能源生产革命的若干问题研究

黄其励、袁晴棠著、谢昌主编《能源生产革命的若干问题研究(精)》是中国工程院“推动能源生产和消费革命战略研究”丛书之一。本书在分析靠前能源发展趋势的基础上，研究了我国当前能源发展的突出问题，凝练了能源生产革命的若干基本判断，厘清了能源生产革命的战略思路，分析了包括煤炭科学开发与利用、油气及很好规油气开发、大比例可再生能源、核能、碳捕集封存与利用(CCS／CCUS)和新能源汽车等能源生产革命的内涵、路线图、时间表，提出了近期、中期、远期战略目标、重点任务、政策支撑和若干重大建议。
本书适合政府、能源领域企业和研究机构中的高层管理人员与研究人员，大专院校能源相关专业师生，以及其他对我国能源问题感兴趣的社会公众阅读。

第一章 能源生产革命的背景
第一节 中国能源供应现状
第二节 中国能源生产面临的形势与挑战
第三节 国际能源变革与科技创新方向
第四节 中国能源生产革命的基本判断
第二章 中国能源生产革命的方向与战略重点
第一节 中国能源生产革命的方向
第二节 中国能源生产革命的目标
第三节 能源生产革命的战略思路与战略重点
第三章 能源生产革命的科技创新
第一节 煤炭科学开采科技创新
第二节 油气勘探与开发科技创新
第三节 先进核电技术和核能多元化利用科技创新
第四节 可再生能源利用科技创新
第五节 先进煤电与煤炭分级转化利用科技创新
第六节 燃煤污染物综合脱除与资源化利用科技创新
第七节 CCS／CCuS科技创新
第八节 新能源汽车科技创新
第四章 能源生产革命重大项目及建议
第一节 能源生产革命重大工程
第二节 能源生产革命重大产业
第三节 能源生产革命政策建议
第四节 能源生产革命重大畅想
参考文献

    **章 能源生产革命的背景

    **节 中国能源供应现状

    “十一五”以来，我国能源行业积极落实节能减排政策，促进能源结构优化升级，不断提高能源效率。进入“十二五”后，能源行业基于“节约优先，立足靠前，多元发展，保护环境，深化改革，科技创新，靠前合作，改善民生”的能源发展方针和基本原则，产业体系进一步完善，能源供应能力明显提高，为经济社会快速发展提供了可靠支撑。

    一、 资源探明量不断增加

    截至2013年年底，我国煤炭资源查明储量1.48万亿吨，石油剩余技术可采储量33.7亿吨，天然气剩余技术可采储量4.6万亿立方米，分别比2012年增加635亿吨、4000万吨和2639亿立方米[1]。根据中国石油经济技术研究院公布的数据[2]，我国**规石油可采资源量为163亿~168亿吨，其中页岩油120亿吨，致密油20亿~25亿吨，油砂油23亿吨；**规天然气可采资源量为20万亿~120万亿立方米，其中致密气9万亿~12万亿立方米，页岩气10万亿~25万亿立方米，煤层气11万亿立方米。我国可再生能源资源查明程度进一步提高，陆上70米高度3级及以上风能资源技术可开发量26亿千瓦，近海水深5~50米范围内100米高度3级及以上风能技术可开发量5亿千瓦[3]；太阳能可利用量22亿千瓦；水电剩余经济可开发装机容量2亿千瓦左右[4]；可用于能源化利用的生物质能资源量每年约4.6亿吨标准煤[5]。

    二、 供应能力显著提高

    能源供应能力持续增强，初步形成了“五基一带”（山西、鄂尔多斯盆地、内蒙古东部地区、西南地区、新疆五大综合能源基地和东部沿海核电带）的能源生产格局。一次能源生产总量保持持续增长的态势（图1.1），连续多年位居世界**[6，7]。2014年一次能源生产总量36.2亿吨标准煤，其中，原煤产量38.7亿吨，居世界**；原油产量2.1亿吨，连续5年保持2亿吨以上，位居世界第四；天然气产量1301.6亿立方米，同比增长约7.7%，位居世界第六。

    图1.1 2000~2014年我国能源生产结构

    资料来源：2000~2013年数据源自《中国统计年鉴（2014）》；2014年数据源自国家统计局《2014年国民经济和社会发展统计公报》

    据中国电力企业联合会（简称中电联）发布的《全国电力工业统计快报（2014年）》，2014年全国电力供需形势总体宽松，发电装机容量13.6亿千瓦，比2013年年末增长8.7%，位居世界**，全口径发电量达5.5万亿千瓦时，同比增长3.6%；全国GDP增速7.4%，万元GDP能耗0.702吨标准煤，较2013年下降4.8%[8]。

    三、 能源结构调整步伐加快

    为优化能源生产和消费结构，我国制定了一系列措施，稳步压减煤炭消费，加快发展清洁能源和可再生能源。我国煤炭产业集中度明显提高，14个大型煤炭基地产量占全国总产量的90%以上，年产120万吨以上大型煤矿产量占全国的66.5%[9]。高效环保发电机组比重持续提高，截至2015年年底，60万千瓦及以上机组占比达42.91%，超超临界机组装机规模居世界**。目前我国6000千瓦及以上现役燃煤发电机组中，90%已安装脱硫设施，居世界前列（美国约为55%），30%已安装脱硝设施。

