能源经济与可持续发展课件.ppt

能源经济与可持续发展主要内容v v第一部分 能源基础知识v v第二部分 全球与中国能源现状与利用情况v v第三部分 能源与经济发展的关系v v第四部分 能源安全与可持续发展第一部分 能源基础知识一、能源的概念与分类（一）能源的概念顾名思义：能量的来源。准确地说，能源是自然界中能够为人类提供某种形式能量的载能体资源载能体资源。（二）能源分类 1、可再生能源与不可再生能源 2、一次能源与二次能源（电力的特性）3、燃料型能源与非燃料型能源 4、污染型能源与清洁能源 4二、能源的重要地位和基本性质 11、能源是人类社会发展不可或缺不可或缺的战略性资源；22、能源安全涉及国家的安全稳定，是国家核心利益的重 要组成部分；33、能源也是替代性最强替代性最强的资源化石能源最终可以被清洁的和可再生的能源完全替代；44、地球上的可再生能源是取之不尽，用之不竭的；55、能源的“机动性机动性”和“可储存性可储存性”相当重要。三、能源结构及其动态发展v v（一）能源结构的含义（一）能源结构的含义v v11、能源结构是指各种能源在能源总量中所占的比重，包括能源的生产结构生产结构和消费结构消费结构。v v22、能源生产结构能源生产结构，是指各类能源的生产量在能源总生产量中所占的比例；v v33、能源消费结构能源消费结构，是指各类能源的消费量在能源总消费量中的比例；v 研究能源结构，可以掌握能源的生产和消费状况，为能源的供需平衡奠定基础。（二）能源结构通常以“饼图”表示能源消费结构饼图图例：能源消费结构饼图图例：（2005年世界与中国一次能源消费结构比较）v v（三）能源结构的动态发展v 各种能源的生产并不是均衡发展的，而是随时间而呈此消彼长状态，因此，能源结构也一直处于变化中。（四）能源的技术进步促进能源结构的重大变革v v18世纪蒸气机的发明应用，促成了能源需求从从以薪以薪柴为主柴为主转向转向以煤为主以煤为主的能源结构。v v19世纪内燃机的发明应用，促成了能源需求从从以煤以煤为主为主转向转向以石油为主以石油为主的能源结构。v v当今，为了应对气候变化，世界能源结构正酝酿着第三次能源革命：广泛开发可再生能源广泛开发可再生能源以及化石能源化石能源的清洁利用技术的清洁利用技术。第二部分 全球与中国能源现状v一、全球能源现状v v（一）全球三大矿产能源预期可采年限（一）全球三大矿产能源预期可采年限v 英国石油（BP）公司2010年世界能源年度统计报告显示：全球石油石油储藏量按20092009年的生产量年的生产量计算，还可以开采45.745.7年年；同样，天然气天然气储量还可开采62.862.8年年，煤煤炭炭为119119年年。国际能源网“世界能源消费现状与趋势”2011-3-11v v（二）全球能源消费结构趋势v 根据BP 2030能源展望，能源供应多样化将得以加强，核能、水电和可再生能源等非化石能源有望首次成为供给增长的主要来源。预计在20102030年间，可再生能源包括太阳能、风能、地热能源和生物能对能源增长的贡献率将从5增至18。来源：国际能源网来源：国际能源网v v（三）目前全球能源利用存在的问题v v11、能源公平与能源贫困、能源公平与能源贫困v 能源消费的不公平能源消费的不公平：目前全球约20%30%的发达国家人口消费着全球70%的能源，而另外70%80%的发展中国家人口却仅仅消费着全球不到30%的能源。v 能源贫困能源贫困：还有很多发展中国家的农民无法获得电力，他们依然使用着煤炭和薪柴等燃料，这使他们一直生存于严重污染状态下，还造成大量的能源浪费。