本文關(guān)鍵詞：我國中遠期石油補充與替代能源發(fā)展戰(zhàn)略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

我國中遠期石油補充與替代能源發(fā)展戰(zhàn)略研究

  文章來源： 發(fā)布時間：2007-10-10 【字號：】  

    全球性的石油供應短缺和我國對石油需求的不斷增大是今后的主要趨勢，發(fā)展石油補充與替代能源對滿足日益增長的石油需求和保障國家能源安全均有重大意義。從保障我國能源長期可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，中科院學部組織有關(guān)院士和專家對我國中遠期能源發(fā)展戰(zhàn)略進行了研究。該研究基于我國石油資源狀況，預測了中遠期需求和產(chǎn)能，闡述了發(fā)展補充與替代能源的必要性；在發(fā)展石油替代燃料方面，研究了非常規(guī)石油開發(fā)，論述了用煤、煤氣和生物質(zhì)制取燃料的有關(guān)進展與展望；在交通節(jié)油方面，研究了發(fā)展節(jié)油的綜合交通體系，論述了電氣化軌道交通，節(jié)能、代用燃料與電動車輛以及燃料電池與動力蓄電池的有關(guān)進展與展望。本文簡要闡述有關(guān)專題的研究結(jié)果，提出主要結(jié)論與建議。

    一 主要結(jié)論

    (一)據(jù)估計，現(xiàn)世界常規(guī)石油可采儲量約3500億噸。目前年產(chǎn)42億噸，預計2035年前后產(chǎn)量將達到峰值,在一段時期保持略有波動的穩(wěn)定產(chǎn)量,然后逐步下降。我國情況同樣不容樂觀，預計2050年前國內(nèi)年產(chǎn)量2億噸左右,然后緩慢下降。由于需求持續(xù)增長，勢將面臨供不應求的局面，必須盡早采取一系列節(jié)油和補充替代措施。

    根據(jù)我國經(jīng)濟發(fā)展速度，2020年原油消費至少將達4.5億噸, 若缺口額全靠進口原油,則進口依賴程度將達55%以上；2050年原油消費將達7億噸(若不采取多種節(jié)油措施，此數(shù)值將是9億噸以上)，若缺口額全靠進口原油,則進口依賴程度將達75%，這對我國能源安全十分不利。因此，除了節(jié)約用油之外，及時采取有效的補充替代石油措施勢在必行。

    當前已經(jīng)被采用的替代運輸燃料有甲醇、乙醇、生物柴油、煤基合成油和天然氣基合成柴油，雖然替代比例很小，但根據(jù)歐盟和美國提出的規(guī)劃，2020年其替代比例將為20%和10%。我國在幾個地區(qū)已推廣了乙醇汽油，幾年后生物柴油和煤基合成柴油將投放市場。氫能作為運輸燃料將隨著本世紀30年代燃料電池汽車可能批量進入市場而逐漸普及�？傊�，21世紀前半葉將是石油和多種替代燃料、多種車型(內(nèi)燃機汽車、混合動力汽車、純電動與燃料電池汽車)并存的具有多元化特征的時代。

    (二)非常規(guī)石油以加拿大油砂中天然瀝青、委內(nèi)瑞拉超重質(zhì)石油和美國頁巖油為代表，合計可采儲量達1500億噸。如果原油價位持續(xù)處于高位，則可吸引投資而較快發(fā)展到每年億噸以上規(guī)模，可望在2030年補充常規(guī)石油5%，2050年達到10%。我國油頁巖資源尚豐，但品位低，大規(guī)模產(chǎn)油并加工成運輸燃料尚待認真論證，并應展開一系列研發(fā)工作，以便早日建成示范廠，以補充國內(nèi)原油生產(chǎn)。

    (三) 我國煤炭資源相對豐富，西北產(chǎn)區(qū)價格較低，而且不能直接燃燒的高硫劣質(zhì)煤數(shù)量多, 在原油價格高于40美元而煤價格較低的情況下, 將其轉(zhuǎn)化作為替代運輸燃料(合成油、甲醇、氫等)的技術(shù)基本成熟，經(jīng)濟上是可行的。如能每年利用1.5億—2.0億噸煤加以轉(zhuǎn)化，不論是液化或是制取醇醚燃料, 就能替代4000萬—5300萬噸原油。鑒于多年來山西省成功地進行了甲醇燃料的發(fā)動機改造和行車示范工作，如能全面從宏觀角度對甲醇燃料做出科學評價，在合理的地域性布局內(nèi)推廣應用，有著重要意義。在已有基礎(chǔ)上，還需努力抓緊近期完成煤的直接液化和間接液化工業(yè)示范，研究直接從合成氣生產(chǎn)二甲醚的技術(shù)和相應的發(fā)動機技術(shù)，研究伴隨大量煤轉(zhuǎn)化引發(fā)的CO2減排技術(shù)，在廣泛應用可再生能源之前，使煤基替代石油燃料在運輸方面占有較多份額。

