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吳吟:提高能效能源生產和利用方式變革

 

第十五屆科博會中國能源戰略高層論壇,以“推進節能減排,提高能源效率,助力經濟發展方式轉變”為主題,就我國能源發展面臨的重大問題進行交流和討論,對于深入貫徹落實科學發展觀,促進能源行業又好又快發展具有十分重要的意義。

能源是人類賴以生存和發展的重要物質基礎,事關中華民族生存發展和人民群眾切身利益。新中國成立特別是改革開放以來,我國經濟社會持續快速發展,離不開堅強有力的能源保障。2011年,我國能源生產和消費總量分別為31.8億噸和34.8億噸標準煤,是改革開放初期的5倍以上。同時,能源需求的快速增長也帶來了日益嚴峻的資源約束、環境保護、氣候變化等諸多挑戰,傳統的能源發展方式難以支撐我國現代化進程,能源領域如何加快轉方式、調結構,推進節能減排、提高能源效率是我們必須要解決好的重要問題。借此機會,我就能源行業節能減排與提高能效取得的成績、存在的問題以及重大舉措談一些看法。

一、節能減排和提高能效取得的主要成績

改革開放以來,特別是“十一五”以來,我國能源行業著力推進節能減排,提高能源效率,促進結構優化升級,開展了一系列扎實有效的工作,取得了一定的成績:

(一)節能環保水平總體上穩步提升

“十一五”期間,我國以能源消費年均6.6%的增速支撐了國民經濟年均11.2%的增長,能源消費彈性系數由“十五”時期的1.04下降到0.59,單位國內生產總值能耗由“十五”后三年上升9.8%轉為下降19.1%,二氧化硫和化學需氧量排放總量由“十五”后三年上升32.3%、3.5%轉為下降14.29%、12.45%。

(二)電力行業節能減排成績突出

“十一五”期間,通過“上大壓小”等一系列有效措施,全國累計淘汰小火電機組7683萬千瓦?!笆晃濉蹦?,單機30萬千瓦及以上機組占全部火電裝機比重達到70%以上;全國脫硫機組容量達到5.7億千瓦,占煤電裝機比重由2005年的17%增加到86%;單位電量二氧化硫排放減少50%,燃煤電廠平均除塵效率從98.5%提高到99%以上;火電效率達到國際先進水平,供電標準煤耗從每千瓦時370克下降到333克,累計節約標煤3億噸,減排二氧化碳7.6億噸、二氧化硫314萬噸。

(三)煤炭行業淘汰落后產能成效顯著

按照“整合為主、新建為輔”的方針,20062011年,全國累計關閉小煤礦1萬處,淘汰落后產能5.7億噸。煤炭生產規?;?、集約化水平明顯提高,2011年,全國14個大型煤炭基地產量達到32億噸,占全國煤炭總產量90%以上,億噸級大型煤炭企業達到7家,5000萬噸級以上大型煤炭企業達到18家,產量占全國煤炭總產量51%。

(四)能源資源綜合利用取得新進展

11家煤炭企業列入國家循環經濟試點,形成了各具特色的礦區循環經濟典型模式。2011年,全國煤層氣(煤礦瓦斯)抽采量114億立方米,利用量48億立方米;新增洗矸、煤泥等低熱值煤綜合利用發電裝機容量280萬千瓦,達到2880萬千瓦,利用低熱值資源1.5億噸,相當于回收4800萬噸標準煤,少占壓土地300公頃;原煤入洗率提高到52%,礦井水利用率75%;土地復墾率35%。

(五)清潔能源比重不斷增加

2011年,我國水電裝機突破2.3億千瓦,裝機規模居世界首位;核電建成投運機組15臺、裝機容量1253.8萬千瓦,在建規模占世界40%以上;風電并網裝機容量累計達4700萬千瓦,居世界第一;太陽能熱水器利用量居世界第一,集熱面積達1.8億平方米,太陽能光伏裝機容量達300萬千瓦,同比增長3倍以上,光伏電池產量占全球市場的一半;生物質發電裝機容量已達到450萬千瓦,非化石能源占一次能源消費的比重達到8.1%。