v v（二）能源消费的生态压力问题（二）能源消费的生态压力问题v 1、全球总体现状还是处于以化石能源为主的能源结构v 2、全球大部分化石能源得不到清洁利用（有技术）v 3、全球可再生的、清洁的能源比重依然很小 vv二、中国能源现状v v（一）中国能源赋存特征（一）中国能源赋存特征v v11、我国矿产能源的赋存现状：富煤、贫油、少气富煤、贫油、少气;v 中国石油探明可采储量探明可采储量只占世界的2.4%，天然气只占1.2%，煤炭却占世界探明储量的14%左右。富煤、贫油、少气的资源条件,决定了中国以煤为主的能源结构以煤为主的能源结构。v v 22、我国可再生能源相当丰富（水能、太阳能、风能等）v 例如：我国水能资源理论蕴藏量近理论蕴藏量近77亿千瓦亿千瓦，经济可开发容经济可开发容量量近4亿千，相当于世界水能资源量的12%，列世界首位。国家能源总局 2007v v（二）中国能源利用中存在的问题v 1、能源结构不合理：煤炭所占比重持续在70%以上v 2、煤炭能源利用技术不够先进：生态环境压力很大v 3、核能的利用所占比重偏小（核能：见仁见智）v 4、可再生能源的利用比率太小了太小了v 5、单位GDP的能耗较高：能源效率低能源效率低v 6、中国近50%的石油依靠进口，能源安全性低能源安全性低v 7、我国人民的节能节电意识淡漠（价格问题）v（三）中国能源消费结构与世界能源结构比较)。中国经济报告中国经济报告 2011 2011年第年第22期：期：中国以煤为主的中国以煤为主的能源结构很不合理能源结构很不合理（四）中国以煤为主的能源结构带来问题v 1、按单位热当量单位热当量燃料燃烧后排放的二氧化碳计算，2煤炭是石油的1.3倍，是天然气的1.7倍。v 2、燃煤发电还排放其它有害物质：SO2、NO、PM2.5。v 3、核电、水电的生态安全性生态安全性不确定（专家们有分岐）v 4、中国是能源消费大国，更应该积极调整能源结构，减少煤炭消费比重，从而降低全球CO2的排放量。v（我们是负责任的大国）（我们是负责任的大国）第三部分 能源与经济发展的关系v v一、能源在经济发展中的作用v 能源是经济的命脉 v（一）能源的持续供给是经济发展的保障v v 经济总量经济总量增长持续依赖能耗总量能耗总量的增长，两者之间基本上呈线性正比关系线性正比关系。v（二）能源的供给状况供给状况对经济发展存在约束v 历史上曾经发生过的几次能源危机足以说明问题。v（三）能源的生态安全性生态安全性对经济发展存在约束v 化石能源的“生态不安全”制约着经济发展。v v二、经济发展与能源消耗的基本规律v v（一）能源与经济发展关系的重要指标：能源弹性（一）能源与经济发展关系的重要指标：能源弹性v v能源弹性能源弹性是指一个国家或地区在一定时期内，相对于经济总量增长率的能源总量增长率，用能源弹性系数能源弹性系数表示：v 能源弹性系数v v 能源弹性系数小于，表示能源增长率小于经济增长率；能源弹性系数越小，说明能源效率越高。v 例如：“十一五”期间，我国年均能源消费增速为6.6%，国民经济年均增速为11.2%，平均能源消费弹性系数为0.59。（“十五”期间是1.04）vv（二）能源的价值与价格v v一切一切资源的价值主要取决于它的有用性有用性和稀缺性稀缺性。v 1、矿产能源：矿产能源：以“代际公平代际公平”的角度分析，地球上所有矿产能源都是绝对稀缺绝对稀缺的：地球矿产资源是一个恒量(A)，而“全部时空人类全部时空人类”无穷大。无穷大。(它们的价值它们的价值)v v 矿产能源价格矿产能源价格目前矿产能源的价格与价值严重背离：矿产能源价格是以目前的目前的“市场配置市场配置”来调节的。v 应该鼓励较高的矿产能源价格，当今较低的矿产能源价格会导致稀缺资源很快告磬。v v22、可再生能源：、可再生能源：虽然获取它们是无偿的，但并不表明虽然获取它们是无偿的，但并不表明它们无价值，因为它们相当有用，也就相当有价值。