-.z..tudou./programs/view/3mKJcB_LyyQ/本科生課程報告考核試卷科目：能源與可持續發展教師：唐勝利〔教授〕小組編號：第8組小組成員：陸春榮王海峰郭宇伍彬彬琳上課時間：2013年3月至2013年6月報告成績：閱卷評語：閱卷教師〔簽名〕2013年3月25日能源利用面臨的挑戰摘要：眾所周知，化石能源是不可再生能源，隨著人類對化石能源的過度開采以及使用量不斷地增加，它們必然不能再可以滿足人們能源利用的需求。所以，能源將面臨著更大的壓力，不僅傳統能源的供給能力越來越小，氣候環境的變化也愈發引起人們的關注，這都對新能源開展提出了較高的期望和要求。本文主要介紹了目前世界能源利用方面遇到的一些挑戰，主要談及三個挑戰：一、能源利用效率低；二、可利用能源緊缺；三、新能源利用存在的局限。以及一些應對策略及建議。關鍵字：能源利用挑戰建議1能源的科學定義能源,是指能夠直接或經過轉換而獲取*種能量的自然資源。“是可以從其中獲得熱、光和動力之類能量的資源〞。它作為一種自然資源，包括：包括煤、石油、天然氣、太陽能、風能、水能、地熱能、核能等。它是人類生存和社會開展的先決條件與重要物質根底。2目前能源利用的狀況我國能源消耗以煤為主〔我國煤炭消費量每年約占全世界煤炭消耗總量的％，可以稱為全球煤炭消費的第一大戶，約占我國消耗總量的67％，世界平均水平是25％〕，且能源利用率低，專家預測，在本世紀前30年，煤炭在我國一次能源構成中仍將占主體地位。隨著經濟的不斷開展，能源的使用量不斷的擴增，能源甚至成為了控制一個國家經濟開展的極其重要的因素。如圖一顯示的是2011年全球能源消耗構成。圖二顯示的是對全球能源消耗的一個預測。而有數據顯示：全球2011年總能源消耗量達175.35億噸標煤，其中以化石燃料為主，占全球能源消費量的87%。也就是說，煤、石油、天然氣仍然是各個國家的三大能源巨頭。而包括核能、可再生能源等在新能源中，在其全球的能源利用比例中占的總份額還是較低的。圖一圖2圖2圖二而再細看我國能源利用的狀況〔見下列圖三〕，其中也較明顯得看出，化石燃料也還是占有了不可動搖的大份額，其中以70%的煤用量居多。圖三眾所周知，化石能源是不可再生能源，隨著人類對化石能源的過度開采以及使用量不斷地增加，它們必然不能再可以滿足人們能源利用的需求。所以，能源將面臨著更大的壓力，不僅傳統能源的供給能力越來越小，氣候環境的變化也愈發引起人們的關注，這都對新能源開展提出了較高的期望和要求。從中國與世界目前的能源利用構造中看出：eq\o\ac(○,1)人類目前對化石能源存在很強的依賴性。eq\o\ac(○,2)化石能源是不可再生能源，隨著人類對化石能源的過度開采以及使用量不斷地增加，必然不能再可以滿足人們能源利用的需求。eq\o\ac(○,3)新能源利用比例過低，效果不突出3能源利用面臨的挑戰3.1能源利用效率低3.1.1設備技術落后目前，化石燃料，仍然是能源使用中最為重要的，如我國尤以用煤至多。但是，前能源開發利用設備和技術落后。據資料顯示：由于技術等問題，我國能源終端利用效率僅為33％，比興旺國家低約10～20個。而且單位產品的能耗平均比興旺國家高約40%。鐵路和管道運輸能力缺乏。2006年上半年，煤炭運量增長13.3%，而工業產業投資增長47.8%，運輸能力遠遠不能滿足需要。其次，由于公路運輸費用過高，造成鐵路運輸擁擠不堪，但仍無法滿足需要。3.1.2浪費嚴重雖然我國是產煤大國，但在開采、運輸、加工、轉換、使用等各個環節都有較大的損失，在這些過程中，都會造成很大的浪費。我國能源消費量巨大，浪費也非常嚴重。據統計我國煤炭資源的平均有效回采率只有30%左右，有些小煤窯的有效回采率只有10%左右。在能源開采過程中，大量的可采資源被白白浪費掉了。我國能源利用效率目前仍然很低，比OECD國家落后20年，相差10個百分點。比方工業鍋爐，我們的平均能耗效率為60%，低于興旺國家20個百分點。“我國能源利用效率目前仍然很低，比OECD國家落后20年，相差10個百分點。比方工業鍋爐，我們的平均能耗效率為60%，低于興旺國家20個百分點。3.2可利用能源緊缺3.2.1煤、電、油等供給缺乏隨著社會經濟的開展，對能源的需求也日益增長。預計，2010年全球能源需求量到達105.99億噸油當量，2020年到達128.89億噸當量，2025年則到達136.50億噸當量，平均年增率為2%供給缺乏是能源短缺的根本原因。