西安交通大學(xué)臨床藥學(xué)系 張津銘
我國(guó)是世界能源消耗大國(guó),自新世紀(jì)以來(lái),在世界能源消費(fèi)中占據(jù)重要地位。2000年,世界能源消費(fèi)量達(dá)到119309兆瓦時(shí),其中,中國(guó)能源消費(fèi)量達(dá)到11793兆瓦時(shí)。2019年,世界能源消費(fèi)量達(dá)到了173340兆瓦時(shí),中國(guó)能源消費(fèi)量達(dá)到了39361兆瓦時(shí)。二十年間,中國(guó)能源消費(fèi)總量上升234.6%的同時(shí),占世界能源消費(fèi)的比例也從9.88%提升到了22.71%??梢钥闯?,我國(guó)能源消費(fèi)量在近年來(lái)快速增長(zhǎng)。
一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的發(fā)達(dá)程度可以由人均能源消費(fèi)反映。2019年,中國(guó)人均能源消費(fèi)達(dá)到了27452千瓦時(shí),人均用電5110千瓦時(shí),分別比上一年增長(zhǎng)了1035千瓦時(shí)和209千瓦時(shí),增速很快,但仍然低于發(fā)達(dá)地區(qū)的人均水平。以北美為例,2019年北美人均能源消耗達(dá)88337千瓦時(shí),同時(shí)人均用電量達(dá)到了14800千瓦時(shí),這一水平幾乎是中國(guó)人均的3倍,可以預(yù)測(cè),隨著我國(guó)社會(huì)現(xiàn)代化程度的不斷提升,中國(guó)人均能源消費(fèi)水平和能源需求總量仍將快速增長(zhǎng)。
2013年以前,我國(guó)化石能源消耗量較高,占總能源消費(fèi)比例一直高于90%。由于擁有豐富的煤炭資源,我國(guó)煤炭消費(fèi)比重一直大于70%?!笆濉币詠?lái),隨著清潔能源技術(shù)的進(jìn)步和國(guó)內(nèi)相關(guān)政策的傾斜,我國(guó)加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,減少煤炭消耗,增加清潔能源利用比重。2019年,中國(guó)能源總消耗量達(dá)到39361兆瓦時(shí),水電達(dá)到3144兆瓦時(shí),風(fēng)和太陽(yáng)能分別達(dá)到1005兆瓦時(shí)和554兆瓦時(shí),核能消耗達(dá)到了863兆瓦時(shí),生物燃料和其他可再生能源消耗達(dá)到了28兆瓦時(shí)和255兆瓦時(shí),可再生能源占總能源消費(fèi)的比例從2011年的7.36%增加到2019年的14.86%。在剩余85.14%的化石燃料消耗中,由于相對(duì)匱乏的石油資源以及持續(xù)上升的天然氣消費(fèi)比例,石油和天然氣分別消耗為7752兆瓦時(shí)和3073兆瓦時(shí)。作為主要能源的煤炭消耗量為22687兆瓦時(shí),占總能源消耗的比例從2011年的70.83%下降到了2019年的57.6%。
現(xiàn)階段,我國(guó)能源消費(fèi)仍高度依賴化石能源,且因?yàn)槲覈?guó)富煤貧油少氣的資源稟賦,我國(guó)煤炭消費(fèi)量仍然比較大。2020年,我國(guó)煤炭產(chǎn)量和火電裝機(jī)量位居世界首位,能源生產(chǎn)中煤炭占比達(dá)到69.2%,能源消耗中煤炭占比達(dá)到57.7%。隨著火電技術(shù)的成熟和能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,目前我國(guó)化石能源利用效率有所上升,煤炭開(kāi)采帶來(lái)的大量環(huán)境生態(tài)問(wèn)題得到了有效改善。
同時(shí),以水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能和核能為代表的可再生能源發(fā)展迅速,在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的地位越來(lái)越凸顯。對(duì)于可再生能源的利用,目前主要依賴電力途徑。2020年我國(guó)電力消耗7623.7兆瓦時(shí),其中,水電占比17.78%,風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電分別占6.12%和3.42%,核能發(fā)電占比4.80%。
我國(guó)化石能源資源稟賦在儲(chǔ)備和分布上不均衡。富煤貧油少氣導(dǎo)致我國(guó)大量利用煤炭資源,加劇了生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生。與此同時(shí),我國(guó)能源資源和生產(chǎn)大量集中在西部地區(qū),東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)卻是我國(guó)資源消耗的主力,這與資源承載區(qū)呈逆向分布[1]。儲(chǔ)備和區(qū)域的不均衡對(duì)我國(guó)能源利用提出了很高的要求,儲(chǔ)備不均衡需要我國(guó)提升煤炭清潔利用技術(shù)以降低對(duì)環(huán)境的破壞,而區(qū)域的不均衡則要求我國(guó)要具備大范圍大規(guī)模的遠(yuǎn)距離一次能源輸送能力或者長(zhǎng)距離電力輸送能力,這不僅對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)管道建設(shè)和電網(wǎng)建設(shè)提出了很高的要求,而且提高了我國(guó)能源的使用成本。
我國(guó)是世界上最大的一次能源消費(fèi)國(guó),國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)總量難以滿足近年來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)的能源需求[2]。同時(shí),國(guó)內(nèi)化石能源面臨著增產(chǎn)空間有限的問(wèn)題,從而引起能源自給率逐年下降。2019年的數(shù)據(jù)表明,我國(guó)原油的對(duì)外依存超過(guò)72%,天然氣對(duì)外依存度接近45%[3]。長(zhǎng)時(shí)間大量進(jìn)口石油導(dǎo)致使我國(guó)長(zhǎng)期承受著巨大的石油溢價(jià),這直接提升了我國(guó)能源的使用成本。
