能源的现状与利用

能源的现状与利用

翁史烈

中国工程院院士，上海交通大学教授

主持人：万象更新，思想为先，欢迎翁史烈教授来到世纪讲坛。

演讲

前一阶段我参加了“十一五”国家发展计划的制定，这个计划对方方面面的问题都做了一些考虑，包括能源、交通、科技，到底下一个五年计划怎么发展？能源这一块刚巧就落实到上海，落实到我这里，所以我对能源的情况有一个比较全面的了解，我想通过今天这个报告，让大家有一个比较正确的估计，我们能源的形势到底怎么样？

其实能源这个问题大家也是有所感觉的，去年我们供电是非常之紧张。也许大家在家里还感觉不到，因为上海市的方针首先是保证居民的用电，然后在工业中间分门别类地限制用电，有的时间上面不能延误的，确保用电；有的它今天可以做，明天也可以做，白天可以做，晚上也可以做，这些就适当地被调整，这样我们去年就这么过来了。但是大家知道，内部的情况是比较紧张的，所有这些问题对认识我们国家的发展，认识我们国家的形势，我觉得是有帮助的，因为我们生活在这么一个国家里，生活在这么一个社会里。

我觉得有些问题我今天不会讲得太细，因为大家专业都不一样。但是你每天都要用能源，今天我这个声音到了你们那里，也需要能源，我们受到能源的恩惠；再比如照明，现在生活条件这么好，这也是需要能源，所以我觉得今天我选了这么一个题目，适应性比较强一点，大家也都比较关心的，来和同学们探讨一下。

去年的情况，先从我们上海本地谈起，这个表里面大家可以看出来，2003年，如果根据上海市的计划，我们对电能的发展形势是有一个估计的，因为我们GDP在不断地增长，GDP不断地增长能源必须要增长，正常的应该是下面这根蓝线，事实上2003年是走了上面这条红线。这个红线跟蓝线之间相差多少？大概一百万千瓦的负荷，也就是说去年7月份负荷最大的时候，我们需要一千三百六十二万千瓦负荷量，事实上上海的供电跟华东电网的供电加在一起大概是缺一百万千瓦。一百万千瓦是一个什么概念？我们现在最大的石洞口电厂有四台机组，每一台机组是三十万千瓦，总共一百二十万千瓦。所以缺一百万千瓦就意味着缺这么大的一个先进的发电厂。但是我们去年总算是过来了，那么这应该说我们上海市确定的政策是比较正确的。另外，我们上海电力公司应该是起了很大的作用，还有华东网、长江三峡送电也起了一些作用，这样加起来我们就够了。

但是我们看这个曲线，现在我们必须走好2004年，2004年现在的估计有两种，去年我们最高的负荷是一千三百六十二万千瓦，今年的估计是一千五百万千瓦，不是一千三百六十二而是一千五百，这是电力公司的估计。第二种是电网公司的估计，今年可能是一千七百万千瓦，差额更大了，所以现在上海市想了很多办法，几位副市长带着调查组到处在调查，到底今年能源的供应怎么来安排才能保证我们的生产、保证我们的生活，这是上海的情况。那么，其实去年的电力紧张，有点是全国性的，江苏省、浙江省，可能比上海还要厉害，今年的情况，浙江省肯定比上海要厉害得多，因为浙江省的很多厂商跟我们都有联系，他们很担忧今年的供电到底会怎么样影响经济。

在这样一个情况下面，2003年我们确实看到了一些现象，上海汽轮机厂、杭州汽轮机厂，这个汽轮机厂就是发电，发电设备订单骤增，做不完。我看很快就要加班了，不是一班，要两班了。过去它们的订单并不是太多的，它们的经济效益也并不太好的，但是这两年形势完全变了。另外，长江两岸，特别是出口贸易比较多的那个地方，烟囱林立，这是工厂为了发电不得已而建的，因为你整个电网不能供应，而工厂又要生产、又要用电，那么算了，自己搞一个小发电厂，一根烟囱就上来了。有的是柴油机，这个是不需要烟囱的，有的搞个小汽轮机、小锅炉，那么烟囱就上来了，增加了很多小的电厂，这个现象并不好。这个现象实际上是一个无序的过程，这种小机组效率低、污染又大，如果对它不加控制的话，将来我们的供电系统会更乱。

