中國可持續(xù)能源系統(tǒng)的構(gòu)建

中國可持續(xù)能源系統(tǒng)的構(gòu)建摘要：能源問題是當(dāng)今世界的重大問題之一，各國政府都把建立可靠、安全、穩(wěn)定的能源供應(yīng)保障系統(tǒng)作為國民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。之前，能源不合理利用，破壞了環(huán)境，也造成了大量浪費(fèi)。如今，能源短缺越來越嚴(yán)重，能源缺乏制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展，影響人們的生活。能源發(fā)展戰(zhàn)略要從長期方面關(guān)注，注重能源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)，環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，以確保長期的可持續(xù)能源發(fā)展，建立可持續(xù)的能源系統(tǒng)。構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)可以從提高能源利用效率，開發(fā)利用可再生能源，開發(fā)利用新能源等幾個(gè)方面入手。Energyisbecomingoneofthemajorproblemsintheworld.Governmentsallconsideritasoneofthenationaleconomystrategicfocusthattheyshouldestablishareliable,safe,stableenergysupplysystem.Inthepast,peoplehasn'tuseenergyrational,soithasdestroyedtheenvironmentandhasmadealotofwaste.Nowtheshortageofenergyismoreandmoresevereanditrestrictsthedevelopmentandinfluencespeople'life.Energydevelopmentshouldbepaidattentiontointhelongrunandpeopleshouldlaystressonthecoordinatingdevelopmentofenergy,economicsocietyandenvironmenttomakesurethesustainabledevelopmentofenergy.Therearesomemethodstoestablishthesustainabledevelopmentofenergy.Theyareimprovingtheenergyefficiency,usingtherenewableresourcesandnewresources.關(guān)鍵字：能源可持續(xù)發(fā)展能源效率新能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展一、 背景能源于人類社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要，從古至今共經(jīng)歷柴薪時(shí)代，煤炭時(shí)代，石油時(shí)代，天然氣時(shí)代等能源階段。特別是工業(yè)革命以來，對于能源的需求大大增加。然而，肆意開采和消耗礦石能源，片面追求經(jīng)濟(jì)增長，不僅使歷經(jīng)數(shù)億年地質(zhì)歷史留存下來的能源資源瀕臨耗竭，而且給人類賴以生存的共同家園帶來不堪承受的全球環(huán)境惡化問題。酸雨，水污染，土地沙漠化，臭氧層空洞,,嚴(yán)重的環(huán)境問題影響人們的生活， 也使人們開始考慮該如何處理能源與環(huán)境之間的關(guān)系，能源道路該走向何處。在這種背景下，可持續(xù)發(fā)展觀被提出，可持續(xù)發(fā)展是從環(huán)境保護(hù)的角度來倡導(dǎo)保持人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展的，它號召人們在增加生產(chǎn)的同時(shí)，必須注意生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與改善。其中，正確選擇和實(shí)施可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本保證和必由之路。二、 可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展是一種主要從環(huán)境和自然資源角度提出的關(guān)于人類長期發(fā)展的戰(zhàn)略和模式，它不是在一般意義上所指的一個(gè)發(fā)展進(jìn)程要在長時(shí)間上連續(xù)運(yùn)行，不被中斷，而是特別指出環(huán)境和自然資源的長期承載能力對發(fā)展進(jìn)程的重要性以及發(fā)展對改善生活質(zhì)量的重要性。