(六)節能科技水平顯著提高

400萬噸/年選煤廠洗選設備已基本實現國產化,重介質選煤等技術得到廣泛應用。初步形成了具有自主知識產權的煤炭直接液化技術,年產百萬噸直接液化生產線已投入試運行。大容量、高參數火電機組相繼建成投產,600℃超超臨界機組數居世界首位,機組發電效率超過45%。具有自主知識產權的1000兆瓦級直接空冷機組已投入運行。300兆瓦級亞臨界參數循環流化床鍋爐(CFB)已大批量投入商業運行,600兆瓦級超臨界CFB正在開發建設中。用于分布式熱電冷聯產的100千瓦和兆瓦級燃氣輪機關鍵技術已取得部分研究成果。具有自主知識產權氣化技術的250兆瓦級IGCC機組開始建設示范項目。1000千伏特高壓輸電交流試驗示范工程和±800千伏直流示范工程均已成功投運。間歇式電源并網和儲能技術研究取得初步成果。

二、節能減排和提高能效存在的突出問題

盡管我國在節能減排與提高能效方面已取得了一定成績,但與世界發達國家相比仍有較大差距,與科學發展的要求相比仍然存在許多亟待解決的突出問題:

(一)能源效率總體仍然偏低

我國國內生產總值約占世界的8.6%,但能源消耗占世界的19.3%。我國單位GDP能耗是世界平均水平的2.5倍,美國的3.3倍,日本的7倍,也高于巴西、墨西哥等發展中國家。我國能源生產和轉化過程用能高達全社會能源消費總量的11%,能源資源回采率和轉化效率低于國外先進水平。其中,火力供電煤耗高于國際先進水平9.7%,電網綜合線損率高1.5個百分點。我國鋼鐵、水泥、造紙等主要產品單位能耗也明顯高于發達國家。

(二)經濟結構制約能效提高

我國三次產業結構為104743,單位增加值能耗比約為161.5,三次產業和生活用能分別占能源消費總量的2%、73%、14%11%。第二產業單位GDP能耗高于第一產業和第三產業,根據有關研究結果,如果降低第二產業1個百分點,同時提高第三產業1個百分點,單位GDP能耗可以降低約1個百分點。與已經完成工業化進程的發達國家相比,我國第二產業能源消費比重高出40%左右。我國所處的發展階段和經濟結構導致我國能耗水平相對較高,提高能效的難度較大。

(三)高能源密度制造業比重大

我國鋼鐵、石化、建材、有色四大高能源密度產業能源消費約占全社會的47%,約占第二產業的65%?!笆濉币詠?,四大行業能源消費年均增長12.6%,高于輕工、紡織等中低耗能制造業2.5個百分點,也高于全社會能源消費增速。四大高耗能行業單位增加值能耗是全國單位GDP能耗的4倍,是中低耗能制造業的7倍。高耗能、高排放產業增長過快,節能提效面臨巨大困難。

(四)能源結構亟待優化

我國能源結構中,利用效率較低的煤炭比重達70%,比世界平均水平高出約40個百分點,石油、天然氣等所占比重低。氣體和液體燃料的燃燒效率比固體燃料高,天然氣的平均終端利用效率比煤炭高30%,石油的終端利用效率比煤炭高23%。目前,我國終端能源消費結構中,電能比重約為19%,比世界先進水平低約4個百分點。按目前情況測算,如電能在終端能源消費中的比重提高1個百分點,能源強度可以降低6%。

(五)政策機制尚待完善

能源價格沒有完全反映資源稀缺性、不可再生成本和環境治理成本,能源價格特別是終端能源價格偏低,容易引發能源資源過度開采、浪費使用和低效率配置,并推動產業結構向高耗能方向發展。有利于節能減排的財稅、金融等經濟政策還不完善,基于市場的激勵和約束機制不健全,創新驅動不足,企業缺乏節能減排內生動力。一些地方不能正確處理經濟發展與節能減排的關系,片面追求經濟增長,對調結構、轉方式重視不夠。能源消費和污染物排放計量、統計嚴重滯后,監測、監管、監察能力亟待加強。

三、節能減排和提高能效期待的重大舉措

轉方式、調結構,是科學發展必須堅持的主題主線,落實到能源領域,關鍵是推動能源生產和利用方式變革,構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系。面對錯綜復雜的國內外環境和日益嚴峻的挑戰,加強節能減排、提高能源效率,除了要大力發展非常規能源、新能源和可再生能源外,還應當重點推進以下工作:

