我国节能技术问题与发展解析

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本文对近年来中国部分有代表性的耗能行业的节能技术现状作了综述，以期对社会节能技术工作的进一步开展起到借鉴和参考作用。

一、中国能源现状

中国是世界第二大能源生产国和第二大能源消费国，其中，煤炭消费量1.9亿吨，原油3.1亿吨，天然气423亿立方米。2006年底，中国发电装机容量达到5亿千瓦左右，居世界第二位，发电量2.89亿千瓦时。中国有世界第一位的水能资源蕴藏量，世界第三位的煤炭探明储量，世界第10位的石油探明储量和世界第19位的天然气探明储量，同时中国具有丰富的可再生能源资源。但中国人口众多，能源资源的人均占有量只相当于世界平均数的51％。由此可知中国是一个能源资源相对贫乏的国家。油气资源依赖进口，能源开发和运输成本较大，能源消费引起的环境污染严重。

二、中国节能技术的现状和应用

近年来中国的节能技术也取得了较大的进步。通过自主研发和引进国外的先进技术和设备，已使国内许多行业从中受益，并形成了良性发展的势头。总体来看，中国能源开发与节约工作取得了重大进展，能源效率有所提高。但与发达国家相比，中国能源效率水平依然偏低。

1.洁净煤技术

自产业革命以来，作为矿物燃料的煤炭逐渐取代生物质能等可再生能源，成为人类消费的主要能源。在世界范围内，煤炭资源相对于其他化石能源要丰富得多。中国一次商品能源以煤为主。煤炭提供了75％的工业燃料、76％的发电能源、80％的民用商品能源和60％的化工原料。煤炭作为中国主要能源，在开发利用过程中带来一系列环净污染问题。国民经济持续发展，离不开能源的支持。无论过去、现在还是将来，我国能源的主角是煤炭。中国是当今世界上最大的产煤国和消费国，已探明的储量为9183亿吨，折合标准煤计算，占已探明的煤炭、石油、天然气及水电资源总储量的90％。因此，今后相当长时期内煤炭作为主要的一次能源的地位不会改变。煤炭在开采中排放的甲烷与二氧化碳、氯氟烷烃等气体增强了在大气层中形成的温室效应。为了解决这些有害气体的污染问题，必须大力发展洁净煤技术。

洁净煤技术是针对使用煤炭对环境造成污染而提出的技术对策，是最大限度利用煤的能源，同时将造成的污染降到最小限度的技术方案。从概念上说，洁净煤技术是指煤炭从开发到利用的全过程中，减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体，成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。

2.节约石油和替代石油技术

中国的最终石油可采资源量即使按160亿吨计，只占全球的3.9％；人均拥有石油最终可采资源量和产量只有世界人均水平的1/5左右。而且，可采资源约有3/5有待探明。中国的原油生产主要集中在东部地区，占全国产量的2/3。但其主力油田已进入高含水、高采出程度和高采油速度的“三高”阶段。特别是大庆油田原油产量连续27年超过5000多万吨，2002年在5013.1万吨的产量水平上画了句号，计划今后将逐年递减。西部和海上原油产量这几年呈快速增长态势，但原油产量只占全国的1/5；海上原油产量只占全国的1/8。我国石油消费增长速度明显高于原油产量增长速度，供需缺口越来越大。石油净进口量十年增加了7倍多。预计2008年石油净进口量将突破11000万吨，进口依存度达到45％以上。目前，我国石油利用效率明显偏低。据统计，现在每千美元国内生产总值的石油消耗，中国为0.26吨，是日本的3.3倍，美国的2倍，印度的1.2倍，这说明中国提高油气利用效率、降低石油消耗的潜力十分可观。在目前的世界石油市场，汽车及其他的各类发动机消耗的石油占绝大多数，而且汽车会排放出有害气体污染环境，因此汽车节油及减排是一个很热门的领域。但是，无论使用多么先进的节油技术，石油都属于不可再生资源。因此发展替代石油产品，才是未来动力机械燃料的出路。现在发展的主要替代技术有以下几种：

（1）甲醇替代石油

甲醇是一种易燃易挥发的无色透明液体，具有与现实使用的液体燃料极为相近的燃料性能，燃值高，抗爆性好。其生产原料很广泛，产品的运输，储存，分装加注和使用，与目前市场上所供应的内燃机用汽油和柴油燃料特点极为相似。同时甲醇还可以作为燃料电池的重要原料。

（2）乙醇替代石油

乙醇俗称酒精，它是以玉米，小麦，薯类及秸秆为原料制成。将乙醇脱水加入适当变形剂，然后和一定比例的汽油进行混合，就是清洁燃料——车用乙醇汽油。经检测，与普通汽油相比，汽车使用乙醇汽油后，CO排放量降低60%以上。

