杨园静,李 雷,杨贵良,朱椏麟,纳克俭
(1.文山学院 教务处,云南 文山 663000;2.楚雄师范学院 物理系,云南 楚雄 675000 )
以石化能源使用为基础的工业革命推动了人类社会生产力的发展,也极大地推动了经济发展.中国国民生产总值(GDP)持续几年近两位数的增长受到世人瞩目,同时受到关注的还有中国能源消耗的迅速增长(表1)[1-5].据统计, 2010年中国成为世界能源第一消耗大国,能源消耗总量为2432.2百万t油当量,同比增长11.2%,占世界总能源消耗的 20.3%[6].
表1 近几年来中国GDP和万元GDP能耗统计表
单位GDP能耗描述了能源产出效率,它与能源消费总量、GDP生产总值的关系为:
目前,中国的单位GDP能耗相比欧美等国家还很高,但由表1可见,中国的能源消耗一方面总能耗因GDP的增长而增长,另一方面万元GDP能耗在减少,能源产出效率在不断提高.
中国能源消耗受到关注主要有三个原因,首先,世界石化能源储量在不断减少,而中国能源消耗总量在快速增长;其次,超级大国试图采取能源霸权统治政策来维护自身的国际统治地位;再次,石化能源的使用对全球生存环境的危害越来越被重视.
据统计,在2010年国内一次性能源消耗结构中,煤炭占70%,原油占18%,天然气占4%,非石化能源(水电、核能和可再生能源)消费比重上升到8.1%[6],见图1.值得注意的是中国煤炭比重远远高于其他国家,占世界煤炭消费总量的48.2%.
图1 2010年中国各种能源消耗比例结构和消耗总量图
1.2.1 煤炭
中国煤炭主要用于产生二次能源(电能和热能),资源存量面临短缺的压力.2010年底,中国探明煤炭存量1145亿t,占世界总量13.3%,按储采比计算可开采35年,[6]远低于世界的118年.
中国煤炭主要存在以下问题:首先,高品质资源比例不高,按煤种分类,炼焦煤类占27.65%,非炼焦煤类占72.35%[7].其次,资源分布不均,煤炭运输存在巨大压力.煤炭资源主要集中在北方,按行政区计算,山西、内蒙、陕西、新疆、贵州和宁夏6省区储量约占全国的81.6%.资源分布不均导致煤炭运输成为中国货运中最沉重的任务.2009年初的极端大雪气候,引起煤炭运输困难,造成全国电煤全线告急.再次,埋藏深度较深,开采困难.中国适于露天开采的煤炭储量少,仅占总储量的7%左右,其中70%是褐煤,主要分布在内蒙、新疆和云南.[7]这些问题严重制约了煤炭资源的开采和使用.目前,中国虽然成为煤炭净进口国家,但主要进口的是炼焦煤.
1.2.2 原油和天然气
原油和天然气以其优良的特性被广泛使用,几年来消耗增长较快.它们主要作为直接能源、产生二次能源和化工材料来使用.
中国陆地原有油气田已过开采高峰期,存量和产量不断萎缩.据2011年资料显示,中国原油可采储量只有14.8亿t,可采年限仅有9.9年;天然气总资源量为793万亿m3,探明剩余储量可开采29年[6].中国属于原油和天然气贫乏的国家,且随着年产量的增加,可开采年限在迅速减短.虽然近来在中国东海和南海有较大发现[8-9],但是,由于开采技术的落后和领土分争等问题,未能得到很好的开发使用.目前,国内生产的原油和天然气根本不能满足经济发展的需求,消耗的增长部分主要是靠进口.据海关统计, 2010年中国原油进口达到2.4亿t,原油的进口依存度已超过54%[10],国内天然气生产量达到1000亿m3,消费量是1200亿m3.
随着原油依存度的提高,国家能源的不安全等级也在增加.中东不断战乱、利比亚国内战争爆发,使中国在这些地区的原油开发遭受严重损失,原油进口也受到阻碍.目前,中国原油进口重心已经被迫转移到了不是原油存量最为丰富而且政局动荡不稳的非洲各国,中国原油进口缺乏安全保障.
