Ch.3中国的能源形势能源资源(常规/新)能源生产和消费能源问题主要内容本章关注与思考:结合国内外能源形势:(1)我国能源发展面临哪些问题与挑战?(2)我国的能源发展战略(政策/措施)应该如何?3.1常规能源资源煤炭石油天然气水力能中国化石能源储量探明储量*占全球比例储产比(R/P)煤炭1145亿吨13.3%35石油20亿吨1.1%9.9天然气2.8万亿m31.5%29.0(Provedreservesatendof2010)(BP,2011)来自:BPStatisticalReviewofWorldEnergy2011*注:探明储量指经过详细勘测后可用现有技术开采的储量煤炭最丰富,石油、天然气相对较少2010年化石能源储采比化石能源储采比(2004/2010)国家/地区储采比/年石油煤炭天然气中国13.4/9.959/3554.7/29.0世界平均40.5/46.2164/11866.7/58.6USA11.1/11.3245/2419.8/12.6Russia21.3/20.6500/49581.5/76.0MiddleEast81.6/81.9399/500100Japan--268/382--资料来源:BP,2005/2011:StatisticalReviewofWorldEnergy正确认识储采比化石能源属于跨地质年代更新的不可再生资源。世界各国都高度重视替代能源和可再生能源的研究与开发。2010年世界主要国家能源消费结构(%)OilGasCoalNuclearHydro-RenewableTotalWorld33.623.829.65.26.51.3100.0OECD38.025.119.89.45.62.2100.0USA37.227.223.08.42.61.7100.0China17.64.070.50.76.70.5100.0Russia21.453.913.65.65.50.0100.0Japan40.217.024.713.23.91.0100.0India29.710.653.01.04.81.0100.0Germany36.022.923.910.01.35.8100.0Canada32.326.77.46.426.21.0100.0France33.016.74.838.45.71.3100.0UK35.240.414.96.70.42.3100.0S.Korea41.415.129.813.10.30.2100.0煤炭埋藏在地下具有开发利用或潜在利用价值的煤炭数量,称作煤炭资源量。经过一定的地质勘探工作,确定符合国家规定的储量计算标准,并具有一定工业开发利用价值的煤炭资源量称作煤炭储量。“储量”指的是在当前技术经济条件下可实际开采生产并扣除在开采中因不能经济开采出而损失之部分的地下煤炭埋藏量。自2001年起《中国统计年鉴》开始定期公布中国煤炭的“基础储量”,指上述储量在未扣除那部分采掘损失前的可采煤炭储量。资源量煤炭目前我国的煤炭储量数字应以每年由国家认可的权威机构(国土资源部矿产资源储量司)发布的统计报告为准。根据2006年国土资源部矿产资源储量司《全国矿产资源储量通报》公布煤炭资源储量数据,全国煤炭资源储量1825.39亿吨,基础储量3334.8亿吨,煤炭资源量8262.99亿吨(截至2006年底)资源量中国化石能源储量国土资源部(2006年底)王庆一(2007年底)BP探明储量(2010年底)中国统计年鉴(2010年底)*煤炭(亿吨)18252040.811452793石油(亿吨)--212031.74天然气(万亿m3)--3.242.83.78注:中国统计年鉴2011的数据,其中石油和天然气的数据为剩余技术可采储量,煤炭的数据为基础储量不同数据来源中国煤炭储量国土资源部(2006年底)王庆一(2007年底)BP探明储量(2010年底)中国统计年鉴(2010年底)*煤炭(亿吨)18252040.811452793不同数据来源中国政府并不定期公布其官方的煤炭储量数据。