主持人：本报记者刘莉

　　嘉宾：郑健超（中国工程院院士）

　　人口、经济快速增长 挑战能源极限

　　主持人：我国目前能源供应的现状如何？未来发展会怎样？
　　郑健超：由于人口众多和经济快速增长，中国要满足可持续能源供应正面临巨大挑战。2000年一次能源消费13.7亿吨标准煤，占全球总量的11%，而人均能源消费仅为经济合作发展组织国家均值的七分之一和世界均值的一半。
　　未来20年，由于工业化和城市化驱动，中国能源需求预计将显著增长。按照经济高速增长的情况，2020年能源需求将达到31亿吨标准煤左右，为当年全球的13.2%，美国的60%，印度的3.29倍，英国的7倍。
　　过去20年，发电量以每年8%—9%的速率增长，2003年底装机容量和发电量分别达到380GW和1911TWH，仅次于美国。按照电气化的进程，2020年装机容量和发电量预计分别达到850—950GW和3600—4300TWH，即2000年的3倍。
　　运输能源的需求是造成过去10年中国石油消费快速增长的主要因素。2003年中国消费了2.6亿吨油，其中包括净进口9000万吨原油和石油制品。中国将很快成为仅次于美国的石油消费大国。石油需求将继续攀升，2020年很可能达到4.3亿吨的规模。
　　能源单一、基础设施不健全 制约我国能源发展
　　主持人：我国能源供应面临着哪些挑战和制约？
　　郑健超：中国虽然幅员辽阔，但能源不如美国丰富，缺乏多样性。目前我国核电在电力中所占比例非常小。2020年我国核电有望在发电量中占4%%。核电面临的挑战性问题是：初始投资大、运行安全、核废料处置和防止核扩散。因此如何使核电在电力市场中有竞争力，也是在我国需要特别关注的问题。
　　在未来一段时期，中国将经受与能源相关的污染排放快速增长。二氧化碳排放预计将从2000年全球总量的12.7%增加到2020年的16.7%。
　　我国大多数城市空气污染可部分归咎于小型工业锅炉及炉灶中煤的直接燃烧。另一导致排放（主要是氮氧化物、一氧化碳，及可吸入颗粒物）增加的根本原因是近年来车辆的高速增长。
　　中国面临的挑战还包括能源基础设施（电网、油气管道等）尚不健全。由于能源基础设施建设需要大笔基建投资，为降低投资风险，应该通过全局规划和技术创新，建设更加可靠和有效的基础设施。此外，大量能源基础设施建设还受到诸多条件的制约。例如，火电厂建设受到水资源条件制约，电力线路和变电站的建设受到土地和空间限制等等。
　　强化能源效率是能源可持续供应的关键
　　主持人：那么您认为我们应该实施怎样的战略来应对挑战？
　　郑健超：强化能源效率是实现可持续能源供应的关键。
　　我国能源消费强度（EnergyIntensity）的历史纪录表明，自1977年以来，我国能源消费强度以平均每年4%的速度下降。假设没有这样大幅度下降，中国到1995年就需要消耗两倍于实际消费的能源。
　　尽管我国节能成就巨大，但在能源开采、生产、转换储存等中间环节中，能效比国际先进水平差距还很大。与国际先进标准相比，我国的主要产品能耗至少可以降低20%。由于新技术的出现，能源终端使用的效率与日俱增。在各个领域积极推行能效计划就可以实现这个目标，例如：高效照明、高效电器、工业余热利用、电力系统中的需求及管理、小区供热供冷优化、新工业流程等。
　　无污染新能源是可持续发展之根本
　　主持人：在您看来我们是否有创新机遇可以利用来应对挑战？
　　郑健超：我们可以抓住许多技术机遇应对挑战。比如电力、核能等。电力是清洁、有效和便于控制的能源。增加电力的使用可以降低有害的排放。因此，电气化被称为通向可持续发展未来的桥梁，已列入国家可持续发展的紧迫议事日程。
　　高效洁净的发电技术是减少能源利用产生的环境影响的首选措施。超临界煤粉发电技术被认为是我国洁净煤发电技术的主流。对于新建的燃煤发电厂，采用超临界或超超临界机组配以经济的脱硫脱硝设备得到鼓励。未来的“超洁净燃煤发电厂”，把高温燃料电池技术、联合循环技术和固碳技术集成起来，可以实现零排放高效发电。
