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中国能源供应面临的挑战与未来的战略构想 1 燃煤发电在中国的影响 2000年代，中国的照明能力在法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本排名第二。进入新世纪以来,电力工业进入了历史上的高速发展阶段,2004年全国发电装机容量突破4亿kW,2005年超过了5亿kW,2006年接近6亿kW,发电量达到2.8万亿度。中国已经成为世界上名副其实的电力生产和消费大国,但人均值仅为世界平均值的一半。因为以燃烧化石燃料为主的能源结构,也已经使中国成为SO2和CO2排放的大国。考虑到国家安全、能源安全、环境安全等问题,考虑到石油和天然气将更多地依赖国际市场,燃煤发电对环境的压力将越来越大,水能开发的潜力也将越来越少。因此,作为可大规模发展的替代能源,核能肯定将会有一个更大的发展规模,它在我国能源发展中的重要地位是毋庸置疑的,同时也对中国核能工业的全面、协调、可持续发展提出了更高的要求。 2 中国能源发展的挑战 2.1 发电有效发电的w 按2020年我国GDP翻两番的经济发展目标估计,我国能源发展估计只能翻一番,总需求将从目前的1.4×109t标煤增长到2020年的3×109t标煤,我国发电装机容量需要从现在的400 GWe提高到2020年的960 GWe左右,需要新增加560 GWe。 2.2 能源和能源的多样性 中国的煤可采储量为1.15×1011t,约占世界可采储量的12%,但中国有13亿人口,人均储量只相当世界人均储量的一半,美国的1/10,独联体的1/7。石油和天然气人均储量更少(分别为约1/10和1/25)。另外,中国能源和资源的地理分布极不平衡,如煤炭储量近80%分布在北方,水利资源70%以上分布在西南,而江南8省市加上山东、河北等省的能源资源只占全国的13%,而人口却占全国的63%,能源消耗占65%。全国铁路运量的1/2和水运的1/3都用于运煤,但仍然不能满足对能源的需求。 2.3 积极发展非水可再生能源 我国目前的电力供应中煤电占74%,水电占24%,核电仅占1.6%。通过大力发展水电、加快发展核电、积极发展非水可再生能源(如风能、太阳能、生物质能)等举措,可以逐步降低化石燃料的份额,逐步改善能源结构。为应对上述挑战,我国必须采取积极措施,开拓能源供应的新增长点,逐步改变目前不合理的能源结构。 3 绩效能力的战略意义以及可持续发展的挑战 3.1 大力推进新能源的开发和应用 能源安全事关国家安全、经济发展和社会稳定,与人民群众的生产生活密切相关。首先,为了应对能源翻一番支持GDP翻两番的挑战,必须大力提倡节能。要优先支持节能技术的创新开发,致力于提高能源利用效率,在这方面我国与先进国家相比还有很大差距,还有相当大的潜力可挖。此外,还要大力倡导全民节能意识,建设节约型社会。中国有句成语叫“开源节流”,在提倡能源“节流”的同时,根据我国人均能源资源不足的现实,大力推进新能源的开发和应用,如核能和可再生能源。 大量燃煤造成严重的环境污染,还产生严重的温室气体问题。中国已经成为世界上SO2排放的第一大国和温室气体排放的第二大国。酸雨面积较大,2005年全国开展酸雨监测的696个市县中,出现酸雨的城市357个(占53.1%)。酸雨控制区111个城市中出现酸雨的城市103个(占92.8%),酸雨频率大于80%的城市25个(占22.5%),降水PH值平均小于4.5的城市27个(占24.3%)。整体而言,污染程度还有所加重。核电不排放SO2,核电链排放温室气体的归一化排放量仅等于煤电链的1%。 目前全世界已经达成共识,核能是可以大规模替代常规能源的最现实选择,美国和欧洲的发达国家核能的复苏也已成定局。当然,考虑到我国能源结构的历史与现实状况,2020年之前我国能源供应仍将无法摆脱以煤炭为主的格局,即在新增加的560 GWe中将有一半以上仍依赖于煤电。国务院制定了大力推进核电发展的方针,提出了核电中长期发展规划,明确2020年我国核电装机容量应达到40 GWe左右(届时约占全国总装机容量的4%)。这需要在今后10年期间新开工建设30台左右的百万级核电机组,要求从现在起每年要开工建设2~3台百万千瓦级的核电机组。 3.2 开发聚变堆投放系统以解决产能发展难题为导向 核能有利于解决能源的可持续发展问题,其本身的可持续发展也面临2个挑战性问题: 1)核燃料资源的利用率还需要提高。适用于裂变能利用的铀资源在地球上的储藏量是有限的。如果单纯发展热中子堆核电站,只能利用铀资源的1%左右,依据预测的世界核能发展规模,已经探明的铀资源估计可以维持近百年的使用,解决这一可持续性问题的出路是开发快中子增殖堆电站,其铀资源利用率即使达到10%(理论估计要高得多),已经探明的铀资源可维持上千年核能发展的需求。更长远的还要开发聚变堆核电站,基本上可以解决核能的持久利用问题