第二節(jié) 能源與環(huán)境

一、環(huán)境問題

全球環(huán)境惡化主要表現在大氣和江海污染加劇、大面積土地退化、森林面積急劇減少、淡水資源日益短缺、大氣層臭氧空洞擴大、生物多樣化受到威脅等多方面，同時溫室氣體的過量排放導致全球氣候變暖，使自然災害發(fā)生的頻率和烈度大幅度增加。

能源作為人類賴以生存的基礎，在其開采、輸送、加工、轉換、利用和消費過程中，都直接或間接地改變著地球上的物質平衡和能量平衡，必然對生態(tài)系統產生各種影響，成為環(huán)境污染的主要根源。能源對環(huán)境的污染主要表現在溫室效應、酸雨、破壞臭氧層、熱污染、放射性污染等。

能源對環(huán)境的影響是一種綜合的影響。表1-4給出了各種能源在生產、加工和利用中對環(huán)境的影響。

二、能源問題

能源是國民經濟的命脈，在社會可持續(xù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。從20世紀70年代以來，能源就與人口、糧食、環(huán)境、資源被列為世界上的五大問題。

1.世界能源所面臨的問題

世界經濟的現代化，得益于化石能源，如石油、天然氣、煤炭與核裂變能的廣泛應用。因而它是建筑在化石能源基礎之上的一種經濟。然而，由于這一經濟的資源載體將在21世紀上半葉迅速地接近枯竭。例如，按石油儲量的綜合估算，可支配的化否能源的極限，大約為1180億～1510億t，以1995年世界石油的年開采量33.2億t計算，石油儲量在2050年左右宣告枯竭。天然氣儲備估計在131800～152900 Mm3。年開采量維持在2300 Mm3，將在57～65年內枯竭。煤的儲量約為5600億t。1995年煤炭開采量為33億t，可以供應169年。鈾的年開采量目前為每年6萬t，根據1993年世界能源委員會的估計可維持到21世紀30年代中期。

世界性的能源問題主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危機。第一次能源危機是20世紀70年代世界上的一次經濟大危機，它使此前20年靠廉價石油發(fā)家的西方發(fā)達國家受到極大的沖擊，嚴重地影響了這些國家的政治、經濟和人民生活。例如，1973年中東戰(zhàn)爭期間，由于阿拉伯國家的石油禁運，當年美國由于缺少1.16億t標準煤的能源，致使經濟損失達930億美元;日本由于缺少0.6億t標準煤的能源，使生產損失達485億美元，致使1974年日本國民經濟總產值不但沒有增長，而且下降了，此前日本的生產總值每年遞增10%。由此可見，20世紀70年代的能源危機，實質上是石油危機。

石油燃燒效率高、污染低，便于攜帶、使用，儲存，又是多種化工產品的重要原料，特別在交通運輸方面又是不可替代的燃料。20世紀50年代以來長期的低油價更使石油主宰了以后的能源市場。由于政治和經濟等多方面原因，70年代中期，石油經兩次提價，廉價石油已成為珍貴石油。由于石油是一種非再生能源，儲量有限。一方面石油生產國為保持長期油價優(yōu)勢，采取限量生產的政策;另一方面發(fā)達的用油國，由于受到石油危機的沖擊和價格的壓力，多方面采取了節(jié)油政策并研究石油代用技術。與此同時天然氣工業(yè)也迅速崛起。盡管在近期內世界上大多數國家還能依靠石油輸出國供應石油，并更多地使用天然氣，但需求的增加反過來又會刺激油價上漲;因此從長遠的角度看，無論如何依靠大量采用廉價石油作為主要能源，來促進國民經濟迅速增長的情況將不會出現，而且繼續(xù)依靠石油來滿足不斷增長的能源需求的日子也不會持續(xù)太長。這正是世界能源所面臨的主要問題之一。

世界能源面臨的另一問題是，隨著經濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們對環(huán)境質量的要求也越來越高，相應的環(huán)境保護標準和法規(guī)也越來越嚴格。由于能源是環(huán)境的主要污染源，因此為了保護環(huán)境，世界各國不得不在能源開發(fā)、運輸、轉換、利用的各個環(huán)節(jié)上投入更多的資金和科技力量，從而使能源消費的費用迅速增加。

隨著化石燃料資源的消耗，易于探明和開采的燃料，特別是石油和天然氣，已逐漸減少。因此能源資源的勘探、開采也越來越難，投入資金多，建設周期長、科技含量高，既是今后能源開發(fā)的特點，也是世界性的能源問題。

2.我國能源面臨的問題

我國的能源問題主要反映在以下幾方面：

(1)人均能源資源相對不足，資源質量較差，探明程度低。我國常規(guī)能源資源的總儲量就其絕對量而言，是較為豐富的，然而，由于我國人口眾多，就可采儲量而言，人均能源資源占有量僅相當于世界平均水平的1/2，且化石能源勘探程度低，資源不足，例如，人均煤炭探明可采儲量僅為世界人均平均值的1/2，石油僅為1/10左右。有關專家估計，若按目前的開采水平，我國石油資源和東部的煤炭資源將在2030年耗盡，水力資源的開發(fā)也將達到極限。按各種燃料的熱值計算，在目前的探明儲量下，世界能源資源中，固體燃料和液、氣體燃料的比例為4:1，我國則遠遠落后于這一比值。目前，在世界能源產量中，高質量的液、氣體能源所占比例為60.8%，而我國僅為19.1%。

