1、1能源的节约与管理蓝毓俊上海市节能协会2005,11节能基础知识讲座2能源是经济发展的原动力，是世界现代文明的物质基础。安全、可靠、充足、经济的能源供应和高效、清洁、环保，可持续地利用能源是实现社会经济全面、协调、可持续发展的基本条件。在过去的二十年里我国的能源消费量随着经济的发展已经翻了一番，到 2000 年达 13.03 亿吨标准煤，2004 年达 19.7亿吨标准煤。能源消费量已居世界的第二位。在最近召开的党的十六届五中全会上指出，按照十六大对本世纪头二十年全面建设小康社会的总体部署，提出了“十一五”时期经济社会发展的主要目标，在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现 2010 年人
2、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%左右等。因此，对于未来二十年全面建设小康的宏伟目标，要求今后十年经济发展要以年均 7.2%的速度增长，这就意味着我国的经济发展自改革开放以来将持续高速增长四十年。在这么长的时间里实现经济的稳步高速增长，这在世界工业化国家是未曾有过的，这是人类发展史上前所未有的社会实践。这一宏伟目标的提出不仅使我们对未来充满了希望，同时也促使我们重新审视、思考实现这一目标的客观条件、政策选择和必须应对的挑战。改革开放以来，我国经济社会发展取得了举世瞩目的巨大成就，但是从总体上看，我国粗放型经济增长方式尚
3、未得到根本的转变，与国际先进水平相比仍然存在着资源消耗高、浪费大、环境污染严重等问题。随着我国经济的快速增长，人民生活水平的提高和现代化社会的发展，我国能源、资源不足的矛盾更加突出，环境压力日益增大。如果不大力采取节约能源资源和环保措施，必然造成我国的能源资源难以随这种粗放型经济增长方式的压力，不但会出现资3源供不应求，而且环境也将不堪重负。因此节约和环保，走节约型社会必由之路是我们每一位节能工作者，也是全社会全体公民义不容辞的责任和神圣使命，是我们面临的长期而又艰巨的任务。1. 当前我国的能源形势1.1 世界能源消费趋势近几年来，由于世界经济复苏，带动了能源消费的增长，根据有关资料，1980
4、 年到 2000 年，世界能源消费总量增长率年均为 1.1%，到 2000 年至 2003年加快了增长速度约为 2.5%，但如果扣除了中国的因素，增长率又回到1.1%，也就是中国能源消费的增长对全世界的影响超过了 50%，中国已占全世界用能量的 13%左右，2000-2004 年能源消费年均增长为 10.8%，是历史上最快的时期。据世界能源署的预测，2020 年全球的能源需求比 2000 年要增加 40%，因此我们认为中国已经成为世界制造业的大国，虽然还不是制造业的强国，从能源消费的角度来看，已成事实。1.2 2004 年我国能源生产、消费概况我国 2004 年包括煤炭、原油、天然气等能源生产
5、总量为 18.56 亿吨标准煤，而全国的能源消费总量为 19.7 亿吨标准煤，其中煤炭生产 19.56 亿吨，消费 18.7亿吨；原油生产 1.75 亿吨，消费 2.9 亿吨；天然气生产 414.93 亿米 3，消费414.93 亿米 3。在电力方面，全国发电装机总容量已达 4.4 亿千瓦，总发电量为21870 亿千瓦时，都已位居美国之后，为世界第二位。2004 年全国能源消费增长迅速，消费总量增长 14.14%。从上述数据还可以看出，在石油的生产和消费上存在较大缺口，达 1.15 亿吨，必然靠进口来弥补，由于当前国际油价飞涨，从几年前的 18 美元/桶，涨到约 70 美元/桶，对我国财政上的
