能源發(fā)展戰(zhàn)略與科學(xué)用能

1、 能 源 發(fā) 展 戰(zhàn) 略 與 科科 學(xué)學(xué) 用用 能能 一、世界能源形勢(shì) 能源在人類(lèi)社會(huì)發(fā)展中的作用 “能源危機(jī)” 環(huán)境污染 不能走傳統(tǒng)的發(fā)展道路 建立可持續(xù)發(fā)展的能源結(jié)構(gòu) 國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)（百萬(wàn)噸標(biāo)油） 2000 2010 2020 2030 煤炭 2335 2702 3154 3606 石油 3604 4272 5020.5 5769 天然氣 2085 2794 3498.5 4203 核電 674 573 728 703 水電 228 274 320 366 可再生 223 336 477 618 總計(jì) 9179 11131 13198 15265 政府間氣候變化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)預(yù)測(cè) 2000

2、2020 2030 2050 煤炭 2228 3636-5504 4666-7186 4872-9457 石油 3854 4223-6922 4050-9201 3273-13903 天然氣 2473 3653-4922 4471-6813 6619-13369 核電 230 327-726 359-1276 911-2930 生物能 1139 900-1470 1280-2080 2870-4600 可再生 271 370-550 530-960 1140-3990 總計(jì) 10193 14100-17000 16500 21400 21300-31200 未來(lái)能源需求的特點(diǎn) 1、總需求持續(xù)上

3、升 在一段長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，化石能源仍 是主要的一次能源 天然氣比例增加，石油減少 可再生能源2030年前后大規(guī) 模應(yīng)用 2、環(huán)境保護(hù)對(duì)能源結(jié)構(gòu)影響大 為減少燃煤污染，大量使用石 油、天然氣 為減少溫室氣體排放，注重節(jié) 能和加速可再生能源開(kāi)發(fā) 3、高新技術(shù)對(duì)能源技術(shù)發(fā)展影 響大 注意吸取國(guó)外經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，避免 走彎路 也是跨越式發(fā)展 二、能源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā) 展中的戰(zhàn)略地位與存在問(wèn)題 1、能源需求迅速增長(zhǎng)，供需矛 盾尖銳；能源結(jié)構(gòu)不合理，優(yōu) 質(zhì)液體燃料短缺；效率低下， 浪費(fèi)驚人。能源問(wèn)題是制約我 國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展長(zhǎng)期的、重 大的瓶頸 一次能源需求分析 2000 2020 情景1 情景2 情景3 煤炭（億

4、噸） 12.5 18.5 23.8 28.5 石油 （億噸） 2.24 4.0 4.8 5.2 天然氣（億 m3）245 2000 1700 1200 一次電力 2392 13931 11913 10791 （億千瓦時(shí)） 一次能源供應(yīng)能力預(yù)測(cè) 2000 2020 低方案 高方案 煤炭（百萬(wàn)噸） 1000 2100 不確定 油（萬(wàn)噸） 16300 17500 20000 氣（億立方米） 272 1300 1500 水電（百萬(wàn)千瓦） 79.3 240 300 核電（百萬(wàn)千瓦） 2.1 50 新能源（百萬(wàn)噸標(biāo)煤）1 不確定 不確定 煤炭： 資源有保證 受環(huán)保、水資源限制，開(kāi)采規(guī)模 難以滿足中、高情景

5、需求 石油： 缺口大 能源安全問(wèn)題突出 天然氣： 將有大發(fā)展 水電： 高速發(fā)展 開(kāi)發(fā)利用率達(dá)70%以上 須十分注意環(huán)境保護(hù) 核電： 積極發(fā)展 可再生能源與替代能源： 加快開(kāi)發(fā) 從更長(zhǎng)時(shí)期考察 2030年以后，常規(guī)能源生產(chǎn) 與能源總需求的缺口繼續(xù)擴(kuò)大 到 2050年，缺口可能達(dá)20億 噸標(biāo)煤 人均1萬(wàn)美元時(shí)的能源消耗 保證清潔、經(jīng)濟(jì)、充足、安 全的能源供應(yīng)是我國(guó)發(fā)展長(zhǎng)期的 重大瓶頸 2、環(huán)境影響更加嚴(yán)重，減排治 污、保護(hù)生態(tài)刻不容緩 大量燃煤造成嚴(yán)重大氣污染 SO2和NOx的排放 細(xì)微粒子 CO2減排問(wèn)題 重金屬 3、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)逐年加劇，能源安能源安 全全問(wèn)題突出，全球戰(zhàn)略勢(shì)在必 行 既利用本國(guó)資

