我国能源生产、利用中的问题与循环再利用的主要途径

何源明

据《国家发改委能源研究所》公开表示，我国能源供需形势非常不乐观，预计到2020年我国能源缺口将达到8亿吨标准煤。实际上，我国67%的能源需求主要通过煤炭满足，而对核电、天然气等新能源的利用较少。作为经济的主要支撑，石油发展也面临巨大的挑战，我国石油的产量非常低，基本不能满足经济发展的需要，大部分依靠进口。由于能源的生产与利用的各种问题，我国能源引起的环境污染问题非常严重，这对我国环境的安全形成了重大威胁，也凸显出解决我国能源问题的重要性。本文主要通过深入分析能源生产与利用存在的多种问题，并从循环经济的视角探索解决我国能源生产、利用问题的相关路径，以期促进我国经济持续健康发展。

一、我国能源生产存在的问题

（一）能源供求数量矛盾突出

我国能源的产量非常大，但增速在放缓。据中国统计年鉴数据显示，2014年我国能源产量36亿吨标准煤，产量非常大。2001至2014年，我国能源产量较上年增速分别是：0.34%、2.21%、3.19%、8.99%、9.10%、3.13%、5.01%、7.93%、6.87%、11.12%、15.60%、14.09%、6.00%和6.39%。可以看出，2001年至2005年，能源产量增速在上升，2006至2014年增速在放缓，整体而言，能源产量增速非常不平稳，增幅波动非常厉害，不连贯。另外，我国能源需求量非常大，供求矛盾突出。以2012年为例，2012年我国每天能源消费量为966.2万端标准煤，如果按照一年365天进行计算，一年需要耗费35.27亿吨标准煤，如果按照366天核算，需要耗费35.36亿吨，而2012年我国能源总产量为35.11亿吨，因此，供求量相差0.16亿吨。实际上，在这部分生产量中包含了我国从国外进口能源加工而成的量。从我国能源进出口的比例可以看出：2012年我国原油进口量为2.82亿吨，出口量为243.2万吨；煤进口量为2.88亿吨，出口量为928万吨；成品油进口量为3982万吨，出口量为2427万吨。因此，可以看出，我国能源贸易以进口为主导。能源的大量进口凸显出我国能源生产供应不足，供求矛盾突出。

（二）能源结构矛盾突出

以煤炭为主导的能源供给结构是我国能源结构的主要矛盾。从能源的生产比例来说（如表1），2000年我国煤炭占比68.5%，石油占比22.0%，天然气占比2.2%，一次性电力等企业能源占比7.3%，而2014年国煤炭占比66.0%，石油占17.1%，天然气占比5.7%，一次性电力等企业能源占比11.2%。虽然天然气、电力以及其他能源消费比例上升，但煤炭一直是能源消费结构的主导；从发展装机容量构成看，太阳能和风电的装机容量虽然占比上升较快，但火力发电依然是发电装机容量的主体。

供给结构矛盾还体现在石油过于依赖进口。根据中国石油集团经济技术研究院2015年1月发布的《国内外油气行业发展报告》显示，2014年我国石油表现消费量（当年生产力和净进口量的和）超过了5.18亿吨，其中全面石油净进口量约3.08亿吨，同比增长5.7%，占石油表现消费总量的59.5%，即我国石油对外依存度为59.5%，较2013年上升了1.1个百分点。在天然气方面，2014年我国天然气消费量为1830亿立方米，同比增长8.9%，其中进口量为590亿立方米，同比增长11.5%，对外依存度上升至32.2%。可以看出，无论是石油还是天然气，我国对外依存度依然保持上升趋势。