6、压力也是可想而知的，总之我国已成为世界能源生产和消费的大国。41.3 上海的能源形势上海位于我国经济最发达的地区之一的长江三角洲。以浦东改革开放、开发为契机，正在加速建设，成为我国经济的“四个中心”国际经济、金融、贸易和航运中心。近年来随着上海国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，上海的能源消耗也日趋增长。到 2004 年 GDP 已连续 13 年实现二位数增长，GDP 总量达7455 亿元。而全市的能源消费总量也高达 7240 万吨标准煤，全市用电量为821.44 亿千瓦时，天然气消费量为 10.7 亿米 3，从 2000 年到 2004 年，年均增长率分别为 7.2%、10%、43% ，
7、尤其是天然气，三年翻了一番，由于上海通过加快产业结构的调整，大力发展低能耗，高附加值，高新技术产业，加大节能投入等综合管理及调控措施，使 2004 年每万元 GDP 能耗降为约 1 吨标准煤，远低于全国平均水平，比 1996 年下降 30%以上，比 2003 年下降 7.4%，其中电耗同比下降 10.0%。工业能源消耗的增幅低于全国平均增幅，也低于全市生产总值 13.6%的增幅，体现了上海在节能工作方面取得一定的成绩，然而我们也应清醒地看到上海的能源利用率与世界先进水平相比，还有较大的差距。由于上海自然资源、能源缺乏，上海除了风能、太阳能等可再生能源外几乎没有一次能源，上海的能源主要依赖于全国
8、资源省市的供应。因此节约能源资源对于上海来说更有着非常深远的战略意义和现实意义，上海节约能源资源、发展循环经济、开发可再生能源，建设节约社会的道路更显重要且任重而道远。2. 当前我国能源消费中存在的主要问题2.1 经济发展水平较低、能源消费总量大、人均能耗低虽然我国经济发展以世界上前所未有的速度持续高速增长了二十年，总体5经济实力已经进入世界六强之列，但是由于经济基础差、人口众多，贫困问题仍然没有得到根本解决。2000 年世界人均 GDP 为 5170 美元，而日本为 35620 美元，美国为 34100美元，德国为 25120 美元，同期我国的人均 GDP 只有 838 美元，仅为世界平均水
9、平的 16.20%，不到经济发展与合作组织（OECD ）国家人均 GDP 的 4%。在我国还有一个较突出的问题就是东部与西部地区、城市与农村地区的经济发展极度不平衡，西部地区的人均 GDP 只是东南沿海地区的三分之一。目前全国农村尚有 3000 万人口的年均收入低于 72 美元。按照亚洲开发银行的估计，我国仍有 20%的人口按照购买力平价（ PPP）计算的每天生活费不足 1 美元，54% 的人每天生活费低于 2 美元。因此，在今后相当长的一段时间里，加速经济的发展，消除贫困仍然是我国的首要任务。我国的经济发展水平虽然很低，但能源消费量随着经济的发展已超过 19 亿吨标准煤。能源消费量占世界能源
10、消费总量的 13%，居世界第二位。但是，我国的能源活动水平相对于巨大的人口基数还很低，2000 年 OECD 人均一次能源消费为 3.41 吨标准油当量，日本为 4.14 吨标准油当量，美国为 8.17 吨标准油当量，加拿大为 8.16 吨标准油当量，世界平均水平为 1.50 吨标准油当量。同期我国的人均能源消费量只有 0.735 吨标准油当量，约为平均水平的50%， OECD 国家平均水平的五分之一和北美国家的十分之一。不仅如此，目前我国农村生活能源消费中，传统的生活物质能源占 60%以上，每年生物质能源的消费量相当于 2 亿吨标准煤以上。上述我国这种能源消费总量大，经济发展水平低、人均能耗
