能源利用面臨的挑戰(zhàn)

-.z..tudou./programs/view/3mKJcB_LyyQ/本科生課程報(bào)告考核試卷科目：能源與可持續(xù)發(fā)展教師：唐勝利〔教授〕小組編號(hào)：第8組小組成員：陸春榮王海峰郭宇伍彬彬琳上課時(shí)間：2013年3月至2013年6月報(bào)告成績(jī)：閱卷評(píng)語(yǔ)：閱卷教師〔簽名〕2013年3月25日能源利用面臨的挑戰(zhàn)摘要：眾所周知，化石能源是不可再生能源，隨著人類對(duì)化石能源的過度開采以及使用量不斷地增加，它們必然不能再可以滿足人們能源利用的需求。所以，能源將面臨著更大的壓力，不僅傳統(tǒng)能源的供給能力越來越小，氣候環(huán)境的變化也愈發(fā)引起人們的關(guān)注，這都對(duì)新能源開展提出了較高的期望和要求。本文主要介紹了目前世界能源利用方面遇到的一些挑戰(zhàn)，主要談及三個(gè)挑戰(zhàn)：一、能源利用效率低；二、可利用能源緊缺；三、新能源利用存在的局限。以及一些應(yīng)對(duì)策略及建議。關(guān)鍵字：能源利用挑戰(zhàn)建議1能源的科學(xué)定義能源,是指能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)換而獲取*種能量的自然資源?！笆强梢詮钠渲蝎@得熱、光和動(dòng)力之類能量的資源〞。它作為一種自然資源，包括：包括煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒑四艿?。它是人類生存和社?huì)開展的先決條件與重要物質(zhì)根底。2目前能源利用的狀況我國(guó)能源消耗以煤為主〔我國(guó)煤炭消費(fèi)量每年約占全世界煤炭消耗總量的％，可以稱為全球煤炭消費(fèi)的第一大戶，約占我國(guó)消耗總量的67％，世界平均水平是25％〕，且能源利用率低，專家預(yù)測(cè)，在本世紀(jì)前30年，煤炭在我國(guó)一次能源構(gòu)成中仍將占主體地位。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷開展，能源的使用量不斷的擴(kuò)增，能源甚至成為了控制一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)開展的極其重要的因素。如圖一顯示的是2011年全球能源消耗構(gòu)成。圖二顯示的是對(duì)全球能源消耗的一個(gè)預(yù)測(cè)。而有數(shù)據(jù)顯示：全球2011年總能源消耗量達(dá)175.35億噸標(biāo)煤，其中以化石燃料為主，占全球能源消費(fèi)量的87%。也就是說，煤、石油、天然氣仍然是各個(gè)國(guó)家的三大能源巨頭。而包括核能、可再生能源等在新能源中，在其全球的能源利用比例中占的總份額還是較低的。圖一圖2圖2圖二而再細(xì)看我國(guó)能源利用的狀況〔見下列圖三〕，其中也較明顯得看出，化石燃料也還是占有了不可動(dòng)搖的大份額，其中以70%的煤用量居多。圖三眾所周知，化石能源是不可再生能源，隨著人類對(duì)化石能源的過度開采以及使用量不斷地增加，它們必然不能再可以滿足人們能源利用的需求。所以，能源將面臨著更大的壓力，不僅傳統(tǒng)能源的供給能力越來越小，氣候環(huán)境的變化也愈發(fā)引起人們的關(guān)注，這都對(duì)新能源開展提出了較高的期望和要求。從中國(guó)與世界目前的能源利用構(gòu)造中看出：eq\o\ac(○,1)人類目前對(duì)化石能源存在很強(qiáng)的依賴性。eq\o\ac(○,2)化石能源是不可再生能源，隨著人類對(duì)化石能源的過度開采以及使用量不斷地增加，必然不能再可以滿足人們能源利用的需求。eq\o\ac(○,3)新能源利用比例過低，效果不突出3能源利用面臨的挑戰(zhàn)3.1能源利用效率低3.1.1設(shè)備技術(shù)落后目前，化石燃料，仍然是能源使用中最為重要的，如我國(guó)尤以用煤至多。但是，前能源開發(fā)利用設(shè)備和技術(shù)落后。據(jù)資料顯示：由于技術(shù)等問題，我國(guó)能源終端利用效率僅為33％，比興旺國(guó)家低約10～20個(gè)。而且單位產(chǎn)品的能耗平均比興旺國(guó)家高約40%。鐵路和管道運(yùn)輸能力缺乏。2006年上半年，煤炭運(yùn)量增長(zhǎng)13.3%，而工業(yè)產(chǎn)業(yè)投資增長(zhǎng)47.8%，運(yùn)輸能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。其次，由于公路運(yùn)輸費(fèi)用過高，造成鐵路運(yùn)輸擁擠不堪，但仍無法滿足需要。3.1.2浪費(fèi)嚴(yán)重雖然我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，但在開采、運(yùn)輸、加工、轉(zhuǎn)換、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都有較大的損失，在這些過程中，都會(huì)造成很大的浪費(fèi)。我國(guó)能源消費(fèi)量巨大，浪費(fèi)也非常嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)煤炭資源的平均有效回采率只有30%左右，有些小煤窯的有效回采率只有10%左右。