现在很多人在研究，到底我们中国能源情况怎么样？因为我们不是过了今年过了明年，过个2004年就算，我们是要根据十六大的精神，二十年中间还要再翻两番。这么一个情况下面，我们的能源供应到底行不行？这个问题就很尖锐地放在前面。再说到底，我们的重大国策可持续发展也需要能源。可持续发展有很多问题，但是最根本的你看，一个是能源，如果你煤没有、油没有，电供应不上，你怎么可持续发展？还有一个是环境，如果我们这个环境、生态一塌糊涂，这也不能可持续发展，归根结底是这两个问题，而这两个问题又是联系在一起的，能源你没有，不能发展，如果能源有了以后，你用得不好，排污很厉害，环境又破坏了，所以能源和环境可能是可持续发展中间两个重要的问题。因此不要说作为专家，就是作为一个老百姓，我们也应该看看中国的能源到底怎么样？国际上面对中国的能源到底怎么看？所以下面我就对我们国家能源发展提出一些观点，大家有兴趣可以继续讨论。

那么能源发展里面最主要有这么几个问题。第一个，我们从2000年起是一个起点，然后我们用二十年的时间，GDP在这二十年要翻两番。那么我们的起点情况是怎么样？这要搞清楚，如果我们对起点不清楚，2000年的水平不清楚、结构不清楚，那你今后的规划是很难制定的，这是一个问题。然后二十年以后，我们的需求，能源的需求，这就要预测了，二十年以后离现在至少还有十五年、十六年这么一个跨度，我怎么能够预测到2020年的需求怎么样？也就是我们的消费水平怎么样？这里需要预测；然后第三个问题是能源的供应，二十年里面我们对能源供应的发展应该有一个看法，然后需求和供应这两个数据有了以后，那看看我们供需有没有矛盾，如果没有矛盾，很好，我们就这样做下去，很顺，完成十六大的指标。那如果矛盾很大，我们必须要有对策，我们不能到那个时候，非常紧张的时候我们再来考虑对策，这肯定不行，这是非常被动的。所以最后要看看对策，我想能源问题看起来好像很大，五花八门，但是归根结底它的精华就在这些地方。

那么下面给大家介绍一些情况，第一个问题2000年我们国家的能源的消费水平跟能源的结构问题。能源问题非常注重的是数据，这个数据不断地在变，你必须掌握最新数据，像这个表中数据都不太成问题，为什么呢？它不是预测，它是已经发生过的事实，所以很多资料都是一致的，我们可以看到2000年中国的能源情况是跟当年的GDP相适应的，四万八千六百一十亿美金GDP，我要说明的是它有种种的计算方法，这是以1985年不变价格为依据的一种计算方法，这么一个GDP的水平，与之相适应的是当时我们的一次能源的消费总量。那么大家就会问，一次能源是什么东西啊？我还要谈到二次能源呢，我们刚才谈到电力，电力不是一次能源，电力是二次能源。一次能源就是你直接从自然界可以拿到的，没有经过加工的，比如煤就是一次能源，石油是一次能源，石油提炼以后分化出来很多的产品，这已经是二次能源了，因为它已经经过加工。那么当时我们的一次能源的消费总量是多少呢？我们常常以百万吨标煤来表示。同学们对标煤可能不清楚，这个标煤其实是不存在的，因为煤的品种太多了，有泥煤、褐煤、无烟煤等等，一公斤的煤燃烧以后产生的热量是不一样的，这个我们叫热值，有的烧一公斤大概只有三千大卡，有的很好，会有八千大卡、九千大卡，因此人家问你：你这个电厂烧煤，你每年的煤耗是多少，我说几万吨，这个不说明问题，几万吨是什么东西，到底是泥煤还是褐煤，所以这个谈不清楚，因此在能源界就确定了一种假想中的煤，叫标煤，它烧一公斤能够出来的热量是七千大卡。那么，这个我们就可以问了，你那个工厂烧多少煤，我烧五十吨标煤，我就知道你这个水平是怎么样的，这个就是标煤，以后我们经常要用到这个东西。有了标煤以后，不仅一次能源我们把煤，各种不同品种的煤能折化成标煤，大家可以有一个比较，而且我们的一次能源消耗中，你即使烧油，我也可以把它折算成标煤，比如给我们一吨油，它可能是一点五吨或者一点三吨的标煤，所以一次能源的总量可以用标煤来表示。当时我们一次能源的消耗是一千三百零三百万吨标煤。有兴趣我们可以看看我们发电的能耗，一次能源出来以后，不是完全给你发电的，汽车要用油，要用一次能源，它又不发电，还要做很多化工产品，又要用能源，它也不是发电，那么就有相当一部分能源不是用来发电的，我们可以从这里面算算，发电消耗的一次能源如果用百万吨标煤来表达的话，大概就是四百九十七百万吨标煤，也就是说我们总的一次能源中间有38.1%，近三分之一左右我们是用来发电的。这个指标表示当时的水平，这个水平并不太高，如果我们进一步发展，我相信会有更多份额的一次能源要用来发电，因为电是最清洁的、用起来最方便的能源，现在发达国家可能要达到50%以上，甚至能够达到60%、70%的一次能源用来发电，转化为电能，所以我们还需要继续努力。