    2014年化石能源消费占能源消费总量的比重为88.6%，水电、风电、核电等非化石能源消费量占能源消费总量的11.4%。据中电联《全国电力工业统计快报（2014年）》数据，截至2014年年底，全国水电装机3.02亿千瓦（含抽水蓄能2183万千瓦），发电量10661亿千瓦时；并网风电装机9581万千瓦，发电量1563亿千瓦时，均居世界**；太阳能发电装机2652万千瓦，发电量231亿千瓦时；核电装机1988万千瓦，发电量1262亿千瓦时。2014年全年非化石能源新增装机占全部新增装机的比重为54.3%，非化石能源发电装机占电力总装机比重达到32.6%，较2013年提高约1.8个百分点（图1.2）[10]。

    图1.2 2009~2014年我国非化石能源发电装机和发电量占比

    资料来源：2009~2012年数据源自中电联电力工业统计基本数据；2013年数据源自《2014年度全国电力供需形势分析预测报告》；2014年数据源自《全国电力工业统计快报（2014年）》

    四、 能源科技创新与装备自主化能力稳步提高

    持续实施国家科技重大专项，能源技术创新和装备国产化水平得到显著提升。资源勘探开发、加工转化技术取得突破，重大装备自主创新能力进一步增强。我国煤炭开采技术处于世界**水平，*深开采深度已达1501米，年产千万吨煤炭综采成套装备实现国产化，具有自主知识产权的年产百万吨级煤炭直接液化、60万吨煤制烯烃、16万吨煤间接液化建成投运；深海油气钻井平台建造取得重大突破，页岩气方面初步形成自主的水平井钻完井、大型体积压裂技术体系，世界首台3000型压裂车研制成功并投入现场应用；具备了百万千瓦级压水堆核电站自主设计、制造、建设和运营能力，初步建立了高温气冷堆和快堆产业，四代核电技术已经形成；特高压输电技术和相关装备的设计、制造和试验能力达到**水平，相关原材料、关键组件国产化率持续提高；掌握了大型风电设备制造技术，具备世界**水平的智能电网稳步推进。

    五、 能源靠前合作稳步推进

    务实推进能源靠前合作，境外能源资源开发取得新进展，初步建成中亚合作区、非洲合作区、中东合作区、南美合作区和亚太合作区五大境外油气基地，初步形成西北、东北、西南和海上四大油气战略进口通道格局（图1.3）。

    我国与美国、澳大利亚、蒙古、印度等国的煤炭资源开发合作稳步推进，与周边国家的电力贸易持续增长；正式加入靠前可再生能源署，与世界多个国家的可再生能源合作日益深化；中俄能源合作取得重大突破，2014年5月21日，中俄两国政府在上海签署《中俄东线天然气合作项目备忘录》，规定从2018年起俄罗斯开始通过中俄天然气管道东线向中国累计供气30年，总价值将达4000亿美元；成功主办**1届APEC（Asia-Pacific Economic Cooperation，即亚洲太平洋经济合作组织）能源部长会议，会议发表了《北京宣言》，这代表中国政府正式加入联合国“人人享有可持续能源”行动；中国与美国、澳大利亚牵头发布《能源合作原则》，中方计划2030年左右达到二氧化碳排放峰值，非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。

    图1.3 我国五大境外油气基地和四大油气战略进口通道

    第二节 中国能源生产面临的形势与挑战

    我国能源工业的快速发展为国民经济和社会发展做出了重要贡献，但粗放的经济发展方式和“需求导向”的能源供应模式导致能源开发利用规模急剧扩大。在靠前能源领域处于大调整、大变革和能源经济转型期的大背景下，我国能源生产面临新挑战，实现中华民族“两个百年梦想”和科学发展的宏伟目标，对能源生产提出了新的要求。我国能源国情有别于发达国家：我国处于工业化、城镇化和现代化发展过程中，能源消费还将持续增长；能源供应方面，煤炭占一次能源的70%左右，传统能源远未被优质化利用；环境容量已成为制约能源可持续发展的重大问题；油气对外依存度不断增大，能源安全形势严峻。能源安全稳定供应、气候变化和环境压力三个重大问题，不仅影响到未来能源可持续发展，也关乎人类社会可持续发展。

    一、 能源消费总量持续增加

    我国能源需求仍将增长，能源消费总量大。进入21世纪后，我国能源消费年平均增速达7.5%（其中“十五”期间为8.36%、“十一五”期间为6.65%，“十二五”前两年为5.51%），2009年我国已成为世界能源消费**大国。由表1.1可知，2000年我国能源消费总量为14.6亿吨标准煤，2014年已达到42.6亿吨标准煤。表1.2表明，自2000年以来，我国能源消费弹性系数波动较大。2005年开始，我国采取节能降耗政策，能源消费弹性系数呈现稳定下降趋势。但由于2008年国家经济政策调整的影响，能源消费弹性系数在此后3年明显上升，由2008年的0.41增长到2011年的0.76。2000~2013年我国能源消费弹性系数平均为0.73，如果剔除2003年和2004年两个特殊年份，能源消费弹性系数平均为0.59。

    表1.1 2000~2014年我国能源消费总量及构成

    资料来源：2000~2013年数据源自《中国统计年鉴（2014）》；2014年数据源自国家统计局《2014年国民经济和社会发展统计公报》