關于我國能源可持續利用的評價指標體系研究〔作者:___________單位:___________:___________〕

摘要：我國能源十分緊缺。作為經濟和社會開展動力，能源是否有效利用關系到整個社會和經濟的可持續開展問題。一個國家能源能否實現可持續利用，需要進行衡量，需要建立一套有針對性的評價指標體系，對每一個指標進行分析和計算，并在此根底上進行指標體系的總體評估。本文利用系統理論，建立了能源可持續利用的系統結構模型，構建了能源可持續利用的指標體系。

關鍵詞：能源，可持續開展，指標體系

0、引言

隨著世界經濟的持續開展和人口的不斷增長，能源消費總量也會不斷增長。據預測，2021年世界人口將達75億，能源消費總量將到達137.49億toe。但由于礦產能源存量非常有限+如果人們對礦產能源不能合理利用，出現能源消費的浪費和流失，加上可再生能源的開發技術還不成熟，就會導致能源的供需矛盾更加鋒利。能源儲存量和供給量的有限性與人們對能源消耗量和需求量的無限性表現為當今世界范圍內能源短缺與危機。

據中國國家統計局統計，我國2004年和2005年凈進口石油量分別為1.5億多t和1.4億多t，見表1。可以計算出2004年和2005年的石油進口依存度都高達40%以上。預測到2021年，我國石油進口依存度將超過50%，而原煤的供需缺口也將到達2.6億t。可見，能源供給已經成為制約我國經濟增長中最為關鍵的要素。表1是根據我國歷年統計年鑒得到的我國近10年石油進、出口量，其中進口量包括我國飛機、輪船在國外加油量，出口量包括外國飛機、輪船在我國加油量。2005年2月28日，第十屆全國人大常委會第14次會議通過了?中華人民共和國可再生能源法?，目的是促進可再生能源的開發利用、增加能源供給、改善能源結構、保障能源平安、保護環境、實現我國經濟社會的可持續開展。為了應對日益嚴峻的能源形勢，保障能源開展和經濟平安，實現構建資源節約型和環境友好型社會的戰略目標，2005年5月，國務院專門成立了作為國家能源工作高層次議事協調機構的國家能源領導小組。可見，國家已把節約能源資源提升到事關現代化建設進程和國家平安、事關人民群眾福利和根本利益、事關中華民族生存和長遠開展的高度。

然而，如何監測我國能源的可持續利用是一個問題。需要從系統學的角度建立一套能源使用的評估指標體系，根據每個指標的分析、計算，獲得整個能源系統的評估結果，以此制定能源開展戰略。同時，根據國內外的指標比照，可以發現一些指標的缺乏，尋找解決的對策。可見，建立能源利用的評估指標體系是非常必要的。

1、能源可持續利用的系統結構模型

能源的可持續利用是一個系統工程，這需要利用系統理論進行研究。首先，構造能源的可持續利用系統結構模型，如圖1所示。其中，包括對能源進行分類，然后在分類的根底上，構建能源可持續利用的評價指標體系，最后，運用綜合評價方法對能源的可持續利用情況進行綜合評價，并利用評價結果提出能源可持續利用的建議。本文只研究能源的分類、構建能源可持續利用的評價指標體系，對于能源可持續利用評價和建議在以后進行研究。