（三）能源生产过程污染问题严重

煤炭、石油等多种能源的开采过程中会排放大量的污染物质。煤炭开采过程中会排放大量的废气，污染大气环境。煤炭开采过程的废气主要有甲烷、二氧化碳以及二氧化硫、一氧化碳等有毒气体。我国每年矿井开采排放甲烷量超过70亿立方米，占世界甲烷排放总量额30%左右。相对于煤炭利用的废气废物回收情况，煤炭开采的废气回收处理还处于萌芽阶段，目前只有5%左右的废气被处理，其他95%的废气都会排放在大气中。煤炭开采过程中经常回遇到煤矸石自然的现象，其自然过程中会排除大量气体。据统计，我国国有煤矸石煤矿1500多个，累计量超过30亿吨，其自然的概率超过了40%。煤矸石自然过程中会排放大量的污染性废气。近年来，我国对洗煤的需求逐渐上升，原煤入洗的过程中会排放大量的煤泥水进入地表，从而对地表形成重要污染、据调查显示，我国因洗煤会排出洗矸4500万吨，洗煤废水4000万吨，煤泥200万立方米。我国石油开采过程中也会产生大量的污染，包括石油开采过程中会产生含油污水污染；石油在开产和生产过程中还会导致大量的挥发性气体，并生成光学污染烟雾，这些烟雾会破坏臭氧层形成温室效应，同时会产生致癌物；另外石油开采会产出大量的废渣，这些废渣含油多种有毒物质，如果不经过处理，直接堆放土壤或污染低下源，直接侵害人类健康。

二、我国能源利用存在的问题

（一）能源利用强度大幅度低于发达国家，也低于部分发展中国家

能源生产的问题反映我国供给的质量，而能源的利用问题反映了我国能源的消费问题。能耗强度、能源消费弹性是衡量能源利用效率的重要指标。1980年至2006年我国能耗强度呈上升趋势。2007年至今，我国能耗强度呈下降趋势，下降幅度较大：2009年下降了1.9%左右；2010年下降了3.5%左右；2011年下降了1.9%左右；2012年下降了3.6%左右；2013年下降了3.7%左右；2014年下降了4.8%左右。虽然能耗强度在不断下降，但能源利用效率是我国能源利用的关键问题之一。我国创造了全球GDP的12.3%，能源消费占了全球总量的21.5%。2013年，我国单位GDP能耗是世界平均水平的1.8倍，是美国的2.3倍，日本的3.8倍，高于巴西、墨西哥等发展中国家。单位产品能耗也能在一定程度上反映出我国的能源效率问题。据IEA统计，我国普通钢、水泥、合成氨等高耗能产品的单位能耗要分比国际最先进的国家分别高出50%、60%和33%。

（二）我国能源消费弹性显著低于发达国家水平

我国能源消费弹性在不断提高，但是依然处于发达国家水平。能源消费弹性是能源消费增长与同期经济增长率的比值，能够反映我国经济增长对能源的依赖程度。如果能源消费弹性系数大于1说明区域经济增长过于依赖能源，系数越大说明经济对能源的依赖度越大，也说明经济增长的能源利用效率越低。一般来说，发达国家的能源消费弹性在0.4左右，一般不超过0.5。目前欠发达国家的能源利用效率普遍较低，能源消费弹性在1左右。我国能源消费弹性近年来一直保持较高的水平，2000年至2014年我国能源消费弹性系数为0.54、0.7、0.99、1.62、1.67、1.19、0.76、0.61、0.31、0.53、0.69、0.77、0.51、0.48、和0.3。2003年至2005年弹性系数都大于1，其他年份我国整体的能源消费弹性大于0.5，显著要大于发达国家水平，因此我国能源消费效率要显著低于发达国家水平。

（三）我国能源利用效率整体低于发达国家水平

我国能源利用效率约36.3%，比发达国家低10%左右，差距非常大。根据能耗与经济增长的密切关系，一些经济学家提出了倒U型曲线，即随着经济的增长，工业化阶段初期和中期能源消费一般呈缓慢上升趋势，而进入后工业发展阶段后，随着经济增长方式的改变，能源消耗强度会逐渐下降。目前大多数发达国家处于后工业化发展阶段，能耗强度在不断下降，而大部分发达国家处于工业化初期和中期阶段，因此能耗利用效率处于上升阶段。日本、美国等发达国家第三产业的比例高达60%以上，远高于第二产业的比重，而我国第三产业的比重在40%左右。与印度相比，我国能源利用效率低，主要是因为印度以信息经济为基础的服务业，其服务业的比重也远远高于中国。这说明我国能耗效率较低的重要原因在于我国产业结构的问题。