能源強(qiáng)度是評(píng)價(jià)能源利用效率的重要指標(biāo),反映著單位產(chǎn)值所消耗的能源量,可以衡量不同經(jīng)濟(jì)體能源利用的綜合效率,也可在一定程度上比較不同經(jīng)濟(jì)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的依賴程度。2016年,我國(guó)能源強(qiáng)度為2.09千瓦時(shí)(按照購(gòu)買力平價(jià)PPP折算),相比于新世紀(jì)以來(lái)2005年的峰值2.56千瓦時(shí)下降了0.47千瓦時(shí),達(dá)到了我國(guó)“十一五”“十二五”時(shí)期提出的能源強(qiáng)度下降20%和16%的要求(不按購(gòu)買力平價(jià))[4]。在過(guò)去的幾十年中,工業(yè)化國(guó)家的能源強(qiáng)度顯著下降,根據(jù)最新的研究,這一下降并不是由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向更清潔的部門,而是由于部門內(nèi)部的改進(jìn)所造成的,例如,投入更多的勞動(dòng)力或資本、技術(shù)創(chuàng)新等。盡管我國(guó)能源行業(yè)在工程科技領(lǐng)域已經(jīng)具備了相對(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),部分技術(shù)已達(dá)到或接近世界頂尖水平[5],但行業(yè)整體科技水平還不足以支撐能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有很大的差距。2016年日本按購(gòu)買力平價(jià)后的能源強(qiáng)度為1.13千瓦時(shí),德國(guó)的能源強(qiáng)度為0.96千瓦時(shí),英國(guó)這一指標(biāo)為0.86千瓦時(shí),這說(shuō)明我國(guó)每單位能源創(chuàng)造的GDP按購(gòu)買力平價(jià)后的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)達(dá)國(guó)家,僅為日本的54%、德國(guó)的46%、英國(guó)的41%。若不按照購(gòu)買力平價(jià),這一差距將會(huì)更加巨大,這說(shuō)明我國(guó)現(xiàn)階段能源利用效率提升空間很大,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,能源依賴型行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)不足。
建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng),改善電網(wǎng)調(diào)峰能力。能源互聯(lián)網(wǎng)即將各類能源以互聯(lián)的形式網(wǎng)聯(lián)起來(lái),其核心是電力系統(tǒng),包括發(fā)電、變電、輸電、用電等方面,同時(shí)需要信息技術(shù)的輔助,如大數(shù)據(jù)和云計(jì)算。能源互聯(lián)網(wǎng)提出利用分布式可再生能源作為一次能源,并完善后端微網(wǎng)管理、需求端管理、智能交易系統(tǒng)等服務(wù)工作,從而建立雙向的能源網(wǎng)絡(luò)體系并與天然氣網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)耦合。建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)可以有效解決我國(guó)能源資源分布不均衡的問(wèn)題?,F(xiàn)階段,我國(guó)遠(yuǎn)離市場(chǎng)的大型集中式風(fēng)電、光伏、水電由于電量大、波動(dòng)性大,與用戶用電需求不匹配,造成局部電力過(guò)剩的現(xiàn)象。能源互聯(lián)網(wǎng)利用分布式可再生能源,就近消納可再生電力,可利用特高壓技術(shù)將剩余的電力遠(yuǎn)距離輸送到電力不足的區(qū)域。
積極開(kāi)展能源合作,加大戰(zhàn)略能源儲(chǔ)備。通過(guò)開(kāi)展國(guó)際能源合作,積極參與全球能源價(jià)格體系治理,降低我國(guó)進(jìn)口油氣的集中度。2021年3月27日,中國(guó)與伊朗簽署了一項(xiàng)為期25年的協(xié)議,其中就包括石油貿(mào)易方面的合作。2020年以來(lái),中國(guó)已經(jīng)從伊朗進(jìn)口約1780萬(wàn)噸原油,此次合作中,伊朗的石油價(jià)格低于國(guó)際石油均價(jià)。此外,我國(guó)海路油氣運(yùn)輸管道建設(shè)逐漸成形,形成了四條油氣輸送通道,其中依托于瓜達(dá)爾港的中巴油氣管道建設(shè)使我國(guó)本土直接聯(lián)系印度洋,跨過(guò)了馬六甲海峽,提升了我國(guó)能源輸運(yùn)的穩(wěn)定性。
能源作為人類生存和發(fā)展的關(guān)鍵性物質(zhì),既關(guān)系著國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)水平,也影響著國(guó)家的發(fā)展與安全。隨著我國(guó)能源消耗的不斷增加,面對(duì)能源分布不均衡、能源成本較高、能源利用率不足等問(wèn)題,應(yīng)該堅(jiān)持以能源技術(shù)創(chuàng)新為戰(zhàn)略支撐,深化能源科技領(lǐng)域體制機(jī)制改革,開(kāi)展能源關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),強(qiáng)化重大能源問(wèn)題的探究。