2022年行業(yè)報告未來中國能源多元化趨勢分析

未來中國能源多元化趨勢分析能源作為人類社會進步和進展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對保障國民經(jīng)濟進展和人民生活水平的不斷提高至關(guān)重要，合理的能源進展結(jié)構(gòu)對促進經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)進展作用重大。

隨著經(jīng)濟的飛速進展，我國對傳統(tǒng)的化石能源如煤、石油、自然?氣等的需求量逐步增大，但這類礦藏資源儲量有限，目前大多已瀕臨枯竭。此外，這類化石能源在使用的同時，會給我們的生存環(huán)境帶來嚴峻的污染問題。從世界范圍來看，目前尚沒有一個國家能夠依靠以煤為主這種低效的能源消費結(jié)構(gòu)實現(xiàn)現(xiàn)代化。因此，能源結(jié)構(gòu)多元化是社會經(jīng)濟進展的必定結(jié)果，建立一個高效、干凈和長久的能源體系是一個國家（或地區(qū)）走向現(xiàn)代化的必定趨勢。北京2022奧運會和上海2022年世博會的召開都對我國環(huán)境質(zhì)量提出了較高的要求。因此，我國在進展常規(guī)化石能源的同時，應(yīng)樂觀實施能源多元化戰(zhàn)略，將能源領(lǐng)域的重點轉(zhuǎn)向大力開發(fā)利用可再生能源和其它新能源上。

2.能源多元化戰(zhàn)略

隨著經(jīng)濟的進展，傳統(tǒng)的化石能源已經(jīng)瀕臨枯竭，樂觀開發(fā)利用可再生能源和其它新能源，是我國能源可持續(xù)進展的必由之路。

2.1化石能源

2.1.1煤炭

我國是能源以煤為主的國家，依據(jù)世界能源會議資料顯示，我國煤炭資源總量居世界第三位，煤炭儲量居世界第七位，而我國煤炭生產(chǎn)量和消費量卻位居世界第一。

以煤為主的能源結(jié)構(gòu)能源效率低，通常比以油氣為主的能源效率低約8%~10%，因此造成資源嚴峻鋪張。煤炭在使用的同時，會帶來嚴峻的環(huán)境污染。目前，我國SO2的排放量居世界第一位，酸雨的掩蓋面積已達國土面積的40%，其中主要集中在東部沿海城市。例如，青島市年均pH值在4.25~4.64之間，廈門年平均pH值在3.8～5.0之間。我國CO2的排放量僅次于美國，是造成全球氣候暖和化的主要國家之一。2022年世界銀行進展報告列舉的世界污染最嚴峻的20個城市中，中國占了16個，中國大氣污染造成的經(jīng)濟損失已經(jīng)占到GDP的3%～7%。

此外，煤炭的運輸費用過于昂揚。由于我國煤炭資源集中分布在北部和西部地區(qū)，特殊是山西、陜西和內(nèi)蒙古西部，將是我國今后長期煤炭開發(fā)區(qū)和全國煤炭供應(yīng)基地。而用煤工業(yè)發(fā)達區(qū)卻集中在東南沿海，這種資源分布與生產(chǎn)力不相適應(yīng)的狀況，將使我國“北煤南運”和“西煤東運”的長距離輸煤格局難以轉(zhuǎn)變。隨著東部經(jīng)濟的高速進展，對能源的需求越來越多，煤炭生產(chǎn)和需求的增長率均遠遠高于煤炭運輸量的增長率，鐵路運輸?shù)钠款i問題將更加突出。東西南北縱橫上千公里的運輸距離，使東南沿海地區(qū)煤炭用戶的用煤成本居高不下。在華東和華南，運費和出廠價的比例接近和超過1:1。

就目前的進展狀況來看，在今后一段相當長的時間里，煤炭仍將是我國消費的主要能源之一，為了有效解決大量使用煤炭所帶來的環(huán)境污染問題和鐵路運輸壓力問題，必需大力進展干凈煤技術(shù)。我國的干凈煤技術(shù)討論，雖然直到20世紀90年月初才開頭起步，但是由于國家重視，討論方向明確，并投入大量資金進行相關(guān)技術(shù)的討論開發(fā)，引進技術(shù)或自主開發(fā)建設(shè)了一批示范工程，從而有效地促進了我國干凈煤技術(shù)的進展和應(yīng)用。目前重點推廣煤炭的選洗技術(shù)，提高煤炭選洗加工比例；進展坑口發(fā)電，削減運輸量和能源利用率；進展煤炭氣化和液化新技術(shù)，從根本上解決直接燃燒煤炭所帶來的環(huán)境問題。