（四）能源利用过程污染排放严重

从能源的利用效率问题分析可知，发达国家的利用效率低为50%左右，而我国的利用效率为36%，因此能源中大部分是不能被利用的，实际上即使能源利用效率很高，其也会排放大量的废物废气。煤炭是我国经济发展的主导能源。煤炭的主体是碳、氢、氧，占95%左右。煤化的程度越深，碳含量就越高，氢、氧的含量就越低。煤炭燃烧时，氮不产生热量，而是在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态溢出。煤炭中含量硫、磷、氟、氯和砷等等有害成分。煤炭燃烧后，会排放出大量含有硫、磷、氟、氯和砷等有害化合物质于空气和土地中。我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用，主要用于火力发电、工业锅炉、民间取暖和家庭炉灶。直接燃烧属于高能耗低效燃烧方式，并且废气的处理不足，会导致其向空气排放大量的二氧化硫、二氧化碳和烟尘。大量煤炭的燃烧是形成中国以煤烟型为主的大气污染的主要原因。煤炭在生产和利用之间的空间差距很大，北煤南运、西煤东输的长距离运输导致运输过程中引起了大量的煤尘污染，这不仅导致煤炭大量流失，也严重污染了煤运沿线周边的生态环境。据统计，我国煤炭运输平均运距约80KM，而因煤炭运输向大气中排放的煤尘超过1000万吨。另外，油类能源的利用过程中也会产生大量的废物废气。以汽车为例可以分析出油类能源在利用过程中的严重污染问题。目前我国机动车主要使用两种能源，汽油和柴油。汽油在常温下是一种透明液体，很难溶解于水，易燃，因此成为世界重要的能源。汽油在使用过程中会是产生二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、铅或酸的化合物等多种有毒物质。同时汽油在不完全封闭的条件下会挥发，而挥发的气体被人体吸入后会引起急性中毒。在车辆密集的大城市中，空气中50% 左右的污染物来自于汽车的排气或者直接挥发所致。柴油在环保上质量比汽油品质要低，其燃烧效率较低，排放的废气越多，带来的污染性更大。

三、 我国能源资源实现循环再利用的主要途径

（一）能源资源开发的循环再利用

能源资源开发的循环再利用主要包括两个方面：一是实现能源的高效开发，以提高能源开发效率，实现资源的充分利用。能源在生产过程中有浪费，在利用过程中浪费，而在开发过程中本身也存在浪费，这主要是因为技术有限。以煤炭开发为例，在一个大煤矿中，煤炭的开采率一般不足30%：一方面一些煤炭含量低的即使开发出来也不能利用，另一方面很多煤炭资源虽然在当前技术条件下已经可以利用，但因为开发技术不足而导致不能开发出来使用。对此，只能不断优化煤炭利用和开发技术，提高煤炭资源的开发和利用效率。二是充分利用可再生能源，提高可再生能源的利用比例，逐步实现可再生能源取代传统不可再生能源。空气能、太阳能、风能等清洁能源是可以取之不尽用之不竭的，因此其开发和利用可以不断循环。但我国清洁能源利用的比例依然比较低，煤炭等传统能源依然占据主导地位，这主要是因为我国开发利用的技术不足：一方面开发成本高，很多消费者从经济程度考虑不会采用；另一方面利用范围较窄，不能广泛应用到家庭以及工业生产中，这是限制清洁能源取代传统能源的重要因素。以太阳能为例，现在主要应用于热水器、路灯等发热发光设备，利用范围较窄，空气能、风能主要应用于小规模发电。

