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吴吟:提高能效能源生产和利用方式变革

 

第十五届科博会中国能源战略高层论坛,以“推进节能减排,提高能源效率,助力经济发展方式转变”为主题,就我国能源发展面临的重大问题进行交流和讨论,对于深入贯彻落实科学发展观,促进能源行业又好又快发展具有十分重要的意义。

能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,事关中华民族生存发展和人民群众切身利益。新中国成立特别是改革开放以来,我国经济社会持续快速发展,离不开坚强有力的能源保障。2011年,我国能源生产和消费总量分别为31.8亿吨和34.8亿吨标准煤,是改革开放初期的5倍以上。同时,能源需求的快速增长也带来了日益严峻的资源约束、环境保护、气候变化等诸多挑战,传统的能源发展方式难以支撑我国现代化进程,能源领域如何加快转方式、调结构,推进节能减排、提高能源效率是我们必须要解决好的重要问题。借此机会,我就能源行业节能减排与提高能效取得的成绩、存在的问题以及重大举措谈一些看法。

一、节能减排和提高能效取得的主要成绩

改革开放以来,特别是“十一五”以来,我国能源行业着力推进节能减排,提高能源效率,促进结构优化升级,开展了一系列扎实有效的工作,取得了一定的成绩:

(一)节能环保水平总体上稳步提升

“十一五”期间,我国以能源消费年均6.6%的增速支撑了国民经济年均11.2%的增长,能源消费弹性系数由“十五”时期的1.04下降到0.59,单位国内生产总值能耗由“十五”后三年上升9.8%转为下降19.1%,二氧化硫和化学需氧量排放总量由“十五”后三年上升32.3%3.5%转为下降14.29%12.45%

(二)电力行业节能减排成绩突出

“十一五”期间,通过“上大压小”等一系列有效措施,全国累计淘汰小火电机组7683万千瓦。“十一五”末,单机30万千瓦及以上机组占全部火电装机比重达到70%以上;全国脱硫机组容量达到5.7亿千瓦,占煤电装机比重由2005年的17%增加到86%;单位电量二氧化硫排放减少50%,燃煤电厂平均除尘效率从98.5%提高到99%以上;火电效率达到国际先进水平,供电标准煤耗从每千瓦时370克下降到333克,累计节约标煤3亿吨,减排二氧化碳7.6亿吨、二氧化硫314万吨。

(三)煤炭行业淘汰落后产能成效显著

按照“整合为主、新建为辅”的方针,20062011年,全国累计关闭小煤矿1万处,淘汰落后产能5.7亿吨。煤炭生产规模化、集约化水平明显提高,2011年,全国14个大型煤炭基地产量达到32亿吨,占全国煤炭总产量90%以上,亿吨级大型煤炭企业达到7家,5000万吨级以上大型煤炭企业达到18家,产量占全国煤炭总产量51%

(四)能源资源综合利用取得新进展

11家煤炭企业列入国家循环经济试点,形成了各具特色的矿区循环经济典型模式。2011年,全国煤层气(煤矿瓦斯)抽采量114亿立方米,利用量48亿立方米;新增洗矸、煤泥等低热值煤综合利用发电装机容量280万千瓦,达到2880万千瓦,利用低热值资源1.5亿吨,相当于回收4800万吨标准煤,少占压土地300公顷;原煤入洗率提高到52%,矿井水利用率75%;土地复垦率35%

(五)清洁能源比重不断增加

2011年,我国水电装机突破2.3亿千瓦,装机规模居世界首位;核电建成投运机组15台、装机容量1253.8万千瓦,在建规模占世界40%以上;风电并网装机容量累计达4700万千瓦,居世界第一;太阳能热水器利用量居世界第一,集热面积达1.8亿平方米,太阳能光伏装机容量达300万千瓦,同比增长3倍以上,光伏电池产量占全球市场的一半;生物质发电装机容量已达到450万千瓦,非化石能源占一次能源消费的比重达到8.1%

