节约能源资源

节约能源资源，改善生态环境，实现可持续发展——水资源环境保护和科学开发利用中国三峡集团公司毕亚雄提要：节能减排与保护和改善环境，是实现可持续发展的重要战略举措。在注重存量的高效利用和使用的节约，做足“减量化”文章的同时，应更加注重增量的合理比例，做足“结构性”调整文章，也就是新增（开发）更多、可再生的清洁能源，以替代或补充日益枯竭并高“排放”的矿物能源资源，水资源可以充当这样的角色。水资源是重要的能源资源，更是重要的环境资源，必须强调生态环境约束条件下的综合利用。科学的保护、开发利用水资源就是最大的节约能源资源和保护、改善环境。关键词：能源环境水资源综合利用替代能源保护节约减排“节约资源，保护环境”是人类共同的呼声。水资源是最基础性资源，既是重要的环境资源，又是重要的能源资源。水环境（治理）改善与水资源（开发）利用是一个既古老又现代的话题，尤其是面临当代和未来人口、资源、环境的现实，水环境治理与抗灾减害、饮水安全和生态保障，水资源利用与替代能源、改善能源结构、节能减排和灌溉、水运等，可持续发展的要求凝聚了全世界的共同关注——水资源的科学利用与可持续性的关系。我国政府在“十一·五”发展规划中明确提出了节能减排要求和具体指标，节能减排与保护和改善环境列入我国经济社会可持续发展的重要战略举措。这里要强调的是，当我们在巨大的“存量”中，在注重高效利用和使用节约，做足“减量化”文章的同时，绝不可忽视增量的合理比例，做足“结构性”调整文章。也就是说，一方面，要大力推行“节能、减排”和“保护环境”的措施；另一方面，还要加大力度，开发（新增）更多、可再生的清洁能源，以替代或补充日益枯竭并高“排放”的矿物能源资源，实现能源供应结构上的节约。正是由于水资源与农业（农产品）和居民饮水安全，与耕地和生态环境，与能源等等，都有着高度的正相关性，更加能够体现统筹兼顾，和谐发展；正是历史的经验和教训告诉我们，兴修水利、保持水土和涵养水源，不仅关乎当地，对区域或流域影响也是极其深远，也更加能够促进全面协调和可持续发展。因此，在“节约能源资源，改善生态环境，实现可持续发展”战略中，水资源的保护和科学开发利用应该更加可持续性，可以说，大江大河流域水系统治理和开发是可持续发展的重要选择，或者说，水能的充分利用，替代不可再生的矿物能源资源，就是最大的节约能源资源，水资源的科学利用（湿地效应和替代能源减少有害气体排放）就是最大的改善环境，就是最大的保护环境。一、清醒看到并存的水资源和能源资源的压力与生态环境压力国际水电协会（IHA）预测：“到2025年，地球上约50%的居住区（至少35亿人）将面临水资源的短缺。与此同时，以化石燃料为主的能源系统排放大量的温室气体，正导致气候异常和全球变暖。在经济全球化浪潮一浪高过一浪的同时，资源和生态环境全球化问题，也越来越受到负责任的发达国家和发展中国家的共同关注，并且，已经不仅只是一个技术经济问题，也不仅局限一个国家和地区，已经构成全球性社会、经济，以及政治、文化问题。在我国资源与环境态势中，我国虽是资源总量大国，能源蕴藏量居世界前列，却是人均存量“小国”，资源尤其是水资源和能源利用效率“小国”，同时还是资源消费大国，环境影响大国。能源开发利用，一方面推动了经济发展，另一方面对我们的生存环境也造成了严重影响。我国已经成为世界第二大能源生产国与消费国，二氧化硫和二氧化碳排放量也分别居世界第一位和第二位。㈠、水资源和能源资源自然条件与开发利用状况1．自然条件有利有害我国地域广阔，河川众多，独自拥有的贯穿性河流并且水量富集程度也属世界少有，正是这些被称之为“母亲河”的大江大河，孕育了中华大地上下几千年的社会经济发展文明。可是相对而言，我国西北土地资源多、水资源少，甚至许多地区严重短缺；南方土地资源少、水资源多，许多地区经常洪涝。在时域分布上，春夏雨水多，不仅汇聚成流后大部分流失（很快入海），而且，常常形成区域甚至流域性洪水灾害；然而，秋冬雨水少，难以积蓄，却又常常形成区域甚至流域性干旱。