我国的能源结构以煤炭为主的原因

1.1.1　能源利用现状

能源是指自然界中能够转换成热能、光能、电能和机械能等能量的物质资源。

人类告别茹毛饮血的原始生活，是从学会利用热能——火为标志的。当然，远古时代的人类主要靠消耗（燃烧）木材来取得热能。随着人类文明的演化，到今天为止，我们通过许多途径获得热能。也就是说，我们已经发现了多种可以利用的能源。

以原始状态存在于自然界，不需要加工或转换，可以直接使用的能源，称为天然能源或一次能源，如原煤、原油、天然气、水能、生物质能、核燃料以及太阳能、地热能、潮汐能等。经过加工或形式转换的能源称为二次能源，如焦炭、汽油、电力、蒸汽等。

柴草、煤炭和石油是人类最早使用的主要能源。从远古时期到19世纪，木柴和杂草作为燃料，为人类生活和生产活动提供大部分的热能。从19世纪80年代开始，煤炭提供的能源超过木柴，成为人类使用的主要能源。20世纪60年代，石油在世界能源消费中占据了首要地位。目前，天然气也已成为广泛使用的能源。

煤炭、石油、天然气以及水能等能源，在现有科学技术条件下已经被广泛使用，称为常规能源或传统能源。由于技术、经济条件的限制，正在研究开发而尚未得到大规模利用的能源称新能源，如核聚变能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能、氢能、海洋热能等。新能源不仅数量巨大、种类繁多，而且使用清洁，不易污染环境。又因它们（除核能外）消耗与补充速度可以持平，故又称连续性能源或可再生能源。水能也是可再生能源。

随着常规能源的迅速耗竭，人类不得不努力寻求可连续再生的、无污染的新能源。核能在我国尚未作为主要能源使用，故通常划在新能源之列。但核裂变在有些国家已使用数十年，如法国、日本等，核电占总发电量的很大比例（30%～77%），已不将核裂变列入新能源范围，这些国家新能源中的核能只指核聚变。

与化石燃料相比，通常认为新能源不造成环境污染。但随着新能源的广泛使用，局部的影响也会给人类和自然界带来严重危害，如太阳能电池生产中使用的有毒物质，风能装置的噪声，地热能开发溢出的硫化氢，等等。因此，新能源的开发利用同样要充分考虑环境保护。

我国一次能源资源在世界占有重要地位。根据地质勘探工作的成果，我国常规能源（包括煤、油、气和水能，水能为可再生能源，按使用100年计算）探明（技术可开发）总资源量超过8230亿tce（吨标准煤）（热值为29300kJ/kg的煤称为标准煤），探明（经济可开发）剩余可采总储量1392亿tce，约占世界总量的10.1%。能源探明总储量的结构为：原煤87.4%，原油2.8%，天然气0.3%，水能9.5%。能源剩余可采总储量的结构为：原煤58.8%，原油3.4%，天然气1.3%，水能36.5%（见表1.1）。

表1.1　我国常规能源资源储量及结构^［2］

从能源资源总量来评价，可以说我国是能源资源丰富的国家之一。但从能源品种、地区分布以及人口等因素分析，我国能源资源的勘探和开发利用存在着先天的矛盾和问题，需要采取有效战略及措施加以妥善解决。例如，人均能源资源占有量低，能源节约是长期的任务；能源资源地区分布不均衡，要妥善解决能源长距离输送问题；能源资源结构以煤为主，应多途径优化能源消费结构。

《中国能源蓝皮书》^［1］明确指出，我国目前的能源现状可描述为：国内能源供应紧缺、人均能源消费偏低、能源利用效率不高、人均能源资源不足、环境约束日益显现、交通运输压力过大。我国是一个能源资源大国，更是一个人口大国。尽管我国能源资源总量位于世界前列（水能资源居世界第一，煤炭资源可采储量居世界第三），但按人口平均的能源资源占有量来计算，我国2000年人均煤炭可采储量90t，人均石油剩余可采储量3t，人均天然气剩余可采储量1080m³，分别是世界平均水平（165t、23t和24988m³）的54.9%、11.0%和4.3%；是美国（903t、13t和17025m³）的9.7%、23.1%和6.3%；是OECD（经济合作与发展组织）国家（404t、10t和12048m³）的22.3%、30.0%和9.0%。因此，从这个角度来说，我国又是一个能源资源贫国，要提倡节约能源，把节能视为煤、油、气和水能之后的“第五能源”，同时，要讲究能源利用效率和经济效益，坚持能源和经济社会可持续发展。

《中国能源中长期规划》可归纳为：“节能优先、效率为本；煤为基础、多元发展；城乡统筹、合理布局；立足国内、开拓国外；科学发展、创新体制、保护环境、保障供给。”目前，节能问题已经被提到了一个前所未有的高度。降低能源消耗被历史性地写入第十一个五年规划的目标：“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，要实现2010年人均国内生产总值比2000年翻一番；资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比‘十五’期末降低20%左右。”单位GDP能源消耗指标写入五年规划，将节能降耗目标与经济增长目标放在同等重要的位置，并列摆在全国的社会经济发展总目标中，尚属首次。