在能源開采過程中，大量的可采資源被白白浪費(fèi)掉了。我國(guó)能源利用效率目前仍然很低，比OECD國(guó)家落后20年，相差10個(gè)百分點(diǎn)。比方工業(yè)鍋爐，我們的平均能耗效率為60%，低于興旺國(guó)家20個(gè)百分點(diǎn)。“我國(guó)能源利用效率目前仍然很低，比OECD國(guó)家落后20年，相差10個(gè)百分點(diǎn)。比方工業(yè)鍋爐，我們的平均能耗效率為60%，低于興旺國(guó)家20個(gè)百分點(diǎn)。3.2可利用能源緊缺3.2.1煤、電、油等供給缺乏隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展，對(duì)能源的需求也日益增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)，2010年全球能源需求量到達(dá)105.99億噸油當(dāng)量，2020年到達(dá)128.89億噸當(dāng)量，2025年則到達(dá)136.50億噸當(dāng)量，平均年增率為2%供給缺乏是能源短缺的根本原因。目前世界的化石能源岌岌可危：截止到2003年底，全球剩余的石油已探明的可開采量為1565.8億噸，如果，以后沒有發(fā)現(xiàn)新的蘊(yùn)藏量可觀的油田的話，估計(jì)到2040年，最多到2050年就要用完；而天然氣估計(jì)可以用到2050年，加上可能再發(fā)現(xiàn)的天然氣田,最目前世界的化石能源岌岌可危：截止到2003年底，全球剩余的石油已探的可開采量為1565.8億噸，如果，以后沒有發(fā)現(xiàn)新的蘊(yùn)藏量可觀的油田的話，估計(jì)到2040年，最多到2050年就要用完；而天然氣估計(jì)可以用到2050年，加上可能再發(fā)現(xiàn)的天然氣田,最多用到2090年；煤炭的情況好一些，估計(jì)可以再用200年甚至300年。綜上所述，到本世紀(jì)末，除煤炭外,其它的化石能源就要開采殆盡！“能源危機(jī)〞之說絕不是危言聳聽！由于1998年國(guó)家整頓小煤礦而大中煤礦的建立不完善，使煤炭供給嚴(yán)重短缺?！熬盼濞暺陂g，大中型煤礦的開工建立規(guī)模僅為“七五〞，“八五〞時(shí)期的30%。而且1996年我國(guó)“軟著陸〞以后，于“九五〞后期調(diào)整了電力建立規(guī)模，1999年到2002年以及一直到現(xiàn)在新裝機(jī)增長(zhǎng)明顯下降，而經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引起高耗能行業(yè)的開展，對(duì)能源的需求增加很大，供給的增加趕不上需求的增加，必然造成電力和煤炭供給緊的局面。3.2.2能源總量大，人均占有少能源通常分為一次能源和二次能源，目前煤炭、原油、天然氣、水能等是使用最廣泛的一次能源，即通常意義上的常規(guī)能源。我國(guó)一次能源儲(chǔ)量豐富，能源消費(fèi)主要靠國(guó)供給，能源自給率達(dá)94%，雖然我國(guó)是世界上第二大能源生產(chǎn)國(guó)，但同時(shí)也是第二大能源消費(fèi)國(guó)，2004年一次能源生產(chǎn)總量18.46億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，消費(fèi)19.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，今年將首次超過20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國(guó)常規(guī)能源探明技術(shù)可開發(fā)資源總量超過8230億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，探明剩余經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量1392億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占世界總量的10.1%。中國(guó)人均能源消耗也處于很低水平，2005年約為世界平均水平的3/4、美國(guó)的1/7。人均能耗低導(dǎo)致對(duì)高能源需求的預(yù)期。只要中國(guó)人均能耗到達(dá)美國(guó)的25%，其能源總需求就會(huì)超過美國(guó)。只要人均石油消費(fèi)到達(dá)目前的世界平均水平，其石油消費(fèi)總量將到達(dá)6.4億噸，如果保持現(xiàn)在1.8億噸的石油產(chǎn)量水平，中國(guó)石油進(jìn)口依存將達(dá)72%，超過目前美國(guó)的石油進(jìn)口依存(63%)。而我國(guó)能源儲(chǔ)量雖然很豐富，水能資源和煤炭探明儲(chǔ)量分別居世界第一、第三位，但人均卻只有世界平均水平的一半左右，石油、天然氣等人均儲(chǔ)量更是低于世界平均水平。3.2.3技術(shù)開展跟不上人類的需求，新能源補(bǔ)給受限由于能源開采和使用的一些技術(shù)較為落后，導(dǎo)致我國(guó)能源利用效率低下。目前，全國(guó)煤礦采煤機(jī)械化程度僅為45%，遠(yuǎn)低于國(guó)際上80%-100%的先進(jìn)水平?？