一、中国的常规能源
1.资源总量。中国能源资源总量约为世界资源总量的1/10,人均资源量约为世界人均的一半,在世界上属能源资源中等水平的国家。其中煤炭占绝对优势,使中国成为世界上以煤炭为主的少数几个国家之一,这种能源资源结构在相当长的时期内不会有根本性的改变,必然给开采、运输、利用、环境等带来很多问题。中国的常规能源煤可以自给有余,石油、天然气资源难以自给,水能资源可开发潜力很大,但开发条件较差的比重较大。中国常规能源的生产和消费结构长期以煤为主(20世纪50年代占90%以上,60年代占80%以上,80、90年代70%以上),但煤的比重也在稳步下降;石油、天然气的比重波动起伏,近几年维持上升势头,不论是在生产结构还是消费结构中的比重都超过了20%,尤其是石油、天然气的消费增加更快;水电的比重呈逐步上升趋势,1999年比重已达到6%。
2.煤炭资源。煤至今仍是全国第一位的能源。1995年底中国煤炭探明可采储量1145亿吨,总量较丰,在俄罗斯和美国之后居世界第三位,但人均量仍然不足。资源分布广泛,北多南少,东欠西丰。全国2300多个市县中有1400多个市县均有煤炭分布。除上海外,各省市区均有探明储量,但数量相对集中,分布严重不均。在保有储量中,华北占59%,西北占19%,其余四大区仅占22%;若以长江为界,全国90%似上的储量在长江以北;晋陕蒙3省区的储量占全国64%,南方除贵州外均为贫煤省。若以东、中、西三大经济地带来分,保有储量依次占全国的12%、68%、20%。预测储量最多的是新疆,约为16000亿吨,占全国1/3以上。其次是内蒙古,山西居第三位。中国大部分人口和多数工业均聚居在东部和东南沿海,与资源的地域贮存形成了严重的错位。中国煤种比较齐全,但炼焦煤短缺。中国煤炭露采资源少,煤矿瓦斯重,质量北好南差。可露天开采的资源在总资源量中的比重大小,是衡量开采条件优劣的重要指标。世界宜露采探明储量占探明总储量的43%,中国仅占7.5%,美国为32%,澳大利亚为35%。中国煤矿含瓦斯高,高瓦斯和有瓦斯突出的矿井占40%以上。总的来看,中国北方煤的灰分、硫分均较低,煤质较好,南方煤质较差。北方煤田地质构造比较简单,煤层比较稳定,多以中厚、厚层为主,适宜机械化开采;南方分布零散,煤层变化大,构造复杂,开采困难。适宜开采的露天矿也多在北方。中国煤炭开采量1995年已超过13亿吨,1996年达到13.97亿吨。但从1996年开始出现煤炭整体供过于求,煤炭行业开始以“限产、减员、增效”为重点的调整,煤炭产量开始回落。1999年已降至10.45亿吨,与1998年相比大幅下降16.4%。煤炭资源基本可满足国内生产与生活需要,还可部分出口,但炼焦用煤明显不足,主焦煤更缺,仅占炼焦用煤的1/5左右,且多属含硫高的难洗难选煤。
3.石油天然气资源。中国石油、天然气资源的特点是:(1)资源较富,勘探程度低,潜力较大。中国陆上2/5以上面积为未变质沉积岩盆地。近海大陆架水深200m以浅的面积约130万平方公里。二者合计适宜进行石油、天然气勘探面积约550万平方公里。据英国石油公司《世界能源统计评沦》(1996年6月)资料,1995年底中国石油探明可采储量为33亿吨,天然气17000亿立方米,分别占世界的2.39%和1.22%。目前世界石油和天然气的探明程度分别为75.4%和54.8%,而中国仅分别为18%~20%和3%4%,进一步勘探的潜力比较大。(2)分布不均,东、西部多,中部石油少,天然气有潜力。中国石油资源主要分布在东部和西部;而天然气以西北为最多,超过一半,其次是西南,占30%,其他地区很少。从目前的勘探成果看,中国陆上最大的含油气盆地——塔里木盆地资源前景看好,石油资源量占全国的1/7,天然气占全国的1/4。四川的天然气预测储量占全国的1/4~1/5。