可持續(xù)發(fā)展的概念從理論上結(jié)束了長期以來把發(fā)展經(jīng)濟(jì)同保護(hù)環(huán)境與資源相互對立起來的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，并明確指出了們應(yīng)當(dāng)是相互聯(lián)系和互為因果的?？沙掷m(xù)發(fā)展有五大特征：持久。表現(xiàn)為資源的消耗量低于資源的再生量與技術(shù)替代量之和；穩(wěn)定。指連續(xù)不斷地增加和發(fā)展，其波動(dòng)幅度在能夠承受的安全限度以內(nèi)；協(xié)調(diào)。各生產(chǎn)部門、各種產(chǎn)品以及同一產(chǎn)品的不同品種能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、共同協(xié)調(diào)地發(fā)展；綜合。系指在對于產(chǎn)品及服務(wù)的供求平衡條件下，全面綜合地發(fā)展，表現(xiàn)為不依賴外援的連續(xù)發(fā)展；

可行。指可持續(xù)發(fā)展的方案措施是切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)有效、可為社會(huì)所接受的。三、可持續(xù)能源系統(tǒng)可持續(xù)能源系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，他由三大子系統(tǒng)構(gòu)成，具體見下表。能源系統(tǒng)一次能源系統(tǒng)二次能源系統(tǒng)可持續(xù)能源系統(tǒng)行為系統(tǒng)環(huán)境支持系統(tǒng)支持系統(tǒng)發(fā)展支持系統(tǒng)約束系統(tǒng)生存支持系統(tǒng)資源的承載能力環(huán)境的緩沖能力區(qū)域的生產(chǎn)能力國家的政策、法規(guī)、市場表1能源系統(tǒng)一次能源系統(tǒng)二次能源系統(tǒng)可持續(xù)能源系統(tǒng)行為系統(tǒng)環(huán)境支持系統(tǒng)支持系統(tǒng)發(fā)展支持系統(tǒng)約束系統(tǒng)生存支持系統(tǒng)資源的承載能力環(huán)境的緩沖能力區(qū)域的生產(chǎn)能力國家的政策、法規(guī)、市場表11.從行為系統(tǒng)來看實(shí)施可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略，就是要建立可靠，安全，穩(wěn)定的能源供應(yīng)保障系統(tǒng)。從支持系統(tǒng)來看能源的發(fā)展必須與資源的開發(fā)利用相協(xié)調(diào)。能源的增長必須維持在資源的承載能力之內(nèi)，即在能源發(fā)展的同時(shí)，自然資源基礎(chǔ)得以維持和加強(qiáng)，對可再生資源的利用以不破壞其再生機(jī)制為前提。能源發(fā)展對環(huán)境的改變要在環(huán)境的承載極限之內(nèi)，能源建設(shè)與環(huán)境保護(hù)同步進(jìn)行，恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。能源增長與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相協(xié)調(diào)，中國過去經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)是強(qiáng)調(diào)高速度，與之相適應(yīng)的能源戰(zhàn)略是高消耗、高投入。而如今要建立資源節(jié)約型國名經(jīng)濟(jì)體系，使能源發(fā)展向低消耗、高效率轉(zhuǎn)變。從約束系統(tǒng)來看其目標(biāo)是通過國家的政策、法規(guī)和市場機(jī)制等的調(diào)控，弱化或消除系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)件的消極影響，充分利用和促進(jìn)期間的積極關(guān)系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的良性循環(huán)。四、如何構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)一）提高能源使用效率在中國，資源的使用非常浪費(fèi)，不管是在開采上，還是在利用過程中，造成了能源消耗高，而效益低。有份調(diào)查報(bào)告表明，中國每千克標(biāo)準(zhǔn)能產(chǎn)生的 GDP為0.36美元，還不到世界平均值（1.86美元）的20%，日本是中國的15.5倍，法國是中國的9倍，韓國是中國的4.3倍，印度都是中國的2倍。產(chǎn)品能耗的因素有很多，包括自然因素、技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素等等，在我國,我認(rèn)為影響能源利用效率的因素主要有以下幾點(diǎn)：能源結(jié)構(gòu)不合理。我國是世界最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，工業(yè)部門終端用能中煤和焦煤占到50%左右。煤炭的大量使用也對環(huán)境造成了極大污染。