6、源，又利用外國(guó) 資源來(lái)滿足本國(guó)的能源需求 立足加強(qiáng)國(guó)內(nèi)油氣勘探的基 礎(chǔ)上，實(shí)行立足國(guó)內(nèi)外兩種資源和 兩種市場(chǎng)并用的方針 三、中長(zhǎng)期能源科技規(guī)劃戰(zhàn)略 研究的基本思路 在分析能源需求和供應(yīng)能 力缺口的基礎(chǔ)上，研究采用哪 些途徑可高質(zhì)量地保證能源供 應(yīng)，指出其中的科技問(wèn)題；對(duì) 可再生能源和后續(xù)能源，給出 其技術(shù)發(fā)展的路線圖 能源發(fā)展戰(zhàn)略 通過(guò)科學(xué)用能和開(kāi)發(fā)利用 國(guó)內(nèi)外資源，為全面建設(shè)小康 社會(huì)提供能源保障，并進(jìn)而為 建立充足、經(jīng)濟(jì)、清潔和安全 的可持續(xù)發(fā)展能源體系打下基 礎(chǔ)。 大力推進(jìn)科學(xué)用能 緊抓潔凈煤技術(shù) 加強(qiáng)油氣勘探、采運(yùn)與利用 高速開(kāi)發(fā)水力資源 積極發(fā)展核電 加速可再生能源和新能源研究 高度

7、重視電力建設(shè) 能源與環(huán)保協(xié)調(diào)發(fā)展 節(jié)能為本 多元發(fā)展 環(huán)境友好 保障安全 四、節(jié)能和科學(xué)用能 提高能 源利用效率，減少能源消耗 社會(huì)越進(jìn)步，節(jié)能的重要性越突出 節(jié)能是一種特殊形式的戰(zhàn)略能源 節(jié)能代表先進(jìn)文化的前進(jìn)方向 節(jié)能是先進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的要求 科學(xué)用能是這些要求和發(fā)展的必然 結(jié)果 1、什么是科學(xué)用能 深入研究用能系統(tǒng)的合理配置和 用能過(guò)程中物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化的規(guī) 律，以提高能源率和減少污染， 最終減少能源的消耗 從系統(tǒng)科學(xué)角度，研究科學(xué)用能； 對(duì)用能的全過(guò)程和各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行 分析、研究，綜合得出結(jié)論 科學(xué)用能的研究?jī)?nèi)容 能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律 用能的方法 用能的系統(tǒng) 用能的技術(shù) 用能的管理、法律與政策 建

8、立科學(xué)用能的理論、方法 科學(xué)用能貫穿在各種能量轉(zhuǎn)化 過(guò)程，在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的各個(gè)部門(mén)、 各個(gè)領(lǐng)域廣泛存在 例如，對(duì)熱能利用已經(jīng)建立 了“溫度對(duì)口，梯級(jí)利用”的原 理 需要針對(duì)流動(dòng)、傳熱和燃燒過(guò) 程的綜合控制與優(yōu)化發(fā)展普遍的 理論、方法和技術(shù) 用能的科學(xué)管理 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下能源利用的總 方針和相應(yīng)的法律、法規(guī)、政策 需求側(cè)管理 供需雙側(cè)管理 能源服務(wù)業(yè) 2、科學(xué)用能的作用 日本1975到2000的工業(yè)與能源 日本主要工業(yè)的耗能強(qiáng)度 日本與西方國(guó)家能耗水平的比較 英國(guó)能源消耗30年總量不變 美國(guó)的節(jié)能：25年來(lái)減少能源消費(fèi)74% 美國(guó)的節(jié)能：人均能耗保持不變 美國(guó)的節(jié)能：人均油耗保持不變 美國(guó)的節(jié)能：

9、單位GDP能耗下降42% 美國(guó)的節(jié)能：環(huán)境改善 3、高耗能產(chǎn)業(yè)的節(jié)能與科學(xué)用能 節(jié)能與科學(xué)用能的主要應(yīng)用領(lǐng) 域 高耗能產(chǎn)業(yè) 針對(duì)共性科技問(wèn)題 管理科學(xué)化 建筑科學(xué)用能 我國(guó)建筑能耗已占總能耗的 27.8% 今后30年，新建住房460億m2 我國(guó)建筑能耗是同緯度國(guó)家的 3倍左右，且污染嚴(yán)重 與健康、舒適結(jié)合，降低能耗 美國(guó)推行Energy Star計(jì)劃 政府支持的計(jì)劃 旨在幫助企業(yè)和家庭通過(guò)高能 效來(lái)保護(hù)環(huán)境 僅2002年 節(jié)約的能源可 用于2000萬(wàn)個(gè)家庭和減少相當(dāng)于 1800萬(wàn)轎車(chē)排放的溫室氣體，總 價(jià)值相當(dāng)于80億美元 Energy Star計(jì)劃的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn) 家用計(jì)算機(jī) 27% 復(fù)印機(jī) 42