（二）能源利用的再循环利用

根据上文分析可知，我国能源利用效率只有36%，相比发达国家低10个百分点，因此在能源的利用过程中有64%的被浪费。这些被浪费的能源主要源于以下方面：一是能源的利用设备不足。从工业锅炉而言，我国煤炭在工业锅炉的使用效率为60%，而国外达到了20%，其他的煤炭为不完全燃烧。不完全燃烧导致煤炭不能彻底被燃烧带来浪费，同时也会增加一氧化碳等有毒气体的排放。油类燃烧设备对油类的利用效率也会产生直接影响，例如我国国产汽车普遍油耗较大，而日本汽车燃耗较少。虽然近年来我国汽车工业在不断创新，并且着重在节能减排上创新，但目前我国的创新水平依然不足，在能源利用效率的技术上与发达国家存在很大差距。二是我国被浪费能源没有进行回收处理和再利用。循环经济强调物质的再循环，能源被大量浪费后应该通过创新技术进行回收，然后实现能源物质的再次利用。对此，可以向发达国家学习。在日本，能源的自给率不到20%，但是其早在1991年就制定了《再生资源利用促进法》与《容器包装分类再商品化法》，实现EPR系统，鼓励生产者和消费者尽可能实现废弃物减量化与循环利用，并建立各种类型的废物垃圾处理企业。我国也有企业在研究能源的循环利用问题，如四川达兴能源公司在2015年3月实施的脱硫液循环利用技改项目日前取得成功，但该项技术还没有进行推广。

（三）能源生产过程的再循环利用

玉门市因为石油开采而导致开采的石油废物堆积，严重影响了地下水环境和土壤质量，威胁了区域居民的身体健康。但是如果发展循环经济，将其中的有害物质和有利物质进行回收处理，全部转变为有利物质，那么石油开采工业将成为玉林经济发展的核心产业和优势产业。俄罗斯、阿拉伯等许多国家大量开采石油，但并没有形成我国玉门市这样的废物累积的城市。这说明不是不能实现的问题，而是没有着力去实现的问题。实际上，我国已经有部分区域也在着力推进能源的循环使用。如在我国府谷县境内煤炭资源丰富，该区域创新了煤炭循环利用的新型清洁能源产品“兰炭”。“府谷煤”经低温干馏后，其固态产物“兰炭”具有高固定性、高化学活性等特点，以其低廉的价格，广泛用于高耗能的电石行业、铁合金行业，经再加工可制优质冶金型焦，降低能耗，提高其经济效益。其液体产物低温焦油接近国外低芳烃原油，轻油含量高，加氢可制成石脑油、采油及改制沥青；气态产物煤气，因加热方式不同组分不同，因而利用方式方法不同，或是作城镇生活用气，或是发电，或是用于生产甲醇。可以看出府谷煤在生产过程中通过分析不同的成分实现了煤炭的循环利用。

（四）能源废物废气可以再循环利用

废气废物可以进行再循环，这是因为废气废物可以通过物理、化学等多种方式进行处理后变成有用的物质，然后供消费者使用。无论是个体消费者还是企业消费者，在进行能源消费的过程中会排放大量废气废物，这些废气废物直接排放到环境中会直接对环境形成恶劣影响，但如果能够创新一种方式，改变其影响的方向，那么其有可能成为一种有用的物质，这就是废气废物的再循环使用。在青钢的生产中就在着力实现这一目标。在董家口循环经济区青钢董家口厂区，有一个青钢循环经济配套项目，由中机国能电力投资有限公司和青岛钢铁集团合资建设，总投资21亿元。项目一期投资12亿元，占地245亩，主要为青钢提供生产用电、用热，兼顾周边地区的生产及生活用热。其利用的原理是，钢铁在生产过程中需要耗费大量的煤炭资源，煤炭资源在燃烧过程中会产生大量的热气体和热水，对此，企业利用先进的技术设备在生产钢铁的同时将煤炭热能转变成为电力和热水。据统计，项目投产后，可以实现对外供电10亿度，约占青钢总用电量的60%，对外提供500t/h蒸汽和700万平方米供热面积的热水，该项目正常运行发电后，每年可节约标煤31万吨，减排二氧化碳68万吨，减排二氧化硫2万吨。不仅填补了董家口经济区无集中供热、热电联产的空白，还将创建国内钢铁行业高水平节能减排、废弃能源高效回收、资源循环利用和节能环保等高新技术产业示范工程，能为青钢和合资公司创造预期的经济效益，项目建成后可将青钢打造成董家口经济区循环经济综合利用示范单位和董家口经济区集中供热、热电联产中心。因此可以看出，能源使用后产生的各种物质是可以进行再次循环使用的。

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