下面我们来看看今后，我们这一个新世纪里面，二十年里能源的需求到底怎么来估计、怎么来预测，能源需求主要看两个东西，一个就是看电，因为电太重要了，工业的发展、经济的发展都跟电有关，所以在能源中间，这一块应该是作为重点来分析的。我们二十年里电力的需求怎么增长，然后，我们还需要分析其他一次能源的总需求，毕竟电力只是一部分，这两个指标如果能够掌握住，我们很多规划都可以制定。

那么首先要分析能源方面电力部分二十年需求的变化，电力有两个指标来表示，这两个指标都是一样的，都可以换算的，首先是发电量，你们用家里电，就是我这个月用了几度电，用几度说明你消耗几度，这就是发电量。现在一个城市一年中间，它的电量的需求往往是多少亿度。现在我们看看整个中国的情况，在不同年代它电量的需求是怎么样的。那么从这里（表）可以看到两个问题，2000年发电总量一万三千六百八十五亿度电，到2020年的时候，也就是我们二十年结束的时候，我们需求提高到四万二千五百亿度，也就是说我们在二十年中间为了满足社会的需要，每年的发电总量要翻三倍还要多一点，这个数量到底大不大？那么发电靠什么呢，靠机组。到底你有多少发电机在那里发电，有这么一个发电量就可以联系到你的装机容量应该是多少？刚才我举的几个例子，比如石洞口，它买的是三十万千瓦的机组，四台一共一百二十万千瓦，所以它那个厂的装机容量就是一百二十万千瓦，它每年能够送多少度电可以算出来的，有这么一个发电量的需要，我们对发电机的装机容量也可以做一个预测，从这个表里面可以看出来，这些数据很多，我想把它归纳为一点，就是在我们的国内生产总值GDP翻两番的情况下面，我们发电机的装机容量要由起点2000年的三点二亿千瓦增长到九点三亿到十亿千瓦，那么发电容量也是三倍多。从这里你就可以看出来，就是我们净增的装机容量，大概六亿到七亿千瓦装机容量，我们现在发电机最大的，国内现在运行的是一百万千瓦，这是非常大的一个机组，一百万千瓦要多少台？要六百到七百台套。在国际上这是非常非常大的一个市场，所以大家为什么对中国的能源那么关心？这个市场份额大家都要抢的，我们自己自力更生可以完成一部分，相当一部分还是要到国外订购的。一百万千瓦的大型的发电设备，我们将来二十年中间就要有六百到七百台套，这是非常大的电力市场。