2.1.2石油

我國是富煤缺油的國家，石油儲量僅占世界儲量的2%，而石油的儲采比僅為14.9a。因此，隨著經(jīng)濟的進展，國內(nèi)石油供需沖突日益突出。我國自1993年成為純石油進口國以來，進口量逐年增加。《中國能源展望2022》估計，由于我國經(jīng)濟的高速增長和交通進展的拉動，我國原油需求年均增長率為3%，石油消費的增加量主要靠進口來滿意，估計到2030年石油進口量占整個石油需求量的份額將從2022年34%增加到82%。

但由于目前我國石油儲備體系才剛剛起步，現(xiàn)有原油、成品油儲罐多屬生產(chǎn)和流通的配套設(shè)施，難以發(fā)揮儲備功能，隨著我國對進口石油依靠程度的提高，國際石油市場一旦臨時或局部供應(yīng)短缺，世界油價消失特別波動，都將對我國石油供應(yīng)和國民經(jīng)濟的持續(xù)進展產(chǎn)生重大的影響和嚴峻沖擊。

2.1.3自然?氣

我國的自然?氣主要集中在西部，西部地區(qū)隱藏著特別豐富的自然?氣資源，約占全國自然?氣資源總量的60%。目前，我國自然?氣的儲采比為49.3a。

我國實施西部大開發(fā)后，“西氣東輸”可以向東部輸氣120億m3以上。同時上海以東約400km的西湖凹陷區(qū)域，推想自然?氣的隱藏量為2000億m3。從2022年中期開頭，將按商業(yè)基準每年生產(chǎn)10億m3的自然?氣，供應(yīng)給浙江省和上海等中國東部地區(qū)。

21世紀是我國自然?氣大進展的世紀，隨著“西氣東輸”工程的實施、進口液化自然?氣、近海氣登陸和煤層氣的開發(fā)利用，將對加速改善我國的能源結(jié)構(gòu)起到重大作用。

2.2可再生能源

我國擁有豐富的可再生能源。近20年來，我國可再生能源的開發(fā)利用有很大進展，已成為能源系統(tǒng)中不行缺少的組成部分。目前可開發(fā)利用的風能資源約2.53億kW，地熱資源探明儲量為31.6億t標煤，陸地接收的太陽輻射能相當于2.4萬億t標煤，生物質(zhì)能、海洋能的儲量均處于世界領(lǐng)先地位。我國東部及其沿海、島嶼有著豐富的風能資源和海洋能資源，但至今被開發(fā)利用的不及1%，存在著巨大的開發(fā)潛力。

此外，可再生能源取之不盡、用之不竭。合理利用可再生能源,既可以削減環(huán)境污染，又可以減輕越來越大的能源短缺的壓力。

2.2.1太陽能

太陽能作為一種抱負的綠色可再生能源，目前在全世界得到了大力的推廣和廣泛的使用，尤其是在日本，進展尤為突出。日本政府為了鼓舞太陽能的開發(fā)利用，提出了太陽能促進方案，向太陽能發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)財政資金，鼓舞家庭安裝太陽能發(fā)電設(shè)備，并準備連續(xù)提高財政補貼額度。經(jīng)過多年努力，日本的太陽能技術(shù)在全球已遙遙領(lǐng)先。據(jù)世界能源機構(gòu)IEA的統(tǒng)計，2000年世界利用太陽能發(fā)電71.2萬千瓦，其中日本31.7萬千瓦，在全球太陽能發(fā)電總量中獨占45%。我國政府也應(yīng)效仿日本政府，大力支持并推廣太陽能應(yīng)用，來緩減我國目前的能源危機。目前，每年我國陸地接收的太陽輻射總量相當于24000億噸標煤。