    預計在2030年后，燃料電池汽車可能批量進入市場，對氫氣的需求將增大。開發(fā)煤的氣化、凈化、制氫和CO2減排的國產(chǎn)化新技術(shù)以便降低投資和成本，并且降低大量用煤帶來的溫室氣體排放應是當前及今后煤的清潔高效開發(fā)利用的重點內(nèi)容。

    (四)生物質(zhì)能所生產(chǎn)的燃料歸于清潔燃料。國外首先開發(fā)的是燃料乙醇和生物柴油，，技術(shù)成熟，可作為汽油或柴油的調(diào)合組分，預期2020年產(chǎn)量可替代10%—20%的運輸燃料。我國待有效利用與開發(fā)的生物質(zhì)資源尚屬豐富，參照國外經(jīng)驗也以燃料乙醇和生物柴油為先期目標。為了增加生物質(zhì)原料的替代份額，且不與民爭糧，不與糧爭地，宜著力開發(fā)利用纖維素、半纖維素水解、醣化、發(fā)酵制燃料乙醇的技術(shù)，著力在基因工程研究方面有所突破，提高產(chǎn)率并降低成本，應采取有力措施，爭取經(jīng)過10年左右使其成本達到糧食乙醇水平, 2040年前可與汽油競爭。同時應積極開發(fā)生物質(zhì)熱化學工程技術(shù)革新，降低生產(chǎn)凈化合成氣的裝置成本，創(chuàng)造全面綜合利用生物質(zhì)的范例。

    (五)交通運輸是耗油的大戶。2000年，我國交通石油消耗為0.55億噸，占全國總油耗的25%，預計2020年交通油耗將增至2.56億噸，占全國總油耗的57%，2000—2020年，全國油耗增加2.3億噸，其中交通油耗增加2.0億噸，占87%。由此可見，降低交通耗油在保障我國石油供應方面意義重大。我國整個交通運輸系統(tǒng)仍在高速發(fā)展，在制定規(guī)劃構(gòu)建我國未來可持續(xù)發(fā)展的綜合系統(tǒng)時，應將交通節(jié)油作為最重要的原則之一。進行交通結(jié)構(gòu)的宏觀調(diào)控，大力發(fā)展公共交通與電氣化軌道交通，努力保持鐵路交通的骨干地位，大幅度提高其電氣化率，節(jié)省內(nèi)燃機車的柴油消耗，積極發(fā)展城市軌道交通，對新興磁浮交通的發(fā)展給予特別關(guān)注。

    (六)公路在交通運輸中居重要地位。為有效減小油耗，汽車動力系統(tǒng)必須朝著車輛節(jié)能化、能源多元化、動力電氣化與排放清潔化的方向積極推進，發(fā)展節(jié)能、代用燃料與電動汽車，逐步實現(xiàn)過渡與轉(zhuǎn)型。在電動汽車方面，除了促使燃料電池汽車早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并批量生產(chǎn)進入市場外，還應加強作為高效能源前沿技術(shù)之一的高性能鋰離子動力蓄電池的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

    (七)在燃料電池汽車逐步進入市場的同時，相對廉價的氫能燃料也需源源不斷地進入“加氫站”。氫的規(guī)模生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)拇罅考夹g(shù)課題和制訂產(chǎn)品使用標準及開展社會安全教育等工作也應提前列入日程。

    二 主要建議

    (一)發(fā)展石油補充與替代能源對滿足日益增長的石油需求和保障國家能源安全均有重大意義，至2050年其份額期望可達石油總耗量的30%以上，但其科學研究和工程技術(shù)問題復雜，時間跨度大，內(nèi)容涉及面廣且投資巨大，國家發(fā)展戰(zhàn)略研究需要長期、綜合、持續(xù)進行，本項研究僅是在已有工作基礎(chǔ)上，提出一些初步意見，供有關(guān)部門參考。

    制定國家發(fā)展戰(zhàn)略并推動其有效實施，單純靠傳統(tǒng)的“切塊式”管理、多頭領(lǐng)導、多項并行，難以達到預期目標，可以借鑒國外一些行之有效的做法，設(shè)置一項國家統(tǒng)一協(xié)調(diào)的重大課題，集中領(lǐng)導和管理，反復滾動式進行研究，及時提出有關(guān)意見與建議。中科院學部曾就我國能源發(fā)展問題的咨詢做過許多研究工作，可以繼續(xù)在我國能源發(fā)展的決策咨詢中發(fā)揮重要作用。

