西部開發的能源利用與環境保護

鄧滬秋 謝安生 高振生 吳樂頌 劉靜

長安大學環境科學與工程學院

    現代社會經濟發展的一般規律是，社會經濟走向現代化的進程，必然伴隨著能源消耗的增加過程，同時也是向環境排放污染物增大的過程。西部地區也不例外。西部開發過程中，如何在促進當地社會經濟快速發展的同時，合理配置和有效利用能源，保護脆弱的自然生態環境，是實施可持續發展戰略的重大問題。本文試圖對此作一些分析，供參考。

1、西部地區能源資源概況

    我國西部地區國土面積和人口數量分別占全國總量的60％和40％。各類能源資源豐富，是西部地區經濟發展的重要物質基礎。其中，煤炭保有儲量3009億噸，占全國總量的34％。石油儲量5.1億噸，占33％。天然氣儲量4354億m3，占59％。水電占78％，這些能源資源除滿足本地區能源消費外，還要輸往東部，滿足中、東部地區的能源需求。西部地區還有豐富的可再生能源資源，如太陽能、風能等。西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的太陽能總輻射量和日照時數為全國最高，屬世界太陽能資源豐富地區之一…。我國各地區太陽能資源及分布見表l。西部地區的內蒙古北部，甘肅、新疆北部屬風資源豐富  區，有很好的開發利用條件。生物質能資源亦十分豐富，秸稈等農業廢棄物、薪柴資源和城  市有機垃圾等，都有廣闊的發展利用前景。

2、能源需求預測

    資料表明，1998年世界一次能源消費總量約為128.9億噸標準煤，其中美國消費32.3億噸標準煤，占世界能源消費的25.1％，居世界第一位。我國(不含港澳臺地區)能源消費量為l3.6億噸標準煤，占世界能源消費總量的l0.9％，居世界第二位。但人均能源消費量僅為1.165噸標準煤，居世界第89位，不足世界人均能源消費水平2.4噸標準煤的—半，是發達國家的l/5-1/10(歐洲及俄羅斯人均能源消費量為5噸標準煤，北美人均能源消費量超過l0噸標準煤)。目前我國人均擁有發電裝機容量僅0-222KW，人均發電量為927kwh，約為世界平均水平的一半，為發達國家的1/6-1/10。隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，我國年人均能源消費量將逐年增加，預計到2040年；睜達到2．38噸標準煤左右，相當于目前世界平均值，遠低于發達國家目前的水平。過去的20年里，我國經濟保持快速增長(年均增長9.7％)。而能源消費的增長速度為年均增長4.6％。西部地區由于社會經濟發展水平不高，能源消費量也低于全國水平，在今后的發展中，若達到預計的全國年人均能源消費量，實際增長遠高于年均增長4.6％的速度。   

3、能源利用幾個值得注意的問題

    3.1樹立憂患意識，合理用能盡管西部地區能源資源相對豐富，但從全國來看，能源資源相對匱乏。我國人口占世界總人口21％，已探明的煤炭睹量占世界儲量的ll％、原油占2.4％、天然氣占l.2％。人均能源資源占有量不到世界平均水平的一半，石油僅為十分之一。從現在的能源供需形勢分析，我國能源生產和消費基本平衡，但從1993年起已成為能源凈進口國。即使考慮了節能的因素，加大能源開發和節能的力度，仍將有較大的缺口需要靠進口能源來解決。預計到2010年我國約缺能8％，到2050年將短缺24％左右，其中石油缺額將多達4.4億噸標煤。石油進口依存度(凈進口量與消費量之比)由1995年的6.6％上升為2000年的20％。預計2010年將上升為23％。天然氣進口依存度2000年為6％，2010年為20％。因此，對西部地區能源資源的相對豐富，不能盲目樂觀，要建立正確的“資源意識”和“憂患意識”。合理配置和有效的利用能源資源，使其發揮最大的社會效益、經濟效益和環境效益。

