中國能源與煤炭工業
錢鳴高
(中國礦業大學,江蘇徐州221008)
中圖分類號:F407. 2文獻標識碼:A文章編號:1005-2798(2000)01-0001-05
1998年煤炭消費比重已下降至23%。
1中國能源的現狀
1.1能源的產量
近年來中國能源的生產有了很大發展,以1995年的產量為例:
—原煤產量13.6億t,增長4. 73%;
—石油產量1.5億t,增長1.64%;
—天然氣產量180/108 m3,增長3. 30%;
—水力發電量190.6 T W, h,增長8. 51%;
—秦山、大亞灣核電相繼投入運行,核電12.8 T W, h。
以上增長均為“八五”期間。
全國一次商品能源產量及構成見表2。
由表2可知,中國的能源是以煤炭為主,但近幾年的變化值得注意,煤產量1996年13.97億t ,1998年12. 5億t ,1999年控製在11億t,而1996年消費量0. 36億t, 1998年僅為9. 74億t,但生產能力可達16. 5億t,出現了嚴重的供大於求的情況。
1.2能源消費構成
1995年中國一次商品能源消費量為1 310 Mtce,消費構成是:煤占74.6%,油占17. 5%,汽1.6%,水電5. 9%。農村有7千萬人沒有用上電,主要靠生物質能,據統計1996年的消費量203 Mtce。其中秸杆占120 Mtce,薪柴占83 Mtce。因此,能源總消費量為1 513 Mtce。消費構成為煤占59.1%,生物質能18.8%,油15.9%,氣1.6%,水電4.6%。
1995年中國能源供需的特點是:
—一次能源供需總量平衡矛盾趨緩,煤炭有些積壓,1998年以來嚴重積壓。
—電力生產增勢穩定,缺電局麵也逐步緩解。電力供需矛盾由過去既缺電力又缺電量轉而為以缺電力為主,全國缺電力計為10%。
—石油進口劇增,自1993年,首次成為石油淨進口國,1995年淨進口1 200萬t。
—一次能源消費結構發生明顯變化,石油、水電比重上升,煤炭比重下降。
—節能率保持較高水平,能源消費彈性係數大幅降低。
1.3能源資源與布局
—截止到1994年末,全國累計探明煤炭儲量為10 229億t,保有儲量為10 018億t,其中煙煤約占75%,無煙煤占12%,褐煤占13%。由表3可知儲量的83%集於中國北部。
根據第二次油氣資源評估石油的總資源量為940億t,天然氣的資源量為38億萬m³,從油氣資源的地理分布情況來看,我國的油氣資源主要分布在:華北、西北和東北等我國北方地區。全國陸地天然氣的總儲量中75%在我國西部地區,約為22萬億m³。
從石油資源賦存的深度來看:
深度 資源量 所占比例
<2 000 m 127 .5億t 18 .37%
2 000一3 500 m 356 .4億t 51 .35%
3 500一4 000 m 103 .2億t 14.88%
>4 500 m 102 .5億t 14 .78%
由表5可知,油氣資源量探明程度很低,油隻占17%汽占7%。即油為152億t,天然氣為1.7萬億m³,但據世界能源委員會估計則更低,僅分別為32. 5億t及1.127萬億m³。近期探明儲量在增加,至1998年僅西部天然氣累計探明儲量已達1.31萬億m³。我國目前油產量為1.5億t,按回收率30%估計,則32. 6億t儲量僅隻能供應不到10 a的開采量。其潛力隻能是加強勘探,另外是提高回收率,據估計,石油勘探要投入1 900億元才能增長140億t儲量,因此從資源保證程度預測,石油天然氣是屬於不能保證的範圍。
鈾:以100萬kW電站估計,每天需燒煤9 600 t,燒氣則需8萬m³,而核燃料U235隻要3. 4 kg,即1 kg鈾相當於2 800 t煤,合2萬tTNT。
從世界範圍來說,英國鈾研究所認為,鈾產量不足以供應核反應維持運轉的需求。我國鈾資源儲量約在170萬t以上。一座百萬千瓦級壓水堆核電站,每年需新換入低濃鈾不超過30 t,折合天然鈾約150 t,按電機組運行壽期30 - 40 a考慮,則每台百萬千瓦機組全壽期加上首爐燃料約消耗天然鈾5 000 - 6 500 t。據此推算,到2020年,如果核電發展能填補電力的缺口,即實現5 000萬kW裝機容量,則需要配備25一33萬t天然鈾,這個數量經過努力後是有可能提供的。近期礦產預測,鈾是屬於基本可以保證的礦產。
由於核電基本投資昂貴,因此,在未來二三十年內的,在人口多國土廣的我國,核能不可能在能源結構中占較大比例,但在一次能源缺乏而交通運輸又很緊張的地區(例如華東地區)發展核電站有其突出的優勢。
另外發展核的和平利用也可作為核技術的儲備。它既可培養核科學人才,又為積累技術創造了有利條件。
歐洲一些國家和地區對核電依賴的程度更高,以核電占本國總電發量為例,德國是29%,法國是76%,匈牙利是42%,斯洛伐克是44%,瑞典是47%,烏克蘭是39%。
我國水能資源豐富,預計全國蘊藏量達6. 76億kW,可能開發達3. 78億kW(年電量1 900 T W- h),占世界首位。但大部分集中於西南地區,占67. 8%,其次中南為15.5%,而後為西北占9.9%,華東占3. 6%,東北占2%,華北占1.2%,目前,我國水資源開發利用僅7. 8%,世界平均為20%,其中美國達39%,主要原因是水電建設投資大,工期長(相對於火力發電)。
由此可知,我國以煤為主的能源格局在近期不會有多大變化,但煤資源集中於晉陝蒙。水能資源比較豐富,但又集中於西南。因此開發、輸送都很困難。一次能源以煤為主引起一係列問題,如環境汙染、運輸等。我國能源總儲量還可以,但折合為人均資源占有量則十分缺短。當然,隨著科學技術的發展,使用的能源也在擴大,如我國可開發的風能資源可達160 GW(1億6千萬k W),地熱資源相當於320 Mtce(3億2千t煤當量),還有太陽能等,因而潛力很大。
根據1992年世界能源會議公布的數據,若沒有新的探明儲量,石油與天然氣將在幾十年內枯竭,而煤炭儲量還可供開采200-300a。
事實上煤是寶貴的化工原料源,目前煤炭提供了我國60%一75%的化工原料,其中芳烴化工原料是石油產品所不能替代的。
美國擁有世界上1/4的探明煤儲量,國內礦物能源中煤炭占94%,然而美國一次能源消費中煤炭不足1/4(1994年為24)而石油占40以上(石油與天然氣占“%) ,1990年美國耗資480億美元,進口石油(已超過本國需求量的40%)。
能源發展的良性循環:一個國家擁有強大的充足的能源供應,保證經濟穩定發展/國家經濟實力不斷提高/采取措施發展科技,改造企業,提高效率,保護環境、開發新能源。
惡性循環:能源不足/國家經濟實力上不去/無力考慮其它一切。
2中國能源需求及供給預測
原來我國專家對今後能源需求有一預測,但考慮到CO2的排放量,近期有若幹替代方案,現舉潔淨煤方案為例,見表6。