目前世界的化石能源岌岌可危：截止到2003年底，全球剩余的石油已探明的可開采量為1565.8億噸，如果，以后沒有發現新的蘊藏量可觀的油田的話，估計到2040年，最多到2050年就要用完；而天然氣估計可以用到2050年，加上可能再發現的天然氣田,最目前世界的化石能源岌岌可危：截止到2003年底，全球剩余的石油已探的可開采量為1565.8億噸，如果，以后沒有發現新的蘊藏量可觀的油田的話，估計到2040年，最多到2050年就要用完；而天然氣估計可以用到2050年，加上可能再發現的天然氣田,最多用到2090年；煤炭的情況好一些，估計可以再用200年甚至300年。綜上所述，到本世紀末，除煤炭外,其它的化石能源就要開采殆盡！“能源危機〞之說絕不是危言聳聽！由于1998年國家整頓小煤礦而大中煤礦的建立不完善，使煤炭供給嚴重短缺。“九五〞期間，大中型煤礦的開工建立規模僅為“七五〞，“八五〞時期的30%。而且1996年我國“軟著陸〞以后，于“九五〞后期調整了電力建立規模，1999年到2002年以及一直到現在新裝機增長明顯下降，而經濟增長引起高耗能行業的開展，對能源的需求增加很大，供給的增加趕不上需求的增加，必然造成電力和煤炭供給緊的局面。3.2.2能源總量大，人均占有少能源通常分為一次能源和二次能源，目前煤炭、原油、天然氣、水能等是使用最廣泛的一次能源，即通常意義上的常規能源。我國一次能源儲量豐富，能源消費主要靠國供給，能源自給率達94%，雖然我國是世界上第二大能源生產國，但同時也是第二大能源消費國，2004年一次能源生產總量18.46億噸標準煤，消費19.7億噸標準煤，今年將首次超過20億噸標準煤。我國常規能源探明技術可開發資源總量超過8230億噸標準煤，探明剩余經濟可采儲量1392億噸標準煤,約占世界總量的10.1%。中國人均能源消耗也處于很低水平，2005年約為世界平均水平的3/4、美國的1/7。人均能耗低導致對高能源需求的預期。只要中國人均能耗到達美國的25%，其能源總需求就會超過美國。只要人均石油消費到達目前的世界平均水平，其石油消費總量將到達6.4億噸，如果保持現在1.8億噸的石油產量水平，中國石油進口依存將達72%，超過目前美國的石油進口依存(63%)。而我國能源儲量雖然很豐富，水能資源和煤炭探明儲量分別居世界第一、第三位，但人均卻只有世界平均水平的一半左右，石油、天然氣等人均儲量更是低于世界平均水平。3.2.3技術開展跟不上人類的需求，新能源補給受限由于能源開采和使用的一些技術較為落后，導致我國能源利用效率低下。目前，全國煤礦采煤機械化程度僅為45%，遠低于國際上80%-100%的先進水平。科技進步對我國煤炭經濟增長的奉獻率不到30%，而國外已到達70%-80%。目前我國主要煤炭技術裝備產品與興旺國家相比，性能指標落后15年左右。按單位國民收入能耗比擬，我國分別是日本、德國和美國的10.6倍、8.3倍和4.6倍。有很大比例的能源在開采、加工轉換、儲運和終端利用過程中損失和浪費。雖然核能、太陽能、風能、地熱能、氫能、海洋能等則是隨著人類對自然界認識的深化和技術進步根底上進展開發和利用的能源，除核能外，大多數尚處于開發和小規模生產階段。比方：1、我國是太陽能熱水器生產量與銷售量最大的國家；但從房屋的熱水器安裝率來說，以色列已到達80%，日本為11%，也到達2.7%，我國僅在千分之幾左右。2、我國的已經運行的核電站有：1〕山核電站2〕大亞灣核電站；3〕田灣核電站，但功率都較小，無法滿足人們的需求。3、我國的風力資源豐富，風力電廠主要分布在**、蒙等地，例如，聞名全球的**的達坂城風力發電廠。但是風力不穩定，受季節性影響大，儲存與傳輸難。3.3新能源利用存在局限新能源〔或稱可再生能源更貼切〕主要有：太陽能、風能、地熱能、生物質能等。3.3.1太陽能利用存在的局限〔1〕分散性：到達地球外表的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。〔2〕地理位置：平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時太陽輻射的輻照度最大。〔3〕季節：而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽能時，想要得到一定的轉換功率，往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備，造價較高。