(一)合理控制能源消費總量

“十一五”以來,我國能源消費年均增加近2億噸標煤。2011年新增能源消費達到2.3億噸標煤,相當于意大利或墨西哥一年的消費量,世界上也僅有13個國家的能源消費總量超過該數字。如不盡快采取有效措施,切實轉變依靠透支資源、環境的粗放發展方式,預計到2020年和2030年我國能源消費總量可能超過5575億噸標煤,這將過快地消耗掉我國未來的資源,過早地耗盡大部分發展潛力,嚴重影響我國經濟社會可持續發展。

黨中央、國務院高度重視節能減排、提高能效工作。十七屆五中全會和“十二五”規劃綱要明確提出,要合理控制能源消費總量;中央經濟工作會議部署,“抓緊出臺能源消費總量控制實施方案,實行強度和總量雙控制”;溫家寶總理在今年的政府工作報告中進一步指出,“要抓緊制定出臺合理控制能源消費總量工作方案”。目前,經過深入調研和多次溝通銜接,國家發展改革委、國家能源局已經初步形成合理控制能源消費總量工作方案,正在進一步修改完善。

合理控制能源消費總量,是發展理念的重要轉變,是對能源和經濟關系認識的進一步深化。一直以來,能源發展都強調保障供給,強調能源滿足國民經濟發展的需求。在資源、環境約束不斷加劇的新形勢下,要由能源保障供給轉變到科學調控能源生產和消費總量,理順能源對經濟發展的作用和反作用關系,通過合理控制能源消費總量,形成倒逼機制,促進經濟發展轉方式、調結構,以能源的科學發展促進經濟社會的科學發展。

合理控制能源消費總量要以節能提效為基礎,必須樹立節能是第一能源資源的意識,把強化節能降耗、降低能源增長速度和總量、提高能源效率作為能源平衡的前提?!笆濉睍r期,既要繼續實施單位GDP能耗考核,也要試行能源消費總量控制目標,加強需求側管理,保障基本用能,限制過度用能,鼓勵節約用能,著力提高能源生產、轉化和利用效率,優化產業結構和布局,走新型工業化和綠色城鎮化道路,以盡可能少的能源消費支撐經濟社會又好又快發展。

(二)推動能源生產和利用方式變革

1.大力發展分布式能源和智能電網

分布式能源技術是重要發展方向,它具有能源利用效率高、環境負面影響小、經濟效益好和供應可靠性高等特點,是能源安全、電力安全以及天然氣(包括頁巖氣、煤層氣等非常規天然氣)發展戰略的匯聚點,也是新能源和可再生能源快速發展的有效載體。

積極發展分布式能源,要統籌傳統能源、新能源和可再生能源綜合利用,按照自用為主、富余上網、因地制宜、有序推進的原則,實現分布式能源與集中供能系統協調發展。根據常規天然氣、煤層氣、頁巖氣供應條件和用戶能源需求,重點在能源負荷中心,加快建設天然氣分布式能源系統。以城市、工業園區等能源消費中心為重點,大力推進分布式可再生能源技術應用,盡快提高分布式供能比重。在農村、林區、海島積極推進分布式可再生能源建設,重點解決邊遠地區生活用能問題。應加強分布式能源和儲能技術研發,提高電網智能化水平,營造有利于分布式能源發展的體制政策環境,努力實現分布式發電直供及無歧視、無障礙接入電網。

智能電網是電網技術發展的必然趨勢。要加強智能電網規劃,通過關鍵技術研發、設備研制和示范項目建設,確定技術路線和發展模式,制定智能電網技術標準。建立有利于智能電網技術推廣應用的體制機制,推進與智能電網發展相適應的電價政策。積極推進微電網、智能用電小區、智能樓宇建設和智能電表應用,實現用戶與電力系統互動響應?!笆濉睍r期,要建成若干個智能電網示范區,力爭關鍵技術創新和裝備研發走在世界前列。

2.推動煤炭生產和利用方式變革

煤炭是我國的基礎能源,粗放的煤炭生產和消費方式,帶來了高污染、高排放、低能效、低產出等許多問題。就當前世界非化石能源利用技術經濟水平、開發周期及我國能源資源賦存狀況來看,煤炭仍將繼續保持主力能源地位。因此,高碳能源低碳利用是我國能源發展的主要內容。煤炭工業發展,應切實轉變觀念,大力推動煤炭生產方式變革,促進煤炭清潔高效利用,提高煤炭開發利用過程中的節能環保水平。