11、低、生物质能源消费总量大的现状以及经济发展的不均衡，说明未来我国经济发展所面临的能源问题将更加突出、更加严峻。62.2 以煤为主的能源消费结构与世界能源消费结构的主流不一致长期以来，我国一次能源消费结构以煤为主，以煤为主的一次能源消费结构，与世界能源消费结构的主流不一致，是造成我国若干能源问题的主要原因。2001 年世界一次能源消费构成是煤炭 24.71%、石油 38.47%、天然气 23.72%、水电 6.5%、核电 6.59%。同期我国一次能源消费构成是煤炭 62.0%、石油27.62%、天然气 2.97%、水电和核电 7.41%。同世界能源消费结构相比，我国属“低质型”能源消费结构。这种
12、以煤为主的能源消费结构，是客观上造成我国与国外相比，能源经济利用效率低、污染严重、产品能源成本高、市场竞争能力差的根本原因。目前，世界能源消费结构在经过战后几十年的发展，完成由煤炭向石油的转换后，正朝着高效、清洁、低碳或无碳的天然气、核能、太阳能、风能方向发展。有专家预计，在本世纪末常规能源（化石能源）将退出某些国家的能源系统，这意味着 100 年以后有些国家的经济将维系到连续再生永续利用的高效、清洁的能源系统上。从此，再也不会因消耗化石能源而必须应对供应安全、环境污染等一系列问题。面对世界能源消费变化的趋势，我国应从长期可持续发展战略的高度出发，充分考虑以煤为主的能源消费结构所带来的负面影响
13、，以及为此所付的代价，积极调整现有的能源发展政策，制定出可使我国社会、经济、环境可持续发展的能源发展战略。2.3 能源使用与环境保护之间的矛盾呈恶化趋势目前，我国巨大的能源消费规模和以煤为主的能源消费结构引起的污染物的排放，已使环境不堪重负。但我国能源环境问题的严重性不仅在于现存的污染，更重要的是未来潜在的能源需求增长对国内环境的巨大压力。2000 年，我国（未计香港、澳门和台湾地区，下同）SO 2 总排放量为 19957万吨，烟尘排放总量为 1165 万吨，其中 90%的 SO2 排放和 70%的烟尘排放是燃烧煤炭造成的。我国的环境污染为典型的能源消费性污染。目前全国酸雨区面积约占国土总面积
14、的 30%，而且有逐步蔓延的趋势。据专家估算，全国每年因酸雨造成的直接经济损失约为当年 GNP 的 1%2%，其潜在的损失有可能在3%以上。在我国的大中型城市中，随着城市交通用能的不断增长，车辆尾气排放而引起的环境质量日趋恶化，直接危及人们的身心健康。广大的农村地区由于难于获得现代能源供应和服务，2/3 以上的农村居民的生活用能不得不主要依靠生物质能，这导致了我国生物质能的过度消耗，由此造成了难以逆转的水土流失和生态破坏。因此，从长远来看，未来我国经济的持续高速增长将有可能受到环境容量方面的制约。由于我国大规模的能源消费和以煤炭为主的能源消费结构，目前，每年CO2 排放量已占全球总排放量的 1
15、3%以上，是仅次于美国的第二排放大国。我国的能源环境问题，已经成为国际能源环境问题的一个重要部分。2.4 能源利用效率低，能源浪费严重我国能源利用效率还很低，节能潜力有待深入挖掘。目前全国能源利用效率约为 32%，比先进国家约低 10 个百分点；考虑开采、输送后，我国能源系统总效率不到 10%，不足发达国家的一半，这意味着 90%左右的能源资源在生产、加工、输送、储存和终端利用过程中损失和浪费掉了。我国是世界上单位 GDP 能耗最高的国家之一。 2000 年 GDP 单耗世界平均为每百万美元 264 吨标准油；其中美国每百万元 GDP 能源消耗为 255 吨标准油，OECD 国家平均为 164
16、 吨标准油；能源经济效率最高的日本为 92.3 标准油；同期我国每百万美元 GDP 能耗为 892 吨标准油，这一能耗水平为世界平均水8平的 3.4 倍、OECD 国家平均水平的 5.4 倍、日本的 9.7 倍。造成这一差距的原因是多方面的，但主要是我国尚处在工业化阶段，经济结构同发达国家不同；能源消费构成中低质量能源为主；能源使用不合理、浪费严重等。我国主要产品单耗与国际先进水平比较见表 1。表 1 主要产品单耗国际比较主要产品单耗 国内平均 国际先进国内外差距5%1 国有重点矿矿井原煤生产电耗，千瓦时/吨30.9 30.0 +32原油加工综合能耗，公斤标准煤/吨118.3 102.4 +1
