關(guān)+于我國能源可持續(xù)利用的評價指標(biāo)體系研究

關(guān)于我國能源可持續(xù)利用的評價指標(biāo)體系研究〔作者:___________單位:___________:___________〕

摘要：我國能源十分緊缺。作為經(jīng)濟(jì)和社會開展動力，能源是否有效利用關(guān)系到整個社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)開展問題。一個國家能源能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用，需要進(jìn)行衡量，需要建立一套有針對性的評價指標(biāo)體系，對每一個指標(biāo)進(jìn)行分析和計(jì)算，并在此根底上進(jìn)行指標(biāo)體系的總體評估。本文利用系統(tǒng)理論，建立了能源可持續(xù)利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建了能源可持續(xù)利用的指標(biāo)體系。

關(guān)鍵詞：能源，可持續(xù)開展，指標(biāo)體系

0、引言

隨著世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)開展和人口的不斷增長，能源消費(fèi)總量也會不斷增長。據(jù)預(yù)測，2021年世界人口將達(dá)75億，能源消費(fèi)總量將到達(dá)137.49億toe。但由于礦產(chǎn)能源存量非常有限+如果人們對礦產(chǎn)能源不能合理利用，出現(xiàn)能源消費(fèi)的浪費(fèi)和流失，加上可再生能源的開發(fā)技術(shù)還不成熟，就會導(dǎo)致能源的供需矛盾更加鋒利。能源儲存量和供給量的有限性與人們對能源消耗量和需求量的無限性表現(xiàn)為當(dāng)今世界范圍內(nèi)能源短缺與危機(jī)。

據(jù)中國國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，我國2004年和2005年凈進(jìn)口石油量分別為1.5億多t和1.4億多t，見表1。可以計(jì)算出2004年和2005年的石油進(jìn)口依存度都高達(dá)40%以上。預(yù)測到2021年，我國石油進(jìn)口依存度將超過50%，而原煤的供需缺口也將到達(dá)2.6億t?？梢?，能源供給已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)增長中最為關(guān)鍵的要素。表1是根據(jù)我國歷年統(tǒng)計(jì)年鑒得到的我國近10年石油進(jìn)、出口量，其中進(jìn)口量包括我國飛機(jī)、輪船在國外加油量，出口量包括外國飛機(jī)、輪船在我國加油量。2005年2月28日，第十屆全國人大常委會第14次會議通過了?中華人民共和國可再生能源法?，目的是促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用、增加能源供給、改善能源結(jié)構(gòu)、保障能源平安、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)開展。為了應(yīng)對日益嚴(yán)峻的能源形勢，保障能源開展和經(jīng)濟(jì)平安，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的戰(zhàn)略目標(biāo)，2005年5月，國務(wù)院專門成立了作為國家能源工作高層次議事協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)的國家能源領(lǐng)導(dǎo)小組?？梢姡瑖乙寻压?jié)約能源資源提升到事關(guān)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程和國家平安、事關(guān)人民群眾福利和根本利益、事關(guān)中華民族生存和長遠(yuǎn)開展的高度。

然而，如何監(jiān)測我國能源的可持續(xù)利用是一個問題。需要從系統(tǒng)學(xué)的角度建立一套能源使用的評估指標(biāo)體系，根據(jù)每個指標(biāo)的分析、計(jì)算，獲得整個能源系統(tǒng)的評估結(jié)果，以此制定能源開展戰(zhàn)略。同時，根據(jù)國內(nèi)外的指標(biāo)比照，可以發(fā)現(xiàn)一些指標(biāo)的缺乏，尋找解決的對策?？梢姡⒛茉蠢玫脑u估指標(biāo)體系是非常必要的。

1、能源可持續(xù)利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

能源的可持續(xù)利用是一個系統(tǒng)工程，這需要利用系統(tǒng)理論進(jìn)行研究。首先，構(gòu)造能源的可持續(xù)利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。其中，包括對能源進(jìn)行分類，然后在分類的根底上，構(gòu)建能源可持續(xù)利用的評價指標(biāo)體系，最后，運(yùn)用綜合評價方法對能源的可持續(xù)利用情況進(jìn)行綜合評價，并利用評價結(jié)果提出能源可持續(xù)利用的建議。本文只研究能源的分類、構(gòu)建能源可持續(xù)利用的評價指標(biāo)體系，對于能源可持續(xù)利用評價和建議在以后進(jìn)行研究。