（3）天然气替代石油

天然气热值高，一般在9000大卡/立方米以上。能源效率高，一般燃煤电厂的能源利用率不超过38%而天然气发电效率可达52.5%以上。近几年世界液化天然气消费增长5.7%，远高于原油，核能，而全球煤炭消费为负增长。天然气用途也越来越广。

（4）其他，如等离子无油点火、燃油乳化、燃油添加剂等节油技术。

3.电力节能技术

（1）变频调速节能装置

目前变频调速技术在电厂得到广泛应用，电厂辅机安装变频调速装置后，节能效果显著，一般节电率20%以上。实施循环水泵叶轮切削，管道改造，改变阀门节流降压供水模式，适当降低带压循环水泵的扬程或选用大流量水泵，均可有效节约电能。

（2）新型电力变压器节能

近年来，随着新型电力变压器逐渐普及，变压器的整体损耗水平有较大幅度的下降，但电力传输中的能量浪费仍十分巨大。为此诞生了更先进的电力变压器，如采用多级接缝的铁心结构与非晶合金铁心材料，显著降低空载损耗，采用高温超导技术具有低损耗与低成本的优势，是极具发展前景的电力变压器节能技术[4]。

（3）降低线路损耗

在10KV以下配电线路上，采用单、三相变压器混合供电的方式，以高压进户，缩短低压线路降低线损，使配电线路线损有较大幅度降低，提高了供电可靠率和电压合格率。

4.建筑节能技术

建筑能耗是指消耗在建筑中的采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所消耗的能源。这些能源消耗单独算起来并不起眼儿，但总量惊人。我国目前正处于建设高峰期，每年新建房屋近20亿平方米，超过所有发达国家建设量的总合，而其中95%以上的建筑都是高耗能的建筑，节能技术相对落后。

为提高能源利用效率，减少能源消耗，减少对大气环境的污染，减少CO2排放以及地球温室效应的影响，多年来，我国开展了相当规模的建筑节能工作。采取先易后难、先城市后农村、先新建后改建、先住宅后公建、从北向

南逐步推进的策略，全面推进我国的建筑节能发展。取得了一批具有实用价值的科技成果，促进了建筑节能技术的产业化发展。

5.可再生资源利用技术

我国有丰富的可再生资源，风能，太阳能，地热能，海洋能等。

（1）风能

我国可开发的风能为2.5亿千瓦，在技术研究开发上，目前最大问题是尚不具备大型风力发电机组关键部件的制造技术和能力，一直依赖引进国外的设备和技术。由于引进国外机组价格较高,每千瓦超过1万元人民币,因此要进一步发展我国风力发电事业，必须在引进消化吸收基础上不断创新，走大型风力发电机国产化的道路。

（2）太阳能

我国太阳能年日照时数大于2000小时，全国总面积的2/3以上有较好的利用条件，特别是青藏高原，日照时数超过3000小时。在光热电转换利用太阳能方面，我国从科研角度进行了一些基础研究，对光热发电关键技术和抛物聚焦型太阳能热发电装置进行了试验。在光电直接发电上，我国已在海拔4500米以上的西藏阿里地区建起4座10~25KW的独立光伏电站及太阳能卫星电视地面接收站，解决了当地的照明和电视收看问题，是迄今世界上海拔最高的太阳光伏电站。

（3）海洋能

我国大陆海岸线长达1.8万公里，有近200个海湾和河口可开发潮汐能，可开发的潮汐能年总发电量为619亿KWh。目前我国运行的潮汐电站已有十多座，东南沿海有很多能量密度较高,平均潮差4米~5米,最大潮差7米~8米,自然环境条件优越的坝址,如钱塘江口，最大潮差7.5米,据估计能建5000MW级潮汐电站。我国目前已具备开发10MW级潮汐电站的技术条件。

其他，生物质能可折和标准煤约为2.3亿吨。地热资源丰富，存储条件较好的已勘探的40多个地热田的热储相当于31.6亿吨标准煤。

三、可持续发展的综合性节能措施探讨

综上所述，可采取以下措施：

1.国家和政府要大力扶持节能技术发展和应用

政府首先应该在政策上给予节能产业倾斜，其次在节能技术的研发上给予足够的资金支持。在节能技术的推广上也要积极的去引导企业。在现有的能源基础上，努力提高能源的利用率。这样可以减轻我国现在能源和环境压力。

2.调整我国的能源消费结构

在大力发展节能技术的同时要不断地调整我国的能源消费结构。减少一次性能源和高污染能源的使用，大力发展低污染和可再生资源的使用。减轻我国现在的环境污染压力。

3.调整产业结构向低能耗产业发展

不断调整经济结构，降低高耗能行业和高能耗产品的比例，是提高我国能源效率的前提，也是实现可持续发展的先决条件。在发展高科技低能耗产业的同时要用新技术改造我国的高能耗的工业，实现资源使用的最大化。