    3.2制定能源規劃，有序發展

    根據國外經驗，一些發達國家能源規劃的目標大體經歷了四個階段。八十年代初為第一階段。稱為Energy Savin9，即減少能源的使用量，扼制能源消費量的上升勢頭；八十年代末為第二階段，稱為Energy Conservation，即能量守恒，要在總能源消費量基本不增長的情況下發展經濟；九十年代初為第三階段，稱為Energy Efficiency，即提高能源利用效率和利用效益，或簡稱為能效；近年來為第四階段，稱為Climate Change，即氣候變化，能源規劃的主要目標是降低溫室氣體的排放。

    作為世界經濟體系的組成部分，我國的能源利用及規劃也應基本如此。但起步較晚，總體水平不高。1998年我國頒布實施《節能法》，把節約能源、提高能源利用效率和效益提到重要議事日程上來，大體相當于西方發達國家的第一階段和第二階段。我國國民經濟發展計劃以及有關行業發展規劃，都把能源、交通、基礎設施的發展放到了重要位置。

    國家實施西部大開發為在整個西部乃至全國實施可持續發展的能源戰略提供了機遇和挑戰。合理開發和利用西部地區的能源資源，優化西部能源結構，變能源資源優勢為經濟優勢，不僅是實施西部大開發戰略中的—個重要目標，而且也是21世紀我國可持續發展戰略中的重要任務。西部地區的能源規劃，既要服從全國經濟發展的大局，也要充分體現當地特色，即在保證西氣東輸、西電東送、西煤東運，滿足中、東部地區能源需求的情況下，充分考慮與合理規劃當地能源發展計劃，滿足地區社會經濟發展的需要。要根據當地能源資源特點，結合社會經濟發展的需要，分階段、有計劃、協調、有序、均衡地發展能源產業。

    3.3利用與環保并舉

    能源開發利用引起的環境污染非常嚴重。l997年，我國排放二氧化碳6—7億噸，其中85％是由燃煤排放的；排放二氧化硫2400萬噸，其中90％是由燃煤排放的；排放煙塵1744萬噸，其中73％是由能源開發利用排放的。由于能源利用和其它污染源大量排放環境污染物，造成全國57％的城市顆粒物超過國家限制值，有48個城市的二氧化硫的濃度超過國家二級排放標準，82％的城市出現過酸雨，酸雨面積已達國土面積的30％，許多城市的氮氧化物濃度有增無減。近年來，由于大城市汽車數量大幅度增加，汽車尾氣已成為城市環境的重要污染源。環境污染問題已成為我國可持續發展的重要制約因素。

    西部地區的環境狀況也不容樂觀，個別地區甚至更為嚴重。特別是西部地區本身生態自然環境脆弱，極易在能源開發和利用過程中遭到不可逆轉的破壞。因此，在西部開發中必須認真貫徹《環境保護法》、《大氣污染防治法》等法律法規，認真落實環境保護措施，做好環境保護工作。要汲取國外和中、東部地區能源發展的經驗和教訓，決不能走先開發、后治理的老路。要研究未來能源開發對環境的影響及防治對策，要研究環境承受力和各種能源資源的最大可利用量等，保持社會經濟與環境保護協調發展。

    3.4重視清潔能源和可再生能源的利用     

    我國目前能源消費結構中，煤炭約占75％，石油l7％，電力6％，天然氣2％。與發達國家相比，能源消費結構不合理，煤炭消費量偏高，這也是造成我國環境污染的重要原因之一。在西部開發中，應重視清潔能源和可再生能源的利用，逐步改變能源消費結構，基本達到發達國家水平。

    西部豐富的天然氣屬于清潔燃料，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質，燃燒時產生二氧化碳少于其他礦物燃料，造成溫室效應較低，如果將天然氣的效應系數為l，則石油為1.85，煤為2.08。天然氣燃燒造成的環境污染也遠小于煤炭，與煤炭、石油等黑色能源相比，天然氣燃燒過程中，所產生的影響人類呼吸系統健康的氮氧化物、可吸入微粒物極少，幾乎不產生導致酸雨的二氧化硫，也沒有廢渣、廢水。積極開發利用天然氣資源已成為全世界能源工業的主要潮流。西部開發應大力發展、推廣應用天然氣等清潔燃料。

    新能源與可再生能源沒有環境污染，是實現可持續發展戰略的最佳途徑之一。西部地區具有豐富的可再生能源資源，如太陽能、風能、生物質能以及水能，它們不存在資源枯竭問題，不會對環境造成損害，因地制宜地開發利用西部豐富的可再生能源對于促進當地社會經濟發展、保護環境有著特殊的和現實的意義。