2、能源分類

能源可以按不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，總體來說，主要有如下6種分類形式。

(1)按能源的產(chǎn)生周期分類

(2)按能源是否經(jīng)過轉(zhuǎn)換分類

(3)按能源是否經(jīng)常使用分類

(4)按能源是否在市場流通分類

(5)按能源可利用規(guī)模情況分類

6)按能源利用技術(shù)成熟情況分類

3、能源可持續(xù)利用的評價指標(biāo)體系

為了正確選擇和使用能源，必須建立一套指標(biāo)體系對各種能源進(jìn)行正確評價。能源評價指標(biāo)可以有以下幾種類型。

3.1能源儲量分布

儲量是指有經(jīng)濟(jì)價值的可開采的資源量或技術(shù)上可利用的資源量。作為能源的一個必要條件是儲量要足夠豐富，只有儲量豐富且探明程度高的能源

才有可能被廣泛的應(yīng)用。

(1)能量密度

能量密度是指在一定的質(zhì)量、空間或面積內(nèi)，從某種能源中所能得到的能量。如果能量密度很小，就很難用作主要能源。如太陽能的能量密度很小；水能的密度和落差有關(guān)。我國水能資源比擬豐富，在水電開發(fā)上具有很大的優(yōu)勢。許多河流的總落差都在1000m以上，主要大河流的總落差，有的達(dá)2000m～3000m，甚至有的達(dá)4000m～5000m，如長江、黃河、雅魯藏布江、瀾滄江；怒江等，天然落差高達(dá)5000m左右，形成了一系列世界上落差很大的河流，這是其他國家所沒有的。核燃料的能量密度最大，到達(dá)煤炭的幾百萬倍。

(2)能源分布

能源的地理分布與能源的利用關(guān)系密切，如果能源的地理分布不合理，那么開發(fā)、運(yùn)輸、根本建設(shè)等費(fèi)用都會大幅度增加。

①煤炭資源分布

從煤炭資源的分布區(qū)域看，山西、陜北—內(nèi)蒙古西部地區(qū)、新疆北部以及川、黔、滇交界地區(qū)等4個地區(qū)的煤炭資源分別占全國煤炭資源總量的9.6%、38%、31.4%和5.3%，共計(jì)約占84.3%；而沿海工農(nóng)業(yè)興旺的13個省(自治區(qū))總共僅占總資源的3.4%；其余省(自治區(qū))市約占11.6%。華北地區(qū)占全國保有儲量的49.25%，西北地區(qū)占全國的30.39%，西南地區(qū)占8.64%，華東地區(qū)占5.7%，中南地區(qū)占3.06%，東北地區(qū)占2.97%。華東地區(qū)的煤炭資源儲量的87%集中在安徽、山東；中南地區(qū)煤炭資源儲量的72%集中在河南；西南煤炭資源儲量的67%集中在貴州；東北地區(qū)52%的煤炭資源儲量集中在黑龍江。

②風(fēng)能資源分布

我國陸地風(fēng)能資源儲量達(dá)32.26億kW，實(shí)際可供開發(fā)的有2.53億kW；近?？砷_發(fā)的風(fēng)能資源儲量為7.5億kW。西北、華北和東北的草原或戈壁地區(qū)可以找到許多風(fēng)功率密度大、面積廣闊的風(fēng)電場址；東部和東南沿海及島嶼風(fēng)能資源也比擬豐富，東部沿海的風(fēng)能資源豐富而且穩(wěn)定；離海岸較遠(yuǎn)的深海海域風(fēng)能資源更加豐富，隨著將來深海風(fēng)電技術(shù)的開展也有可能在遠(yuǎn)期開發(fā)。

