立方米，而“海浪高效節(jié)能微排放燃煤技術”，已使氮氧化物排放降至３９毫克／立方米，僅為天然氣的１／５，確實令許多迷信石油、天然氣的人士大跌眼鏡。 據(jù)中國鍋爐協(xié)會的統(tǒng)計，２００２年全國持有許可證的各級鍋爐制造企業(yè)１１２１家，生產工業(yè)及民用的各型鍋爐１２．８萬臺。我國目前煙塵和二氧化碳排放量的７０％、二氧化硫的９０％、氮氧化物的６７％，都來自于燃煤。如果全部采用陜西的這項燃煤技術，每年就可以少排放二氧化硫５００多萬噸，這相當于全國排放量減少了１／４。 國務院發(fā)展研究中心協(xié)同國家六部委專家，在陜西寶雞采用這項技術的燃煤鍋爐現(xiàn)場看到：千百年來，燃煤飄向空中的煙塵，大都在這種鍋爐系統(tǒng)中燃燒殆盡。即使在這種鍋爐的出汽口掛上白襯衣，幾個小時后仍然無焦無灰?？梢哉f，采用這種突破性技術，公認污染大的煤炭，也會變成潔凈能源。 試想，如果我國能夠仿效發(fā)達國家的做法，運用國家力量推廣這種技術，全部改用這種鍋爐系統(tǒng)，使占我國能源７０％的煤炭都實現(xiàn)了無害化燃燒，我國的能源供應安全和消費安全必將會得到雙重保證，我們這個煤炭大國的節(jié)能減排任務將不再那么沉重。 第二，這項技術使燃煤鍋爐的熱效率高達８８．４％，遠遠超出目前所有的燃煤鍋爐，可節(jié)約煤炭３０％左右。據(jù)國家統(tǒng)計局最新披露的數(shù)據(jù)，我國每年煤炭消費加上進口總量為３０億噸，其中工業(yè)鍋爐最少消耗煤炭６億多噸。如果這項技術能在全國推廣落實，哪怕僅僅在工業(yè)鍋爐這一塊推廣落實，就可以每年節(jié)約煤炭１．８億噸。按每噸燃煤排放２．４５噸二氧化碳的標準計算，就可少排放二氧化碳４．４億噸。普通鍋爐的出煙口溫度高達１８０℃，采用這種技術的鍋爐一無煙囪二無煙尾，出汽口溫度僅在６０℃以下，排出熱量降低了二倍。既節(jié)約煤炭又超低排熱。 第三，能源利用面廣。海浪高效節(jié)能微排放燃煤技術適應面寬，通過內控參數(shù)的調整，可以使大煙煤、高硫煤、低硫煤等都做到充分燃燒，提高能源使用效率。 第四，運行成本低。在同樣供暖效果前提下，采用這種技術的燃煤鍋爐，運行費用僅是天然氣鍋爐的１／３、電鍋爐的１／６。目前，經(jīng)我國西部４０多個示范點實際使用，性能穩(wěn)定，效果十分喜人。如在全國推廣開來，僅取暖費一項，每年就可節(jié)?。保保岸鄡|元。如果將這項技術全面運用到全國成千上萬的供熱中心，對現(xiàn)有鍋爐進行徹底改造之后，其所產生的節(jié)能減排效果更是不可估量。 這一重大科技創(chuàng)新成果問世后，國務院發(fā)展研究中心會同國家發(fā)改委、財政部、科技部、環(huán)保部等６部委專家，于２００７年底組成課題組，赴陜西寶雞進行了長達一年的專題調研，形成了專題報告發(fā)送有關領導和部門；陜西省、寶雞市有關領導和部門也給予了高度關注和支持，協(xié)助制定了產業(yè)發(fā)展規(guī)劃。然而，三年過去了，這項重大發(fā)明在產業(yè)化、規(guī)?；线€有很大距離，存在著許多實際困難。尤其是人們對這項技術在國家能源安全方面的戰(zhàn)略意義還認識不足，宣傳推廣滯后。 在人類發(fā)展史上特別是工業(yè)化的進程中，一項突破性技術撬動某一方面全局的案例比比皆是。國家應該洞察先機，及時給以強力扶持。我國的能源研發(fā)創(chuàng)新能力本來就弱，對創(chuàng)新成果特別是關乎全局的突破性技術成果的扶持仍需加大，在探討破解我國能源安全癥結的時候，更有必要強調這一點。 回溯歷史，放眼世界，凡是對國家發(fā)展產生過重要作用的科技成果，大多得到了國家的超常規(guī)支持。對于重要的技術發(fā)明者給予扶持和優(yōu)惠措施，始于１５世紀末的歐洲。而到上個世紀中葉，絕大多數(shù)發(fā)達國家都采用了財稅支持、國家推廣、政府采購等多種形式來扶持突破性創(chuàng)新成果；就連一些研發(fā)投資較弱的國家，如印度、巴西、墨西哥、波蘭等，也對重要的技術發(fā)明采取了國家激勵手段。特別是在激烈的市場競爭中，運用政府采購的手段來支持重大技術創(chuàng)新成果，已成為世界各國較為通行的做法。 面對我國日益嚴峻的能源安全局面，對于能夠撬動全局的創(chuàng)新技術成果，諸如海浪高效節(jié)能微排放燃煤技術，如果任由它在激烈復雜的市場競爭中浮沉碰撞，自生自滅，那就只能延緩我國能源事業(yè)的發(fā)展，貽誤節(jié)能減排的大局。 綜上所述，我們可以得到如下幾點共識：現(xiàn)階段，我國能源供應的安全，不能單靠增加石油、天然氣等數(shù)量較少的清潔能源來保證，仍應以煤炭為主體；我國能源的無害化，也就是確保能源消費的安全性，必須以開發(fā)煤炭潔凈燃燒技術為主要突破口；實現(xiàn)我國主能源煤炭的節(jié)能減排，必須依靠突破性的煤炭潔凈燃燒技術，并從戰(zhàn)略的高度給予扶持，依靠國家機器的力量進行推廣，才能收到節(jié)約能源、降低污染的雙贏效果。 總之一句話：解決中國能源安全癥結的關鍵，在于國家對煤炭潔凈燃燒技術的高度重視和全面推廣。 ?。ㄗ髡邌挝唬汉＠巳济哄仩t微排放工程研究中心） ■參考文獻 １．中國的能源現(xiàn)狀與政策：國務院新聞辦，２００７年１２月 ?。玻茉戳⒎ā獙崿F(xiàn)能源安全的有力保障：中華環(huán)保世紀行網(wǎng) ?。常畤H油價暴漲與中國的能源安全問題（二） 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