随着勘探工作的不断深入,一些地区的油气资源量在不断增长,如面积为20万平方公里的陕甘宁盆地,截至1992年底已探明天然气资源量超过1300亿立方米,是目前中国陆上最大的整装气田,也是世界级大气田。陕甘宁盆地、四川盆地和云南曲靖盆地是中国中部天然气潜力最大的地区。(3)油气含硫低,蜡状重质原油比重大。中国石油和天然气含硫普遍较低,如大庆、冀申、胜利和克拉玛依等油田原油的含硫量,仅为中东原油的10%~20%,有利于原油加工,减少设备腐蚀。但石油储量的95%为蜡状重质原油,低温时易凝固,输送和炼制困难大。中国石油、天然气资源难以完全满足国内需要。1999年,全国的原油产量为1.6亿吨,比上年减少0.1%。并且在今后数年,国内石油产量还将停留在此水平。中国原油年产量很难超过2亿吨,而需求量必定会超过2亿吨。天然气资源更缺。因此必须研究建立稳定、可靠的国际石油、天然气供给来源的问题。从20世纪90年代中期起中国就已成为石油纯进口国,我国经济对国际市场的原油依存度越来越大。国际成品油价格从1999年11月份到2000年8月连续6次上涨,涨幅超过三成,原油价格超过30美元/桶,创近10年来新高,与石油相关的各个行业都因油价上涨受到了影响,已有人呼吁警惕第三次石油危机。
4.水能资源。中国水能资源的特点是:(1)资源丰富,居世界首位。据对全国水能资源蕴藏量大于1万kW的3019条河流的普查统计,全国水能理论蕴藏量为6.76亿kW,年电能为59200亿kW?h,其中可开发量为3.78亿kW,年可利用电能为19200亿kW?h,仅为理论蕴藏量的32%(均未包括台湾省)。(2)分布不均,偏于西南。中国水能资源主要分布在长江、雅鲁藏布江及西南国际诸河上,三者水能资源占全国的79.7%。西南地区的水能资源占全国的67.8%,其中川、藏、滇3省区占全国的64.4%。(3)大型电站比重大,多数在西部。单站装机容量在1万kW以上的可开发水电站全国有1946座,其中装机在25万kW以上的大型水电站203座,装机总量占可开发资源总量的74.6%;200万kW以上的特大型电站33座,装机容量占总量的一半左右。这些大型电站几乎全在西部,特别是西南地区,拥有全国70%以上的大型电站和80%的特大型电站。(4)人口密度大,建坝淹没损失大。中国的人口密度,西部低于东部,但西部除去沙漠、荒漠、严寒和严重干旱等不宜人类生存的部分地区外,雨量较多的山区集中了大量人口,而山区人口又主要集中在较平的河谷地带,往往是人口密度和水力资源丰度成正比,这样建坝淹没耕地多,搬迁人口多,给水能资源的开发造成很大的影响。(5)径流季节变化大,电站调节性能差。中国为季风气候,夏秋季的雨量和径流量均占全年的60%~70%,且夏季多暴雨,冬季很少。江河径流年内分配严重不均。必须建库调节径流,才能提高保证出力。到1998年底水电装机容量达到6507万kW,其中水利系统电力装机达2812万kW,300多个县依靠中小水电开发初步实现了农村电气化。相对于水电可开发量3.78亿kW,目前中国水能的开发利用程度还较低(不到20%)。中国正处于水电开发的热潮中,估计到2030年水能开发利用程度按装机容量可以达到40%左右。
二、中国的新能源资源
1.太阳能资源。太阳能又叫太阳辐射能。中国是太阳能资源丰富的国家,每年各地太阳能辐射总量每平方厘米为334.88—837.2×106J,平均约586.04×106J。太阳能年辐照总量大于502万kJ/m(2上标),年日照时数在2200小时以上的地区约占国土面积的2/3以上。据中国科学院地理所陈洪经、冯惠琳研究计算的结果:中国陆地上年太阳能资源总量理论值相当于7949亿吨标准煤,其中可采量为3964亿吨标准煤,资源分布具有明显的西北多、东南少的地域差异。若以每年平均辐射能.586.04×106J/cm(2上标)的等值线为界,则界之西北为太阳能资源富聚区,年辐射能在586.04×106J/cm(2上标)以上,界之东南均小于此数。太阳能有着取之不尽、用之不竭、分布广泛、就地取用、取用方便、无污染等优点,具有巨大的开发潜力和前景。但同时又具有能量密度低、能量不稳定、储存代价高等弱点,大大限制了它的开发利用。太阳能作为补充能源,对于中国西部地区的农村有着特殊的意义。