至2005年底，我國的并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)到達(dá)126萬kW，當(dāng)年實(shí)現(xiàn)裝機(jī)約50萬kW，并網(wǎng)風(fēng)電場達(dá)59個，風(fēng)電機(jī)組1854臺；2006年風(fēng)電裝機(jī)超過100萬kW。目前我國風(fēng)電裝機(jī)已位居世界第8位，亞洲第2位。

根據(jù)國家發(fā)改委規(guī)劃，我國風(fēng)電開展在2021年實(shí)現(xiàn)裝機(jī)500萬kW，2021年實(shí)現(xiàn)裝機(jī)3000萬kW。按照這一目標(biāo)，我國未來15年風(fēng)電市場規(guī)模將擴(kuò)大近24倍，年平均增長率達(dá)25%。

③水能資源分布

我國可開發(fā)的水能資源分布很不均勻，大局部集中在西南地區(qū)，其次在中南地區(qū)，經(jīng)濟(jì)興旺的東部沿海地區(qū)的水能資源較少。

④燃?xì)赓Y源分布

我國是世界上第二大擁有煤層氣資源的國家，目前已探明儲量31萬億m3，約占世界總量240萬億m3的1/8，與天然氣資源量大體相當(dāng)；天然氣探明儲量集中在10個大型盆地，依次為：渤海灣、四川、松遼、準(zhǔn)噶爾、鶯歌海—瓊東南、柴達(dá)木、吐魯番—哈密、塔里木、渤海、鄂爾多斯。

(3)能源的可采時間

從我國目前能源使用情況來看，煤炭的剩余可采儲量約為1100億t，石油的剩余可采儲量約為24億t，天然氣的剩余可采儲量約為2萬億m3；從人均擁有量來看，煤炭、石油和天然氣分別為世界人均水平的70%、10%和5%；按目前剩余可采儲量和能源消費(fèi)量來看，煤炭還可以開采60a，石油還可以開采13a，天然氣還可以開采40a。

3.2能源供給本錢

在對能源進(jìn)行評價時，開采費(fèi)用、利用能源的設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用需要進(jìn)行綜合的經(jīng)濟(jì)評估。

(1)能源開采本錢

太陽能、風(fēng)能不需要任何開采本錢即可得到，但各種化石燃料需要勘探、開采等各種復(fù)雜的過程，需大量開采本錢。

(2)能源使用本錢

利用能源的設(shè)備費(fèi)用正好與能源的開采費(fèi)用相反：利用太陽能、風(fēng)能、海洋能的設(shè)備費(fèi)用遠(yuǎn)高于利用化石燃料的設(shè)備費(fèi)用。

(3)能源運(yùn)輸本錢

運(yùn)輸費(fèi)用與損耗是能源利用中需要考慮的一個問題：太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮芎茈y輸送出去；煤、油等化石燃料容易從產(chǎn)地輸送至用戶；核電站燃料的運(yùn)輸費(fèi)用極少；燃煤電站的輸煤費(fèi)用很高。

3.3能源開發(fā)技術(shù)

(1)儲能技術(shù)

多數(shù)情況下，用戶對能源的使用是不均衡的，如白天用電多，深夜用電少，冬天需要取暖，夏天需要制冷。因此能量利用中儲能是很重要的因素，能源不用時儲存起來，需要時又能立即供給。在儲能方面，化石燃料容易做到；太陽能、風(fēng)能、海洋能那么較難做到；采用蓄冷設(shè)備、蓄熱設(shè)備電能可以少量儲存。

(2)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

能源轉(zhuǎn)換后只有保證供能的連續(xù)性才可以有效地使用，這需要轉(zhuǎn)換設(shè)備和技術(shù)來完成。目前，煤炭、水能、風(fēng)能、核能都有成熟的設(shè)備及技術(shù)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換。

(3)新能源開發(fā)技術(shù)

①甲烷水合物

是由水分子和甲烷氣體分子組成的一種冰狀晶體，在低溫高壓條件下點(diǎn)火便可燃燒，也稱“可燃冰〞。甲烷水合物主要蘊(yùn)藏在水深300m以下的深海海底地層。全世界甲烷水合物的儲量可能超過已探明的石油、天然氣和煤炭蘊(yùn)藏量的總和。這方面的技術(shù)開發(fā)并不十分困難。

