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西部開發(fā)的能源利用與環(huán)境保護(hù)

鄧滬秋 謝安生 高振生 吳樂(lè)頌 劉靜

長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

    現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般規(guī)律是，社會(huì)經(jīng)濟(jì)走向現(xiàn)代化的進(jìn)程，必然伴隨著能源消耗的增加過(guò)程，同時(shí)也是向環(huán)境排放污染物增大的過(guò)程。西部地區(qū)也不例外。西部開發(fā)過(guò)程中，如何在促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，合理配置和有效利用能源，保護(hù)脆弱的自然生態(tài)環(huán)境，是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大問(wèn)題。本文試圖對(duì)此作一些分析，供參考。

1、西部地區(qū)能源資源概況

    我國(guó)西部地區(qū)國(guó)土面積和人口數(shù)量分別占全國(guó)總量的60％和40％。各類能源資源豐富，是西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。其中，煤炭保有儲(chǔ)量3009億噸，占全國(guó)總量的34％。石油儲(chǔ)量5.1億噸，占33％。天然氣儲(chǔ)量4354億m3，占59％。水電占78％，這些能源資源除滿足本地區(qū)能源消費(fèi)外，還要輸往東部，滿足中、東部地區(qū)的能源需求。西部地區(qū)還有豐富的可再生能源資源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能等。西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的太陽(yáng)能總輻射量和日照時(shí)數(shù)為全國(guó)最高，屬世界太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)之一…。我國(guó)各地區(qū)太陽(yáng)能資源及分布見表l。西部地區(qū)的內(nèi)蒙古北部，甘肅、新疆北部屬風(fēng)資源豐富  區(qū)，有很好的開發(fā)利用條件。生物質(zhì)能資源亦十分豐富，秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物、薪柴資源和城  市有機(jī)垃圾等，都有廣闊的發(fā)展利用前景。

2、能源需求預(yù)測(cè)

    資料表明，1998年世界一次能源消費(fèi)總量約為128.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中美國(guó)消費(fèi)32.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占世界能源消費(fèi)的25.1％，居世界第一位。我國(guó)(不含港澳臺(tái)地區(qū))能源消費(fèi)量為l3.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占世界能源消費(fèi)總量的l0.9％，居世界第二位。但人均能源消費(fèi)量?jī)H為1.165噸標(biāo)準(zhǔn)煤，居世界第89位，不足世界人均能源消費(fèi)水平2.4噸標(biāo)準(zhǔn)煤的—半，是發(fā)達(dá)國(guó)家的l/5-1/10(歐洲及俄羅斯人均能源消費(fèi)量為5噸標(biāo)準(zhǔn)煤，北美人均能源消費(fèi)量超過(guò)l0噸標(biāo)準(zhǔn)煤)。目前我國(guó)人均擁有發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H0-222KW，人均發(fā)電量為927kwh，約為世界平均水平的一半，為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/6-1/10。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)年人均能源消費(fèi)量將逐年增加，預(yù)計(jì)到2040年；睜達(dá)到2．38噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，相當(dāng)于目前世界平均值，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家目前的水平。過(guò)去的20年里，我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持快速增長(zhǎng)(年均增長(zhǎng)9.7％)。而能源消費(fèi)的增長(zhǎng)速度為年均增長(zhǎng)4.6％。西部地區(qū)由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，能源消費(fèi)量也低于全國(guó)水平，在今后的發(fā)展中，若達(dá)到預(yù)計(jì)的全國(guó)年人均能源消費(fèi)量，實(shí)際增長(zhǎng)遠(yuǎn)高于年均增長(zhǎng)4.6％的速度。   

3、能源利用幾個(gè)值得注意的問(wèn)題

    3.1樹立憂患意識(shí)，合理用能盡管西部地區(qū)能源資源相對(duì)豐富，但從全國(guó)來(lái)看，能源資源相對(duì)匱乏。我國(guó)人口占世界總?cè)丝?/span>21％，已探明的煤炭睹量占世界儲(chǔ)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(xiàn)在的能源供需形勢(shì)分析，我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)基本平衡，但從1993年起已成為能源凈進(jìn)口國(guó)。即使考慮了節(jié)能的因素，加大能源開發(fā)和節(jié)能的力度，仍將有較大的缺口需要靠進(jìn)口能源來(lái)解決。預(yù)計(jì)到2010年我國(guó)約缺能8％，到2050年將短缺24％左右，其中石油缺額將多達(dá)4.4億噸標(biāo)煤。石油進(jìn)口依存度(凈進(jìn)口量與消費(fèi)量之比)由1995年的6.6％上升為2000年的20％。預(yù)計(jì)2010年將上升為23％。天然氣進(jìn)口依存度2000年為6％，2010年為20％。因此，對(duì)西部地區(qū)能源資源的相對(duì)豐富，不能盲目樂(lè)觀，要建立正確的“資源意識(shí)”和“憂患意識(shí)”。合理配置和有效的利用能源資源，使其發(fā)揮最大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

