分布式能源论文

我国能源发展面临的主要问题 虽然我国能源发展取得很大成绩，但也要看到，随着经济社会快速发展，多年积累的矛盾和问题进一步凸显。这集中表现在六个方面： 第一，资源约束明显，供需矛盾突出。我国能源资源总量虽然比较大，化石类能源探明储量约7500亿吨标准煤，但人均拥有量远低于世界平均水平。煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量分别只有世界平均水平的、和。 煤炭。我国煤炭储量丰富，但从中长期来看，要把储量变成有效供给，以满足经济社会发展的需求，面临"三大不足"的压力：一是煤炭精查储量不足。据测算，2010年前拟开工建设的煤矿项目缺精查储量500多亿吨，2011?2020年缺1200多亿吨。二是生产能力不足。根据全国目前煤炭的生产能力，考虑部分矿井衰老报废等因素，2020年前还需要新增煤炭生产能力10亿吨，接近美国目前的产煤总量，这意味着我国还要新建百万吨级的大型煤矿1000个左右。三是运输能力不足。我国煤炭消费主要集中在东部地区，但煤炭资源主要分布在北部和西部，这种资源禀赋与需求地理分布的失衡，决定了北煤南运、西煤东运的格局。按照10亿吨新增煤炭的70%需要外运测算，2020年前需要再建7条亿吨级铁路线以及相应的港口。这些实现起来难度都是很大的。 石油。据最新全国常规油气资源评价成果报告，我国石油可采资源量为212亿吨，探明剩余可采储量为25亿吨，平均探明率为33%，处于勘探中期阶段。目前，我国石油勘探难度不断加大，新增储量质量变差，经过努力做到稳产、小幅增长尚有可能，但大幅增长的可能性不大。比如，我国大庆油田稳产高产持续了27年，从2002年起产量开始递减，平均每年减少150万吨。从分布情况来看，东部主要含油盆地已经进入勘探开发中后期。待发现石油资源主要集中在松辽、塔里木、准噶尔、鄂尔多斯等盆地和渤海海域。西部主要含油盆地和我国海域资源丰富，且探明程度低，处于勘探开发早期。据测算，即使考虑大力节能降耗、调整经济结构和发展可替代品等因素，2020年石油缺口仍将达亿吨。 天然气。从整体上看，我国天然气勘探开发潜力大，处于勘探早期阶段，储量产量将快速增长。塔里木盆地的库车地区，鄂尔多斯盆地及周边古生界，四川盆地川东、川西北地区和川西前陆盆地，柴达木盆地涩北和台南地区，东海海域，莺歌海、琼东南等是今后勘探开发的重点区域。但是快速增长的天然气生产难以满足更快的需求增长。预计到2020年需要新增天然气探明地质储量万亿立方米，这意味着探明天然气可采储量需要再翻一番。 此外，新能源和可再生能源虽然开发利用潜力较大，但面临的制约因素也较多。比如，水电剩余资源主要集中在西部和中部，受自然条件和移民因素影响，开发难度越来越大。核电由于投资密集、建设周期长，新的核电能力短期内难以迅速增加。 与资源约束形成明显对比的是能源消费的快速增长。从近几年的能源供需形势看，能源消费总量越来越大，快速增长的能源供应仍赶不上更快增长的能源需求。能源消费弹性系数出现反弹，"十五"期间平均为，为改革开放以来的最高值。目前我国人均消费水平还很低，且处于工业化、城镇化进程加快的时期。国际经验表明，这一阶段正是能源消耗"倒U"型的上升阶段。随着经济规模进一步扩大，能源供求矛盾将长期存在，特别是油气供求矛盾十分突出。 第二，能源技术依然落后，能源效率明显偏低。我国能源技术虽然已经取得很大进步，但与发展的要求和国际先进水平相比，还有很大差距。大型煤矿综合采掘装备、煤炭液化技术核心装备需要引进，瓦斯抽取和利用技术落后，矿井生产系统装备水平低。重大石油开采加工设备、特高压输电设备、先进的核电装备还不能自主设计制造。氢能及燃料电池、分布式能源等技术研究开发不够，可再生能源、清洁能源、替代能源等技术的开发相对滞后，节能降耗、污染治理等技术的应用还不广泛。 技术的落后，制约了效率的提高。从总的能源效率看，按现行汇率计算，我国单位GDP能源消耗比世界平均水平高倍左右，比美国、欧盟、日本和印度分别高倍、倍、8倍和倍。尤其是这几年，高耗能产业发展较快，经济增长方式粗放，能源消耗量不断增加，能源产出效率大大低于国际先进水平。2004年，我国的GDP按当年汇率计算为万亿美元，约占全世界GDP的，为此消费煤炭20亿吨，占世界消费总量的比重超过35%；消费原油3亿吨，占世界消费总量的。以上比较，即使考虑汇价因素，我国能源效率低也是不争的事实。