環(huán)境友好的能源利用技術(shù)

資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展主講人：馮流北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院環(huán)境工程系fengliu境友好的能源利用技術(shù)能源發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)能源的有效利用總能系統(tǒng)以及化石能源的清潔利用未來能源及其利用技術(shù)

一、能源發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)世界化石能源消費(fèi)及需求SO2排放控制問題能源戰(zhàn)略對策

1）世界化石能源的構(gòu)成及演化

據(jù)分析，90年代美、日等24個OECD國家所消費(fèi)石油的一半靠進(jìn)口，預(yù)計(jì)2010年進(jìn)口量可能增加到70％

未來兩年中國石油需求量的增幅將達(dá)到6％，其他亞洲國家為7％，拉美國家為3.5％；前蘇聯(lián)地區(qū)對石油的需求開始趨向穩(wěn)定，估計(jì)日均450萬桶左右

根據(jù)對油氣可采儲量及其價格的估計(jì)，2015年以前世界對石油和天然氣的需求量繼續(xù)逐年增長，在一次能源結(jié)構(gòu)中仍將占據(jù)重要位置；此后，世界油氣消費(fèi)量在能源結(jié)構(gòu)中的比重將呈逐年下降趨勢世紀(jì)之初，世界能源結(jié)構(gòu)正開始經(jīng)歷第三次大轉(zhuǎn)變過程：從石油、天然氣為主的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)向化石燃料、核能、可再生能源等不斷變化的多元化結(jié)構(gòu)，最終將建立以太陽能和核能為主的可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)這個過渡也許需要1、2百年。但是，至少到本世紀(jì)中期，化石能源依然會是人類能源的主要來源然而化石能源利用系統(tǒng)面臨繼續(xù)提高效率和減少污染的壓力2）

SO2排放控制問題我國面臨的能源環(huán)境問題主要有兩方面：燃煤過程中排放的SO2造成嚴(yán)重的酸雨污染化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放引起的全球氣候變化。能源引起的環(huán)境污染治理已成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必須考慮的重大問題，并將制約未來我國的社會經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展關(guān)于CO2排放控制的問題在第二章里，結(jié)合國際公約（《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和“京都議定書”）的已作了討論。1992～2000年間全球幾種溫室氣體逐年增長的情況南極上空臭氧層空洞在春夏秋冬四個季節(jié)的情況中國面臨的問題：經(jīng)濟(jì)增長快；人均資源豐度低；資源利用率低；人口多；資源多樣性、特異性重要（生態(tài)物種豐富、地形地理重要，如“三極”之一在中國…）

經(jīng)濟(jì)建設(shè)越是飛速發(fā)展，環(huán)境與生態(tài)問題越是嚴(yán)峻！傳統(tǒng)發(fā)展模式已難以為繼！需要新的發(fā)展觀念和新的行動策略隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國燃煤排放的SO2急劇增加。據(jù)監(jiān)測計(jì)算，1995年我國SO2排放量達(dá)到2370萬噸，超過歐洲和美國，居世界首位。酸雨和SO2污染危害居民健康、腐蝕建筑材料、破壞生態(tài)系統(tǒng)，已經(jīng)對國民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失為了實(shí)行SO2排放的總量控制，國家劃定了酸雨控制區(qū)與SO2控制區(qū)，簡稱雙控區(qū)。合計(jì)面積109萬km2，占國土面積的11.4％左右酸雨控制區(qū)面積約為80萬km2，占國土面積的8.4％，包括上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、貴州、云南等地；SO2控制區(qū)包括137個地方，分布在北京、天津、河北、山西、山東、河南、陜西、內(nèi)蒙古、江蘇、遼寧、吉林、甘肅、寧夏、新疆等省市區(qū)內(nèi)，總面積約為29萬km2，占國土面積的3％到2010年，酸雨控制區(qū)應(yīng)削減SO2排放量1223萬噸，或裝備足夠多的脫硫設(shè)施，或削減相當(dāng)于5.3億噸的煤炭使用量。如此才能使該地區(qū)酸雨治理達(dá)到最基本的目標(biāo)。這一目標(biāo)對該區(qū)域以至全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消費(fèi)都具有巨大的影響3）能源戰(zhàn)略對策（一）

積極開發(fā)國際市場資源有國界，資本、技術(shù)無國界。利用后者融入國際之間的交流與合作，搶占世界油氣市場的主動地位，是當(dāng)今世界石油工業(yè)的潮流自1993年來，中國在海外石油勘探開發(fā)項(xiàng)目已達(dá)5個，預(yù)計(jì)2000年左右可形成原油生產(chǎn)能力2800萬噸，獲得份額油1200萬噸。我國的期望目標(biāo)值是力爭兩個在國外合作開發(fā)的油氣田，一個獲得份額油5000萬噸，另一個引進(jìn)天然氣500億m3（二）

推進(jìn)發(fā)展替代能源技術(shù)首先是新能源，包括水能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，此外還包含核電其次是潔凈煤。主要指經(jīng)過特定技術(shù)處理的原煤與潔凈煤技術(shù)。有經(jīng)洗選的煤、型煤、水煤漿及軌道輸煤、煤炭氣化和液化，此外還有潔凈煤技術(shù)，如先進(jìn)的燃燒技術(shù)、先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)、燃燒及煙氣凈化技術(shù)等第三是非常規(guī)油氣資源—甲烷氣體水合物。據(jù)估計(jì)，地球永久凍土帶蘊(yùn)藏的甲烷氣體水合物達(dá)到5×1016m3，而海洋深部的儲量至少還要高出100倍；現(xiàn)已查明，俄羅斯西西伯利亞盆地氣體水化物資源量為1000萬億m3，美國墨西哥灣沿岸盆地達(dá)2699萬億m3（三）

實(shí)行可持續(xù)發(fā)展節(jié)能戰(zhàn)略必須加大節(jié)能的力度，用較少的能源供應(yīng)創(chuàng)造同樣的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值預(yù)測酸雨控制區(qū)2000年單位GDP萬元產(chǎn)值煤耗為3.35噸，到2010年如果