它们无价值，因为它们相当有用，也就相当有价值。v v（三）其它一些衡量能源经济性的指标v v能源强度能源强度单位国民生产总值的能源消耗量。能源强度可以反映经济发展对能源的依赖程度。v v能源效率能源效率单位能源消耗所带来的经济效益。v v能源系统效率能源系统效率整个能源系统整个能源系统采掘出来后，要经过加工、转换、运输、销售等各个环节，各环节都会有损失，因此最后到了终端用户消费时，其能源量肯定小于采掘出的能源量，这就产生了“能源系统效率”。v 能源系统效率所表明的是能源工业内部的效率。v v三、能源的“外部经济性”v（一）外部性生产或消费某种产品的同时，会给其他人带来正面或负面的影响。（这是外部性的通俗解释）v（二）能源的“外部经济性”v 能源“外部经济性”反映在两个方面:生态性生态性.枯竭性枯竭性.v 1、化石能源的“外部不经济性”（负的外部性）v 生产和消费化石能源化石能源时所产生的生态环境恶化损失和能源枯竭，从两方面产生“外部不经济性”。v 2、清洁能源的“外部经济性”（正的外部性）v 生产和消费可再生的清洁能源可再生的清洁能源不会造成生态环境损失和能源枯竭，也从两个方面反映“外部经济性”。v 把能源的“外部性”打入成本，则化石能源就贵得多了。“枯竭性”：矿产能源的“全部生命周期的外部性”山西煤电的“外部性”烟囱排污，水塔“供雨”第四部分 能源安全与可持续发展v v主要内容：v一、能源安全的概念与内涵v二、可再生能源的经济分析v三、中国能源可持续发展之路的框架体系v四、中国可再生清洁能源赋存条件和利用状况v五、“绿色煤电”（IGCC）简介v v 一、能源安全的概念与内涵v 狭义的“能源安全”：通常是指能源供给的安全性。v 广义的“能源安全”则体现在三个方面：v（一）能源供给安全是指一个国家在经济发展中，所需能源供给的保证程度；v（二）能源价格安全是指一个国家能够以合理的、可以承受的价格可以承受的价格在国际市场上买到所需的能源。v（三）能源生态安全是指能源在生产消费过程中不会对生态环境构成威胁和破坏。vv 二、可再生能源的经济性分析（定性分析）v v（一）可再生能源的生态环境效益与代际机会成本效益（一）可再生能源的生态环境效益与代际机会成本效益v v11、从2010年起，我国成为全球排碳量第一大国，我们正在持续为全球气候做着负贡献，不久的将来，我们也要严格、定量地执行京都议定书，矿产能源将要征收“污染税”，这就实现了可再生能源的优势。v v22、反过来讲，可再生能源的单位能源成本虽然高，但它很低的生态效益成本很低的生态效益成本与“代际机会成本代际机会成本”为零为零，从两方面充分彰显了它的经济性。v v（二）可再生能源（二）可再生能源本身的单位成本本身的单位成本正在下降正在下降v 11、太阳能、太阳能“目前国外国外太阳能热力发电太阳能热力发电成本已降至每千瓦时1212美分（约美分（约7.57.5元，国内则约为元，国内则约为11元）元）”v“目前太阳能光伏发电太阳能光伏发电的成本为每千瓦时约为0.730.73元。元。”v 2010-8-26人民日报v 2011-6-22中国投资网v v22、风能风能2010-3-25内蒙古风能协会副秘书长赵逵说内蒙古风能协会副秘书长赵逵说：“风力发电成本呈下降趋势，目前已经下降到每千瓦/时0.50.50.60.6元元，这已经是风电的全部成本全部成本。”v 2010-2-8新财经v v 二、中国能源可持续发展的总体框架v（一）节能减排，提高能源效率节能是第一要义v 虽然是老生常谈老生常谈也必须经常谈必须经常谈、从口头谈转为行动。