②氫燃料

氫燃料作為一種優(yōu)質(zhì)、清潔的能源可用水來制取，燃燒后的產(chǎn)物也是水，其將和電能一起并列成為二次能源的兩大支柱。目前，利用太陽能和風(fēng)能等制造氫燃料技術(shù)已獲得較大進(jìn)展，氫燃料的利用技術(shù)正在走向?qū)嵱秒A段。我國需要制定氫能開發(fā)方案，把氫燃料電池和氫燃料汽車作為開發(fā)重點(diǎn)。

3.4能源可利用性

(1)能源可再生性

石油、天然氣和煤炭等化石燃料一直作為能源消費(fèi)主體，隨著這些不可再生能源的逐漸減少，以可再生能源為主體的太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能等將會獲得快速的開展。到2050年，太陽能和生物質(zhì)能等可再生新能源將占世界能源構(gòu)成的30%左右，到2100年，可再生新能源將占世界一次能源構(gòu)成的50%左右。我國需要密切關(guān)注這方面的開發(fā)技術(shù)。

(2)能源品位

能源品位有上下之分，如水的勢能可以直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能和電能，其品位比先由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋⒃儆蔁崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能的煤炭要高，同時，水電機(jī)組的啟動速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃煤機(jī)組的啟動速度；燃?xì)獾钠肺灰让禾康钠肺桓撸細(xì)鈾C(jī)組的啟動速度高于燃煤機(jī)組的啟動速度。在使用能源時，我國需要防止高品位能源被降級使用所產(chǎn)生的浪費(fèi)現(xiàn)象。

3.5能源環(huán)境約束

使用能源應(yīng)盡可能采取各種措施來防止對環(huán)境污染。以前我國在這方面的工作開展得不十分理想，目前引起了政府和社會的高度重視。如“十一五〞期間，我國在使用能源對環(huán)境影響的控制目標(biāo)上，提出了很高的要求：S02排放總量在“十五〞末的根底上減少10%左右，即年排放量控制在1200萬—1300萬t，平均排放績效指標(biāo)比“十五〞末下降20%以上，即相當(dāng)于5.0g/(kW.h)左右；煙塵排放量做到根本持平，年排放量控制在300萬t左右，平均排放績效指標(biāo)比“十五〞末下降25%以上，即相當(dāng)于1.2g/(kW.h)左右；到2021年火電平均供電耗煤下降到360g/(kW.h)時，線損率下降到7%，單位kW水耗指標(biāo)下降10%，粉煤灰綜合利用率到達(dá)70%。當(dāng)然，這方面還有許多工作需要深入開展。

3.6能源節(jié)約機(jī)制

我國在工業(yè)節(jié)能方面需要制定一系列標(biāo)準(zhǔn)，包括建筑、交通、化工等。電力作為煤炭的第一消費(fèi)大戶，電力節(jié)能更為重要。如我國“十一五〞期間需要淘汰高耗能機(jī)組，包括：大電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)，服役期滿的單機(jī)容量在10萬kW以下的常規(guī)燃煤凝汽火電機(jī)組；單機(jī)容量5萬kW及以下的常規(guī)小火電機(jī)組；以發(fā)電為主的燃油鍋爐及發(fā)電機(jī)組(5萬kW及以下)。預(yù)計(jì)“十一五〞期間，關(guān)停凝汽式火電小機(jī)組1500萬kW，發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗方案從2005年的350g/(kW·h)下降到2021年的340g/(kW.h)；發(fā)電廠用電率從5.95%下降到5.5%，到2021年平均單機(jī)容量到達(dá)6萬kW，火電平均單機(jī)容量提高到8萬kW，單機(jī)容量30萬kW及以上火電機(jī)組所占比重到達(dá)50%，到2021年力爭節(jié)省發(fā)電裝機(jī)約6000萬kW、節(jié)約1億tce。其他行業(yè)在這方面也需要制定節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