此外，我國的太陽能光電即光伏發(fā)電，也是一種太陽能利用形式，技術(shù)也比較成熟，但是由于其成本較高，效率較低，目前基本沒有競爭優(yōu)勢。假如太陽能光電技術(shù)上能產(chǎn)生新的突破，太陽能有可能會成為一個特別主要的能源。從近期看，光伏發(fā)電可以作為常規(guī)能源的補充，解決特別應(yīng)用領(lǐng)域，如通信、信號電源和邊遠無電地區(qū)民用生活用電需求；從遠期看，光伏發(fā)電將以分散式電源進入電力市場，并部分取代常規(guī)能源，從環(huán)境愛護及能源戰(zhàn)略上都具有重大的意義。

太陽能光伏系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，但其缺點也很明顯。其優(yōu)點是因不使用化石燃料而無燃料費用，且無噪聲和大氣污染、環(huán)保、牢靠耐用、平安，在惡劣的環(huán)境和氣候條件下很少產(chǎn)生故障。在高海拔地區(qū)，隨著日照的增加光伏系統(tǒng)的輸出功率將增加。缺點是初期投資高，另外，系統(tǒng)效率低，日照不穩(wěn)定，需要儲能設(shè)備。

目前，我國光伏發(fā)電的重點地區(qū)在青海、西藏、內(nèi)蒙、甘肅、陜西等無電和嚴峻缺電的農(nóng)牧區(qū)，在這些地區(qū)已建成光伏電站40多座，其中在西藏安多縣海拔4500m處，建成了我國最大的100kW光伏電站。

2.2.2風能

風能是依靠風力發(fā)電來獵取能源的一種重要形式，風能不僅充足和廉價，而且也是目前最有開發(fā)利用前景的一種可再生能源。目前，荷蘭、德國、丹麥、瑞典等國家都先后利用風力發(fā)電機設(shè)備的改進設(shè)計和采納新材料，勝利地研制出了發(fā)電功率在1~4MW的風力發(fā)電機組。世界上15座10億瓦的風力發(fā)電機廠，10個在歐洲，丹麥風力供應(yīng)了該國14%的發(fā)電量；法國北部一些地方達到15%。

我國風能資源豐富,理論儲量16億kW，實際可利用2.5億kW，有巨大的進展?jié)摿?，新疆、?nèi)蒙古、廣東、遼寧、浙江、海南、河北、甘肅、福建、山東、吉林、黑龍江都具備建設(shè)風電場的資源條件。目前，我國風電場總裝機容量僅占我國電網(wǎng)總?cè)萘康?.07%，電網(wǎng)總裝機容量為23654萬kW，風電場累計裝機容量為57700kW，容量比為0.024%，與相關(guān)電網(wǎng)的綜合容量比僅為0.038%，進展空間巨大。

據(jù)專家估量，風中含有的能量比人類迄今為止所掌握的能量高得多。全世界每年燃燒煤炭得到的能量，還不到風力在同一時間內(nèi)所供應(yīng)給我們的能量的1%?？梢姡L能是地球上重要的能源之一。風能的利用已成為很多國家的能源戰(zhàn)略，風能清潔、節(jié)約資源。發(fā)達國家竭力開發(fā)風力發(fā)電，個別國家風力發(fā)電已占總發(fā)電量的25%以上，進展中國家也在努力用新科技、新思維，開發(fā)利用風能。

但是，風能也有它的弊端，受環(huán)境的制約很大，尤其是我國的風能利用技術(shù)水平還很低，目前的一些風能示范系統(tǒng)，大部分還是采納國外的技術(shù)設(shè)備，進展受到肯定的限制。

2.2.3水能

水能也是一種干凈、無污染的可再生能源。水能的開發(fā)利用，通常是通過某種裝置，將水力轉(zhuǎn)化為機械能或電能，供人類的各種需要。我國是世界上水電資源最豐富的國家。全國理論水能隱藏量5.92億kWh/a，技術(shù)可開發(fā)裝機容量為3.78億kW，但目前我國的水電開發(fā)率僅為15%，開發(fā)率遠低于世界水平，也落后于印度、巴西、越南等進展中國家，因此，其具有巨大的開發(fā)潛力。

開發(fā)利用水電具有一系列的優(yōu)點，水電建設(shè)已有成熟的技術(shù)；水力發(fā)電成本具有競爭力和穩(wěn)定性，沒有燃料費用；水能是本國自有的資源，不受國外的影響；建設(shè)水電站既可節(jié)省煤炭、石油，削減環(huán)境污染，又可兼收防洪、澆灌、航運、水產(chǎn)、供水、旅游、水上運動等綜合利用效益，尤其是可供在電力系統(tǒng)提高調(diào)峰、調(diào)頻和戰(zhàn)備用電源等等。建水電站對生態(tài)環(huán)境有肯定影響，但處理得當是可以避開的。