v（二）加快建立战略石油的战备储备体系v 石油是稀缺性战略资源，它的“机动性机动性”是最好，各国的经济发展和国防建设等都离不开能源的机动性能源的机动性。v（三）调整能源结构，增加清洁能源比重v 已经和正在从老生常谈转为实际行动。v（四）矿产能源的清洁利用v“绿色煤电”IGCC：(Integrated Gasification Combined Cycle)，整体煤气化联合循环发电技术 下面简单介绍我国可再生能源发展情况：下面简单介绍我国可再生能源发展情况：v v 三、中国可再生清洁能源赋存条件和利用状况v v（一）中国水能资源与利用情况（一）中国水能资源与利用情况v v11、中国、中国水能水能资源赋存情况资源赋存情况v 2007-7-20中国广播网：“国家能源总局称：最新综合评估显示，我国水能资源理论蕴藏量近理论蕴藏量近77亿千瓦亿千瓦，其中，经济可开发容量经济可开发容量近4亿千。”v v22、中国水能资源开发利用现状中国水能资源开发利用现状v 2010-8-27科技日报：“中国水电已进入大电站、大机组、高电压、自动化、信息化新时代，目前已建成大目前已建成大中小型水电站中小型水电站4500045000余座，总装机容量突破余座，总装机容量突破22亿千瓦，亿千瓦，雄居世界第一雄居世界第一。”中国淡水资源虽少 但水能 水能资源很多。中国大水电介绍：（二）中国太阳能资源与利用情况v 1、我国太阳能资源赋存情况v 我国陆地面积每年接收每年接收太阳辐射总量，相当于300亿吨标准煤。v 2、我国太阳能资源利用情况v 到2015年，我国太阳能发电装机达到2100万千瓦，到2020年，太阳能发电装机达到5000万千瓦。”中商情报网 2012-8-16 青海格尔木的50MW光伏电站世界海拔最高光伏电站：西藏日喀电站江苏大丰市王港黄海滩涂上的光伏发电站亚洲首座塔式太阳能电站亮相北京2010-7v 该电站采用“光-热-电”发电方式：白天，成千上万的定日镜定日镜把太阳光反射到百米太阳塔顶吸热器，形成800以上的高温，产生500以上的蒸汽推动蒸汽轮机发电。v 塔底的储热系统用来存储白天多余的热量，以便在夜间或阴天、多云天气时供热发电。介绍一个国外太阳能热力发电的项目：西班牙“塔式太阳能热电站”24小时连续发电v 在夜间或没有阳光的情况下，储存在熔盐罐里的热量也能持续发电长达15小时，实现24小时连续发电。v（三）中国风能资源与利用情况v 1、中国风力资源赋存情况v 中国风电产业网2010-5-30：“中国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富，全国风能资源总储量约约32.2632.26亿千瓦亿千瓦，经济可开发量约10亿千瓦。”v 2、中国风力资源利用情况v 2012-9-29新华网：“全国累计装机容量6236万千瓦，继续保持全球风电装机容量第一的地位。”上海东海大桥风电场酒泉风电场2015将实现装机1271万千瓦（四）绿色煤电（IGCC）简介（IGCC的发电效率很高，环境友好）v IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）“整体煤气化联合循环发电系统”，由两大部分组成：煤的气化与净化煤的气化与净化部分和燃气燃气-蒸汽联合循环发蒸汽联合循环发电部分电部分。v 目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%45%，可减少污染物排放量90%以上，脱硫效率可达99%；氮氧化物也可减排70%80%；二氧化碳接近零排放，主要技术是燃烧前用物理化学方法脱碳。IGCC系统发电过程 实际上，煤气净化过程中截留下来的二氧化硫、二氧化碳以及氮氧化物等都作为资源回收利用了。