2、能源分類

能源可以按不同的標準進行分類，總體來說，主要有如下6種分類形式。

(1)按能源的產生周期分類

(2)按能源是否經過轉換分類

(3)按能源是否經常使用分類

(4)按能源是否在市場流通分類

(5)按能源可利用規模情況分類

6)按能源利用技術成熟情況分類

3、能源可持續利用的評價指標體系

為了正確選擇和使用能源，必須建立一套指標體系對各種能源進行正確評價。能源評價指標可以有以下幾種類型。

3.1能源儲量分布

儲量是指有經濟價值的可開采的資源量或技術上可利用的資源量。作為能源的一個必要條件是儲量要足夠豐富，只有儲量豐富且探明程度高的能源

才有可能被廣泛的應用。

(1)能量密度

能量密度是指在一定的質量、空間或面積內，從某種能源中所能得到的能量。如果能量密度很小，就很難用作主要能源。如太陽能的能量密度很小；水能的密度和落差有關。我國水能資源比擬豐富，在水電開發上具有很大的優勢。許多河流的總落差都在1000m以上，主要大河流的總落差，有的達2000m～3000m，甚至有的達4000m～5000m，如長江、黃河、雅魯藏布江、瀾滄江；怒江等，天然落差高達5000m左右，形成了一系列世界上落差很大的河流，這是其他國家所沒有的。核燃料的能量密度最大，到達煤炭的幾百萬倍。

(2)能源分布

能源的地理分布與能源的利用關系密切，如果能源的地理分布不合理，那么開發、運輸、根本建設等費用都會大幅度增加。

①煤炭資源分布

從煤炭資源的分布區域看，山西、陜北—內蒙古西部地區、新疆北部以及川、黔、滇交界地區等4個地區的煤炭資源分別占全國煤炭資源總量的9.6%、38%、31.4%和5.3%，共計約占84.3%；而沿海工農業興旺的13個省(自治區)總共僅占總資源的3.4%；其余省(自治區)市約占11.6%。華北地區占全國保有儲量的49.25%，西北地區占全國的30.39%，西南地區占8.64%，華東地區占5.7%，中南地區占3.06%，東北地區占2.97%。華東地區的煤炭資源儲量的87%集中在安徽、山東；中南地區煤炭資源儲量的72%集中在河南；西南煤炭資源儲量的67%集中在貴州；東北地區52%的煤炭資源儲量集中在黑龍江。

②風能資源分布

我國陸地風能資源儲量達32.26億kW，實際可供開發的有2.53億kW；近海可開發的風能資源儲量為7.5億kW。西北、華北和東北的草原或戈壁地區可以找到許多風功率密度大、面積廣闊的風電場址；東部和東南沿海及島嶼風能資源也比擬豐富，東部沿海的風能資源豐富而且穩定；離海岸較遠的深海海域風能資源更加豐富，隨著將來深海風電技術的開展也有可能在遠期開發。

至2005年底，我國的并網風電裝機容量已經到達126萬kW，當年實現裝機約50萬kW，并網風電場達59個，風電機組1854臺；2006年風電裝機超過100萬kW。目前我國風電裝機已位居世界第8位，亞洲第2位。

根據國家發改委規劃，我國風電開展在2021年實現裝機500萬kW，2021年實現裝機3000萬kW。按照這一目標，我國未來15年風電市場規模將擴大近24倍，年平均增長率達25%。

③水能資源分布

我國可開發的水能資源分布很不均勻，大局部集中在西南地區，其次在中南地區，經濟興旺的東部沿海地區的水能資源較少。

④燃氣資源分布

我國是世界上第二大擁有煤層氣資源的國家，目前已探明儲量31萬億m3，約占世界總量240萬億m3的1/8，與天然氣資源量大體相當；天然氣探明儲量集中在10個大型盆地，依次為：渤海灣、四川、松遼、準噶爾、鶯歌海—瓊東南、柴達木、吐魯番—哈密、塔里木、渤海、鄂爾多斯。

(3)能源的可采時間

從我國目前能源使用情況來看，煤炭的剩余可采儲量約為1100億t，石油的剩余可采儲量約為24億t，天然氣的剩余可采儲量約為2萬億m3；從人均擁有量來看，煤炭、石油和天然氣分別為世界人均水平的70%、10%和5%；按目前剩余可采儲量和能源消費量來看，煤炭還可以開采60a，石油還可以開采13a，天然氣還可以開采40a。