    3.2制定能源規(guī)劃，有序發(fā)展

    根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家能源規(guī)劃的目標(biāo)大體經(jīng)歷了四個(gè)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(fèi)量的上升勢(shì)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(fèi)量基本不增長(zhǎng)的情況下發(fā)展經(jīng)濟(jì)；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(jiǎn)稱為能效；近年來(lái)為第四階段，稱為Climate Change，即氣候變化，能源規(guī)劃的主要目標(biāo)是降低溫室氣體的排放。

    作為世界經(jīng)濟(jì)體系的組成部分，我國(guó)的能源利用及規(guī)劃也應(yīng)基本如此。但起步較晚，總體水平不高。1998年我國(guó)頒布實(shí)施《節(jié)能法》，把節(jié)約能源、提高能源利用效率和效益提到重要議事日程上來(lái)，大體相當(dāng)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的第一階段和第二階段。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃以及有關(guān)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，都把能源、交通、基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展放到了重要位置。

    國(guó)家實(shí)施西部大開發(fā)為在整個(gè)西部乃至全國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略提供了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。合理開發(fā)和利用西部地區(qū)的能源資源，優(yōu)化西部能源結(jié)構(gòu)，變能源資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，不僅是實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略中的—個(gè)重要目標(biāo)，而且也是21世紀(jì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要任務(wù)。西部地區(qū)的能源規(guī)劃，既要服從全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大局，也要充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)靥厣�，即在保證西氣東輸、西電東送、西煤東運(yùn)，滿足中、東部地區(qū)能源需求的情況下，充分考慮與合理規(guī)劃當(dāng)?shù)啬茉窗l(fā)展計(jì)劃，滿足地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。要根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉促Y源特點(diǎn)，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，分階段、有計(jì)劃、協(xié)調(diào)、有序、均衡地發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)。

    3.3利用與環(huán)保并舉

    能源開發(fā)利用引起的環(huán)境污染非常嚴(yán)重。l997年，我國(guó)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(wàn)噸，其中90％是由燃煤排放的；排放煙塵1744萬(wàn)噸，其中73％是由能源開發(fā)利用排放的。由于能源利用和其它污染源大量排放環(huán)境污染物，造成全國(guó)57％的城市顆粒物超過(guò)國(guó)家限制值，有48個(gè)城市的二氧化硫的濃度超過(guò)國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，82％的城市出現(xiàn)過(guò)酸雨，酸雨面積已達(dá)國(guó)土面積的30％，許多城市的氮氧化物濃度有增無(wú)減。近年來(lái)，由于大城市汽車數(shù)量大幅度增加，汽車尾氣已成為城市環(huán)境的重要污染源。環(huán)境污染問(wèn)題已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。

    西部地區(qū)的環(huán)境狀況也不容樂(lè)觀，個(gè)別地區(qū)甚至更為嚴(yán)重。特別是西部地區(qū)本身生態(tài)自然環(huán)境脆弱，極易在能源開發(fā)和利用過(guò)程中遭到不可逆轉(zhuǎn)的破壞。因此，在西部開發(fā)中必須認(rèn)真貫徹《環(huán)境保護(hù)法》、《大氣污染防治法》等法律法規(guī)，認(rèn)真落實(shí)環(huán)境保護(hù)措施，做好環(huán)境保護(hù)工作。要汲取國(guó)外和中、東部地區(qū)能源發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，決不能走先開發(fā)、后治理的老路。要研究未來(lái)能源開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響及防治對(duì)策，要研究環(huán)境承受力和各種能源資源的最大可利用量等，保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

    3.4重視清潔能源和可再生能源的利用     

    我國(guó)目前能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭約占75％，石油l7％，電力6％，天然氣2％。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，煤炭消費(fèi)量偏高，這也是造成我國(guó)環(huán)境污染的重要原因之一。在西部開發(fā)中，應(yīng)重視清潔能源和可再生能源的利用，逐步改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，基本達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)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(zhì)，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳少于其他礦物燃料，造成溫室效應(yīng)較低，如果將天然氣的效應(yīng)系數(shù)為l，則石油為1.85，煤為2.08。天然氣燃燒造成的環(huán)境污染也遠(yuǎn)小于煤炭，與煤炭、石油等黑色能源相比，天然氣燃燒過(guò)程中，所產(chǎn)生的影響人類呼吸系統(tǒng)健康的氮氧化物、可吸入微粒物極少，幾乎不產(chǎn)生導(dǎo)致酸雨的二氧化硫，也沒有廢渣、廢水。積極開發(fā)利用天然氣資源已成為全世界能源工業(yè)的主要潮流。西部開發(fā)應(yīng)大力發(fā)展、推廣應(yīng)用天然氣等清潔燃料。