    (二)任何一種高新技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展大致均要依次經(jīng)過研發(fā)、中試示范、初步產(chǎn)業(yè)化與大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化4個階段，必須循序前進不可逾越：從一個階段進入下一階段需要經(jīng)過嚴格的調(diào)查、分析與論證，避免盲目性與任意性。因此，能源技術(shù)的發(fā)展需要長期、分階段的努力。從我國當前情況看，近期內(nèi)(“十一五”期間)宜大力支持多方面的研發(fā)與中試示范工作，有選擇地開展一些初步產(chǎn)業(yè)化工作。在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化方面，雖然各方面積極性很大，但仍應采取謹慎態(tài)度，充分論證后再做決策。

    (三)根據(jù)組織實施分層次、分階段進行安排的原則，在發(fā)展替代石油燃料方面，包括開發(fā)非常規(guī)石油、用煤和煤氣以及生物質(zhì)制取油品燃料，建議近期內(nèi)(“十一五”期間)開展如下工作：

    頁巖油。大力組織進行國內(nèi)油頁巖資源勘測與評估，落實經(jīng)濟可采儲量，進行開采與加工技術(shù)研發(fā)，為現(xiàn)代示范廠建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

    煤液化合成油。在長期工作基礎(chǔ)上，繼續(xù)深化與直接和間接液化有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)工作，支持建設(shè)兩種途徑年產(chǎn)十萬噸級至百萬噸級的示范廠，取得產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。根據(jù)我國未來的實際需求，依據(jù)示范廠建設(shè)與運營經(jīng)驗和所得到的技術(shù)經(jīng)濟性能的可靠數(shù)據(jù)以及我國資源與環(huán)境的許可條件，深入研究明確我國產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模、重點技術(shù)途徑、選址與發(fā)展戰(zhàn)略，做出規(guī)劃，逐步實施，避免一哄而上。

    煤與未利用焦爐氣合成甲醇與二甲醚。應盡快完成其作為汽油、柴油替代燃料的全面科學論證，然后進行M85混合以及M100純甲醇燃料在我國不同地區(qū)合理布局和分階段發(fā)展前提下的生產(chǎn)、應用與推廣工作；積極發(fā)展焦爐氣等大量工業(yè)廢氣合成甲醇的產(chǎn)業(yè)，形成一定規(guī)模；對煤合成二甲醚應進行研發(fā)示范與前景評估。

    煤與煤氣制氫。應積極進行研發(fā)與小型示范生產(chǎn)，并隨著燃料電池車的發(fā)展確定其產(chǎn)業(yè)化進程。

    生物質(zhì)制乙醇與生物柴油。在已有基礎(chǔ)上繼續(xù)推進產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，其規(guī)模應與實際市場需求、可靠的持續(xù)原料供應來源和降低成本相適應。應大力開展利用纖維素、半纖維素制乙醇技術(shù)的研發(fā)，在荒漠地區(qū)培育速生生物質(zhì)制乙醇與生物柴油植物的研發(fā)，發(fā)展不占用農(nóng)業(yè)耕地的大規(guī)模生物質(zhì)乙醇和生物柴油生產(chǎn)基地。積極開展不同地區(qū)、不同類別的生物質(zhì)資源數(shù)量、質(zhì)量、種植、采集、運輸?shù)恼{(diào)研，為合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)。

    (四)有關(guān)交通節(jié)油方面的建議：

    積極推進我國汽車動力系統(tǒng)的過渡與轉(zhuǎn)型，朝著車輛節(jié)能化、能源多元化、動力電氣化、排放清潔化方向發(fā)展。繼續(xù)進行節(jié)能汽車、代用燃料汽車與電動汽車的研發(fā)與示范，掌握核心技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)，形成自主品牌。在示范與積極開拓市場基礎(chǔ)上，根據(jù)市場需求，建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系，使先進內(nèi)燃機車、代用燃料汽車及混合動力轎車進入產(chǎn)業(yè)化。

    積極開展高性能低成本車用燃料電池和鋰離子動力電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進純電動車的應用并早日產(chǎn)業(yè)化，其關(guān)鍵是要有效解決車載電能的供應與氫燃料的儲運問題。要重點組織針對壽命短、價格高、可靠性與可使用性差的瓶頸問題，相應研究和示范建設(shè)大規(guī)模加氫站與充電站等基礎(chǔ)設(shè)施的可行性，促進燃料電池和鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

    大力發(fā)展電氣化軌道交通是交通節(jié)油的重要方面，應在我國未來可持續(xù)發(fā)展的綜合交通體系研究規(guī)劃中給予充分重視。應大幅度提高鐵路電氣化率及客運速度，以保持鐵路交通的骨干地位。積極發(fā)展城市軌道交通，有效減緩汽車數(shù)量的增速和降低單位車輛平均年耗油量。對新技術(shù)(如磁浮交通)的發(fā)展、應用與產(chǎn)業(yè)化應給予特別的關(guān)注，抓住新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)的機遇，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

  本文關(guān)鍵詞：我國中遠期石油補充與替代能源發(fā)展戰(zhàn)略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。