然后这二十年中间我们水电、煤电、气电、核电，它们都在增长，倍数也是惊人。水电，原来我们起点已经比较高了，那么在二十年中间，它还要增长三点三倍，所以你看将来，不仅仅是三峡大坝要充分发挥它的功能，而且长江的上游，金沙江附近，我们还有第二个三峡大坝出来，这又是一个非常巨大的工程。煤电呢？我们是烧煤大国，今后还要发展二点七倍，它基数很大，这个二点七倍是不得了的一个数字；气电一百零二倍，这个一百零二倍大家不要害怕，吓唬吓唬大家，实际上气电原来的基础比较低，今年形势很好，它要增长一百零二倍，上海是得益匪浅，西气东输我们上海是首先受益的，等一下还可以讲一些情况。核电，这是相当关键的，就是用核裂变来发电。现在秦山核电站，就在上海附近。我们中国第一台核电站就在秦山，现在秦山一期、二期、三期都已经完成了。两个礼拜以前我还在秦山，看他们的设备，看他们的计划，过去我们核电的发展并不是太积极的，因此处于比较抑制的状态，现在经过我们多数专家分析以后，今后为了满足国民经济的需要，核电这一块非发展不可，计划要增长十五点六倍，在对策里面我还要展开这个问题。油电，我们估计今后不会有太大的数量上的增加，这是因为我们国家石油资源的问题。所以这些我是讲的一个指标，就是预测电力今后怎么样。

第二个问题，我们就要谈一次能源，这是最根本的，如果你一次能源没有，你用什么东西来发电，所以归根结底，你那个国家能源是不是很富有，要看一次能源。这个表应该是一个比较完整的数据，因为你们看2000年我们对各种一次能源包括煤炭、石油、天然气、水电、核能、新能源都作了一个估计，2005年、2010年、2015年、2020年都有了，不仅仅有多少实物，煤炭多少吨、石油多少吨，而且它折合成标煤是多少吨都有数据，这可以比较了。另外，一次能源在整个能源中间它占的比例，这个表也表达出来了。那么这是需求的预测，我们可以看一看，到2020年的时候，煤炭在一次能源中间它占的百分比，大家看这个箭头，还有百分之五十七点几，将近于60%，所以恐怕我们这个烧煤大国，在这个世纪里面解决不了，尽管它的比例是会下降，现在我们是69%，从2000年的69%到那个时候的57%，这已经尽了很大的努力了，对于环境肯定是有好处，但是基本上还是依靠它。水电，到那时候占的比例也有9.7%，刚才讲我们是百分之二十四点几，在电能中间它占四分之一，在整个一次能源中间它占的比例要低一点，9.7%。这张表是需求的预测，应该说是一个完整的数据。

下面谈供应，到底根据现在我们这个生产规模，加上进一步的基础设施的投资，到2010年、2020年我们煤炭的供应能力是多少，石油供应能力是多少，天然气的供应能力是多少，这个都作了一些分析。需求也有了、供应也有了，那么下面我们就来看看我们的供需矛盾。我们做了两个分析，其他小的品种就不做了，一个是煤、一个是石油，到底二十年中间的情况是怎么样的。首先看看煤的情况，从这张表上面可以看到，到2020年煤的需求是二十亿吨，根据现在的生产能力来估计，到那个时候能够供应的是十三亿吨，这两个一减，供不应求，我们的缺口是七亿吨，这个七亿吨的概念你应该相对地来看，我们总共的需求是二十亿吨，缺七亿吨，那也就是三分之一的缺口，这是一个非常严峻的问题，所以你看现在国家上上下下对煤的问题是非常非常重视，最近煤又涨了点价，因为供不应求，这个就给我们一个很大的触动，我们必须要加大对煤矿建设的投资，提高我们的生产能力，我们的储备是有的，但是这个投资如果不加强的话，它生产能力就提高不起来，到那个时候非常的被动，所以煤的问题给我们敲起了警钟，将来你看煤的投资一定会加强，而且要反对小煤矿，这是非常混乱的一个东西，非常不安全，经常要发生事故，我们需要的应该是现代化的大型的煤矿。