3.7能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

目前我國的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)很不合理，主要以化石能源為主，核能、可再生能源所占比重很小，如2005年的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)為：原油12.59%、天然氣3.13%、煤炭77.13%、水電6.32%、核電0.82%。從2005年的電能生產(chǎn)來看，結(jié)構(gòu)也是很不合理的，燃煤火力發(fā)電所占比重過高，水電、生物質(zhì)能的比例過低：火電占總裝機(jī)容量比例75.6%；水電占總裝機(jī)容量比例22.7%；核電占總裝機(jī)容量1.32%。事實(shí)上，我國水電資源蘊(yùn)藏量居世界第一，理論蘊(yùn)藏量的總規(guī)模6.89億kW，技術(shù)可開發(fā)量4.93億kW，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量是3.95億kW，按照2005年底我國水電裝機(jī)容量計(jì)算，只占技術(shù)可開發(fā)量的24%。可見，我國需要加快開展新能源與可再生能源。

3.8能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

我國的能源資源儲量結(jié)構(gòu)、能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)狀況決定了能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在一定時期只能是以煤為主體。2005年我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)：原油21.06%、天然氣2.72%，煤炭69.62%、水電5.84%，核電0.76%；但2005年全世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)：原油36.4%、天然氣23.5%、煤炭27.8%、水電6.3%、核能6%?？梢?，我國能源消費(fèi)對于煤炭的依賴性過高，需要改良。

表3是根據(jù)?BP世界能源統(tǒng)計(jì)200磅?計(jì)算得出我國近10年能源的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)。由于小數(shù)進(jìn)位，構(gòu)成比重之和可能不等于100。表3假設(shè)核電和水電的生產(chǎn)量等于消費(fèi)量；由于我國電能進(jìn)出口較少，新能源比重太小，表中沒有列舉。

3.9能源經(jīng)濟(jì)政策

為了保證能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的合理性，政府需要出臺有關(guān)經(jīng)濟(jì)政策進(jìn)行正確地引導(dǎo)，這方面的工作已經(jīng)開始。如2006年1月發(fā)改委出臺的?可再生能源發(fā)電價格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆蟹椒?規(guī)定：風(fēng)電等可再生能源發(fā)電優(yōu)先上網(wǎng)，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)為可再生能源上網(wǎng)提供方便，并與發(fā)電企業(yè)簽訂并網(wǎng)協(xié)議和全額收購上網(wǎng)電量，風(fēng)力發(fā)電工程上網(wǎng)電價按照招標(biāo)形成的價格確定；水力發(fā)電工程上網(wǎng)電價按現(xiàn)行方法執(zhí)行；生物質(zhì)發(fā)電工程上網(wǎng)電價實(shí)行政府定價，由國務(wù)院價格主管部門分地區(qū)制定標(biāo)桿電價，電價標(biāo)準(zhǔn)由各省(自治區(qū)、直轄市)2005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價加補(bǔ)貼電價組成，標(biāo)準(zhǔn)為0.25元/(kW.h)；太陽能、海洋能、地?zé)崮馨l(fā)電工程上網(wǎng)電價按照合理本錢加合理利潤的原那么分工程制定。我國出臺這樣的經(jīng)濟(jì)政策，有利于調(diào)動社會可再生能源的投資開發(fā)積極性。

3.10能源法律法規(guī)

(1)環(huán)保法律法規(guī)

為了保護(hù)環(huán)境，國家需要制定法律法規(guī)依法保護(hù)環(huán)境。如國務(wù)院劃定了“兩控區(qū)〞：酸雨控制區(qū)和污染控制區(qū)。要求在“兩控區(qū)〞內(nèi)，到2021年，S02排放總量控制在2000年S02排放水平以內(nèi)。在以下地區(qū)新建燃煤電廠要求同步安裝脫硫裝置，并需對老廠安裝脫硫裝置，以抵消新建火電脫硫后SO2排放增量：華北地區(qū)的北京、天津、山西、河北；華中的四川、重慶；華東的浙江、江蘇省南部、