如长江流域旱洪灾害联系紧密，频率接近且损失惨重。据原四川省统计，1951年～1998年，旱灾频率为95％，而1956年～1988年，洪灾频率达94％，几乎年年都不同程度存在两种灾害。从有水文气象历史记录看，受自然地理环境和季节气象条件的影响，我国许多地区呈现周期性的水涝和干旱，甚至旱涝交织的威胁。我国能源资源特点是煤炭储量丰富、石油相对短缺、天然气储量偏少，可再生能源尤以水能资源和风能资源富集而著称。目前，中国探明石油储量约60亿吨，是世界平均40年储量的一半，若以人口计，当属“贫油国”。我国水能蕴藏量1万千瓦以上的河流3000多条，理论蕴藏量约6.9亿千瓦，技术可开发装机容量约5.4亿千瓦，经济可开发装机容量也超过4亿千瓦，水能资源丰富程度居世界第一。从河流看，主要集中在长江、黄河的中上游，雅鲁藏布江的中下游，珠江、澜沧江、怒江和黑龙江上游，这七条江河可开发的大、中型水电资源约占全国大、中型水电资源总量的90%。仅长江流域就提供了中国36.5%的水资源、48%的技术可开发水电资源。我国风能资源也是最为丰富的国家之一，可开发风能储量仅陆上（10m以上高度）就有2.53亿kW，近海（2m～15m水深）区域有7.5亿kW，总量超过水能资源可开发储量。2．开发利用程度有高有低据2006年公报显示，“中国已建成各类水库85849座，水库总库容5842亿m3。其中大型水库482座，总库容4379亿m3，占全部总库容75%；中型水库3000座，总库容852亿m3，占全部总库容14.6%。”中国的水库，大都基于农田基本水利建设，多为低坝、小坝、土石坝，高15m以上的坝约22000座，百米以上大坝近百座，水库容量却不是很大。80000多座水库主要用于灌溉、供水、防洪，真正用于水力发电的实际上只有100多座，并且，超过百万千瓦装机容量的水电（站）枢纽仅20余座。相比之下，东南、东北、华中地区水资源和水能开发利用率较高，恰恰水能资源最富集，而且最迫切需要水资源综合利用的西部地区开发利用率却太低，可重复利用的资源和清洁能源还在大量“浪费”。而此时，美国高15m以上的坝虽远远少于中国，百米以上高坝总数也少于中国，不到100座，但却拥有13万亿m3的库容水量在重复利用，总库容量之大，几十倍于中国，即使将来中国最大的三峡水库最大蓄水容量也只有美国最大水库的约1/3。就是巴西已建15m以上的561座大坝，水库总库容也高达5680亿m3。足见，我国水资源和水能的（重复）利用率水平还相对低。我国能源开发利用呈现以下主要特点：一是能源以煤炭为主，可再生资源开发利用程度很低。我国富煤、贫油、少气的能源资源的基本特点，决定了长期以来煤炭在我国能源生产与消费中占支配地位。上世纪60年代以前煤炭的生产与消费占能源总量的90%以上，70年代占80%以上，80年代占75%左右，其它种类的能源增长速度虽较快，但绝对数很小。在世界能源由煤炭为主向油气为主的结构转变过程中，中国仍是世界上极少数几个以煤为主要能源的国家之一。表1.1970～2006年电力装机和发电量的构成截至年份装机容量（亿千瓦）装机比重（%）发电量（亿千瓦时）发电比重（%）水电火电水电火电水电火电水电火电19700.060.1726.373.720595417.782.319750.130.330.969.1476148224.375.719800.200.4630.869.2582242419.480.619850.260.6130.369.7924318322.577.519900.361.0226.173.91263495020.379.719950.521.6324.075.01868807418.680.220000.792.3824.974.424311107917.881.020020.862.6624.174.527461352216.681.720041.083.2524.673.732801807315.082.620061.284.8420.777.841672357314.783.2表1趋势表明，改革开发以来，特别是2000年以后，我国电力增长迅猛，其中，火电以“短、平、快”优势，其比重稳中有升。