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中国能源前景

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中国能源前景 姓名:赵俊斌 班级:062082 学号:10208121 指导老师:黄文辉 —————————————————————————————————————————————— –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 中国能源前景 赵俊斌 【中国地质大学(北京) 能源学院,北京 100083】 摘 要 本文首先对我国的国情及现有的能源结构进行了分析,强调了我国能源所面临 的一系列问题,结合国际能源领域的发展,对我国的未来能源前景做个一些展望,其中,主 要从我国新能源的...
中国能源前景
姓名:赵俊斌 班级:062082 学号:10208121 指导老师:黄文辉 —————————————————————————————————————————————— –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 中国能源前景 赵俊斌 【中国地质大学(北京) 能源学院,北京 100083】 摘 要 本文首先对我国的国情及现有的能源结构进行了,强调了我国能源所面临 的一系列问题,结合国际能源领域的发展,对我国的未来能源前景做个一些展望,其中,主 要从我国新能源的资源状况,分析新能源利用的现状前景及新能源的发展趋势,得出新能源 将为我国未来可替代能源的结论。 关键词 能源 中国 现状 前景 随着中国经济的快速发展,对能源的需求将进一步增大。当时由于我国能源(尤其油 气资源)相对短缺,能源需求却非常庞大,致使供需矛盾日益突出。此外,为了响应国家号 召,走可持续发展的道路。因此,需要调整能源结构,优化资源配置,大力发展新型能源, 以满足我国国民经济建设的需要。 1、我国的能源发展现状 我国既是能源的消费大国, 也是能源 的生产大国。我国能源有以下特点: 中国 拥有较为丰富的化石能源资源。其中,煤炭 占主导地位。2006年,煤炭保有资源量10345 亿吨,剩余探明可采储量约占世界的 13%, 列世界第三位。在 1995~2006 十年间,煤 炭在全国能源消费总量中所占比例为 65% 以上,并且在未来相当长的时期内,中国能 源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的 状况(见图一)。已探明石油、天然气资源 储量相对不足。中国拥有较丰富的可再生能 源资源。水力资源理论蕴藏量折合年发电量 为 6.19 万亿千瓦时, 经济可开发年发电量 约 1.76 万亿千瓦时,相当于世界水力资源 量的 12%,列世界首位。但是人均能源资源 拥有量较低。煤炭和水力资源人均拥有量相 当于世界平均水平的 50%,石油、天然气人 均资源量仅为世界平均水平的 1/15 左右。 图 1 2006 年我国能源消费结构 与世界其他国家相比,我国的能源结构 存在着很大的不合理。世界能源结构的主题 在历史上及将来是从生物能(木材)→煤炭 →石油→天然气→可再生能源(见图 2)。 现在西方发达国家的主体能源已经发展到 石油,甚至以天然气或者核能为主,而我国 仍然以煤炭作为我国的最主要能源,煤炭消 耗占能源总消耗的60%以上,而且第二产业 仍然是能源消费的主要部分这导致了能耗 高能源利用率低(只有大约32% 美国50%以 姓名:赵俊斌 班级:062082 学号:10208121 指导老师:黄文辉 —————————————————————————————————————————————— –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 上)。这和我国的油气短缺,煤炭富积的国 情有很大的关系。 图 2 世界能源的发展趋势 2 对我国未来能源的展望 面对石油、天然气等常规资源的逐渐耗 尽,我国面临日益严峻的能源问题。因此, 促使我国能源向其他方面发展,也就是非常 归能源。非常规能源包括:核能、页岩气、 煤层气、致密砂岩气,甲烷水合物等化石燃 料及太阳辐射能、地热能、风能、海洋热能 波浪能潮汐能等非化石燃料。因它们都是开 发研究中的能源,尚未得到经济开采利用, 而被称为非常规能源,亦称为新能源。 我国 的风能、太阳能、地热能、海洋能,生物质 能源蕴藏丰富,但在现有技术条件水平下难 以大规模利用率。我国煤层气资源丰富,分 布均衡,储量位居世界第三,全国煤层气勘 探区总面积 41.5 万平方千米,地下埋深 2000 米以内的总资源量 36.81 万亿立方米, 可采资源量约 10.9 万亿立方米。目前中国 煤层气探明储量仅为 1654 亿立方米,勘探 开发潜力巨大。页岩气储量也很丰富,大致 与我国的天然气储量大致相等,开发潜力巨 大。因此,我国未来的能源结构,除了要大 力开发常规能源外,还要大力发展核能、太 阳能,风能,地热能等清洁能源,更要加大 力气发展页岩气、煤层气等非常规能源。 