(六)节能科技水平显著提高

400万吨/年选煤厂洗选设备已基本实现国产化,重介质选煤等技术得到广泛应用。初步形成了具有自主知识产权的煤炭直接液化技术,年产百万吨直接液化生产线已投入试运行。大容量、高参数火电机组相继建成投产,600℃超超临界机组数居世界首位,机组发电效率超过45%。具有自主知识产权的1000兆瓦级直接空冷机组已投入运行。300兆瓦级亚临界参数循环流化床锅炉(CFB)已大批量投入商业运行,600兆瓦级超临界CFB正在开发建设中。用于分布式热电冷联产的100千瓦和兆瓦级燃气轮机关键技术已取得部分研究成果。具有自主知识产权气化技术的250兆瓦级IGCC机组开始建设示范项目。1000千伏特高压输电交流试验示范工程和±800千伏直流示范工程均已成功投运。间歇式电源并网和储能技术研究取得初步成果。

二、节能减排和提高能效存在的突出问题

尽管我国在节能减排与提高能效方面已取得了一定成绩,但与世界发达国家相比仍有较大差距,与科学发展的要求相比仍然存在许多亟待解决的突出问题:

(一)能源效率总体仍然偏低

我国国内生产总值约占世界的8.6%,但能源消耗占世界的19.3%。我国单位GDP能耗是世界平均水平的2.5倍,美国的3.3倍,日本的7倍,也高于巴西、墨西哥等发展中国家。我国能源生产和转化过程用能高达全社会能源消费总量的11%,能源资源回采率和转化效率低于国外先进水平。其中,火力供电煤耗高于国际先进水平9.7%,电网综合线损率高1.5个百分点。我国钢铁、水泥、造纸等主要产品单位能耗也明显高于发达国家。

(二)经济结构制约能效提高

我国三次产业结构为104743,单位增加值能耗比约为161.5,三次产业和生活用能分别占能源消费总量的2%73%14%11%。第二产业单位GDP能耗高于第一产业和第三产业,根据有关研究结果,如果降低第二产业1个百分点,同时提高第三产业1个百分点,单位GDP能耗可以降低约1个百分点。与已经完成工业化进程的发达国家相比,我国第二产业能源消费比重高出40%左右。我国所处的发展阶段和经济结构导致我国能耗水平相对较高,提高能效的难度较大。

(三)高能源密度制造业比重大

我国钢铁、石化、建材、有色四大高能源密度产业能源消费约占全社会的47%,约占第二产业的65%。“十五”以来,四大行业能源消费年均增长12.6%,高于轻工、纺织等中低耗能制造业2.5个百分点,也高于全社会能源消费增速。四大高耗能行业单位增加值能耗是全国单位GDP能耗的4倍,是中低耗能制造业的7倍。高耗能、高排放产业增长过快,节能提效面临巨大困难。

(四)能源结构亟待优化

我国能源结构中,利用效率较低的煤炭比重达70%,比世界平均水平高出约40个百分点,石油、天然气等所占比重低。气体和液体燃料的燃烧效率比固体燃料高,天然气的平均终端利用效率比煤炭高30%,石油的终端利用效率比煤炭高23%。目前,我国终端能源消费结构中,电能比重约为19%,比世界先进水平低约4个百分点。按目前情况测算,如电能在终端能源消费中的比重提高1个百分点,能源强度可以降低6%

(五)政策机制尚待完善

能源价格没有完全反映资源稀缺性、不可再生成本和环境治理成本,能源价格特别是终端能源价格偏低,容易引发能源资源过度开采、浪费使用和低效率配置,并推动产业结构向高耗能方向发展。有利于节能减排的财税、金融等经济政策还不完善,基于市场的激励和约束机制不健全,创新驱动不足,企业缺乏节能减排内生动力。一些地方不能正确处理经济发展与节能减排的关系,片面追求经济增长,对调结构、转方式重视不够。能源消费和污染物排放计量、统计严重滞后,监测、监管、监察能力亟待加强。

三、节能减排和提高能效期待的重大举措

转方式、调结构,是科学发展必须坚持的主题主线,落实到能源领域,关键是推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。面对错综复杂的国内外环境和日益严峻的挑战,加强节能减排、提高能源效率,除了要大力发展非常规能源、新能源和可再生能源外,还应当重点推进以下工作:

(一)合理控制能源消费总量

“十一五”以来,我国能源消费年均增加近2亿吨标煤。2011年新增能源消费达到2.3亿吨标煤,相当于意大利或墨西哥一年的消费量,世界上也仅有13个国家的能源消费总量超过该数字。如不尽快采取有效措施,切实转变依靠透支资源、环境的粗放发展方式,预计到2020年和2030年我国能源消费总量可能超过5575亿吨标煤,这将过快地消耗掉我国未来的资源,过早地耗尽大部分发展潜力,严重影响我国经济社会可持续发展。

党中央、国务院高度重视节能减排、提高能效工作。十七届五中全会和“十二五”规划纲要明确提出,要合理控制能源消费总量;中央经济工作会议部署,“抓紧出台能源消费总量控制实施方案,实行强度和总量双控制”;温家宝总理在今年的政府工作报告中进一步指出,“要抓紧制定出台合理控制能源消费总量工作方案”。目前,经过深入调研和多次沟通衔接,国家发展改革委、国家能源局已经初步形成合理控制能源消费总量工作方案,正在进一步修改完善。

合理控制能源消费总量,是发展理念的重要转变,是对能源和经济关系认识的进一步深化。一直以来,能源发展都强调保障供给,强调能源满足国民经济发展的需求。在资源、环境约束不断加剧的新形势下,要由能源保障供给转变到科学调控能源生产和消费总量,理顺能源对经济发展的作用和反作用关系,通过合理控制能源消费总量,形成倒逼机制,促进经济发展转方式、调结构,以能源的科学发展促进经济社会的科学发展。

合理控制能源消费总量要以节能提效为基础,必须树立节能是第一能源资源的意识,把强化节能降耗、降低能源增长速度和总量、提高能源效率作为能源平衡的前提。“十二五”时期,既要继续实施单位GDP能耗考核,也要试行能源消费总量控制目标,加强需求侧管理,保障基本用能,限制过度用能,鼓励节约用能,着力提高能源生产、转化和利用效率,优化产业结构和布局,走新型工业化和绿色城镇化道路,以尽可能少的能源消费支撑经济社会又好又快发展。

(二)推动能源生产和利用方式变革

1.大力发展分布式能源和智能电网

分布式能源技术是重要发展方向,它具有能源利用效率高、环境负面影响小、经济效益好和供应可靠性高等特点,是能源安全、电力安全以及天然气(包括页岩气、煤层气等非常规天然气)发展战略的汇聚点,也是新能源和可再生能源快速发展的有效载体。

积极发展分布式能源,要统筹传统能源、新能源和可再生能源综合利用,按照自用为主、富余上网、因地制宜、有序推进的原则,实现分布式能源与集中供能系统协调发展。根据常规天然气、煤层气、页岩气供应条件和用户能源需求,重点在能源负荷中心,加快建设天然气分布式能源系统。以城市、工业园区等能源消费中心为重点,大力推进分布式可再生能源技术应用,尽快提高分布式供能比重。在农村、林区、海岛积极推进分布式可再生能源建设,重点解决边远地区生活用能问题。应加强分布式能源和储能技术研发,提高电网智能化水平,营造有利于分布式能源发展的体制政策环境,努力实现分布式发电直供及无歧视、无障碍接入电网。

智能电网是电网技术发展的必然趋势。要加强智能电网规划,通过关键技术研发、设备研制和示范项目建设,确定技术路线和发展模式,制定智能电网技术标准。建立有利于智能电网技术推广应用的体制机制,推进与智能电网发展相适应的电价政策。积极推进微电网、智能用电小区、智能楼宇建设和智能电表应用,实现用户与电力系统互动响应。“十二五”时期,要建成若干个智能电网示范区,力争关键技术创新和装备研发走在世界前列。