煤炭(Mt)占 世石油界% （Mt）占世界%天然氣（十億立方米）占世界%亞太地區(qū)1506.355.1%379.59.8%323.212.0%中國989.836.2%174.54.5%40.81.5%北美606.322.2%66817.3%762.828.3%歐洲及歐亞大陸434.415.9%850.722.0%1051.539.1%非洲140.35.1%441.111.4%145.15.4%中南美3428.8%129.14.8%中東1186.630.7%279.910.4%世界總計(jì)2732.1100.0%3867.9100.0%2691.6100.0%2004年分品種一次能源生產(chǎn)數(shù)量表2石油天然氣煤炭核能水電總計(jì)1美國937.6582564.3187.959.82331.62中國308.635.1956.911.374.21386.23俄羅斯128.5361.8105.932.440668.64日本241.564.9120.864.822.6514.65印度119.328.9204.83.819375.86德國123.677.385.737.86.1330.47加拿大99.680.530.520.576.4307.58法國9440.212.5101.414.8262.99英國80.888.238.118.11.7226.910南韓104.828.453.129.61.3217.211南非24.994.53.40.8123.712澳大利亞38.822.154.43.8119世界總計(jì)3767.12420.42778.2624.3634.410224.42004年分品種一次能源消費(fèi)數(shù)量（Mt）表32.企業(yè)的設(shè)備較落后。中國的高耗能小企業(yè)較多，特別是許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，平均生產(chǎn)規(guī)模小，而且設(shè)備的水平與國際也有很大差距，比如發(fā)達(dá)國家設(shè)備和系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以保持最佳運(yùn)行狀態(tài)，有明顯節(jié)能效果，而我國在這方面才起步不久。3. 觀念未轉(zhuǎn)變。雖然現(xiàn)在關(guān)于節(jié)能的口號喊得很響亮， 但是能夠在實(shí)際生活中做到節(jié)約能源，重復(fù)利用能源的人還是很少。針對這些問題，要從結(jié)構(gòu)、管理、技術(shù)三個(gè)方面入手，提高能源使用效率。

中國產(chǎn)業(yè)中工業(yè)所占比重大，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展不足，這是導(dǎo)致能源消耗大，禾憫不合理的一個(gè)重要原因，所以，降低第二產(chǎn)業(yè)比重，工業(yè)各部門協(xié)調(diào)合理發(fā)展，合理調(diào)整工業(yè)部門，對提高能源利用效率有重要意義。要大力發(fā)展技術(shù)密集、低能耗、高附加值的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，可以走勞動(dòng)密集型與技術(shù)密集型相結(jié)合的道路；要控制發(fā)展高耗能產(chǎn)業(yè)，努力實(shí)現(xiàn)省能化，根據(jù)各地方的不同與市場需求的不同， 合理組織耗能產(chǎn)品的生產(chǎn)；要調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)，將有生產(chǎn)鏈關(guān)系的企業(yè)放在一起， 形成合理的企業(yè)規(guī)模，比如可以將煉煤場，火電廠等的整合在一起。努力改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，在新增的能源部分，要盡量減少煤炭比例。煤炭要實(shí)現(xiàn)安全環(huán)保生產(chǎn)，逐漸減少對煤炭的依賴程度，同時(shí)發(fā)展煤炭清潔高效利用技術(shù)。多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，即通過煤氣化和化工結(jié)合在一起，生產(chǎn)電力、液體燃料、 化工產(chǎn)品供熱等，把煤化工和發(fā)電結(jié)合起來。最重要的是要提高技術(shù)水平。多進(jìn)行研究，制造出可以節(jié)約能源的設(shè)備以及研究出提高使用效率的工藝過程，通過技術(shù)進(jìn)步降低企業(yè)的耗能，由“高投入，高消耗，低效益”的粗放型增長方式向集約型轉(zhuǎn)變，逐步過渡到低消耗高附加值的資源節(jié)約型經(jīng)濟(jì)體系。