我们还作了一个油的供需平衡的预测，2020年，我们油的需求是四点三亿吨石油，但是能供应只有两亿吨，那么缺口是两亿多吨，也就是一半以上。石油要依靠进口，因为油的产量你现在要大幅度提高，对我们来说已经不太可能了，因为我们油的储备存量是比较少的，一半是要依靠进口，这就是个严重问题，就是你的能源的安全问题，相应的很多措施要上去，不仅仅是你自己投资开发，你还到国外去开发采油，要开展能源的外交，就是在非常困难的时间，我也能保证油的供应，所以油的问题可能我们不仅仅是从经济上，而且要在政治上解决。

我分析了今后二十年我们供需的矛盾，那么这个大家听了以后觉得很紧张。我觉得紧张是没有必要的，问题是对策，而且这个形势应该是好的，过去我们经济发展比较慢，从来没有感觉到能源是那么紧张，因此我们搞能源的人好像没有多少事情好做，煤总是够的、油总是够的、电也是不愁的。但是现在因为经济发展得很快，所以国际上大家非常瞩目的事情，正因为在这样一个经济发展下面产生了一些发展中的矛盾，我想我们肯定有能力、有办法来解决这个矛盾，来完成我们十六大翻两番的指标。

下面我想谈谈对策，到底我们要采取些什么对策，现在大家有个看法，就是你中国石油储备比较少，将来可能紧张，而煤呢？如果国际上面也很紧张，那就完了，除非我们到太空去找矿了。那么这里提供些资料，大家看看就清楚了，不会那么紧张。国际上面煤的增长、天然气的增长、油的增长、核能的变化，这都有，最后根据这么一个增长的需求，现在统计出来这个数据，大概全世界油的储备，探明的可以用三十七年，三十七年以后，这个油可能是普遍紧张，天然气形势比油要好，它可以用六十年，煤，全世界的煤都比较富裕，全世界的煤可以用两百年，所以将来这个煤的份额可能越来越多，煤到底怎么清洁燃烧，这是个大课题。还有就是核电，现在我们很重视核电，全世界用在裂变用在聚变，铀的储备可以用两百五十年。所以从整个的国际能源的情况来看，今后我们人类社会的发展，应该还是有保证的。当然不平衡，美国现在煤烧得很好，也很少，今后它恐怕会更少。对核能现在有各种各样的看法，恐怕你不能不用。还有一点就是这种紧张的情况我认为是在高速发展中，是我们发展中产生的矛盾，对此大家要有个积极的态度，这是一；第二个我觉得我们现在搞能源的这批人，大家精神都很振奋，事情多的是，要有不少课题需要我们来解决，然后才能把我们国民经济跟计划推上去。除此之外，我要提个节能，因为我们能源一方面很紧张，一方面浪费是相当严重的，这个里面空间很大，这张表你看看，我们火力发电，国内的水平是发电量一千瓦小时一度电，我们要用三百九十二克标煤，国际水平只有三百一十七克，它们煤耗比我们低得多，所以这个节能空间在20%左右。最厉害的是载货车，我们货车每百公里的油耗多少升？我们是七点六升，国外只有三点四升，只是我们的一半，所以这个节能空间是百分之五十五点几。其他方面，我们生产水泥的油耗也是很厉害，每炼一吨钢，我们能耗也很大，如果我们能够达到国际先进水平的话，我们能源的消耗就下来了。

接下来就谈谈我们的对策，第一个对策，我认为我们国家是一个产煤的大国，用煤的大国，这个事实暂时没办法改变，但是与此同时我们的水电、核电、气电不仅仅要大力发展，而且百分比要逐步扩大，这样我们国家就形成一个多样型的而不是单纯型的能源结构，这在我们国家不仅是必要的，而且是可能的，各种各样能源都能够充分利用起来，这是一。