10、% 電視機(jī) 24% 中央空調(diào) 24% 洗衣機(jī) 38% 室內(nèi)照明 66% 窗戶 美國(guó)政府辦公建筑能耗不斷降低 交通科學(xué)用能 綜合交通系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的巨 系統(tǒng) 城市交通規(guī)劃是復(fù)雜性科學(xué)問(wèn)題 智能運(yùn)輸體系 減少車(chē)輛的增加 減少運(yùn)輸里程 減少堵車(chē) smart transportation 汽車(chē)動(dòng)力的發(fā)展 高效低污染內(nèi)燃機(jī)與柴油機(jī) 混合動(dòng)力 燃料電池 電動(dòng)車(chē) 代用燃料 減少能源消耗 產(chǎn)品革新 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí) 新技術(shù)、新方法、新工藝 循環(huán)利用 變舊為新 變廢為用 對(duì)共性問(wèn)題 科學(xué)用能新理論 技術(shù)創(chuàng)新使制冷技術(shù)30年節(jié)能約70% 美國(guó)工業(yè)技術(shù)節(jié)能計(jì)劃 通過(guò)協(xié)調(diào)的研究與發(fā)展，產(chǎn)生 跨越式技術(shù)，以獲得能源和環(huán)

11、境的 顯著收益 主要針對(duì)高耗能工業(yè) 發(fā)展適用于多個(gè)過(guò)程的共性技 術(shù) 新一代的制造概念 巨大挑戰(zhàn) 我還年輕，還沒(méi)結(jié)婚，現(xiàn)在腎虛治 不治無(wú)所謂，這是一個(gè)很不明智 的想法，你能確定你什么時(shí)間結(jié) 婚嗎，真到等結(jié)了婚再去治療， 治好治不好不確定。所以還是盡 早治療比較好些，大家可以加一 個(gè)老中醫(yī)的徽*亻言msdf003咨詢 看看，說(shuō)不定能早點(diǎn)治好呢！ 美國(guó)實(shí)施工業(yè)技術(shù)節(jié)能計(jì)劃的原因 美國(guó)工業(yè)節(jié)能計(jì)劃的目標(biāo) 節(jié)能照明新技術(shù) 全球照明用電 占總電量的20% 總能源的7% 我國(guó)照明用電 占總電量的13% 年增長(zhǎng)率15% “九五”以來(lái)我國(guó)實(shí)施 “中國(guó)綠色照明工程” LED技術(shù) 光效的最高水平已達(dá)40 lm/w，

12、 是白熾燈發(fā)光效率的4倍，壽命 達(dá)到100000小時(shí)，為L(zhǎng)ED應(yīng)用領(lǐng) 域的拓展開(kāi)辟了極為絢麗的前景 LED必將是未來(lái)照明光源的發(fā) 展趨勢(shì)，人們稱(chēng)之為“半導(dǎo)體照 明工程” 五、分布式能源系統(tǒng)（DES） 建在用戶附近 冷熱電聯(lián)供 能量梯級(jí)利用 提高能源利用 率 減少污染 提高用電可靠性 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益好 大電網(wǎng)可靠嗎？ 集中式與分布式有機(jī)結(jié)合是21 世紀(jì)能源工業(yè)重要發(fā)展方向 美國(guó)能源部的目標(biāo)：2010年 分布式占新增發(fā)電20% 適應(yīng)大量應(yīng)用天然氣的形勢(shì) 對(duì)建筑節(jié)能有重要意義 實(shí)現(xiàn)綠色建筑的技術(shù)基礎(chǔ) 美國(guó)對(duì)DES投資近年來(lái)大大增加 分布式能源系統(tǒng)的核心微 型或小型動(dòng)力裝置 內(nèi)燃機(jī) 燃?xì)廨啓C(jī) 燃料電池