中国进口的原油与天然气,在运输上存在较大的风险.中国进口原油的80%以上要通过马六甲海峡[11],再经中国南海进入,这一海运线路的复杂性与不安全性,导致了国家能源危机.当前,我国工业原油消费量占总消费量的41%[12],此进口航线一旦中断,将危及到近16%与原油相关的工业和5%的天然气用户的正常工作和生活.
1.2.3 水能与核能
中国储能丰富的水能和正在快速建设的核能,主要用来生产电能.不属于石化能源,但在实际中,水电和核电发挥了不可忽视的作用.
作为二次能源的电能,主要来源于火电、水电和核电等,是消耗总能源的一部分.就提供电能数量看,截至2009年底,通过燃烧煤炭和天然气等石化能源转换得到的火电是我国主要的电力资源,占总发电量的80%以上;水电占16%[13],核电占1.95%.水电和核电仅占总电能的18%,占总能耗的8%不到[14].可见当前经济发展所需的能源主要还是由传统石化能源提供,水电和核能无法弥补、抵抗石化能源危机引起的冲击和危害.
水能与核能的开发应用同样受到客观自然资源和安全方面问题的限制.
1.2.4 市场
中国能源消耗巨大,特别原油的依存度较高,加上战略能源储备不足,难以抗拒市场风云变化的冲击.2009年,国家战略原油储备建设进展顺利,其储量相当于全国13~14天的原油消耗量(按2008年国内原油消费计算),远远低于美国和日本等国家[15].随着中国原油的进口依存度提高,一旦市场价格被恶意操控,将对中国能源构成严重威胁.2009年初原油国际价格的上涨,就引发国内煤炭紧张、价格上涨、开采事故不断上升等系列危机,影响了国家正常稳定发展.
理论和实践研究表明,大量使用石化能源加剧了对环境的污染和危害.这种危害表现为大量温室气体排放引起全球温度升高加剧(见图2)、南极臭氧空洞扩大、酸雨和暴雪等极端气候出现以及各种疾病的复活等.
图2 人类活动与全球气候变暖相关图
伴随中国经济的快速增长和较高的单位GDP能耗,特别是高比例的煤炭使用,不可避免地促进了世界环境的危害,为此国家面临着环境保护方面的巨大压力.
随着对全球环境认识的加深,以欧洲各国为先驱的组织和国家,积极推进世界环保并致力于促进可持续发展和人与自然的和谐发展,经过多年努力,联合国通过了《世界自然资源保护大纲》(1980年)、《内罗毕行动纲领》(1981年)、《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》(1992年)等环保纲领和共同遵守的协议,这些协议对协议国家提出了减少温室气体排放的要求.世界每年举办一次国际会议来讨论环境保护与发展,2009年的哥本哈根会议就是对环境治理讨论的国际性大会,宗旨是对发达国家和发展中国家减排进行监督和协调.世界绝大多数国家加入了该框架协议国家,签订了遵守以减少对地球环境的危害的协议,中国也是框架协议国家之一.
2010年全世界排放的二氧化碳,比2009年增加了5.64亿吨,同比增加了6%,其中,烧煤是二氧化碳的最大来源,来自于煤炭的二氧化碳排放增长了近8%.这些污染来自于所有国家,但用煤大国美国、中国与印度煤炭消耗分别占世界煤炭消耗的14.8%、48.2%与7.8%[6],是世界最大的温室气体制造者[16].
根据框架协议规定,不参加协议或减排不达标的国家,将面临外来的压力,这种来自外部的压力以经济贸易、优惠贷款和技术扶持等方式进行制约来体现.这种制约一旦实施,将给中国的经济发展带来沉重的打击.