第二条，天然气必须合理使用，不仅是合理，而且是高效使用。现在天然气已经到上海的门站白鹤镇了，那么到底我们怎么把它用好，这是一个大课题。天然气是什么东西，有个专家说，它是巴黎香水，巴黎香水质量当然是高了，但是价格也贵，所以你不能乱用，东涂涂、西涂涂，你也没有那么多钱去消耗，必须要把它用好。但现在我们距离还比较大，我们的价格是一块六，如果要把它用到化工上，不仅仅是烧，而且是化工原料，作为原料，不完全是燃料。所以我们应该把它用好，这里面不仅仅是科学技术问题，还有政策问题，管理问题，要通过这些方面的努力使优质的燃料能够合理地使用。如果相当一部分用天然气以后，上海环境会有大的变化，它排放确实比煤要好得多，这是没有问题的，那时候我们天更蓝、水更绿，这个我觉得会更进一步地好转。

第三个问题就是核能原子能，原子能发电，过去我们的政策是适度发展，适度发展其实并不是太积极的。因为适度，什么事情总要讲个适度，这总归是不错的，但多少有点是不太进取的。现在我们分析下来，上上下下争论得非常激烈，到底我们的核电要不要发展？要发展成怎么样一个目标？现在统一了，大家一致认为到2020年核电应该接近四千万千瓦，从两百万千瓦发展到四千万千瓦。

第四个措施，我们要采取强有力的措施推动可再生能源和新能源发展。可再生能源比如说水电、风能，这些都是可再生的，不像矿物能源，比如煤和油，烧了就没有了，它们是不可再生能源。水电是可再生的能源。现在核能已经不能算新能源了，太阳能啊，风能，生物能，这些都是新能源，要采取有力的措施来推动可再生能源和新能源的发展。

第五个就是能源基地的合理布局。现在大家都知道我们能源基地在哪儿，在西部，西气东输，这个事实证明，那边的能源够了，西电东输，电也是从西部过来的，但是我们能源消费的地方，经济发展最快的地方，东部，那么这个几千公里的传输在技术上是能解决的，但不是理想的东西，所以我看我们不管你怎么想，将来的能源基地要合理布局，而且事实上现在在变，刚才讲的核能，核能在什么地方，珠江三角洲，广州大亚湾，然后过来，江浙，秦山发电，长江三角洲，我们的政策是放在海边，然后渤海湾，现在也有几个核电站在建，这个很自然地在东部形成一个核能基地，这是不以人们意志为转移的，它就在发展了。

第六个，提倡煤电一体化，我们把煤从煤矿里弄出来，长途运输，到了发电厂去发电，这个发电成本就上去了，铁路也紧张了。前不久淮南煤矿总公司希望我们院士中心能够呼吁呼吁煤电一体化，煤电联产，这既有煤矿的积极性，也有电力公司的积极性，这两个积极性放在一起，把煤矿和发电联产放在一起，那这个煤的成本就低得多了，运输的费用就下去了。如果我们有几个能源基地，相互呼应、相辅相成，这个不仅仅供应是合理的，而且也很安全。

第七个，这个里面的内涵是非常之多，我们可能终身在搞的也就是把能源转化技术怎么提高、开拓、创新，使其转化得能够更好，利用效率能够更高，对环境影响能够降低。很多人都在为这个努力，比如光是煤，煤的清洁燃烧是国家的大课题，多少教授们都在研究，真是能够解决煤的清洁燃烧问题的话，我们上海地区就可以放心大胆地烧煤了。

最后一个对策，国家意志与市场机制的正确处理，这个也是有感而发。因为当时我们在讨论能源到底怎么发展，有些人的观点，唉，现在反正是市场经济，你就推出去吧，市场上面能成立的，反正由市场来决定，自生自灭，其实这是不行的。我们是一个社会主义市场经济的国家，一些重大的推动必须体现国家的意志，它当然要遵循市场规律，最后要跟市场机制来调和。但是，如果没有国家意志的话，严格来讲，国家意志什么地方来的，国家意志就是代表老百姓的根本利益，老百姓的根本利益通过一定的转化，变成国家意志，然后我看准了，我就在政策上面、各个方面来支撑，最后它突破到一定程度，好，投入市场。我认为不能很简单地推向市场就算数，不行的，核能我们如果第四代要攻下来的话，要有强有力的国家意志，它一下子不会赚钱的，你交给企业，企业不会去搞它的，所以我们在能源的发展上面，应该很好地把国家意志跟市场的机制很好的结合起来，这两个因素都非常重要。