2.推动煤炭生产和利用方式变革

煤炭是我国的基础能源,粗放的煤炭生产和消费方式,带来了高污染、高排放、低能效、低产出等许多问题。就当前世界非化石能源利用技术经济水平、开发周期及我国能源资源赋存状况来看,煤炭仍将继续保持主力能源地位。因此,高碳能源低碳利用是我国能源发展的主要内容。煤炭工业发展,应切实转变观念,大力推动煤炭生产方式变革,促进煤炭清洁高效利用,提高煤炭开发利用过程中的节能环保水平。

一是大力发展煤矿充填开采。我国煤炭资源埋藏较深,95%的资源靠井工开采,沿用简单的垮落式开采方式,造成的煤矸石占压土地、地下水流失、土地塌陷、因搬迁补偿不到位引发的上访不断等种种问题,影响了矿区生态和社会和谐。长期以来,煤炭行业积极探索煤炭开发与矿区环境和谐发展,涌现出许多好的做法和经验。特别是近年来,随着东部地区煤炭资源日渐枯竭、环境约束加大和“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤日趋严重,一些煤矿企业在探索实施充填开采方面取得了显著成效。

充填开采是随着采煤工作面的推进,向采空区送入矸石、沙石、膏体等充填材料,并在充填体保护下进行采煤的技术,是煤矿生产方式的重大变革,可以提高煤矿安全生产水平和资源回收率,防止地表沉陷,保护生态环境,促进和谐矿区建设。通过实施充填开采,将大量“三下”压煤安全高效地采出来,可以使资源回收率由30%50%提高到90%以上,最大限度地延长矿井服务年限,还能做到矸石不升井、不上山,消化地面存量矸石及城市建筑垃圾,节约大量土地,有效减轻地层变动和沉陷,保护水资源,实现矿区生态环境由被动治理向主动防治的重大转变。

二是积极开展煤炭地下气化。煤炭地下气化是将赋存于地下的煤层进行可控燃烧,通过热解作用和化学作用,产生可以有效利用的气体能源。该过程集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体,变传统的物理采煤为化学采煤,因而具有安全性好、投资少、污染少等优点,受到世界上许多国家的重视,被誉为新一代采煤方法。从20世纪30年代起,前苏联和欧美相继开展了煤炭地下气化的研发工作,据不完全统计,目前国外已建或筹建煤炭地下气化工程30余处。我国也由实验室试验研究、现场试验研究,逐步向工业化生产迈进,并形成了具有自主知识产权的煤炭地下气化高新技术。

煤炭地下气化技术不仅可以回收矿井遗弃煤炭资源,而且还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性差的薄煤层、“三下”压煤和深部煤层。地下气化无固体物质排放,煤气可以集中净化,燃烧后的灰渣留在地下,减少了地表沉陷,大大减少了煤炭开采和使用过程中对环境的破坏。地下气化煤气不仅可作为燃气直接民用或发电,而且还可以作为合成油、二甲醚、氨、甲醇的原料气。因此,煤炭地下气化技术具有较好的经济效益和环境效益,大大提高了煤炭资源的利用率和利用水平,是未来洁净煤技术的重要研究和发展方向。

结语

科技是第一生产力,能源科技创新是节能减排、提高能效、推动能源生产和利用方式变革的关键因素。20051117日,在韩国釜山APEC工商领导人峰会上,胡锦涛总书记指出:“纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替”。今年116日,在阿布扎比的世界未来能源峰会上,温家宝总理指出:“科技决定能源的未来,科技创造未来的能源。从长远看,最终解决未来能源问题,并不取决于对能源资源的拥有,而是取决于对能源高科技的拥有,取决于能源科技革命的突破性进展”。

这次科博会的能源战略高层论坛很有意义。能源的未来与科技进步息息相关。中国的能源发展需要社会各界特别是科技界同仁的大力支持。本届论坛邀请了政府有关部门的同志,高等院校、研究机构和行业协会的专家,以及大型企业的代表参加。我们坚信,本届论坛一定能够碰撞出智慧的火花,为我国能源科学发展做出积极贡献。

(本文为国家能源局副局长吴吟在523日第十五届科博会中国能源战略高层论坛上的发言)

来源:中国能源报、人民网

 

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