一是大力發展煤礦充填開采。我國煤炭資源埋藏較深,95%的資源靠井工開采,沿用簡單的垮落式開采方式,造成的煤矸石占壓土地、地下水流失、土地塌陷、因搬遷補償不到位引發的上訪不斷等種種問題,影響了礦區生態和社會和諧。長期以來,煤炭行業積極探索煤炭開發與礦區環境和諧發展,涌現出許多好的做法和經驗。特別是近年來,隨著東部地區煤炭資源日漸枯竭、環境約束加大和“三下”(建筑物下、鐵路下、水體下)壓煤日趨嚴重,一些煤礦企業在探索實施充填開采方面取得了顯著成效。

充填開采是隨著采煤工作面的推進,向采空區送入矸石、沙石、膏體等充填材料,并在充填體保護下進行采煤的技術,是煤礦生產方式的重大變革,可以提高煤礦安全生產水平和資源回收率,防止地表沉陷,保護生態環境,促進和諧礦區建設。通過實施充填開采,將大量“三下”壓煤安全高效地采出來,可以使資源回收率由30%50%提高到90%以上,最大限度地延長礦井服務年限,還能做到矸石不升井、不上山,消化地面存量矸石及城市建筑垃圾,節約大量土地,有效減輕地層變動和沉陷,保護水資源,實現礦區生態環境由被動治理向主動防治的重大轉變。

二是積極開展煤炭地下氣化。煤炭地下氣化是將賦存于地下的煤層進行可控燃燒,通過熱解作用和化學作用,產生可以有效利用的氣體能源。該過程集建井、采煤、地面氣化三大工藝為一體,變傳統的物理采煤為化學采煤,因而具有安全性好、投資少、污染少等優點,受到世界上許多國家的重視,被譽為新一代采煤方法。從20世紀30年代起,前蘇聯和歐美相繼開展了煤炭地下氣化的研發工作,據不完全統計,目前國外已建或籌建煤炭地下氣化工程30余處。我國也由實驗室試驗研究、現場試驗研究,逐步向工業化生產邁進,并形成了具有自主知識產權的煤炭地下氣化高新技術。

煤炭地下氣化技術不僅可以回收礦井遺棄煤炭資源,而且還可以用于開采井工難以開采或開采經濟性、安全性差的薄煤層、“三下”壓煤和深部煤層。地下氣化無固體物質排放,煤氣可以集中凈化,燃燒后的灰渣留在地下,減少了地表沉陷,大大減少了煤炭開采和使用過程中對環境的破壞。地下氣化煤氣不僅可作為燃氣直接民用或發電,而且還可以作為合成油、二甲醚、氨、甲醇的原料氣。因此,煤炭地下氣化技術具有較好的經濟效益和環境效益,大大提高了煤炭資源的利用率和利用水平,是未來潔凈煤技術的重要研究和發展方向。

結語

科技是第一生產力,能源科技創新是節能減排、提高能效、推動能源生產和利用方式變革的關鍵因素。20051117日,在韓國釜山APEC工商領導人峰會上,胡錦濤總書記指出:“縱觀人類社會發展的歷史,人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替”。今年116日,在阿布扎比的世界未來能源峰會上,溫家寶總理指出:“科技決定能源的未來,科技創造未來的能源。從長遠看,最終解決未來能源問題,并不取決于對能源資源的擁有,而是取決于對能源高科技的擁有,取決于能源科技革命的突破性進展”。

這次科博會的能源戰略高層論壇很有意義。能源的未來與科技進步息息相關。中國的能源發展需要社會各界特別是科技界同仁的大力支持。本屆論壇邀請了政府有關部門的同志,高等院校、研究機構和行業協會的專家,以及大型企業的代表參加。我們堅信,本屆論壇一定能夠碰撞出智慧的火花,為我國能源科學發展做出積極貢獻。

(本文為國家能源局副局長吳吟在523日第十五屆科博會中國能源戰略高層論壇上的發言)

來源:中國能源報、人民網

 

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