从主要用能行业和耗能设备看，水泥综合能耗高出国际先进水平，大中型钢铁企业吨钢可比能耗高，火电供电煤耗高，机动车百公里油耗比欧洲高25%，比日本高20%，比美国高10%，载货汽车百吨公里油耗比国际先进水平高1倍以上。从能源开发过程看，资源浪费惊人。比如煤矿的综合回采率，国际上一般为45%?60%，我国平均只有30%，小煤矿有的仅为10%?15%。改革开放以来，我国小煤矿产量由1978年的9500多万吨增加到2005年的亿吨，在此期间，累计生产煤炭120亿吨左右，消耗资源储量约800亿吨。按照正规开采方法计算，800亿吨资源储量可产出煤炭400亿吨左右，这意味着用同样的资源量，少产了近300亿吨的煤炭，相当于改革开放以来全国煤炭的总产量。我国煤矸石综合利用率也只有40%，全国累计堆放的煤矸石总量约38亿吨，占地约11万亩，而且每年仍以约2亿吨的速度增加。每年还产生近亿吨的粉煤灰，历年积存量已有30多亿吨，目前的综合利用仅限于生产水泥、墙体材料或者铺路、建坝等，大量物质没有得到开发利用。

化学是一门中心科学，人类面临的资源、能源、环境、健康等问题的解决，在很大程度上依赖于化学的研究和发展。化学的主要发展方向之一是深入研究化学反应理论，以揭示从原料到产物的通道，进而设计机理导向的包括以催化剂为核心的最佳化学过程。能源是关系到国家可持续发展和战略安全的领域。如何发展新的能源高效转化技术和洁净能源，不但涉及能源使用效率、更与全球环境气候变化相关联，属于国家重大需求。能源工业在很大程度上依赖于化学过程，能源消费的90％以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应，使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。随着我国经济的快速发展，我国各项建设已有了巨大成就，但也付出了资源和环境的代价。今天，能源资源约束明显、能源供给矛盾突出、能源环境污染严重，成为制约我国能源发展的重要瓶颈。解决我国能源问题，根本出路是坚持开发新技术、节约资源等并举，大力推进节能降耗，高效利用能源等方式才能突破我国能源发展的瓶颈。高效利用能源主要是针对传统能源系统而言立足于新技术、新工艺，或者新理念构架的新型的能源利用技术，高效利用能源技术可大大提高了能源的综合利用效率，有效减少污染的排放。高效利用能源技术主要是指的热电联产技术和燃料电池技术。热电联产是既产电又产热的先进能源利用形式，具有降低能源消耗、提高空气质量、补充电源、节约城市用地、提高供热质量、便于综合利用、改善城市形象、减少安全事故等许多优点，所以世界各国都在大力发展。世界热电联产发展呈现许多趋势，其中，丹麦在热电联产综合利用效率方面超过70％以上。这种小型、微型的热电联产被国际上称之为——分布式能源。分布式能源技术对能源的利用方式与传统的能源利用存在很大的区别，它不再追求规模效益，而是更加注重资源的合理配置，追求能源利用效率最大化和效能的最优化，充分利用各种资源，就近供电供热，将中间输送损耗降至最低。分布式能源可以和终端能源用户的能源需求系统进行协同优化，通过信息技术将供需系统有效衔接，进行多元化的优化整合，在燃气管网、低压电网、热力管网和冷源管网上，以及信息互联网络上实现联机协作，互相支持、互相平衡，构成一个多元化的能源网络，使能源供应与能源的实际需求更加匹配。它不仅是一些传统能源技术的集合，也是全新的能源综合利用系统。 目前，高效利用能源技术发展的一个重点是“燃料电池”技术。燃料电池的能源利用效率更高，污染更小，理论上燃料电池使用的是氢能，属于可再生能源。但自然界中可以直接利用的氢根本不存在，制氢需要其他外部能量实现。我国制氢的技术方向是如何利用天然气、煤气化、甲醇、乙醇等能源，特别有前途的是利用废弃在地下煤炭资源进行地下可控气化再制氢技术。燃料电池不仅可以解决人类发展的电力难题，同时也可以解决对于石油的替代难题。虽然，就燃料电池技术本身应该属于新能源，但是大多数燃料电池将不会依赖于可再生能源。 热电联产和燃料电泄技术等能源高效利用技术都是立足于新技术、新工艺，或者新理念构架的新型的能源利用技术，虽然不是可再生能源。据专家测算，能源利用效率提高1个百分点，可节省能源费用130多亿元。促进能源的合理和高效利用，对我国经济可持续发展具有深远的战略意义。 高效利用能源，促进国民经济可持继发展