另外作为发展中的大国,中国经济快速发展,逐步走向富强,但同时,国家也承担着与大量石化能源使用相伴而来的自然环境危害.资料报道,全球20个污染最严重的城市,中国就占了16个,山西临汾等煤炭生产地曾经被判定为最不适合人类居住的城市.国家采取了一系列的措施加以限制,但仍然能感受到直接与石化能源使用紧密相关的环境恶化造成的影响和危害,比如空气质量下降、海河污染、煤炭事故多发等.
国家环保总局的数据表明,“十一五”期间,我国污染治理投资总需求为1.3万亿元,平均每年2600亿元,占当年GDP的1%.[17]有的专家评定的环境治理所需费用比例更高,为每年GDP的5%~20%[18].国家如果还不注意解决环境问题,将来治理更加困难,甚至不可治理.
2.1.1 加强能源建设
面对中国能源的危机和巨大压力,国家为了保障经济和社会发展,加强了能源国际建设和国家能源安全保障建设,采取了参与国外原油开发和中国原油国际运输线的建设等等一系列措施,确保国家能源的需求和能源安全保障建设.
2.1.2 节能减排,加强新能源及低碳等新经济的建设
国家制定了相关的行业政策、法规和指导性意见,引导降低能源消耗、减少排放,促进新能源、新经济发展,主动谋求经济增长.
1)制定了《中华人民共和国节约能源法》(2007年)等一系列节约能源的政策,强调对能源的节约和合理化应用.
2)制定了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》(1994年)、《中国应对气候变化国家方案》(2007年)等节能减排、治理污染的相关政策和计划,其中有的还明确了具体措施.“十一五”的目标包括单位GDP的能耗下降20%,最后下降19.1%,二氧化硫和化学需氧量绝对量下降10%,结果二氧化硫下降14.29%,化学需氧量减少12.45%.
3)制定了一系列鼓励和刺激新能源发展的计划.包括《中国新能源与可再生能源1999白皮书》、《中国21世纪初可持续发展行动纲要》(2003年)、《中华人民共和国可再生能源法》(2006年)、《可再生能源中长期发展规划》(2007年)等发展新能源的激励办法和措施.
4)积极响应低碳经济发展,明确主张发展低碳经济.2010年两会期间,“低碳经济”成为热点问题[19].在‘十二五’规划中明确提出目标:到2015年单位GDP能耗5年累计下降16.0%,二氧化硫的排放降低到8%,氮氧化物降低10%,二氧化碳降低17%,并提出了更加详细的发展规划和具体措施,探索新经济发展模式.
这些战略政策和具体措施的实施,降低了国家能源危机的级别,同时也将赢得了世界对中国经济发展的支持.但是危机和压力依然存在,并随时间延续、世界能源危机加剧和环境恶化增强,将越来越加大[20-21],甚至还将影响到国家的安全[22].
只有能源问题得到解决,才能为经济持续发展做好保障.为了增强能源危机的应对能力,降低使用石化能源造成污染所带来的国内、国际压力,保证国家经济建设能够继续顺利进行和发展,应该继续加强国家的能源对策研究,制定合理的战略规划,同时,加强引导、监督政策和措施的执行与落实,特别应该做好以下几个方面的工作.
2.2.1 对传统能源资源的全面调查、合理开发和综合布局
完善国内传统能源资源的全面勘测,进行合理开发和综合利用布局.一是加大投入和提高技术,加快对国家领土内的能源资源,特别是近海能源资源的勘测,完成东海和南海资源探明;二是要综合考虑资源和国家对地区的发展规划,科学制定出合理的能源战略开发利用布局;三是重视国家战略能源储藏建设;四是完善国内原油运输、西气东送、西电东送和北煤南送等国内能源运输布局和建设.做好遇到自然和战争灾害时国家能源的保障研究与对策.
加强现有的东北、西北和西南以及海上4条油气运输通道的安全和实际运送保障研究,积极参与国际能源项目建设和新的国际能源运输线的建设.完成国际能源布局并与国内能源战略布局相互结合.