    3.5節約能源，提高能源利用效率

    我國l981年至l998年節能取得了巨大成績，單位國內生產總值能耗下降50％，節能率達4.5％，按產值能耗計算十八年累計節約和少用能源共8.8億噸標準煤。相當于減排粉塵1200萬噸，減排灰渣21億噸，減排二氧化硫1230萬噸，減排二氧化碳3.9億噸(以碳基計算)。因此，節能既能提高經濟效益，也是環境保護和減少溫室氣體排放的有效措施。西部地區社會經濟發展水平不高，能源利用效率和效益也低于東部地區。要通過貫徹《中華人民共和國節約能源法》，加大政策扶持力度，推廣應用先進、適用的節能技術，不斷降低產品能耗和產值能耗，提高能源利用效率和能源利用效益。

    3.6注重建筑節能

    隨著西部地區社會經濟的發展，必將迎來城鄉建設的大發展。建筑能耗基數大、與人民生活息息相關，且節能潛力較大。住宅—般占建筑總量的三分之二，其節能具有重大意義。以西安地區民用住宅為例，能耗估算見表2。

    由表2可知，住宅建筑供暖能耗占總能耗的63％，份額較大，是用能大項，且季節性強，以往三北地區普遍采用燃煤鍋爐供暖，造成環境嚴重污染。目前北京、西安等城市實施“禁煤”，改燒天然氣等清潔燃料，環境效果十分明顯。對北京市的綠色奧運起到了積極的推動作用。在西安市，隨著大氣環境的改善，“悠然見南山”也為期不遠了。但是冬季供暖負荷能耗大、季節性強，會對燃氣輸配造成巨大壓力。經論證，單純的燃氣鍋爐供熱荊乍最佳供熱方式，應借鑒國外先進經驗，大力發展燃氣熱電聯供，以熱定電。能夠顯著提高熱機效率和綜合經濟效益。

    在上表中，空調能耗約占生活用電能耗的50％(46.6T％)。空調負荷也屬于季節性負荷，在夏季用電高峰，極易與其他用戶發生供電矛盾，是造成拉閘限電的原因之一。因此，必須重視建筑尤其是住宅的節能。

    根據《民用建筑節能管理規定》、《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》和《旅游旅館建筑熱工與空氣調節節能設計標準》，建筑節能包括建筑結構節能和建筑設備節能兩個方面，前者主要是指在建筑謝十中增強建筑構造、門窗、墻體等的嚴密性、提高保溫效果，降低傳熱系數。后者主要是指：在建筑設備的設計、選型、運行、調控等方面采取相應的技術措施以降低建筑能耗。

    在建筑設備節能等方面，應根據國家有關政策法規，結合西部特點，因地適宜地推廣應用以下技術：

    ——集中供熱，尤其是燃氣熱電(冷)聯供。 

    ——供暖分戶計量技術。

    ——蒸發冷卻空調技術。

    ——冰蓄冷技術。

    ——暖通空調自動控制及變頻技術。 

    ——太陽能綜合利用。

    ——風能利用。

    ——北方節能建筑。

    ——綠色建筑及綠色建材等。

4、結語

    西部開發中，必須認真解決、處理好社會經濟發展中合理有效地利用能源與環境保護問題，在促進當地社會經濟快速發展的同時，合理開發、有效利用能源和保護環境。

    通過政策引導和相關研究，調整能源結構，推廣應用先進適用技術，積極保護自然生態環境，保持西部經濟、社會、環境和資源相互協調的可持續發展，是實施西部大開發戰略的關鍵，對于保證西部大開發順利實施具有重要意義。

參考文獻：

[1]蔡睿賢，林汝謀．西部能源利用與環境保護的關鍵科學問題．中國科學院．北京．

[2]中國新能源與可再生能源1999白皮書.中國計劃出版社出版.北京．1999．12．

[3]鷹能．關于我國天然氣資源概況及使用方向的建議．中國能源網(www.china5e．tom) 1999．

[4]首都藍天熱能系統工程．北京城市設計規劃研究院．群鷹公司．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  尚雯瀟  尹維維 編輯 文徑 審核)