13、 Stirling機(jī) DES的發(fā)展方向：冷熱電聯(lián)產(chǎn) 系統(tǒng)的基本構(gòu)成： 動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)（電） 供熱系統(tǒng)（余熱回收裝置，供 暖、熱水、通風(fēng)） 制冷系統(tǒng)（供冷、除濕） 熱電聯(lián)產(chǎn)方式 外燃式：背壓蒸汽輪機(jī) 內(nèi)燃式：燃?xì)廨啓C(jī)與內(nèi)燃機(jī) 發(fā)電效率和熱效率高 尺寸小、重量輕 污染排放低 燃料適應(yīng)性廣 制冷方式 壓縮式 吸收式 溴化鋰 應(yīng)用廣泛 氨 制冷范圍大（10 -50C) 可利用低品位余熱 (80C) 吸附式 DES的關(guān)鍵技術(shù) 小型和微型燃?xì)廨啓C(jī) 技術(shù)有了很大提高 Mercury 50： 4600kW 效率 38.5% NOx排放 5ppm 價(jià)格 $170萬(wàn) 回?zé)峒夹g(shù) 小型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展 2000年 效

14、率 40% 排放 10ppm 2010年 提高性能 降低排放 8000小時(shí) 微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展 技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，使分布式 能源系統(tǒng)的大發(fā)展成為可能 目前微型燃?xì)廨啓C(jī)性能 效率 30% NOx排放 10ppm 回?zé)峒夹g(shù) 美國(guó)先進(jìn)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)計(jì)劃 美國(guó)能源部 2000年制定 6年內(nèi)使新燃機(jī)系統(tǒng)商業(yè)化 效率 40% 排放 NOx 7ppm 成本 $500/kw 冷熱電三者之間的關(guān)系 從獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)， 建立三者之間的關(guān)系 注意充分利用中低溫余熱，發(fā) 揮環(huán)境熱源與熱泵的作用 針對(duì)具體用戶的不同需求，研 究、制定適用的“個(gè)性化”方案 系統(tǒng)集成技術(shù) 3、減少環(huán)境污染，改善能源結(jié)構(gòu) 2020年

15、 改善能源結(jié)構(gòu) 化石能源為主， 水能、核能、可再生能源并存 最終 以可再生能源和聚變能為主的 多元結(jié)構(gòu) 可持續(xù)發(fā)展 可再生能源與新能源 代表發(fā)展的趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)重視 減少污染：CO2減排、利用 和儲(chǔ) 存 種類(lèi)多 地?zé)崮?、海洋?因地 制宜發(fā)展 重點(diǎn)： 太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能 發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù) 氫能 西方國(guó)家提出“氫經(jīng)濟(jì)” 理性看待“氫經(jīng)濟(jì)” 大規(guī)模制備 化石燃料 太陽(yáng)能光解 生物質(zhì) 高溫氣冷堆 儲(chǔ)運(yùn) 4、注重能源高新技術(shù)的研究、注重能源高新技術(shù)的研究、 開(kāi)發(fā)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 能源科學(xué)技術(shù)問(wèn)題的復(fù)雜性、 綜合性、長(zhǎng)期性和投資巨大 規(guī)劃應(yīng)當(dāng)看的長(zhǎng)遠(yuǎn)一點(diǎn)，具有 前瞻性、戰(zhàn)略性 加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究，注意學(xué)科交 叉

16、與滲透 技術(shù)集成與系統(tǒng)集成 關(guān)注新概念、新理論、新方法 能源科技成果產(chǎn)業(yè)化 遵循事物發(fā)展的客觀規(guī)律 龐大的系統(tǒng)工程 綜合、全面考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、 科技等因素 四、結(jié)語(yǔ) 能源問(wèn)題是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社 會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)期瓶頸 大力發(fā)展一次能源和推動(dòng)節(jié)能 與科學(xué)用能是根本性的措施 走資源節(jié)約和科學(xué)利用型發(fā)展 道路，是我國(guó)邁向先進(jìn)國(guó)家、實(shí) 現(xiàn)國(guó)家振興唯一正確的途徑 實(shí)施全社會(huì)的節(jié)能和科學(xué)用能 戰(zhàn)略 節(jié)能和科學(xué)用能的根本目的：提高 能源利用效率，即在滿足對(duì)能源需求 的過(guò)程中，最大限度地減少能源的消 耗和最大限度地減少對(duì)環(huán)境的污染 建立科學(xué)用能的理論、方法和技術(shù) 多層次節(jié)能與全方位科學(xué)用能 把節(jié)能和科學(xué)用能落到實(shí)處 節(jié)能是一個(gè)觀念、意識(shí)問(wèn)題 在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下加強(qiáng)節(jié)能和科 學(xué)用能 制定和完善有關(guān)法律、法規(guī)和政