萍歼M(jìn)步對(duì)我國(guó)煤炭經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的奉獻(xiàn)率不到30%，而國(guó)外已到達(dá)70%-80%。目前我國(guó)主要煤炭技術(shù)裝備產(chǎn)品與興旺國(guó)家相比，性能指標(biāo)落后15年左右。按單位國(guó)民收入能耗比擬，我國(guó)分別是日本、德國(guó)和美國(guó)的10.6倍、8.3倍和4.6倍。有很大比例的能源在開采、加工轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)運(yùn)和終端利用過程中損失和浪費(fèi)。雖然核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫能、海洋能等則是隨著人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的深化和技術(shù)進(jìn)步根底上進(jìn)展開發(fā)和利用的能源，除核能外，大多數(shù)尚處于開發(fā)和小規(guī)模生產(chǎn)階段。比方：1、我國(guó)是太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)量與銷售量最大的國(guó)家；但從房屋的熱水器安裝率來說，以色列已到達(dá)80%，日本為11%，也到達(dá)2.7%，我國(guó)僅在千分之幾左右。2、我國(guó)的已經(jīng)運(yùn)行的核電站有：1〕山核電站2〕大亞灣核電站；3〕田灣核電站，但功率都較小，無法滿足人們的需求。3、我國(guó)的風(fēng)力資源豐富，風(fēng)力電廠主要分布在**、蒙等地，例如，聞名全球的**的達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電廠。但是風(fēng)力不穩(wěn)定，受季節(jié)性影響大，儲(chǔ)存與傳輸難。3.3新能源利用存在局限新能源〔或稱可再生能源更貼切〕主要有：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等。3.3.1太陽(yáng)能利用存在的局限〔1〕分散性：到達(dá)地球外表的太陽(yáng)輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低?！?〕地理位置：平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時(shí)太陽(yáng)輻射的輻照度最大。〔3〕季節(jié)：而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽(yáng)能時(shí)，想要得到一定的轉(zhuǎn)換功率，往往需要面積相當(dāng)大的一套收集和轉(zhuǎn)換設(shè)備，造價(jià)較高。〔4〕不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響。所以，到達(dá)*一地面的太陽(yáng)輻照度既是連續(xù)的，又是極不穩(wěn)定的。 目前蓄能也是太陽(yáng)能利用中較為薄弱的環(huán)節(jié)之一。3.3.2風(fēng)能利用存在的局限(1)能量密度低由于風(fēng)能來源于空氣的流動(dòng)，而空氣的密度很小，每立方米空氣的質(zhì)量只有1．226kg，因此風(fēng)力的能量密度很小，只有100～300W／m2，太陽(yáng)能的能量密度為lkW／m2。必須增大掃風(fēng)面積來獲取足夠的風(fēng)能。(2)不穩(wěn)定性由于氣流瞬息百變．風(fēng)時(shí)有時(shí)無，時(shí)大時(shí)小，日、月、季的變化都十清楚顯等。(3)特殊氣象環(huán)境的風(fēng)資源有時(shí)不可利用經(jīng)常出現(xiàn)覆冰、浮雪、凍雨的地區(qū)會(huì)嚴(yán)重影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行乃至損壞設(shè)備。4應(yīng)對(duì)措施及建議4.1合理利用能源，提高能源的使用效率。從可持續(xù)開展的角度看，合理利用能源，提高能源的使用效率應(yīng)該放在優(yōu)先地位。〔1〕政府應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能法的宣傳教育，提高人民的節(jié)能意識(shí)。例如市市民普遍提倡并付諸行動(dòng)的空調(diào)節(jié)能方法值得發(fā)揚(yáng)光大，使用空調(diào)夏天調(diào)高一度，冬天調(diào)低一度，效果差不多，事實(shí)上已節(jié)約了很大一局部電能?！?〕增加對(duì)先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)投入，并使節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域中去。如生活中節(jié)電、節(jié)水行為都會(huì)緩解能源供給緊的狀況。4.2增加能源供給能力。