17、5.53炼油单位能量因素能耗，公斤标准煤/吨31.3 27.8 +12.64乙烯综合能耗，公斤标准煤/吨1210 870 +39.15火电厂供电热耗，克标准煤/千瓦时408 324.3 +25.86 钢可比能耗，公斤标准煤/吨976 656 +48.87铜冶炼综合能耗，公斤标准煤/吨1352 820 +64.98水泥综合能耗，公斤标准煤/吨181.3 124.6 +45.59平板玻璃综合能耗，公斤标准煤/吨25.7 14.1 +82.3910大型合成氨综合能耗，公斤标准煤/吨1399 970 +44.211纸和纸板综合能耗，吨标准煤/吨1.57 0.70 +124.312甘蔗制糖综合能耗，吨标
18、准煤/吨6.16 4.50 +36.913 棉纱耗电，千瓦时/吨 2349 2129 +10.314粘胶短纤维热耗，公斤标准煤/吨电耗，千瓦时/吨电耗，千瓦时/吨2052193714501200+41.5+61.415 载货汽车油耗，升/百吨公里7.55 3.40 +122.1数据来源：提高我国能源效率的战略研究 ，中国电力出版社，2001 年 1 月。表中我国主要产品单耗数据为 1997 年。从该表可以看出，我国主要产品单耗与国际先进水平还有较大的差距。通过对我国 11 个行业（煤炭、石油化工、电力、钢铁、有色金属、建材、化工、轻工、纺织、铁道、交通）的 33 项产品能耗指标与国际先进水平比
19、较分析，这些产品的生产年消费能源 8.92 亿吨标准煤，占工业和交通运输部门能源总消费量的 82%。分析结果表明，这 33 项产品能耗，平均比国际先进水平高46%，多用能源约 2.3 亿吨标准煤。我国主要工业产品的单耗普遍比国外高，其原因主要是生产规模、工艺路线、技术装备、运行管理等方面同车外相比存在着差异。2.4.1 钢铁行业2000 年，我国钢产量为 12850 万吨（2005 年可达 2.73 亿吨） ，钢铁工业由于设备规模小、铁钢比不同、余能余热10资源回收利用低等原因，在钢产量同日本大致相同的情况下比日本多耗能源4000 万吨标准煤。2.4.2 电力行业2000 年，我国发电量为 1
20、3556 亿千瓦小时（2004 年达到 21870 亿千瓦小时），其中火力发电 11332 亿千瓦小时。火力发电的供电煤耗为每千瓦小时 392 克标准煤（2000 年能源政策研究 ） ，而日本火力发电的供电煤耗仅为每千瓦时317 克标准煤，造成这一差距的原因虽然有燃料结构方面的影响，但如果我国全部淘汰 10 万千瓦以下的小机组，可使供电煤耗降到 380 克标准煤以下，仅此一项就可节约几百万吨标准煤。在输配电系统，我国自 1998 年开始进行城市及农村电网改造，但据专家估计，我国供电系统综合线损率还可以有较大幅度的降低，其潜力按目前的发电量估算可达 1000 亿千瓦小时以上，相当于 60 台 3
21、0 万千瓦机组的年发电量2.4.3 水泥行业2000 年，我国水泥产量为 5.97 亿吨， （2005 年达到 9.7 亿吨） ，产量居世界第一位。水泥生产的条件应该说各国一样，但由于我国技术装备以小规模生产为主，致使生产工艺落后，能源消耗高，余热资源回收利用率低。如通过改造回收余热资源，淘汰落后的、小规模的立窑、土窑、湿法回转窑和中空窑，每年可节约能源的潜力近千万吨标准煤。2.4.4 化工行业以合成氨为例，在合成氨生产中，如果 53 个中型合成氨厂和近 700 家小型合成氨厂通过加强管理和技术改造，使其能耗达到同行业的最好水平，那么每年可节能源约 500 万吨标准煤。同样，烧碱、电石、黄磷、炭黑、纸浆、有色金属、炼油、乙烯等高耗能