根据在2001年年底、2002年及2003年这些不同时点的新闻发布,中国官方的煤炭储量数字分别为1,891亿吨、1,886亿吨及1,893亿吨。自2001年起,《中国统计年鉴》(由中国国家统计局发布)开始定期公布中国煤炭的“基础储量”(reservebase),其中“储量”指的是在当前技术经济条件下可实际开采生产并扣除在开采中因不能经济开采出而损失之部分的地下煤炭埋藏量。“基础储量”指的是上述储量在未扣除那部分采掘损失前的可采煤炭储量。据报道,对于2001年、2002年和2003年,中国的煤炭基础储量分别为3,341亿吨、3,318亿吨和3,342亿吨。这两组数字的对比表明,中国煤炭的隐含采收率(即储量占基础储量的比例)约为57%。从资源种类的角度看,我国优质煤种资源较少,高变质的贫煤和无烟煤仅占查明资源储量的17%。55%28%15%褐煤、烟煤炼焦煤贫煤、无烟煤ABC我国煤炭资源包括了从褐煤到无烟煤各种不同煤化阶段的煤种,但其数量分布极不均衡。D褐煤资源主要分布在内蒙古东部和云南,由于其发热量低,水分含量高,不适于远距离长途运输,在一定程度上制约了这些地区煤炭资源开发。炼焦煤数量较少,且大多为气煤,肥煤、焦煤、瘦煤仅占15%。高硫煤查明资源储量约1400亿吨,占全部查明资源储量的14%,主要分布在四川、重庆、贵州、山西等省(市)煤质煤质其中烟煤75%,无烟煤12%,褐煤13%;适于炼焦、造气的原料煤占25%,动力煤占75%。我国煤炭保有储量平均硫分为1.10%,硫分小于1%的煤占63.5%,硫分大于2%的煤占24%;灰分普遍较高,一般在15%~25%。我国原煤入洗比例不足40%,而美国、澳大利亚的原煤几乎全部入洗。(问题:SO2/烟尘排放量的估算?)燃煤污染物排放量核算:烟尘排放量:Gsd=B×A×dfh×(1-η)/(1-Cfh)Gsd——烟尘排放量;B——耗煤量;A——煤中灰分%;dfh——灰分中烟尘%;η——除尘系统除尘效率%;Cfh——烟尘中可燃物%。dfh、Cfh与燃烧方式/炉型有关SO2排放量:GSO2=B×S×F×(1-η)GSO2——SO2排放量;B——耗煤量;S——燃煤全硫分含量,%;F–燃煤全硫分转化为SO2的比例%。η——脱硫系统脱硫效率%;我国煤炭分布特点:问题:该分布有何特点和不利因素?2010年全国煤炭基础储量为2794亿吨,集中分布在内蒙古(30.2%)、山西(27.6%)、新疆(5.3%)等省(区)。我国煤炭分布特点:我国煤炭主要省市分部情况2010年我国煤炭分布特点:分布广泛(除上海、香港外,各行政区都有)北多南少、西多东少。90%以上的煤炭资源量分布在秦岭-大别山以北,大兴安岭-雪峰山以西的地区。相对集中。2010年煤炭基础储量中,山西占30.2%,内蒙古占27.6%,新疆占5.3%,陕西占4.3%,贵州占4.2%,河南占4.1%,安徽占2.9%。各地区煤炭品种和质量变化较大,分布不理想。如炼焦煤种一半左右在山西。问题:该分布有何不利因素?煤炭资源特点与不利因素:煤炭资源与地区的经济发达程度呈逆向布局;大规模长距离运输??煤炭资源与水资源呈逆向分布;煤炭开发与农业、其它工业用水的矛盾突出。优质动力煤丰富,优质无烟煤和炼焦用煤不多;炼焦用煤(肥煤、焦煤和瘦煤,气煤)的保有储量约占全国煤炭保有储量的25.4%。煤层埋藏较深,适于露天开采的储量很少,适于露天开采的中、高变质煤更少;300m:30%,300~600m:40%,600~1000m:30%。石油中国常规石油总资源量约为1000亿吨,剩余技术可采储量约31.7亿吨(2010底);非常规石油资源,其中储量最大并已实现经济开采的是油砂和重(稠)油资源等。初步估计,中国油页岩储量千亿吨以上,平均含油率5-6%;油沙远景储量100亿吨,含油率12%以上。资源量技术可采储量是指在现有井网工艺技术条件下获得的总产油量.