能源利用面临的挑战

-.z..tudou./programs/view/3mKJcB_LyyQ/本科生课程报告考核试卷科目：能源与可持续发展教师：唐胜利〔教授〕小组编号：第8组小组成员：陆春荣王海峰郭宇伍彬彬琳上课时间：2013年3月至2013年6月报告成绩：阅卷评语：阅卷教师〔签名〕2013年3月25日能源利用面临的挑战摘要：众所周知，化石能源是不可再生能源，随着人类对化石能源的过度开采以及使用量不断地增加，它们必然不能再可以满足人们能源利用的需求。所以，能源将面临着更大的压力，不仅传统能源的供给能力越来越小，气候环境的变化也愈发引起人们的关注，这都对新能源开展提出了较高的期望和要求。本文主要介绍了目前世界能源利用方面遇到的一些挑战，主要谈及三个挑战：一、能源利用效率低；二、可利用能源紧缺；三、新能源利用存在的局限。以及一些应对策略及建议。关键字：能源利用挑战建议1能源的科学定义能源,是指能够直接或经过转换而获取*种能量的自然资源。“是可以从其中获得热、光和动力之类能量的资源〞。它作为一种自然资源，包括：包括煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能、核能等。它是人类生存和社会开展的先决条件与重要物质根底。2目前能源利用的状况我国能源消耗以煤为主〔我国煤炭消费量每年约占全世界煤炭消耗总量的％，可以称为全球煤炭消费的第一大户，约占我国消耗总量的67％，世界平均水平是25％〕，且能源利用率低，专家预测，在本世纪前30年，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。随着经济的不断开展，能源的使用量不断的扩增，能源甚至成为了控制一个国家经济开展的极其重要的因素。如图一显示的是2011年全球能源消耗构成。图二显示的是对全球能源消耗的一个预测。而有数据显示：全球2011年总能源消耗量达175.35亿吨标煤，其中以化石燃料为主，占全球能源消费量的87%。也就是说，煤、石油、天然气仍然是各个国家的三大能源巨头。而包括核能、可再生能源等在新能源中，在其全球的能源利用比例中占的总份额还是较低的。图一图2图2图二而再细看我国能源利用的状况〔见下列图三〕，其中也较明显得看出，化石燃料也还是占有了不可动摇的大份额，其中以70%的煤用量居多。图三众所周知，化石能源是不可再生能源，随着人类对化石能源的过度开采以及使用量不断地增加，它们必然不能再可以满足人们能源利用的需求。所以，能源将面临着更大的压力，不仅传统能源的供给能力越来越小，气候环境的变化也愈发引起人们的关注，这都对新能源开展提出了较高的期望和要求。从中国与世界目前的能源利用构造中看出：eq\o\ac(○,1)人类目前对化石能源存在很强的依赖性。eq\o\ac(○,2)化石能源是不可再生能源，随着人类对化石能源的过度开采以及使用量不断地增加，必然不能再可以满足人们能源利用的需求。eq\o\ac(○,3)新能源利用比例过低，效果不突出3能源利用面临的挑战3.1能源利用效率低3.1.1设备技术落后目前，化石燃料，仍然是能源使用中最为重要的，如我国尤以用煤至多。但是，前能源开发利用设备和技术落后。据资料显示：由于技术等问题，我国能源终端利用效率仅为33％，比兴旺国家低约10～20个。而且单位产品的能耗平均比兴旺国家高约40%。铁路和管道运输能力缺乏。2006年上半年，煤炭运量增长13.3%，而工业产业投资增长47.8%，运输能力远远不能满足需要。其次，由于公路运输费用过高，造成铁路运输拥挤不堪，但仍无法满足需要。3.1.2浪费严重虽然我国是产煤大国，但在开采、运输、加工、转换、使用等各个环节都有较大的损失，在这些过程中，都会造成很大的浪费。我国能源消费量巨大，浪费也非常严重。据统计我国煤炭资源的平均有效回采率只有30%左右，有些小煤窑的有效回采率只有10%左右。在能源开采过程中，大量的可采资源被白白浪费掉了。我国能源利用效率目前仍然很低，比OECD国家落后20年，相差10个百分点。比方工业锅炉，我们的平均能耗效率为60%，低于兴旺国家20个百分点。“我国能源利用效率目前仍然很低，比OECD国家落后20年，相差10个百分点。比方工业锅炉，我们的平均能耗效率为60%，低于兴旺国家20个百分点。3.2可利用能源紧缺3.2.1煤、电、油等供给缺乏随着社会经济的开展，对能源的需求也日益增长。