2.1 页岩气的现状及前景 页岩气,是从页岩层中开采出来的天然 气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩 气的形成和富集有着自身独特的特点,往往 分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源 岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发 具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部 分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含 气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速 率产气。 全球对页岩气的开发并不普遍,仅美国 和加拿大在这方面做了大量工作。其中,美 国已进入页岩气开发的快速发展阶段,加拿 大商业开采还处于起步阶段。美国页岩气开 发有 80 多年的历史,参与的石油企业从 2005年的23家发展到2007年的64家。2000 年美国页岩气年产量为 122 亿立方米,而 2007 年,仅 Newark East 页岩气田的年产量 就达 217 亿立方米,美国页岩气总产量接近 500亿立方米,占美国天然气总量的8%以上。 中国的页岩地层具有页岩气藏形成的基本 地质条件,各地质历史时期页岩地层均十分 发育,而且分布特别广阔(图3),既有有机 质丰度达很好一极好的南方海相 图3 中国潜在的页岩气发育区分布图 页岩地层,也有得天独厚的北方湖相页岩地 姓名:赵俊斌 班级:062082 学号:10208121 指导老师:黄文辉 —————————————————————————————————————————————— –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 层,资源丰富,开发前景广阔。 2.2 煤层气的现状及前景 煤层气,是指赋存在煤层中以甲烷为主 要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部 分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃 类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天 然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、 优质能源和化工原料。 中国煤层气资源十分丰富,居世界第三 位。全国煤层气勘探区总面积41.5万平方千 米,地下埋深2000米以内的总资源量36.81 万亿立方米,可采资源量约10.9万亿立方米 (表 1)。其中山西就占了三分之一。在山 西,由中国石油开发的我国首个整装煤层气 田大规模商业化运营项目于2009年11月16 日宣布竣工投产。 目前中国煤层气探明储 量仅为1654亿立方米,勘探开发潜力巨大。 表1 全国以及各聚煤气区煤层气分布 2.3 核能的现状与前景 2010年底,全世界在运核电机组442台, 总装机容量3.7亿千瓦,发电量占世界发电 总量的16%。核电发电量超过20%的国家和地 区有16个,其中法国核电占总发电量的比率 高达77%,整个欧盟平均占35%,日本占34%, 美国占 20%。而中国核电目前远低于这个 数据 中国核工业体系已初具规模,截至目 前,全国已经核准建设 36 台核电机组,总 核准规模 3692 万千瓦,已经开工建设的核 电机组为 25 台,在建规模 2773 万千瓦。国 家发改委发布的《核电中长期发展规划 (2005-2020 年)》将核电发展战略由“适 度发展”调整为“积极发展”。实际上,在 “十一五”期间,我国核电建设已呈现快速 增长趋势。根据目前核电的建设速度以及核 电建设的批复情况,《规划》目标将调整为 “核电运行装机 7500 万千瓦,在建容量 3000 万千瓦以上”。据此推算,未来 12 年 核电行业的投入资金将达到 8500 亿左右。 2.4 生物能资源 生物能源——又称生物质能,就是太阳 能以化学能形式贮存在生物中的能量形式, 即以生物为载体的能量。它直接或间接地来 源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的 固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不 竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种 可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于 太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能 的一种表现形式。 生物能源的种类主要有:森林能源、 姓名:赵俊斌 班级:062082 学号:10208121 指导老师:黄文辉 —————————————————————————————————————————————— –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 农作物秸秆、禽畜粪便、生活垃圾等。 森林能源是森林生长和林业生产过程 提供的生物质能源,主要是薪材,也包括森 林工业的一些残留物等。森林能源在我国农 村能源中占有重要地位,我国农村消费森林 能源约合 1 亿吨标煤,占农村能源总消费量 的 30%以上,而在丘陵、山区、林区,农村 生活用能的 50%以上靠森林能源。 农作物秸秆是农业生产的副产品,也是 我国农村的传统燃料。秸秆资源与农业主要 是种植业生产关系十分密切。