　　一个可靠、高效的电网对电力基础设施投资的回收至关重要。由于输电距离很长，我国电力系统稳定问题比西欧国家突出。仅仅依靠传统技术不能解决提高电网安全问题。灵活的交流输电技术，依靠电力电子技术和现代控制技术集成，可以克服电网瓶颈，加强电网稳定。将来，应用电力电子技术、分布式电源、储能技术、智能化设备和现代信息技术，可以把电力系统建设成为不易损坏，甚至可以自行康复的系统。
　　运输的替代燃料对我国可持续的能源供应至关重要。煤基液体燃料被认为是我国最有希望的交通运输的替代燃料。通过液化和气化将煤转化为液体燃料技术已臻成熟。工业规模的煤液化示范工程正在我国产煤省份开始建设。从长远看，随着燃料电池技术和储氢技术的进步，以氢为燃料的电动车将成为未来绿色交通工具。但是，氢燃料电动车的大规模应用要求传统的油料生产和分配的基础设施作重大改变，因此，氢经济时代的到来尚需时日。
　　在核电领域，中国准备在成熟技术和国际经验基础上，发展自主设计的百万千瓦级压水堆核电站。现有核反应堆运行性能可以采用先进运行技术加以提高，例如风险指引在役检查技术、先进的维修技术和监控技术等。现在世界范围内正在研究“先进堆”，以满足更高的安全性、经济性、核废料处置和防止核扩散等要求。
　　展望未来，聚变技术是实现可持续能源供应最有吸引力的技术。一旦聚变技术实现了商业化，将为人类提供永不枯竭的清洁能源。
　　■观点提示
　　观点一：如果高能耗产品的扩张势头不减，中国能源将是不可持续的。
　　观点二：由于我国煤炭价格较低，燃煤电厂发电价格一般比核电便宜，因此如何使核电在电力市场中有竞争力，也是在我国需要特别关注的问题。
　　观点三：在能源开采、生产、转换储存等中间环节中，我国能效与国际先进标准相比，主要产品能耗至少可以降低百分之二十。
　　观点四：运输的替代燃料对我国可持续的能源供应至关重要，煤基液体燃料被认为是我国最有希望的交通运输的替代燃料。
　　■链接
　　煤基液体燃料
　　煤基液体燃料合成技术，也称“煤变”技术，分为直接和间接液化两种方式将煤转化成石油。由于直接液化的操作条件苛刻，对煤炭的种类依赖性强，目前适合于工业化生产的“煤变油”都是间接液化的，具体方法是将煤通过高温、高压的办法变成富含各种烃类的气体，再把这些气体提纯并经过化学反应后生成石油和其它化工产品。这项技术最早在20世纪上半叶由德国人发明，其后荷兰、美国、日本国都曾进行过研究，而开发应用最成功的国家是南非。南非不仅可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，还可以提炼出航空煤油和润滑油等高品质的石油产品。
　　我国人均资源的困境
　　从人均意义上说，中国的能源资源非常有限。人均化石燃料资源仅为世界均值的56%，石油人均值的56%，石油的人均可采储量仅为世界均值的8%。天然气的情况也大致如此。从满足未来大量的能源需求的角度，我国水电资源也很有限。我国水电资源理论蕴藏量6.7亿千瓦，技术可开发量3.79亿千瓦，经济开发量2.9亿千瓦（年发电量1600亿千瓦时）。发电量折合发电一次能源为3.78亿吨标煤。换句话说，即使我国经济上合理开发的水电全部开发完毕（从现在起再建设12座三峡水电站的装机容量），仅可满足2020年发电量的28%，占当年一次能源需求的12%左右。
　　我国能源扩张过快
　　为了保持能源供需平衡，我国能源消费强度需要在2020年前再降低50%。另一方面，由于大规模建设的驱动，高能耗产品将继续增长，这就使得进一步降低能源强度变得更加困难。过去3年，我国的钢的需求以每年3000万吨的速率增加，2003年达到2.3亿吨，占全球总量的30%。如果保持这个发展趋势，我国的钢产量将在2020年前达到2.8亿吨的峰值。此外，2003年我国生产了8.62亿吨水泥，占全球总量的40%。如果没有调控措施，水泥产量可能在2020年前达到10亿吨。其他高能耗产品如有色金属、玻璃、建筑陶瓷等的情况也类似。高能耗产品的过热引起对能源供需失衡的严重忧虑。[科技日报]