我国能源资源总体的地区分布是北多南少、西富东贫，能源品种的地区分布是北煤、南水和西油气，而我国经济发达、能源需求量大的地区是东部和东南沿海地区。能源资源分布和经济布局的矛盾，决定了我国能源的流向是由西向东和由北向南，“北煤南运”等能源大量输送的格局是不可避免的。研究制订和贯彻落实能源运输战略，是实施我国能源可持续发展战略的重要组成部分。“西电东送”和“西气东输”等工程对我国的经济持续、高速发展将起至关重要的作用。

我国常规能源资源以煤炭为主的结构，决定了能源生产结构、能源消费结构以及电源结构以煤炭为主的特点。煤炭与其它能源相比，利用效率低，污染严重。因此，煤炭的清洁利用必须引起高度重视，这是提高我国能源效率，优化能源结构的根本出路。

为了解决环境保护问题，从能源资源开发来分析，我国调整和优化能源消费结构的途径就是适当增加清洁能源，如油、气和水能的比例。水能是可再生的清洁能源，我国能源资源中水能是仅次于煤炭的第二能源，水能在能源剩余可采储量中的比例高达36.5%，2000年经济可开发水能资源的利用程度仅17.6%，远远低于水能资源丰富的发达国家水平。因此，我国水能资源的进一步勘察与开发应放在优先位置。

从石油地质储量来分析，我国油气资源的探明程度尚低，勘探及开发潜力很大。但是，从能源整体发展来看，我国油气资源在能源总资源结构中所占比例很低（石油3.5%，天然气1.3%），过度开采油气资源将会影响经济社会的可持续发展。当前，我国能源生产结构中石油的比例（21.4%）远远高于能源资源结构中石油的比例（3.5%），增加国内石油生产和供应的潜力是有限的。与石油相比，天然气资源的探明程度更低，勘探及开发潜力较大。我国从1993年起，就已成为一个纯粹的石油输入国，从1996年起已成为纯粹的原油输入国。

在水资源方面，尽管我国是世界上水电资源最丰富的国家，但开发水电资源仍然存在巨大的困难，许多大的水电资源都远离沿海的负荷中心，给电能的传输及其由此形成的互联电力系统的稳定性带来了巨大的压力。

我国新能源和可再生能源资源也是很丰富的，应该把开发利用新能源和可再生能源列为能源可持续发展战略的重要组成部分，这对环境保护和优化能源结构有积极和深远的意义。

我国一次能源生产结构已经由20世纪50年代单一的煤炭结构发展到21世纪初煤、油、气、一次电力均有的多元能源结构。2004年我国包括核电在内的一次能源生产总量构成为：原煤占75.6%，原油占13.5%，天然气占3.0%，水电占7.9%。与2001年（即“十五”期初）相比，石油比例有一定幅度下降，而水电比例有一定程度提高，天然气比例也在逐年提高。数据显示，我国能源生产结构中煤炭的比例始终在67%及以上，煤炭是我国能源的主体。我国以煤为主的能源生产结构，是由以煤为主的能源资源结构所决定的。我国能源资源的特点是富煤贫油，相对于石油和天然气，煤炭在我国既具有储量优势，又具有成本优势，且分布广泛，因此煤炭也是我国战略上最安全和最可靠的能源。煤炭工业在我国能源经济与整个经济发展中占有十分重要的地位。在可预见的未来，煤炭仍将是我国的主要能源和重要战略物资，具有不可替代性，尽管煤炭在能源结构中的比例呈不断下降趋势，但煤炭工业在经济发展中的基础地位，将是长期和稳固的^［1］。

我国生产的煤炭约1/3用于发电，1/3用于工业及生活锅炉，1/3用于冶金、化工等工业。我国煤炭资源的特点是高硫、高灰煤比重大，大部分原煤的灰分含量在25%左右，约13%的原煤含硫量高于2%，而且高硫煤产量在逐年增加。以煤为主的能源结构直接导致能源活动对环境质量和公众健康造成极大危害。

我国的大气污染物排放量已严重超过了环境容量。作为世界上同等经济规模中少数几个以煤为主要能源供应的国家，我国的能源消费结构过分依赖煤炭，带来了严重的生态破坏和环境污染。我国二氧化硫排放量居世界第一位，酸雨覆盖了近1/3的国土。从环境容量看，全国二氧化硫排放量最大容量是1620万t左右，氮氧化物的环境容量也不会高于1880万t，但是目前两者实际排放量均已超出了环境容量，出现了环境的“透支”。到2020年，我国将实现经济发展翻两番，届时，我国的能源和环境将面临巨大的压力。未来15年，我国的人均能源消费量和能源消费总量将会持续增长，到2020年，我国一年的能源需求，在25～33亿tce之间。到2020年，二氧化硫、氮氧化物的产生量将远远超过环境容量所承受的范围。大气中总悬浮物（TSP）数量一直处于直线上升的状态中，从2000年的200万t将会增长到2010年的300多万t。氮氧化物的产生量到2000年已达1000万t，根据目前的发展情况看，2010年将会超过1500万t，按照这样的速度发展下去，氮氧化物的产生量在2020年将会达到或超过2000万t。由此可见，这些污染物将直接对环境造成破坏，并对人民生活健康造成巨大影响^［1］。