(2)能源生產消費以煤為主。例如1998年，原煤在一次能源生產中所占比重為74.2%，在能源消費結構中，所占比重為75.6%，從而給環(huán)境保護帶來極大的壓力。

(3)能源工業(yè)技術水平低下，勞動生產率較低。以煤炭和電力工業(yè)為例，1998年我國煤炭工業(yè)職工總數約占世界煤炭職工人數的52%，而煤炭產量僅占世界總產量的21.5%，人均年產煤量僅為200t，而世界其他采煤國總計的人均年產煤量為1017t。全國4600套火力發(fā)電機組中，5萬kW以下的機組3370臺占到73%，其裝機總容量僅為4350萬kW，僅占總容量的16%。

(4)能源資源分布不均，交通運力不足，制約了能源工業(yè)發(fā)展。我國能源資源西富東貧，大多遠離人口集中、經濟發(fā)達的東南沿海地區(qū)。這種格局大大增加了能源輸運的壓力，形成了西電東送、北煤南運的輸送格局。多年來，由于運力不足造成了大量的煤炭積壓，嚴重制約了煤炭工業(yè)的發(fā)展，也造成了電力供應的緊張。

(5)能源供需形勢依然緊張。我國的能源生產經過50年的努力，取得了十分顯著的成績，能源緊張的矛盾明顯緩解。然而與經濟的長遠發(fā)展需要相比，仍存在著較大的差距，特別是潔凈高效能源，缺口依然很大。2003年，拉閘限電、成品油價格大幅上漲、煤炭供應不足，三大能源供應同時出現緊張局面就是證明。

(6)能耗水平高，能源利用率低下。據有關部門調查測算，我國能源系統的總效率不及發(fā)達國家的一半。工業(yè)產品單耗比工業(yè)發(fā)達國家高出30%～90%。例如火力發(fā)電標準煤耗，我國是國外先進水平的1.25倍，噸水泥煤耗是國外的1.64倍。目前我國第一產業(yè)能耗水平為0.90t標準煤，第二產業(yè)為6.58t標準煤，第三產業(yè)為0.9lt標準煤。產業(yè)結構的不合理、能源品質低下、管理落后等是造成能耗水平較高的重要原因。

(7)農村能源問題日趨突出，影響越來越大，其主要表現在三個方面：①農村生活用能嚴重短缺。過度的燃燒薪柴造成大面積植被破壞，引起了水土流失和土壤有機質減少。據估計，目前全國農村生活用能短缺至少20%。②隨著農業(yè)生產機械化的發(fā)展，農業(yè)生產的能耗量急劇增長。③鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)能耗直線上升，能源利用率嚴重低下。

(8)能源環(huán)境問題日趨嚴重，制約了經濟社會發(fā)展。以城市為中心的環(huán)境污染進一步加劇，并開始向農村蔓延，生態(tài)破壞的范圍仍在繼續(xù)擴大。目前，在污染環(huán)境的各因素中，70%以上的總懸浮顆粒物、90%以上的二氧化硫、60%以上的氮氧化合物、85%以上的化石燃料產生的二氧化碳均來自煤炭。

(9)能源開發(fā)逐步西移，開發(fā)難度和費用增加。隨著中部地區(qū)能源資源的日漸枯竭，開發(fā)條件的逐步惡化，我國能源開發(fā)呈現出逐步西移的態(tài)勢，特別是水能資源開發(fā)和油氣資源的勘察。

(10)從能源安全角度考慮，面臨嚴重挑戰(zhàn)。能源安全是指保障能源可靠和合理的供應，特別是石油和天然氣的供應。從1993年開始，我國成為石油凈進口國。此后幾年內，我國的石油進口量每年遞增1000萬t左右，而且逐年加大，2003年遞增量達到2000萬t。近幾年，原油進口增幅更為明顯。2004年，我國原油進口達1.227億t，同比增長34.8%，首次突破1億t大關。2006年，我國原油進口量達1.452億t，同比增長14.2%;2007年，我國原油產量僅增長了1.6%，達到1.8665億t。在國際風云變幻的世界上，保障石油的可靠供應對國家安全至關重要，這是我國能源領域面臨的一項重大挑戰(zhàn)。

(11)能源建設周期長，投資超預算。能源建設是一種基礎設施建設，建設時間長，難度大，投資多。一個大型煤礦、一個相當規(guī)模的油田、一個大型水電站、一座核電站從勘探到投產，一般都要8～10年，這種建設周期拖長、投資超預算的情況，延緩了能源工業(yè)的發(fā)展。

(12)能源價格未能反映其經濟成本和能源資源的稀缺性。盡管我國能源較為緊張，資源相對貧乏，但能源價格卻更類似于資源豐富的美國。例如，煤炭價格偏低，而且目前的市場價格還不能完全反映煤炭中硫分和灰分的含量;小煤礦因為不受安全法規(guī)和職工福利的制約，可以低價出售質量差的煤炭，影響了優(yōu)質煤炭的價格。天然氣的生產和銷售目前還受到嚴格控制，化肥工業(yè)不僅有供氣的優(yōu)先權，還享受價格補貼。我國國內原油的價格也低于國際市場。此外，在一些能源使用部門中，能源占生產成本的比例很小，不利于節(jié)能和提高能源利用率。