3.2能源供給本錢

在對能源進行評價時，開采費用、利用能源的設備費用、運輸費用需要進行綜合的經濟評估。

(1)能源開采本錢

太陽能、風能不需要任何開采本錢即可得到，但各種化石燃料需要勘探、開采等各種復雜的過程，需大量開采本錢。

(2)能源使用本錢

利用能源的設備費用正好與能源的開采費用相反：利用太陽能、風能、海洋能的設備費用遠高于利用化石燃料的設備費用。

(3)能源運輸本錢

運輸費用與損耗是能源利用中需要考慮的一個問題：太陽能、風能和地熱能很難輸送出去；煤、油等化石燃料容易從產地輸送至用戶；核電站燃料的運輸費用極少；燃煤電站的輸煤費用很高。

3.3能源開發技術

(1)儲能技術

多數情況下，用戶對能源的使用是不均衡的，如白天用電多，深夜用電少，冬天需要取暖，夏天需要制冷。因此能量利用中儲能是很重要的因素，能源不用時儲存起來，需要時又能立即供給。在儲能方面，化石燃料容易做到；太陽能、風能、海洋能那么較難做到；采用蓄冷設備、蓄熱設備電能可以少量儲存。

(2)能源轉換技術

能源轉換后只有保證供能的連續性才可以有效地使用，這需要轉換設備和技術來完成。目前，煤炭、水能、風能、核能都有成熟的設備及技術進行電能轉換。

(3)新能源開發技術

①甲烷水合物

是由水分子和甲烷氣體分子組成的一種冰狀晶體，在低溫高壓條件下點火便可燃燒，也稱“可燃冰〞。甲烷水合物主要蘊藏在水深300m以下的深海海底地層。全世界甲烷水合物的儲量可能超過已探明的石油、天然氣和煤炭蘊藏量的總和。這方面的技術開發并不十分困難。

②氫燃料

氫燃料作為一種優質、清潔的能源可用水來制取，燃燒后的產物也是水，其將和電能一起并列成為二次能源的兩大支柱。目前，利用太陽能和風能等制造氫燃料技術已獲得較大進展，氫燃料的利用技術正在走向實用階段。我國需要制定氫能開發方案，把氫燃料電池和氫燃料汽車作為開發重點。

3.4能源可利用性

(1)能源可再生性

石油、天然氣和煤炭等化石燃料一直作為能源消費主體，隨著這些不可再生能源的逐漸減少，以可再生能源為主體的太陽能、生物質能、風能、水能等將會獲得快速的開展。到2050年，太陽能和生物質能等可再生新能源將占世界能源構成的30%左右，到2100年，可再生新能源將占世界一次能源構成的50%左右。我國需要密切關注這方面的開發技術。

(2)能源品位

能源品位有上下之分，如水的勢能可以直接轉變為機械能和電能，其品位比先由化學能轉變為熱能、再由熱能轉換為機械能的煤炭要高，同時，水電機組的啟動速度遠遠高于燃煤機組的啟動速度；燃氣的品位要比煤炭的品位高，燃氣機組的啟動速度高于燃煤機組的啟動速度。在使用能源時，我國需要防止高品位能源被降級使用所產生的浪費現象。

3.5能源環境約束

使用能源應盡可能采取各種措施來防止對環境污染。以前我國在這方面的工作開展得不十分理想，目前引起了政府和社會的高度重視。如“十一五〞期間，我國在使用能源對環境影響的控制目標上，提出了很高的要求：S02排放總量在“十五〞末的根底上減少10%左右，即年排放量控制在1200萬—1300萬t，平均排放績效指標比“十五〞末下降20%以上，即相當于5.0g/(kW.h)左右；煙塵排放量做到根本持平，年排放量控制在300萬t左右，平均排放績效指標比“十五〞末下降25%以上，即相當于1.2g/(kW.h)左右；到2021年火電平均供電耗煤下降到360g/(kW.h)時，線損率下降到7%，單位kW水耗指標下降10%，粉煤灰綜合利用率到達70%。當然，這方面還有許多工作需要深入開展。