2.风能资源。中国风能的资源总量理论值为2.37亿吨标准煤,其中约1/3可采用,风能能量巨大,但能量密度低。其特点是利用简单,无污染,不稳定性大,连续性、可靠性差,时空分布不均。中国风能北方强、南方弱,沿海强、内陆弱,平原强、丘山弱,冬春强、夏秋弱。
3.生物质能资源。生物质能目前仍占世界能源消费总量的10%~15%。据有关方面估计,地球上以各种形式存在的生物质年净生长量,其能源当量为目前世界能源总产量的10倍左右。中国生物质能资源十分丰富:农作物秸秆产量每年约7亿吨,可用做能源的资源量约为2.8亿~3.5亿吨,薪材的年合理开采量约1.58亿吨。中国陆上生物质能资源理论值约2.512亿吨标准煤,其中可采量约1.757亿吨标准煤。生物质能为农村的主要能源,但由于中国人多耕地少,森林面积少,过采现象很严重,每年实际消耗的薪柴量为合理采伐量的2倍,造成严重生态问题。
4.地热能资源。地热资源的储存条件较好,其远景储量相当于2000亿吨标准煤以上,已勘探的40多个地热田可供中低温直接利用的热储量相当于31.6亿吨标准煤,已发现天然及人工地热出露点2900多处,分布于全国各地。西藏、云南、四川、广东、福建等省区为中国地热资源丰富区。
5.潮汐能资源。据1981年普查资料,中国潮汐能资源可开发的总装机容量为2000多万kW,年发电量为600多亿kW?h。资源按所属海域分,东海较大,黄海次之,南海和渤海较小;资源按省分布,福建最多,河北和天津最少。全国有10处装机规模可达60万kW的潮汐资源富集海区,除长江口北以外,其余9处均在福建和浙江。
三、中国新能源开发利用前景
目前新能源在能源利用中所占比重小。据目前已有的资料整理计算,中国新能源的可采量约3900多亿吨标准煤,其中太阳能比重最高,其他各类虽然比重均较小,使绝对数值与常规能源比都较大。虽然各种新能源都不同程度地被利用。但作用最大的是生物质能,在世界一次能源消费中占1/10以上。新能源除核能外。其特点是均为可再生能源。
经过近20年的研究、开发和试验,我国新能源产业已初具规模。目前,新能源的开发利用量约相当于300万吨标准煤(不包括农村地区传统利用方式的生物质能),占全国商品能源消费总量的0.2%左右。近几年来,新能源和可再生能源技术发展非常迅速。在今后15年左右内,已经或比较接近商业化的太阳能热水器、风力发电和太阳能光伏发电、生物质能利用技术可以逐步具备与常规能源竞争的能力,有望成为新世界清洁能源供应的一种有效选择。
到1999年底,我国共有24个风电场,并网风力发电总装机容量超过26万千瓦,离网型风力发电机组超过17万台;太阳能热水器已形成400万平方米的年生产能力,累计拥有量超过1500万平方米,居世界首位;太阳光伏电池的年生产能力为4.5兆瓦,光伏发电系统累计装机容量超过13兆瓦;全国共建成和营运的工业废水和禽畜粪便沼气工程约有200~.540个,年生产沼气分别达到3.2亿立方米和0.6亿立方米,户用沼气池约有600多万个,年产气量约16亿立方米,已建成的160多个村级秸秆气化集中供气示范工程年供气约0.7亿立方米;小水电累计装机容量已达2200万千瓦;低温地热供热系统供暖面积超过800万平方米,高温地热发电装机容量达25兆瓦;其他新能源如潮汐能、波浪能、氢能等方面的研究和开发也取得了进展。目前存在的主要问题:(1)生物质能的开发不合理,特别是采伐量超过资源量,造成植被破坏;(2)太阳能、风能、地热能、潮汐能等资源的开发利用水平较低,技术落后。