第二節(jié) 能源與環(huán)境

一、環(huán)境問(wèn)題

全球環(huán)境惡化主要表現(xiàn)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(kuò)大、生物多樣化受到威脅等多方面，同時(shí)溫室氣體的過(guò)量排放導(dǎo)致全球氣候變暖，使自然災(zāi)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(chǔ)，在其開(kāi)采、輸送、加工、轉(zhuǎn)換、利用和消費(fèi)過(guò)程中，都直接或間接地改變著地球上的物質(zhì)平衡和能量平衡，必然對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生各種影響，成為環(huán)境污染的主要根源。能源對(duì)環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在溫室效應(yīng)、酸雨、破壞臭氧層、熱污染、放射性污染等。

能源對(duì)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(chǎn)、加工和利用中對(duì)環(huán)境的影響。

二、能源問(wèn)題

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

1.世界能源所面臨的問(wèn)題

世界經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)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(yīng)用。因而它是建筑在化石能源基礎(chǔ)之上的一種經(jīng)濟(jì)。然而，由于這一經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭。例如，按石油儲(chǔ)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(kāi)采量33.2億t計(jì)算，石油儲(chǔ)量在2050年左右宣告枯竭。天然氣儲(chǔ)備估計(jì)在131800～152900 Mm3。年開(kāi)采量維持在2300 Mm3，將在57～65年內(nèi)枯竭。煤的儲(chǔ)量約為5600億t。1995年煤炭開(kāi)采量為33億t，可以供應(yīng)169年。鈾的年開(kāi)采量目前為每年6萬(wàn)t，根據(jù)1993年世界能源委員會(huì)的估計(jì)可維持到21世紀(jì)30年代中期。

世界性的能源問(wèn)題主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危機(jī)。第一次能源危機(jī)是20世紀(jì)70年代世界上的一次經(jīng)濟(jì)大危機(jī)，它使此前20年靠廉價(jià)石油發(fā)家的西方發(fā)達(dá)國(guó)家受到極大的沖擊，嚴(yán)重地影響了這些國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)和人民生活。例如，1973年中東戰(zhàn)爭(zhēng)期間，由于阿拉伯國(guó)家的石油禁運(yùn)，當(dāng)年美國(guó)由于缺少1.16億t標(biāo)準(zhǔn)煤的能源，致使經(jīng)濟(jì)損失達(dá)930億美元;日本由于缺少0.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤的能源，使生產(chǎn)損失達(dá)485億美元，致使1974年日本國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值不但沒(méi)有增長(zhǎng)，而且下降了，此前日本的生產(chǎn)總值每年遞增10%。由此可見(jiàn)，20世紀(jì)70年代的能源危機(jī)，實(shí)質(zhì)上是石油危機(jī)。

石油燃燒效率高、污染低，便于攜帶、使用，儲(chǔ)存，又是多種化工產(chǎn)品的重要原料，特別在交通運(yùn)輸方面又是不可替代的燃料。20世紀(jì)50年代以來(lái)長(zhǎng)期的低油價(jià)更使石油主宰了以后的能源市場(chǎng)。由于政治和經(jīng)濟(jì)等多方面原因，70年代中期，石油經(jīng)兩次提價(jià)，廉價(jià)石油已成為珍貴石油。由于石油是一種非再生能源，儲(chǔ)量有限。一方面石油生產(chǎn)國(guó)為保持長(zhǎng)期油價(jià)優(yōu)勢(shì)，采取限量生產(chǎn)的政策;另一方面發(fā)達(dá)的用油國(guó)，由于受到石油危機(jī)的沖擊和價(jià)格的壓力，多方面采取了節(jié)油政策并研究石油代用技術(shù)。與此同時(shí)天然氣工業(yè)也迅速崛起。盡管在近期內(nèi)世界上大多數(shù)國(guó)家還能依靠石油輸出國(guó)供應(yīng)石油，并更多地使用天然氣，但需求的增加反過(guò)來(lái)又會(huì)刺激油價(jià)上漲;因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，無(wú)論如何依靠大量采用廉價(jià)石油作為主要能源，來(lái)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)的情況將不會(huì)出現(xiàn)，而且繼續(xù)依靠石油來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的能源需求的日子也不會(huì)持續(xù)太長(zhǎng)。這正是世界能源所面臨的主要問(wèn)題之一。

世界能源面臨的另一問(wèn)題是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)也越來(lái)越嚴(yán)格。由于能源是環(huán)境的主要污染源，因此為了保護(hù)環(huán)境，世界各國(guó)不得不在能源開(kāi)發(fā)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)換、利用的各個(gè)環(huán)節(jié)上投入更多的資金和科技力量，從而使能源消費(fèi)的費(fèi)用迅速增加。

隨著化石燃料資源的消耗，易于探明和開(kāi)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(kāi)采也越來(lái)越難，投入資金多，建設(shè)周期長(zhǎng)、科技含量高，既是今后能源開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，也是世界性的能源問(wèn)題。

2.我國(guó)能源面臨的問(wèn)題

我國(guó)的能源問(wèn)題主要反映在以下幾方面：

(1)人均能源資源相對(duì)不足，資源質(zhì)量較差，探明程度低。我國(guó)常規(guī)能源資源的總儲(chǔ)量就其絕對(duì)量而言，是較為豐富的，然而，由于我國(guó)人口眾多，就可采儲(chǔ)量而言，人均能源資源占有量?jī)H相當(dāng)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(chǔ)量?jī)H為世界人均平均值的1/2，石油僅為1/10左右。有關(guān)專家估計(jì)，若按目前的開(kāi)采水平，我國(guó)石油資源和東部的煤炭資源將在2030年耗盡，水力資源的開(kāi)發(fā)也將達(dá)到極限。按各種燃料的熱值計(jì)算，在目前的探明儲(chǔ)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(guó)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于這一比值。目前，在世界能源產(chǎn)量中，高質(zhì)量的液、氣體能源所占比例為60.8%，而我國(guó)僅為19.1%。