二）開發(fā)利用可再生能源可再生能源是可以再生能源的總成，包括生物質(zhì)能，太陽能，風(fēng)能等。下面就水能，風(fēng)能和太陽能的開發(fā)利用談一下。1.水能。我國的水利資源十分豐富，但是分布不均。技術(shù)開發(fā)資源地區(qū)量（ 億kWh/a）裝機(jī)容量（萬kW）技術(shù)開發(fā)資源地區(qū)量（ 億kWh/a）裝機(jī)容量（萬kW）華北地區(qū)1077929東北地區(qū)10621386華東地區(qū)27522209理論蘊(yùn)藏2.10 248 1.173.13 406 1.924.98 770 3.64裝機(jī)容量年電量（萬kW）（億kWh/a）70920012573331846520經(jīng)濟(jì)可開發(fā)資源比重發(fā)電量比重億（%）h/a）中南地區(qū)5613493111.122023西南地區(qū)414623024468.2315733西北地區(qū)7375462810.441996全國5934144327100211769.555303206674.301717383989.43297511711002926312688中國大區(qū)常規(guī)水能資源統(tǒng)計(jì)表4水力發(fā)電是對水能的一個(gè)重要利用，現(xiàn)在最受矚目的水利工程是三峽大壩，相信這對于中國現(xiàn)今電力會(huì)有改觀。水能分布不均，解決方法是“南水北調(diào)” ，“西電東送”，節(jié)約水資源也非常重要。風(fēng)能。風(fēng)能一直是世界上增長最快的能源，每年裝機(jī)容量超過 30%，而我國幅員遼闊，陸疆總長達(dá)2萬多公里，還有18000多公里的海岸線，邊緣海中有島嶼 5000多個(gè)，風(fēng)能資源豐富。有效風(fēng)能密區(qū)域范圍 全年風(fēng)速 評級

度>3m/s小時(shí)數(shù)>6m/s小時(shí)數(shù)>300W/m2東南沿海及其周邊島嶼7000-8000小時(shí)4000小時(shí)最豐富200-300W/m2新疆北部、內(nèi)蒙古、甘肅北部5000小時(shí)3000小時(shí)豐富>200W/m2黑龍江、吉林東部、河北北部及遼東半島5000小時(shí)3000小時(shí)較好150-200W/m2青藏咼原北部4000-5000小時(shí)3000小時(shí)一般<50W/m2云南、貴州、四川、甘肅、陜西南部、河南、湖南西部、福建、廣東、廣西山區(qū)、新疆塔里木盆地和西藏雅魯藏布江<2000小時(shí)<150小時(shí)貧乏中國風(fēng)能資源情況表4我國風(fēng)力資源豐富，但是風(fēng)電發(fā)展緩慢，盡管已建成 40個(gè)風(fēng)電場，但是每個(gè)平均風(fēng)電場的裝機(jī)容量不足1.5萬千億，遠(yuǎn)未形成規(guī)模。一個(gè)重要的原因是技術(shù)不足，我國的電網(wǎng)比較薄弱，風(fēng)電場在局部電網(wǎng)中比重一般控制在 12%以下，但仍有一些地區(qū)出現(xiàn)電網(wǎng)崩潰事故，另外當(dāng)風(fēng)電比重超過整個(gè)電力的 10%時(shí)，就要考慮儲(chǔ)能問題。想要進(jìn)一步利用風(fēng)能，這些問題必須解決，這需要我國研究人員的努力。 風(fēng)能的發(fā)展也需要國家政策的鼓勵(lì)， 可以進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)化，產(chǎn)業(yè)化投資。太陽能。我國太陽輻射資源比較豐富，而太陽輻射資源受氣候、地理等環(huán)境條件的影響，其分布有明顯的地域性。根據(jù)過去測量太陽能年輻射總量的大小，我國可劃分成四個(gè)太陽輻射資源帶。我國的四個(gè)太陽輻射資源帶分布資源名稱-H-H資源名稱-H-H口帶號年輻照總量指標(biāo)I資源豐富帶>6700MJ/(m2.a)n資源較富帶5400-6700MJ/(m2.a)出資源一般帶4200-5400MJ/(m2.a)IV資源貧乏帶<4200MJ/(m2.a)圖1 表5對于太陽能，要大力進(jìn)行太陽能電池，太陽能熱水器等的研制，在太陽能豐富的地區(qū)可以考慮建太陽能發(fā)電廠。在農(nóng)村可以推廣太陽灶，太陽能房，利用太陽能溫室養(yǎng)魚、養(yǎng)蝦、發(fā)展種植業(yè)。太陽能并不穩(wěn)定，要注意與其它能源的互補(bǔ)開發(fā)。三）開發(fā)新能源1．核電核電站使用的燃料稱為“核燃料”。核燃料含有易裂變物質(zhì)鈾-235。一座100萬千瓦的核電站每年只需要補(bǔ)充30噸左右的核燃料，而同樣規(guī)模的燃煤電廠每年要燒煤300萬噸。燃燒的煤每天需要約100節(jié)火車皮運(yùn)輸，而同樣規(guī)模的核電廠，全年使用的燃料只需要幾輛卡車運(yùn)輸。核電優(yōu)勢：①運(yùn)行成本低，美國核電站運(yùn)行成本平均低于 2美分/kWh:②核電站壽命通常是40年，可延長至60年，高于火電站；③機(jī)組利用小時(shí)數(shù)明顯高于水電站；④