增加能源供給能力，從源頭上解決能源短缺問題，國(guó)家要增加對(duì)煤炭電力行業(yè)的投資，解決煤炭生產(chǎn)的資金問題，增加新礦井的開工建立，加強(qiáng)勘探，增加工業(yè)儲(chǔ)藏。為保證煤炭企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，可以建立煤炭期貨市場(chǎng)；加強(qiáng)對(duì)我國(guó)石油資源勘探，實(shí)行經(jīng)濟(jì)開采，逐步建立石油戰(zhàn)略儲(chǔ)藏體系，鼓勵(lì)民間增加商業(yè)儲(chǔ)藏，增加石油供給的可靠性；同時(shí)也要考慮非石化燃料和替代能源的開發(fā)，最大限度地增加能源供給。4.3調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造，加快第三產(chǎn)業(yè)開展，減緩第二產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的過度需求。第二產(chǎn)業(yè)中房地產(chǎn)、鋼鐵、水泥、電解鋁等高耗能行業(yè)開展過快，極增加了對(duì)能源的需求，加劇了能源緊缺狀況，針對(duì)此情況，政府可以調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)政策緩解投資過熱，對(duì)這些行業(yè)加以限制，堅(jiān)決取締技術(shù)水平差的高耗能企業(yè)。加快開展第三產(chǎn)業(yè)，不僅可以吸收更多勞動(dòng)力，緩解就業(yè)壓力，更能改變產(chǎn)業(yè)構(gòu)造比例，削減能源消費(fèi)的增長(zhǎng)。4.4增加煤油氣等能源的運(yùn)輸能力。要加強(qiáng)運(yùn)輸系統(tǒng)根底設(shè)施建立，消除運(yùn)輸瓶頸。具體來說，要增加運(yùn)煤鐵路建立，石油和天然氣輸出管道建立，形成全國(guó)輸油、輸氣干線管網(wǎng)。在現(xiàn)有運(yùn)輸條件下，提高煤油運(yùn)輸能力可以通過一些運(yùn)輸體制改革來實(shí)現(xiàn)，如改革公路收費(fèi)制度，降低高速公路收費(fèi)價(jià)格，降低社會(huì)的交通運(yùn)輸本錢，增加能源的運(yùn)輸能力。4.5優(yōu)化區(qū)域間的產(chǎn)業(yè)布局。我國(guó)**、、、和五省的煤炭資源占全國(guó)總量的82.76%。經(jīng)濟(jì)興旺，能源消費(fèi)量大的沿海興旺地區(qū)資源儲(chǔ)藏卻很少。中國(guó)以煤為原料的火電廠在沿海地區(qū)分布數(shù)目占總數(shù)目的31.4%，這不僅加重了鐵路運(yùn)輸負(fù)擔(dān)，還造成運(yùn)輸過程中燃料的消耗和低效率。如果改變產(chǎn)業(yè)布局，把火電廠建在原料產(chǎn)地附近，就能提高能源使用效率，減緩能源供給緊局面。4.6擴(kuò)大開放，充分利用外部資源解決能源短缺問題。隨著經(jīng)濟(jì)全球化開展，中國(guó)與國(guó)際經(jīng)濟(jì)聯(lián)系日益密切，我們應(yīng)該抓住機(jī)遇，從體制上打破地區(qū)壟斷和行業(yè)壟斷，提高我國(guó)石油天然氣企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，擴(kuò)大海外業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)石油進(jìn)口來源多元化，利用國(guó)際國(guó)兩個(gè)市場(chǎng)，增加能源供給。4.7依靠技術(shù)進(jìn)步，提高終端能源利用效率。效率因素(即技術(shù)進(jìn)步)是中國(guó)的總體能源強(qiáng)度和制造業(yè)能源強(qiáng)度下降主要原因，因此我們可以采取一下措施：依靠科技進(jìn)步，不斷增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，有效發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)在節(jié)能中的特殊作用，加大節(jié)能技術(shù)的投入力度，積極研究開發(fā)推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，為節(jié)能提供有力的技術(shù)支撐和設(shè)備保障；積極實(shí)施技術(shù)改造，促使裝置規(guī)模大型化、節(jié)約化，大幅度降低終端能源的消耗水平。4.8加快制定和完善節(jié)能政策和環(huán)境政策，保證政策的執(zhí)行力度。單從經(jīng)濟(jì)此必須提高政府能源管理部門的決策效率，充分發(fā)揮政府基于市場(chǎng)的宏觀調(diào)控對(duì)節(jié)能工作的引導(dǎo)和推動(dòng)，保證政策的執(zhí)行力度。政府應(yīng)明確指定能源管理的牽頭部門，防止管理職能的重復(fù)和穿插，協(xié)調(diào)各政府部門之間的關(guān)系，協(xié)調(diào)長(zhǎng)期戰(zhàn)略與短期開展的關(guān)系，以利于進(jìn)一步發(fā)揮市場(chǎng)對(duì)節(jié)能的促進(jìn)作用。繼續(xù)實(shí)行鼓勵(lì)