    新能源與可再生能源沒有環(huán)境污染，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最佳途徑之一。西部地區(qū)具有豐富的可再生能源資源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能以及水能，它們不存在資源枯竭問(wèn)題，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成損害，因地制宜地開發(fā)利用西部豐富的可再生能源對(duì)于促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)環(huán)境有著特殊的和現(xiàn)實(shí)的意義。

    3.5節(jié)約能源，提高能源利用效率

    我國(guó)l981年至l998年節(jié)能取得了巨大成績(jī)，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降50％，節(jié)能率達(dá)4.5％，按產(chǎn)值能耗計(jì)算十八年累計(jì)節(jié)約和少用能源共8.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。相當(dāng)于減排粉塵1200萬(wàn)噸，減排灰渣21億噸，減排二氧化硫1230萬(wàn)噸，減排二氧化碳3.9億噸(以碳基計(jì)算)。因此，節(jié)能既能提高經(jīng)濟(jì)效益，也是環(huán)境保護(hù)和減少溫室氣體排放的有效措施。西部地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，能源利用效率和效益也低于東部地區(qū)。要通過(guò)貫徹《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》，加大政策扶持力度，推廣應(yīng)用先進(jìn)、適用的節(jié)能技術(shù)，不斷降低產(chǎn)品能耗和產(chǎn)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(jié)能

    隨著西部地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，必將迎來(lái)城鄉(xiāng)建設(shè)的大發(fā)展。建筑能耗基數(shù)大、與人民生活息息相關(guān)，且節(jié)能潛力較大。住宅—般占建筑總量的三分之二，其節(jié)能具有重大意義。以西安地區(qū)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(xiàng)，且季節(jié)性強(qiáng)，以往三北地區(qū)普遍采用燃煤鍋爐供暖，造成環(huán)境嚴(yán)重污染。目前北京、西安等城市實(shí)施“禁煤”，改燒天然氣等清潔燃料，環(huán)境效果十分明顯。對(duì)北京市的綠色奧運(yùn)起到了積極的推動(dòng)作用。在西安市，隨著大氣環(huán)境的改善，“悠然見南山”也為期不遠(yuǎn)了。但是冬季供暖負(fù)荷能耗大、季節(jié)性強(qiáng)，會(huì)對(duì)燃?xì)廨斉湓斐删薮髩毫Α＝?jīng)論證，單純的燃?xì)忮仩t供熱荊乍最佳供熱方式，應(yīng)借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，大力發(fā)展燃?xì)鉄犭娐?lián)供，以熱定電。能夠顯著提高熱機(jī)效率和綜合經(jīng)濟(jì)效益。

    在上表中，空調(diào)能耗約占生活用電能耗的50％(46.6T％)。空調(diào)負(fù)荷也屬于季節(jié)性負(fù)荷，在夏季用電高峰，極易與其他用戶發(fā)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(jié)能。

    根據(jù)《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》和《旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，建筑節(jié)能包括建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能和建筑設(shè)備節(jié)能兩個(gè)方面，前者主要是指在建筑謝十中增強(qiáng)建筑構(gòu)造、門窗、墻體等的嚴(yán)密性、提高保溫效果，降低傳熱系數(shù)。后者主要是指：在建筑設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型、運(yùn)行、調(diào)控等方面采取相應(yīng)的技術(shù)措施以降低建筑能耗。

    在建筑設(shè)備節(jié)能等方面，應(yīng)根據(jù)國(guó)家有關(guān)政策法規(guī)，結(jié)合西部特點(diǎn)，因地適宜地推廣應(yīng)用以下技術(shù)：

    ——集中供熱，尤其是燃?xì)鉄犭?/span>(冷)聯(lián)供。 

    ——供暖分戶計(jì)量技術(shù)。

    ——蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)。

    ——冰蓄冷技術(shù)。

    ——暖通空調(diào)自動(dòng)控制及變頻技術(shù)。 

    ——太陽(yáng)能綜合利用。

    ——風(fēng)能利用。

    ——北方節(jié)能建筑。

    ——綠色建筑及綠色建材等。

4、結(jié)語(yǔ)

    西部開發(fā)中，必須認(rèn)真解決、處理好社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中合理有效地利用能源與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，在促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，合理開發(fā)、有效利用能源和保護(hù)環(huán)境。

    通過(guò)政策引導(dǎo)和相關(guān)研究，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，推廣應(yīng)用先進(jìn)適用技術(shù)，積極保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，保持西部經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和資源相互協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展，是實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的關(guān)鍵，對(duì)于保證西部大開發(fā)順利實(shí)施具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  尚雯瀟  尹維維 編輯 文徑 審核)