3.6能源節約機制

我國在工業節能方面需要制定一系列標準，包括建筑、交通、化工等。電力作為煤炭的第一消費大戶，電力節能更為重要。如我國“十一五〞期間需要淘汰高耗能機組，包括：大電網覆蓋范圍內，服役期滿的單機容量在10萬kW以下的常規燃煤凝汽火電機組；單機容量5萬kW及以下的常規小火電機組；以發電為主的燃油鍋爐及發電機組(5萬kW及以下)。預計“十一五〞期間，關停凝汽式火電小機組1500萬kW，發電標準煤耗方案從2005年的350g/(kW·h)下降到2021年的340g/(kW.h)；發電廠用電率從5.95%下降到5.5%，到2021年平均單機容量到達6萬kW，火電平均單機容量提高到8萬kW，單機容量30萬kW及以上火電機組所占比重到達50%，到2021年力爭節省發電裝機約6000萬kW、節約1億tce。其他行業在這方面也需要制定節能標準。

3.7能源生產結構

目前我國的能源生產結構很不合理，主要以化石能源為主，核能、可再生能源所占比重很小，如2005年的能源生產結構為：原油12.59%、天然氣3.13%、煤炭77.13%、水電6.32%、核電0.82%。從2005年的電能生產來看，結構也是很不合理的，燃煤火力發電所占比重過高，水電、生物質能的比例過低：火電占總裝機容量比例75.6%；水電占總裝機容量比例22.7%；核電占總裝機容量1.32%。事實上，我國水電資源蘊藏量居世界第一，理論蘊藏量的總規模6.89億kW，技術可開發量4.93億kW，經濟可開發量是3.95億kW，按照2005年底我國水電裝機容量計算，只占技術可開發量的24%。可見，我國需要加快開展新能源與可再生能源。

3.8能源消費結構

我國的能源資源儲量結構、能源生產結構狀況決定了能源消費結構在一定時期只能是以煤為主體。2005年我國能源消費結構：原油21.06%、天然氣2.72%，煤炭69.62%、水電5.84%，核電0.76%；但2005年全世界能源消費結構：原油36.4%、天然氣23.5%、煤炭27.8%、水電6.3%、核能6%。可見，我國能源消費對于煤炭的依賴性過高，需要改良。

表3是根據?BP世界能源統計200磅?計算得出我國近10年能源的生產結構和消費結構。由于小數進位，構成比重之和可能不等于100。表3假設核電和水電的生產量等于消費量；由于我國電能進出口較少，新能源比重太小，表中沒有列舉。

3.9能源經濟政策

為了保證能源生產結構和能源消費結構的合理性，政府需要出臺有關經濟政策進行正確地引導，這方面的工作已經開始。如2006年1月發改委出臺的?可再生能源發電價格和費用分攤管理試行方法?規定：風電等可再生能源發電優先上網，電網企業應當為可再生能源上網提供方便，并與發電企業簽訂并網協議和全額收購上網電量，風力發電工程上網電價按照招標形成的價格確定；水力發電工程上網電價按現行方法執行；生物質發電工程上網電價實行政府定價，由國務院價格主管部門分地區制定標桿電價，電價標準由各省(自治區、直轄市)2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價加補貼電價組成，標準為0.25元/(kW.h)；太陽能、海洋能、地熱能發電工程上網電價按照合理本錢加合理利潤的原那么分工程制定。我國出臺這樣的經濟政策，有利于調動社會可再生能源的投資開發積極性。

3.10能源法律法規

(1)環保法律法規

為了保護環境，國家需要制定法律法規依法保護環境。如國務院劃定了“兩控區〞：酸雨控制區和污染控制區。要求在“兩控區〞內，到2021年，S02排放總量控制在2000年S02排放水平以內。在以下地區新建燃煤電廠要求同步安裝脫硫裝置，并需對老廠安裝脫硫裝置，以抵消新建火電脫硫后SO2排放增量：華北地區的北京、天津、山西、河北；華中的四川、重慶；華東的浙江、江蘇省南部、