预计，2010年全球能源需求量到达105.99亿吨油当量，2020年到达128.89亿吨当量，2025年则到达136.50亿吨当量，平均年增率为2%供给缺乏是能源短缺的根本原因。目前世界的化石能源岌岌可危：截止到2003年底，全球剩余的石油已探明的可开采量为1565.8亿吨，如果，以后没有发现新的蕴藏量可观的油田的话，估计到2040年，最多到2050年就要用完；而天然气估计可以用到2050年，加上可能再发现的天然气田,最目前世界的化石能源岌岌可危：截止到2003年底，全球剩余的石油已探的可开采量为1565.8亿吨，如果，以后没有发现新的蕴藏量可观的油田的话，估计到2040年，最多到2050年就要用完；而天然气估计可以用到2050年，加上可能再发现的天然气田,最多用到2090年；煤炭的情况好一些，估计可以再用200年甚至300年。综上所述，到本世纪末，除煤炭外,其它的化石能源就要开采殆尽！“能源危机〞之说绝不是危言耸听！由于1998年国家整顿小煤矿而大中煤矿的建立不完善，使煤炭供给严重短缺。“九五〞期间，大中型煤矿的开工建立规模仅为“七五〞，“八五〞时期的30%。而且1996年我国“软着陆〞以后，于“九五〞后期调整了电力建立规模，1999年到2002年以及一直到现在新装机增长明显下降，而经济增长引起高耗能行业的开展，对能源的需求增加很大，供给的增加赶不上需求的增加，必然造成电力和煤炭供给紧的局面。3.2.2能源总量大，人均占有少能源通常分为一次能源和二次能源，目前煤炭、原油、天然气、水能等是使用最广泛的一次能源，即通常意义上的常规能源。我国一次能源储量丰富，能源消费主要靠国供给，能源自给率达94%，虽然我国是世界上第二大能源生产国，但同时也是第二大能源消费国，2004年一次能源生产总量18.46亿吨标准煤，消费19.7亿吨标准煤，今年将首次超过20亿吨标准煤。我国常规能源探明技术可开发资源总量超过8230亿吨标准煤，探明剩余经济可采储量1392亿吨标准煤,约占世界总量的10.1%。中国人均能源消耗也处于很低水平，2005年约为世界平均水平的3/4、美国的1/7。人均能耗低导致对高能源需求的预期。只要中国人均能耗到达美国的25%，其能源总需求就会超过美国。只要人均石油消费到达目前的世界平均水平，其石油消费总量将到达6.4亿吨，如果保持现在1.8亿吨的石油产量水平，中国石油进口依存将达72%，超过目前美国的石油进口依存(63%)。而我国能源储量虽然很丰富，水能资源和煤炭探明储量分别居世界第一、第三位，但人均却只有世界平均水平的一半左右，石油、天然气等人均储量更是低于世界平均水平。3.2.3技术开展跟不上人类的需求，新能源补给受限由于能源开采和使用的一些技术较为落后，导致我国能源利用效率低下。目前，全国煤矿采煤机械化程度仅为45%，远低于国际上80%-100%的先进水平。科技进步对我国煤炭经济增长的奉献率不到30%，而国外已到达70%-80%。目前我国主要煤炭技术装备产品与兴旺国家相比，性能指标落后15年左右。按单位国民收入能耗比拟，我国分别是日本、德国和美国的10.6倍、8.3倍和4.6倍。有很大比例的能源在开采、加工转换、储运和终端利用过程中损失和浪费。虽然核能、太阳能、风能、地热能、氢能、海洋能等则是随着人类对自然界认识的深化和技术进步根底上进展开发和利用的能源，除核能外，大多数尚处于开发和小规模生产阶段。比方：1、我国是太阳能热水器生产量与销售量最大的国家；但从房屋的热水器安装率来说，以色列已到达80%，日本为11%，也到达2.7%，我国仅在千分之几左右。2、我国的已经运行的核电站有：1〕山核电站2〕大亚湾核电站；3〕田湾核电站，但功率都较小，无法满足人们的需求。3、我国的风力资源丰富，风力电厂主要分布在**、蒙等地，例如，闻名全球的**的达坂城风力发电厂。但是风力不稳定，受季节性影响大，储存与传输难。3.3新能源利用存在局限新能源〔或称可再生能源更贴切〕主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。3.3.1太阳能利用存在的局限〔1〕分散性：到达地球外表的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。〔2〕地理位置：平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大。