可获得的农作 物秸秆 5.134 亿吨除了作为饲料、工业原 料之外,其余大部分还可作为农户炊事、取 暖燃料,目前全国农村作为能源的秸秆消费 量约 2.862 亿吨,但大多处于低效利用方式 即直接在柴灶上燃烧,其转换效率仅为 10 %一 20%左右。以传统方式利用的秸秆首先 成为被替代的对象,致使被弃于地头田间直 接燃烧的秸秆量逐年增大,许多地区废弃秸 秆量已占总秸秆量的 60%以上,既危害环 境,又浪费资源。 禽畜粪便也是一种重要的生物能源。除 在牧区有少量的直接燃烧外,禽畜粪便主 要是坐沼气的发酵原料。中国主要的禽畜 是鸡、猪和牛,根据这些禽畜品种、体重、 粪便排泄量等因素,可以估算出粪便资源 量。根据计算,目前我国禽畜粪便资源总 量约 8.5 亿吨,折合 7840 多万吨标煤,其 中牛粪 5.78 亿吨,4890 万吨标煤,猪粪 2.59 亿吨,2230 万吨标煤,鸡粪 0.14 亿 吨,717 万吨标煤。 城镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾, 商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物 所构成的混合物,中国大城市的垃圾构成已 呈现向现代化城市过渡的趋势,有以下特 点:一是垃圾中有机物含量接近 1/3 甚至更 高;二是食品类废弃物是有机物的主要组成 部分;三是易降解有机物含量高。 2.5 风能风能风能风能 中国可开发的风能资源储量为2.53亿 千瓦,新疆北部、内蒙古、甘肃北部,东南 沿海及其附近岛屿都是风能资源丰富地区。 中国2007年风力发电的装机容量为590万千 瓦,位列世界第五。2008年3月,国家发展 和改革委员会发布的可再生能源发展“十一 五”规划中,将2010年我国风电累计装机容 量的目标从500万千瓦调整到了1000万千 瓦。目前,我国风能产业主要利用陆地风能 进行发电,发电设备利用率不高,国内风电 设备制造业实力还比较薄弱,在风能丰富的 偏远地区风电并网还存在诸多问题。 2.6 太阳能太阳能太阳能太阳能 中国约三分之二国土面积的年日照时 数在2200h 以上,太阳能理论储量相当于2.4 ×104亿吨标准煤,其开发利用的潜力非常广 阔。我国太阳能发电技术主要有太阳能热电 技术和太阳能光伏电池发电技术,由于光伏 电池材料晶硅价格较高,因此大面积使用高 成本的光伏电还有一定困难。太阳能热电技 术相对比较完备,其原理是通过聚光装置把 太阳光线聚集在装有某种液体的管道或容 器中,借助太阳热能,液体被加热到一定温 度后,产生蒸汽驱动涡轮机发电,将热能转 化为电能。2005年10月底,位于江宁的中国 首座太阳能热电示范工程发电成功,但目前 工业化规模的太阳能热电还处于起步阶段。 2.7 地热能地热能地热能地热能 我国地热资源储备丰富,其远景储量相 当于2×103亿吨标准煤。中国地热资源主要 姓名:赵俊斌 班级:062082 学号:10208121 指导老师:黄文辉 —————————————————————————————————————————————— –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 分为三类: (1)高温对流型地热资源。 (2) 中低温对流型地热资源。(3)中低温传导型 地热资源。我国大陆的高温地热资源主要分 布在西藏南部、四川西部、云南西部。通过 对高温准高温地热系统热储热能的估算,高 温发电潜力总计为2781MW;准高温地热系统 的发电潜力总计为3036MW。但是我国实际地 热发电装机容量还很小,不足总能量消费结 构的0.5%。我国的工业性地热电站均分布在 西藏自治区,目前作为国内规模最大的西藏 羊八井高温地热电站,装机容量为25.18MW。 2.8 海洋能 海洋能资源通常指海洋中所蕴藏的可 再生的自然能源,主要为波浪能、潮汐能、 潮流能、海水温差能和海水盐差能,目前只 有潮汐能发电技术较为成熟,但电站的高成 本建设导致潮汐发电成本也较高。 3 结论 本文通过对我国未来能源结构的研究 得出了一下结论: 1) 我国作为一个人口大国,正处于社 会经济凶猛发展的阶段,对能源的需求日益 加大,保障我国的能源安全,是我国政府所 面临的巨大挑战。 2) 由于我国面临常规能源的相对短 缺,但需求却快速增长的现状,此外为了减 轻环境的负担,走可持续发展战略的道路。 我国必须以发展新型能源,代替常规能源的 方式,解决我国的能源安全难题。 3) 非常规能源种类很多,如:页岩气, 煤层气,核能,太阳能,地热能等等,但是, 在现有技术水平下能大规模开发利用的只 有核能,及极具开发前景的页岩气和煤层 气。因此,我们一方面要加大对核能的开发 与利用,同时还要,大力发展页岩气及煤层 气的开发技术,早日实现其大规模的开发。 此外,还要加强对太阳能、地热能、风能等 的研究及投资开发力度,使有条件的地区尽 可能地利用这些绿色能源。 参考文献(References): 1) 余 寅,唐宏德,郭家宝.中国可再生能 源发展前景分析.华东电力.第37卷 第8期 2009年8月 2) 王庆一.中国能源现状与前景.经济管理 3) ....中国生物能源的现状及其发展前景 4)..... 最有发展前景的行业——新能源 5)5)5)5)金 晶.世界及中国能源结构.能源研究与 信息.第19 卷第 1 期 2003 6)6)6)6) 能源类网站数据资料
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