其中,具有经济开采价值的可采储量称为经济可采储量,即在现有井网、现有工艺技术和经济条件下,能从油藏获得的最大经济产油量主要分布在北部地区天然气天然气地质资源量超过38万亿立方米,预计可采储量10万亿立方米;2010年剩余技术可采储量3.78万亿立方米;集中分布在中部和西北部地区;非常规天然气资源主要是煤层气(煤矿瓦斯)和可能资源天然气水合物(可燃冰)。中国陆上埋深300~2000米的煤层气资源量约为36.8万亿立方米,世界第三,相当于450亿吨标准煤,探明储量仅为2000亿立方米,但尚未成规模开发利用。每年约130亿立方米排空。2010年,利用量91亿立方米。资源量天然气水合物天然气水合物是在一定的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等条件下,由水和天然气组成的类似冰的结晶化合物,遇火即可燃烧,故俗称“易燃冰”或“可燃冰”。天然气水合物广泛分布于海洋大陆坡沉积物中和陆地永久冻土地带,其天然气组分多以甲烷为主。目前国际科技界公认的全球“可燃冰”总能量,是所有煤、石油、天然气总和的2~3倍。据专家预测,我国南海海底有巨大的“可燃冰”带,其分布面积约8000多平方千米,资源量相当于700亿吨石油,是我国常规油气资源量的一半。另外,在我国的东海陆坡海域“可燃冰”的蕴藏量也很可观。纯净的天然气水合物呈白色,形似冰雪(左图),能像固体酒精样直接点燃(右图),被形象地称为“可燃冰”。水能总量居世界首位。(国家发改委2005.11)大陆理论蕴藏量60829亿kwh,平均功率6.944亿kw;技术可开发装机容量5.4164亿kw,年发电量24740亿kwh(约折合9亿吨标准煤);经济可开发装机容量4.01795亿kw,年发电量17534亿kwh。资源量关于理论蕴藏量、技术可开发量和经济可开发量水力资源理论蕴藏量为河川或湖泊的水能能量(年水量与水头的乘积),以年电量和平均功率(年电量/8760)表示,其量值与是否布置梯级电站无关。应分河段计算后累积。技术可开发量是指河川或湖泊在当前技术水平条件下可开发利用的资源量(年发电量和装机容量)。经济可开发量是指河川或湖泊在当前技术经济条件下,具有经济开发价值的资源量(年发电量和装机容量),即与其它能源相比具有竞争力、且没有制约性环境问题和制约性水库淹没处理问题的水电站。我国水能资源特点(1/3)总量丰富,但人均量小我国可开发水电资源约占世界总量的15%,但人均资源量只有世界平均值的70%左右。地区分布极不平衡我国水能资源90%以上集中在京广铁路以西,经济相对落后的西部12个地区水力资源约占全国的79.3%,特别是云南、四川和西藏就占57%。我国经济相对发达的东部沿海12个省市水能资源仅占全国总量的8.9%。地区经济发展水平与水能资源拥有量不相匹配。我国水能资源特点(2/3)河流落差集中我国主要的大江大河落差巨大,长江5400米,黄河4500米,澜沧江5000米,雅鲁藏布江5400米,这些落差往往集中在河流的上、中游地区,如长江宜宾以上上游河端集中了全河总落差的95%,达5000米。季节性变化大我国属东亚季风气候,径流年内分配不均,稳定性较差,调节性能不好。降水量年际间变化也很大,北方河流有连续丰水年和连续枯水年。--问题/缺点?水电规划建设必须要考虑年内和年际的水量调节,需要修建水库以调节径流工程量加大,移民、淹没损失加大。我国水能资源特点(3/3)特大型电站所占比重较大大于200万kW的特大型水电站容量约占总量的50%,这些电站多处于深山峡谷,开发条件艰巨。装机容量在25~200万kW之间的大型电站约占总量的32.8%,规模适中,应为近期开发重点。小型水电站遍布全国装机容量25MW占水电技术可开发总资源量的14%。流域面积大于100km2的河流全国就有5000多条,更小的溪流则更多,可供建设小型水电站的站址遍布全国,特别是南方山区和丘陵,降水丰富,开发条件较好。