重视核电站、能源战略储备和重大能源生产项目建设以及对国家安全的影响,合理安排能源生产和能源使用分布,同时,应该考虑能源使用的安全危害.
总之,中国石化能源发展,有待于进一步完善国际和国内能源综合布局、国内能源资源的开发和利用,全盘优化建设.只有能源问题的解决,才能为经济持续发展做好保障.
2.2.2 制定各地合理经济发展速度,健全节约能源激励机制和监督机制
经济建设的发展是直接带动能源消耗增长的主要动力,应该把能源建设基础和排放要求作为经济发展的一个指标因素加以综合考虑.重视单位GDP能耗指标建设,对能源使用合理布局,突出能源的有效使用,制定各地经济发展速度时,注重能源消耗和污染排放指标.
节能既是提高能源使用效率的直接途径,也是减排的直接措施.节约能源就是对国家和人类发展负责,必须加强科技研究和监管力度.节能激励和监督机制是否到位,关系到此项工作是否能够完成,应加强宣传力度,并认真贯彻落实和加以实施.
2.2.3 加强对新能源的研究和应用推广
目前,石化能源仍然不可替代,但是从能源的储量和最终结果来看,太阳能等新能源是不可忽略的.国家应该继续加强太阳能的利用、生物质能基地的建设和其他新能源的研究,包括对资源的勘查、开发和应用技术的研究.努力开辟多元能源应用技术研究局面,为今后的发展提供过渡和替代能源.
加强对太阳能等新能源的应用激励政策研究,通过太阳能发电补贴政策、解决新能源发电上网补助政策和排污税收等措施,努力为新能源的实际应用创造条件,有效推动新能源应用进程.
2.2.4 加强新经济发展模式研究
低碳或绿色经济是从能源使用的根本出发,推动经济发展的社会发展模式.国家应该借助能源危机中蕴藏的机遇,加快绿色、低碳经济等新经济发展模式的研究、建设和发展,努力创新经济和社会发展模式.一方面,它可以使中国摆脱现在能源对经济和国家发展的制约,另一方面,可以使中国积极主动地适应这场人类、社会和国家未来的可持续发展变革,完成经济和社会发展转型.
能源问题不仅仅是能源使用的问题,它还包含着对能源使用的研究、对环保意识的增强等等不容忽视的问题.目前能源问题已经成为了世界研究关注的焦点,甚至从一种简单、环保的政治主张和运动,发展到了生态社会主义理念和运动.
中国能源面临巨大危机和压力,它关系到中国能源的安全和社会发展.需要正确评估和客观面对,制定出好的对策.既要保障中国现有经济和社会的发展,也要考虑来自国际与国内对环境保护的要求,建立适应未来社会持续发展要求的前瞻性能源对策.为此,国家应加强对能源建设的合理规划,制定合理的与能源发展相适应的地区经济发展速度,加强对新能源的研究和投入,促进新能源和过渡能源的研究与应用,着眼于未来新型社会发展模式的探索与研究.
[1] 中华人民共和国国家统计局.中华人民共和国2009年国民经济和社会发展统计公报[Z]. 2010.
[2] 中华人民共和国国家统计局.中华人民共和国2005年国民经济和社会发展统计公报[Z]. 2006.
[3] 中华人民共和国国家统计局.中华人民共和国2006年国民经济和社会发展统计公报[Z]. 2007.
[4] 中华人民共和国国家统计局.中华人民共和国2007年国民经济和社会发展统计公报[Z]. 2008.
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[19] 杨江明.两会提案话“低碳”有效政策最热盼[N]. 中国贸易报,2010-03-11.
[20] 气 候 变 暖 可 能 引 发 冲 突 与 战 争[EB/OL].(2007-11-27) http://guancha.gmw.cn/content/2007-11/27/content_702985.htm.
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[22] 江泽民撰文阐述能源发展战略——能源事关国家安全[EB/OL]. (2008-04-03) http://www.sznews.com/news/content/2008-04/03/content_1952611.htm.