2.2.4生物質(zhì)能

生物包括動物、植物和微生物。生物質(zhì)能是指生物質(zhì)能源。它是太陽能的另一種形式,也是一種可再生能源，是指直接或間接地通過綠色植物的光合作用，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學能后固定和貯藏在生物體內(nèi)的能量?？勺鳛槟茉醇右岳玫纳铮饕袠淠?、農(nóng)作物、水生植物、農(nóng)林產(chǎn)品加工殘余物、有機廢棄物、以及人畜糞便等。資料顯示，地球上每年通過植物所固定的太陽能產(chǎn)生的有機物達1800億t，相當于31022J的能量，為現(xiàn)實能源消費的10倍左右。

生物質(zhì)能源不僅分布廣、數(shù)量大，而且它的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化受氣候和地理條件影響小，是一種處處可得的再生能源。我國具有豐富的生物能資源，包括農(nóng)作物秸桿、薪柴和各種有機廢物，可供進展沼氣電力。

目前，生物質(zhì)能的利用主要有四種途徑，即：木質(zhì)燃燒（薪柴燃燒、木質(zhì)壓縮成型燃料、木油復(fù)合燃料），生物化學加工利用（厭氧發(fā)酵、乙醇發(fā)酵），熱化學利用（裂解、氣化、液化），生物培育能源（石油樹、石油草）等。但是，現(xiàn)在主要停留在第一種途徑上，即薪柴燃燒，利用方法落后，效率極低。這就打算了生物質(zhì)能的開發(fā)利用潛力巨大，前景非常寬闊。據(jù)猜測，到2050年，生物質(zhì)能用量將占全球燃料直接用量的38%，全球電力的17%。

垃圾發(fā)電是生物質(zhì)能的一種利用形式，是一種新能源技術(shù)。它可以將垃圾中的二次能源物質(zhì)--有機可燃物轉(zhuǎn)化為熱量。焚燒處理后的灰渣呈中性、無氣味、不引發(fā)二次污染，且體積削減90%，重量削減75%。假如方法得當，1t垃圾可獲300~400kWh電力。垃圾發(fā)電可以先將垃圾與水混合后被壓碎，變成液體，利用微生物將這些有機物質(zhì)分解并釋放出氣體（65%是CH4），CH4被提純、濃縮，然后通過燃料電池發(fā)電。也可以將垃圾在高溫下焚燒和熔融，爐內(nèi)溫度高達900℃~1100℃，垃圾中的病原菌被殺滅，達到無害化目的，并得到可燃氣體，可燃氣和余熱可用于發(fā)電。

在日本、美國、英國等國家，垃圾發(fā)電技術(shù)都相當發(fā)達，我國的垃圾發(fā)電近年來得到快速進展，東南沿海城市走在前列，如深圳、溫州、上海等城市，都間續(xù)建立了垃圾焚燒發(fā)電廠。

2.2.5地熱能

地熱能是地球內(nèi)部的熱能，它的總熱量是煤炭總熱量的1.7億倍，且比煤炭所造成的污染少。地熱能可用于發(fā)電、采暖、制冷、制冰、醫(yī)療、洗浴、暖棚種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)，而且可以按溫度凹凸，實行不同需要的“梯度”開采，綜合使用。地熱能具有熱能利用效率高，達50%~70%；開發(fā)時間短，投資相對低；可以直接使用等優(yōu)點。

我國地熱資源很豐富，已探明的地熱儲量相當于4626億噸標煤，現(xiàn)已開發(fā)利用的僅為10萬分之一。但目前一些地熱水電站僅僅是進行試驗工作，進展比較好的只有天津等地，還有待于加強討論和技術(shù)突破。

2.2.6海洋能

海洋能通常指海洋中所隱藏的可再生的自然能源，主要為潮汐能、波浪能、潮流能、海水溫差能和海水鹽差能。更廣義的海洋能還包括海洋上空的風能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質(zhì)能等。