〔4〕不穩定性：由于受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響。所以，到達*一地面的太陽輻照度既是連續的，又是極不穩定的。 目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。3.3.2風能利用存在的局限(1)能量密度低由于風能來源于空氣的流動，而空氣的密度很小，每立方米空氣的質量只有1．226kg，因此風力的能量密度很小，只有100～300W／m2，太陽能的能量密度為lkW／m2。必須增大掃風面積來獲取足夠的風能。(2)不穩定性由于氣流瞬息百變．風時有時無，時大時小，日、月、季的變化都十清楚顯等。(3)特殊氣象環境的風資源有時不可利用經常出現覆冰、浮雪、凍雨的地區會嚴重影響風力發電機組的運行乃至損壞設備。4應對措施及建議4.1合理利用能源，提高能源的使用效率。從可持續開展的角度看，合理利用能源，提高能源的使用效率應該放在優先地位。〔1〕政府應加強節能法的宣傳教育，提高人民的節能意識。例如市市民普遍提倡并付諸行動的空調節能方法值得發揚光大，使用空調夏天調高一度，冬天調低一度，效果差不多，事實上已節約了很大一局部電能。〔2〕增加對先進節能技術的研發投入，并使節能技術應用于更廣泛的領域中去。如生活中節電、節水行為都會緩解能源供給緊的狀況。4.2增加能源供給能力。增加能源供給能力，從源頭上解決能源短缺問題，國家要增加對煤炭電力行業的投資，解決煤炭生產的資金問題，增加新礦井的開工建立，加強勘探，增加工業儲藏。為保證煤炭企業的穩定生產，可以建立煤炭期貨市場；加強對我國石油資源勘探，實行經濟開采，逐步建立石油戰略儲藏體系，鼓勵民間增加商業儲藏，增加石油供給的可靠性；同時也要考慮非石化燃料和替代能源的開發，最大限度地增加能源供給。4.3調整產業構造，加快第三產業開展，減緩第二產業對能源的過度需求。第二產業中房地產、鋼鐵、水泥、電解鋁等高耗能行業開展過快，極增加了對能源的需求，加劇了能源緊缺狀況，針對此情況，政府可以調整產業構造，運用經濟政策緩解投資過熱，對這些行業加以限制，堅決取締技術水平差的高耗能企業。加快開展第三產業，不僅可以吸收更多勞動力，緩解就業壓力，更能改變產業構造比例，削減能源消費的增長。4.4增加煤油氣等能源的運輸能力。要加強運輸系統根底設施建立，消除運輸瓶頸。具體來說，要增加運煤鐵路建立，石油和天然氣輸出管道建立，形成全國輸油、輸氣干線管網。在現有運輸條件下，提高煤油運輸能力可以通過一些運輸體制改革來實現，如改革公路收費制度，降低高速公路收費價格，降低社會的交通運輸本錢，增加能源的運輸能力。4.5優化區域間的產業布局。我國**、、、和五省的煤炭資源占全國總量的82.76%。經濟興旺，能源消費量大的沿海興旺地區資源儲藏卻很少。中國以煤為原料的火電廠在沿海地區分布數目占總數目的31.4%，這不僅加重了鐵路運輸負擔，還造成運輸過程中燃料的消耗和低效率。如果改變產業布局，把火電廠建在原料產地附近，就能提高能源使用效率，減緩能源供給緊局面。4.6擴大開放，充分利用外部資源解決能源短缺問題。隨著經濟全球化開展，中國與國際經濟聯系日益密切，我們應該抓住機遇，從體制上打破地區壟斷和行業壟斷，提高我國石油天然氣企業的競爭能力，擴大海外業務，實現石油進口來源多元化，利用國際國兩個市場，增加能源供給。4.7依靠技術進步，提高終端能源利用效率。效率因素(即技術進步)是中國的總體能源強度和制造業能源強度下降主要原因，因此我們可以采取一下措施：依靠科技進步，不斷增強自主創新能力，有效發揮先進技術在節能中的特殊作用，加大節能技術的投入力度，積極研究開發推廣應用新工藝、新技術、新材料、新設備，為節能提供有力的技術支撐和設備保障；積極實施技術改造，促使裝置規模大型化、節約化，大幅度降低終端能源的消耗水平。4.8加快制定和完善節能政策和環境政策，保證政策的執行力度。單從經濟此必須提高政府能源管理部門的決策效率，充分發揮政府基于市場的宏觀調控對節能工作的引導和推動，保證政策的執行力度。政府應明確指定能源管理的牽頭部門，防止管理職能的重復和穿插，協調各政府部門之間的關系，協調長期戰略與短期開展的關系，以利于進一步發揮市場對節能的促進作用。繼續實行鼓勵