(2)能源生產(chǎn)消費(fèi)以煤為主。例如1998年，原煤在一次能源生產(chǎn)中所占比重為74.2%，在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，所占比重為75.6%，從而給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)極大的壓力。

(3)能源工業(yè)技術(shù)水平低下，勞動(dòng)生產(chǎn)率較低。以煤炭和電力工業(yè)為例，1998年我國(guó)煤炭工業(yè)職工總數(shù)約占世界煤炭職工人數(shù)的52%，而煤炭產(chǎn)量?jī)H占世界總產(chǎn)量的21.5%，人均年產(chǎn)煤量?jī)H為200t，而世界其他采煤國(guó)總計(jì)的人均年產(chǎn)煤量為1017t。全國(guó)4600套火力發(fā)電機(jī)組中，5萬(wàn)kW以下的機(jī)組3370臺(tái)占到73%，其裝機(jī)總?cè)萘績(jī)H為4350萬(wàn)kW，僅占總?cè)萘康?6%。

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

(5)能源供需形勢(shì)依然緊張。我國(guó)的能源生產(chǎn)經(jīng)過(guò)50年的努力，取得了十分顯著的成績(jī)，能源緊張的矛盾明顯緩解。然而與經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)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(jià)格大幅上漲、煤炭供應(yīng)不足，三大能源供應(yīng)同時(shí)出現(xiàn)緊張局面就是證明。

(6)能耗水平高，能源利用率低下。據(jù)有關(guān)部門(mén)調(diào)查測(cè)算，我國(guó)能源系統(tǒng)的總效率不及發(fā)達(dá)國(guó)家的一半。工業(yè)產(chǎn)品單耗比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家高出30%～90%。例如火力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，我國(guó)是國(guó)外先進(jìn)水平的1.25倍，噸水泥煤耗是國(guó)外的1.64倍。目前我國(guó)第一產(chǎn)業(yè)能耗水平為0.90t標(biāo)準(zhǔn)煤，第二產(chǎn)業(yè)為6.58t標(biāo)準(zhǔn)煤，第三產(chǎn)業(yè)為0.9lt標(biāo)準(zhǔn)煤。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不合理、能源品質(zhì)低下、管理落后等是造成能耗水平較高的重要原因。

(7)農(nóng)村能源問(wèn)題日趨突出，影響越來(lái)越大，其主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：①農(nóng)村生活用能?chē)?yán)重短缺。過(guò)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(jī)質(zhì)減少。據(jù)估計(jì)，目前全國(guó)農(nóng)村生活用能短缺至少20%。②隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能耗量急劇增長(zhǎng)。③鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)能耗直線上升，能源利用率嚴(yán)重低下。

(8)能源環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重，制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。以城市為中心的環(huán)境污染進(jìn)一步加劇，并開(kāi)始向農(nóng)村蔓延，生態(tài)破壞的范圍仍在繼續(xù)擴(kuò)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(chǎn)生的二氧化碳均來(lái)自煤炭。

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

(10)從能源安全角度考慮，面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。能源安全是指保障能源可靠和合理的供應(yīng)，特別是石油和天然氣的供應(yīng)。從1993年開(kāi)始，我國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)。此后幾年內(nèi)，我國(guó)的石油進(jìn)口量每年遞增1000萬(wàn)t左右，而且逐年加大，2003年遞增量達(dá)到2000萬(wàn)t。近幾年，原油進(jìn)口增幅更為明顯。2004年，我國(guó)原油進(jìn)口達(dá)1.227億t，同比增長(zhǎng)34.8%，首次突破1億t大關(guān)。2006年，我國(guó)原油進(jìn)口量達(dá)1.452億t，同比增長(zhǎng)14.2%;2007年，我國(guó)原油產(chǎn)量?jī)H增長(zhǎng)了1.6%，達(dá)到1.8665億t。在國(guó)際風(fēng)云變幻的世界上，保障石油的可靠供應(yīng)對(duì)國(guó)家安全至關(guān)重要，這是我國(guó)能源領(lǐng)域面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

(11)能源建設(shè)周期長(zhǎng)，投資超預(yù)算。能源建設(shè)是一種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，難度大，投資多。一個(gè)大型煤礦、一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的油田、一個(gè)大型水電站、一座核電站從勘探到投產(chǎn)，一般都要8～10年，這種建設(shè)周期拖長(zhǎng)、投資超預(yù)算的情況，延緩了能源工業(yè)的發(fā)展。

(12)能源價(jià)格未能反映其經(jīng)濟(jì)成本和能源資源的稀缺性。盡管我國(guó)能源較為緊張，資源相對(duì)貧乏，但能源價(jià)格卻更類似于資源豐富的美國(guó)。例如，煤炭?jī)r(jià)格偏低，而且目前的市場(chǎng)價(jià)格還不能完全反映煤炭中硫分和灰分的含量;小煤礦因?yàn)椴皇馨踩ㄒ?guī)和職工福利的制約，可以低價(jià)出售質(zhì)量差的煤炭，影響了優(yōu)質(zhì)煤炭的價(jià)格。天然氣的生產(chǎn)和銷售目前還受到嚴(yán)格控制，化肥工業(yè)不僅有供氣的優(yōu)先權(quán)，還享受價(jià)格補(bǔ)貼。我國(guó)國(guó)內(nèi)原油的價(jià)格也低于國(guó)際市場(chǎng)。此外，在一些能源使用部門(mén)中，能源占生產(chǎn)成本的比例很小，不利于節(jié)能和提高能源利用率。