波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能，它是海洋能中隱藏最豐富的一種。有人計算，1平方公里海面上的波浪能可以達到25萬千瓦的功率。目前，波浪能豐富的歐洲北海地區(qū)，其年平均波浪功率為20~40千瓦/平方米，中國海岸大部分的年平均海浪功率密度為2~7千瓦/平方米。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式。20世紀70年月以來，日本、挪威等國波浪發(fā)電討論成果顯著，日本已經(jīng)基本實現(xiàn)了海上浮體波浪電站向陸地小規(guī)模送電。我國波浪發(fā)電討論成果也很顯著，上海、青島、廣州和北京的五六家單位都已經(jīng)開展了此項討論。

潮汐是一種世界性的海平面周期性變化的現(xiàn)象，由于受月亮和太陽這兩個萬有引力源的作用，海平面每晝夜有兩次漲落。據(jù)海洋學家計算，世界上潮汐能發(fā)電的資源量在10億千瓦以上，世界上潮汐能最大的地方是加拿大的芬地灣。我國目前可開發(fā)的潮汐能也在2000萬千瓦以上，是世界上建筑潮汐電站最多的國家，也許有50多座。江夏電站是中國最大的潮汐電站，目前已正常運行近20年。

另外，溫差能是指因海洋中上下層水溫差異而隱藏著的能量；而鹽差能使以化學能形態(tài)消失的一種海洋能。

2.3其它替代能源

2.3.1核能

核能是一種平安清潔的能源。目前，世界各國都競相進展核電。如日本已建成51座核反應(yīng)堆，是繼美國（104座）和法國（55座）之后的世界第三個核能利用大國，核電已達日本電力供應(yīng)總量的35%。我國東部已建成的核電站有浙江秦山和廣東大亞灣，目前正在建設(shè)秦山二期和三期、廣東嶺澳、江蘇田灣等核電站。2000年核發(fā)電量為167萬kW。2022年，我國核發(fā)電量創(chuàng)歷史最高水平，達到619萬kW，比2000年增長270%。目前，在建的江蘇田灣核電工程進展順當，1號機組將于2022年投入商業(yè)運行。同時，我國有關(guān)科研機構(gòu)還正在樂觀討論開發(fā)先進壓水堆、快中子增殖堆等先進反應(yīng)堆，必將促進將來核電的進展。

目前，核能是一些發(fā)達國家重要的替代能源，在我國的開發(fā)還很不足，僅占全國發(fā)電量的1.2%。由于我國隱藏著豐富的鈾資源，因此，正樂觀進展核電事業(yè)，力爭到2022年使核電裝機達到4000萬千瓦，占全部發(fā)電量的比例將提高到4%。

2.3.2氫能

氫能也是利用新技術(shù)開發(fā)的二次能源。隨著全世界對日益嚴峻的氣候變暖的重視和環(huán)保意識的增加，氫能以其平安、清潔的優(yōu)點，開拓了寬闊的應(yīng)用市場。

目前，豐田、福特等世界聞名汽車廠商都開發(fā)了氫燃料發(fā)動機，以減輕排氣污染，預(yù)期排放的碳僅是常規(guī)內(nèi)燃機的30%，造成的大氣污染僅為常規(guī)內(nèi)燃機的5%。美、歐、日、法也開頭在飛機上用氫，液態(tài)氫的溫度是-253℃，試用證明雙發(fā)動機飛機使用液態(tài)氫，已經(jīng)很平安，供應(yīng)的能量是汽油的3倍。

此外，氫燃料電池也是一種重要的應(yīng)用形式，它可以驅(qū)動電視、微波爐、空調(diào)、汽車、公交車、便攜計算機、以及其它家用電器等。氫燃料電池的原理是氫和氧發(fā)生化學反應(yīng)產(chǎn)生電能，排出的是水，而且能量效率高，噪聲低，是個被世界看好的干凈能源，唯一不利的因素是初期成本高。

2.3.3燃料電池

燃料電池是利用新技術(shù)開發(fā)的二次能源，其使用氫或自然?氣為燃料，利用觸媒，讓氫和氧平穩(wěn)地發(fā)生反應(yīng)變成水，同時產(chǎn)生電流。它排放的有害氣體極少；它沒有運動機械，直接產(chǎn)生電流，噪音??；燃料電池可以分散地配置于耗電區(qū)內(nèi)，避開了長途輸電。由于燃料電池具有