水力发电虽是可大规模商业化开发利用的可再生能源，但过去因一直被冠以“一次投资大、开发风险大、回收周期长”不仅不受青睐，甚至被肆意“妖魔化”屡遭阻滞，装机比重和发电比重持续下降。然而，截至2006年底，我国水能开发装机仅占经济可开发总量的31%、占技术可开发总量的23%（若以发电量计算还不足15%）。2006年，中国一次能源生产总量22.1亿吨标准煤，原煤生产总量23.8亿吨，提前到达原规划2020年的水平，原油生产总量1.84亿吨；能源消费总量达到24.6亿吨标准煤，其中，石油需求量达到3.2亿吨，世界石油需求量增长中中国占41%。煤炭产量已连续12年居世界第一位，燃煤占世界煤炭消费总量的27%，煤炭在一次能源生产和消费结构中均占75%以上，比世界平均水平高40多个百分点。二氧化碳排放量仅次于美国居世界第二位，其中80%以上是由燃煤排放的，并且，煤炭产量约一半用于燃烧发电。可再生能源中，风能资源开发利用在世界范围内也是最近几年才有较快增长，但依然受技术水平和风机制造能力等因素的限制，其发展较为缓慢；太阳能、生物能等新型可再生能源，利用技术尚处于初期，受转换效率较低，成本偏高等因素制约，大规模商业化和推广应用还遥无定期。二是能源消费总量不断增长，能源利用效率较低。1989—1999年，我国能源消费总量从9.6万吨标准煤增加到12.2万吨标准煤，增长26%。2000—2005年，一次性能源生产总量由12.9亿吨标准煤增加到20.6亿吨标准煤，能源消费总量由13.9亿吨标准煤增加到22.5亿吨标准煤，年均分别增长9.8%和10.2%。受资金、技术、能源价格等因素影响，中国能源利用效率比发达国家低很多。据有关资料显示，2000年每万元美元产值能耗世界平均水平为2.64吨油当量，而中国为8.92吨油当量，是世界平均水平的3.4倍。目前我国能源综合利用效率为32%，而发达国家已达到40%—50%左右。表2我国电力消费弹性系数变化年份1990～19992000200120022003200420052006GDP增长(%)88.39.110.010.19.910.7用电增长(%)11.969.4911.615.414.913.8213.99电力弹性系数＜0.91.371.141.271.541.471.401.31从1990年到1999年10年间，电力消费弹性系数基本都小于0.9，表明GDP每增长1%，用电量增长低于0.9%。不过，从2000年以来，电力消费弹性系数不仅超过了1，而且快速增大，居高不下，充分反映了我国国民经济发展结构性矛盾和经济增长方式的矛盾。三是能源消费以国内供应为主，环境污染状况加剧。我国经济发展主要建立在国产能源生产与供应基础之上，能源技术装备也主要依靠国内供应。随着能源消费量的持续上升，以煤炭为主的能源结构造成大气污染，烟尘和二氧化碳排放量的70%、二氧化硫的90%、氮氧化物的67%来自于煤。从而，不仅因温室效应造成环境温度升高，还造成部分区域酸雨增加，同时排放大量烟尘、弃渣，致使生态环境压力越来越大。世界银行认为，中国空气和水污染所造成的经济损失，大体占国内生产总值的3%—8%。中国有的学者甚至认为中国环境破坏经济损失占到国民生产总值的10%。㈡、经济和社会发展需求与资源和环境承载能力经济和社会发展是第一要务，水源产品和能源产品的需求增长是绝对的。一方面，能源消耗不断增长，远远高于世界平均增长速度或幅度；另一方面，能源利用效率低下，远远低于世界先进水平。一方面，能源供给结构极不合理，清洁、可再生的能源占比很小；另一方面，清洁、可再生能源开发利用率却远远低于发达国家的水平。与此同时，能源资源（主要是煤炭和石油）开采和人类耕种、牧畜造成较严重的植被破坏和水土流失，矿物化石能源使用和二次能源生产过程中