院士解读我国能源形势

来源:乐鱼官方平台    发布时间:2024-04-09 21:19:58 点击:1次

  全国节能宣传周活动是在1990年国务院第六次节能办公会议上确定的。从1991年开始,全国节能宣传周活动每年举办。鉴于全国性的缺电状况,2004年全国节能宣传周活动由原来的11月改为6月举行,目的是在夏季用电高峰到来之前,形成较为强大的宣传声势,唤起人们的节能意识。2020年全国节能宣传周主题是“绿水青山,节能增效”。今年的节能宣传周亮点为一是推广高效节能产品,促进绿色消费。二是推广先进节能技术,推动绿色创新。三是推动绿色生活方式,践行绿色发展。

  2019年10月14日,武强院士在北京地质学会主办的“院士讲地质——地质资源与生态环境可持续发展高峰论坛”做特邀报告。报告分析了中国能源基本供给与消费的总体形势以及面临的问题,为解决能源与环境的矛盾,探索具有中国特色的能源可持续发展方案,在保护生态环境的前提下,以绿色发展为理念,提出了开源、节流等对策,打造煤炭工业升级版,保障能源的可持续发展。该报告对煤炭的绿色发展、地质勘查方向具备极其重大的指导作用。

  针对中国资源禀赋特点和能源利用现状,破解中国能源困局的重点是开源与节流、打造中国主体能源——煤炭工业的升级版。

  (1)扩大煤层气、页岩气和致密砂岩气等非常规天然气的地面开发和井下抽采。

  根据国家天然气“十三五”规划,2020年,页岩气产量力争达到300亿m3,煤层气地面抽采产量100亿m3。涪陵气田的页岩气、鄂尔多斯气田的致密砂岩气等,当前开发的势头都挺好。

  (2)加快风能、太阳能、潮汐能、海洋能、生物质能(秸秆、粪便、市政垃圾、木材能源等)等可再次生产的能源的开发力度。

  2018年我国风能发电总装机容量已达1.84亿千瓦,太阳能发电总装机容量达1.75亿千瓦,两者之和相当于我国当前水电的总装机容量。但是由于管理、储电技术等方面的问题,存在大面积弃风、弃光,甚至弃水的现象,这一点是令人非常痛心的,尤其是弃水现象,使得四川重庆等地区丰富的水电得不到很好的利用,对这种廉价清洁的可再次生产的能源造成巨大的浪费。这一问题可从完善管理方面加以改进,以挖掘可再次生产的能源的利用潜力,同时应加强技术探讨研究,改进技术以吸纳更多的不稳定电力进入国家电网。

  (3)加大氢能等清洁能源的开发利用,特别是氢能燃料电池汽车和氢能燃料电池发电。

  氢能利用目前主要存在三方面的问题,包括制氢、储运和利用。制氢的途径较多,煤制氢原料丰富,但碳排放是主要制约因素,且存在转化效率问题,同时我国也只是相对富煤,只占世界煤炭资源总量的12%左右,储量不及美国的一半,但产量已达美国的4倍。煤炭资源在世界上的分布也是很不均衡的。天然气制氢发电效率高,可达50%左右,比天然气燃气轮机发电效率高(为30%~35%),但原料也相对受限;太阳能、风能发电电解水制氢廉价,但技术有待提升,存在比较大的潜力。

  可燃冰是一种天然气水合物,是一种重要的能源补充。干热岩的储量是非常巨大的,根据国际上的统计,总储量是全球所有化石能源总量的30倍。但当前都处于试验阶段,存在着开采难度大、成本高等问题。我国在青海共和盆地深钻3705m,干热岩温度达到236℃,应用前景广阔。其他的还有人造太阳等,我国中科院合肥所在人造太阳方面已取得了一些较好的成绩。

  总体来看,以上各种能源都存在着方方面面的问题,尚不能作为我国主体能源。但是随着关键技术、核心技术的突破,成为主体能源是完全可能的。最典型的例子是美国页岩气的成功开发,使得美国从一个严重依赖能源进口的消费大国转变成一个能源输出国。

  根据2016年统计数据,单位GDP能耗(吨标煤/万美元)世界中等水准为2.6,发达国家为1.8,我国为3.7,差距明显。其原因一是因我们的科技能力存在差距,二是因为产业高质量发展水平有差距。

  埋深3km以下的致密热岩体称为干热岩,埋深200~3000m之间的为水热型地热能,埋深0~200m之间的称为浅层地热能。

  建筑物的能耗约占我国总能耗的30%左右,以供暖制冷为主。占我国总能耗20%左右的建筑物供暖制冷所用的高品位能源可用地热能替代。没必要用燃烧温度可达800℃~1000℃的煤炭、天然气等高品位能源来满足仅需50℃~60℃水循环即可的供暖需求。这是能源的极大浪费,可完全利用热泵技术采用随处都有的、廉价的、清洁的浅层地热能来替代。

  这是一种将太阳能发电产品集成到建筑上的技术。不仅将建筑物作为光伏方阵载体,还可将光伏组件作为建筑物材料,真正打造低碳、节能、环保的绿色建筑,应用前景很广阔。

  煤炭是我国的主体能源,这是由我国的自然基础条件所决定的。煤炭工业在我国虽不是朝阳产业,但也绝非夕阳产业。煤炭资源在保障我国能源安全、稳定供给方面意义重大,但站在科学立场审视,煤炭资源与其他矿产资源一样,在其勘探、开发、消费利用过程中确实存在着一系列诸如绿色化、安全化、职业健康、回采率、清洁化、低碳化等科学问题与工程难题,需要改造与提升。

  1、中国是能源资源消耗大国,供给与消费之间有较大的矛盾,非常规天然气、可再次生产的能源、清洁能源等新能源的出现,短期内难以解决供给与消费的矛盾,煤炭资源仍为我国主体能源。

  2、为保障煤炭资源的可持续发展,首先应解决煤炭资源在地质勘查、开发、利用过程中存在的环境污染、生态损毁等技术难题,在最大限度地考虑生态环境和全球气候变化压力下,探索具有中国特色的能源可持续发展方案,解决宏伟发展目标与能源短缺和环境气候约束这些矛盾与冲突。

  3、为解决能源与环境的矛盾,应在保护生态环境的前提下,以绿色发展为理念,提出开源、节流等对策,扩大煤层气、页岩气和致密砂岩气等非常规天然气的地面开发和井下抽采,加快风能、太阳能、潮汐能等可再次生产的能源的开发力度,加大氢能、可燃冰、干热岩等清洁能源的开发利用,打造煤炭工业升级版。

  引文格式:武强, 2019. 简述我国能源形势与可持续发展对策: 地质资源与生态环境可持续发展高峰论坛报告[J]. 城市地质, 14(4): 1-4.

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