〔3〕季节：而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。〔4〕不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响。所以，到达*一地面的太阳辐照度既是连续的，又是极不稳定的。 目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。3.3.2风能利用存在的局限(1)能量密度低由于风能来源于空气的流动，而空气的密度很小，每立方米空气的质量只有1．226kg，因此风力的能量密度很小，只有100～300W／m2，太阳能的能量密度为lkW／m2。必须增大扫风面积来获取足够的风能。(2)不稳定性由于气流瞬息百变．风时有时无，时大时小，日、月、季的变化都十清楚显等。(3)特殊气象环境的风资源有时不可利用经常出现覆冰、浮雪、冻雨的地区会严重影响风力发电机组的运行乃至损坏设备。4应对措施及建议4.1合理利用能源，提高能源的使用效率。从可持续开展的角度看，合理利用能源，提高能源的使用效率应该放在优先地位。〔1〕政府应加强节能法的宣传教育，提高人民的节能意识。例如市市民普遍提倡并付诸行动的空调节能方法值得发扬光大，使用空调夏天调高一度，冬天调低一度，效果差不多，事实上已节约了很大一局部电能。〔2〕增加对先进节能技术的研发投入，并使节能技术应用于更广泛的领域中去。如生活中节电、节水行为都会缓解能源供给紧的状况。4.2增加能源供给能力。增加能源供给能力，从源头上解决能源短缺问题，国家要增加对煤炭电力行业的投资，解决煤炭生产的资金问题，增加新矿井的开工建立，加强勘探，增加工业储藏。为保证煤炭企业的稳定生产，可以建立煤炭期货市场；加强对我国石油资源勘探，实行经济开采，逐步建立石油战略储藏体系，鼓励民间增加商业储藏，增加石油供给的可靠性；同时也要考虑非石化燃料和替代能源的开发，最大限度地增加能源供给。4.3调整产业构造，加快第三产业开展，减缓第二产业对能源的过度需求。第二产业中房地产、钢铁、水泥、电解铝等高耗能行业开展过快，极增加了对能源的需求，加剧了能源紧缺状况，针对此情况，政府可以调整产业构造，运用经济政策缓解投资过热，对这些行业加以限制，坚决取缔技术水平差的高耗能企业。加快开展第三产业，不仅可以吸收更多劳动力，缓解就业压力，更能改变产业构造比例，削减能源消费的增长。4.4增加煤油气等能源的运输能力。要加强运输系统根底设施建立，消除运输瓶颈。具体来说，要增加运煤铁路建立，石油和天然气输出管道建立，形成全国输油、输气干线管网。在现有运输条件下，提高煤油运输能力可以通过一些运输体制改革来实现，如改革公路收费制度，降低高速公路收费价格，降低社会的交通运输本钱，增加能源的运输能力。4.5优化区域间的产业布局。我国**、、、和五省的煤炭资源占全国总量的82.76%。经济兴旺，能源消费量大的沿海兴旺地区资源储藏却很少。中国以煤为原料的火电厂在沿海地区分布数目占总数目的31.4%，这不仅加重了铁路运输负担，还造成运输过程中燃料的消耗和低效率。如果改变产业布局，把火电厂建在原料产地附近，就能提高能源使用效率，减缓能源供给紧局面。4.6扩大开放，充分利用外部资源解决能源短缺问题。随着经济全球化开展，中国与国际经济联系日益密切，我们应该抓住机遇，从体制上打破地区垄断和行业垄断，提高我国石油天然气企业的竞争能力，扩大海外业务，实现石油进口来源多元化，利用国际国两个市场，增加能源供给。4.7依靠技术进步，提高终端能源利用效率。效率因素(即技术进步)是中国的总体能源强度和制造业能源强度下降主要原因，因此我们可以采取一下措施：依靠科技进步，不断增强自主创新能力，有效发挥先进技术在节能中的特殊作用，加大节能技术的投入力度，积极研究开发推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备，为节能提供有力的技术支撑和设备保障；积极实施技术改造，促使装置规模大型化、节约化，大幅度降低终端能源的消耗水平。4.8加快制定和完善节能政策和环境政策，保证政策的执行力度。单从经济此必须提高政府能源管理部门的决策效率，充分发挥政府基于市场的宏观调控对节能工作的引导和推动，保证政策的执行力度。政府应明确指定能源管理的牵头部门，防止管理职能的重复和穿插，协调各政府部门之间的关系，协调长期战略与短期开展的关系，以利于进一步发挥市场对节能的促进作用。继续实行鼓励