“十—五纲要”提出,要加强农村基础设施建设,积极发展沼气、秸杆发电、小水电、太阳能、风能等再生能源,完善农村电网。要把农村能源和电力建设摆在建设社会主义新农村的重要位置上。能源确实是建设社会主义新农村的一个重要问题。
一、关注能源贫困
国际能源署(IEA)编著的“世界能源展望”从2002年初,专门开辟“能源贫困”一章。2004年版“世界能源展望”强调,“缓解能源贫困迫在眉睫”,并指出,“在预测分析期内,非OECD(经济合作发展组织)国家能源建设将取得一些令人鼓舞的进展,但是,能源发展水平最高的国家,现代能源的使用和各类能源人均消费,仍远远低于OECD国家的水平。在减少不通电人口方面,难以取得什么进展,而且,使用传统能源做饭和取暖是不可持续的,效率又低,问题会更为严重因此,不普及使用现代能源,发展中国家人民的收入和生活水平就不可能提高。”
什么叫做“能源贫困”呢?“能源贫困”是指缺乏电力和高度依赖传统的生物质燃料,是发展中国家贫困的标志,缺乏电力使大多数工业活动无法开展,也不会有相应的就业机会,从而使贫困加剧,并使贫困局面长久难以改变。以传统和低效方式大量使用生物质燃料,还限制了经济社会的发展:
1.收集燃料耗费时间,从事其他生产活动的时间减少;
2.用生物质做燃料,造成了供应短缺和生态破坏;
3.影响妇女和儿童身体健康,据WHO(世界卫生组织)估算,发展中国家每年因呼吸室内生物质燃料炉灶的烟气而过早死亡的妇女和儿童多达250万;
4.能源使用效率低下,用秸杆的烹任热效率要比使用煤油和液化石油气低3/4;
5.使用生物质能源减少了农业生产所需的肥料,影响农业生产率的提高。
世界经济社会的发展告诉我们:能源是经济发展的前提条件,使用能源可促进经济社会的发展。电力对人类的发展特别重要。多数发达国家已经在能源基础设施和经济社会增长方面建立了—个良性循环的系统OECD国家已基本不再使用传统的生物质能,并且普及了电力;转型经济国家的能源基础设施比较完善,只使用少量传统的生物质能,电力普及程度与OECD国家也不相上下;而发展中国家无论在能源使用和电力普及程度方面,都存在非常严重的问题。据国际能源署2004年预测:在预测期间,电力普及程度将有所提高,但无电人口仅仅会略有下降,从2002年的16亿降低到2030年的14亿。无电人口总数的净减,要到2015年之后才会实现。在乡村无电人口下降的同时,城镇中无电人口的绝对数字,反而会有所上升。有更多的人以不可持续发展的方式单靠传统的生物质能源来做饭和取暖。到2030年,这个数字会从2002年的不足24亿,提高到26亿以上。
综上所述,所谓“能源贫困”,就是指发展中国家落后的能源和电力。根据2000年统计,OECD国家电力普及已达99.2%,(由于土耳其和墨西哥的电力普及程度为95%,其他OECD成员电力普及率均为100%),缺电人口仅8.5万;转型经济国家(原苏联及东欧诸国),电力普及率达到99.5%,缺电人口仅1.8万;而发展中国家电力普及率仅64.2%,缺电人口达1634.2万,占全世界缺电总人口的99.4%,具体数字见表1:
表12000年世界和各地区的电力使用情况
电力普及率% | 缺电人口/百万 | 用电人口/百万 | |
世界 | 72.8 | 1644.5 | 4390.4 |
发展中国家 | 64.2 | 1634.2 | 2930.7 |
其中:非洲 | 34.3 | 522.3 | 272.7 |
亚洲发展中国家 | 67.3 | 1041.4 | 2147.3 |
拉丁美洲 | 86.6 | 55.8 | 359.9 |
中东 | 91.1 | 14.7 | 150.7 |
转型经济国家 | 99.5 | 1.8 | 351.5 |
OECD | 99.2 | 8.5 | 1108.3 |
资料来源:IEA:“世界能源展望2002”,第229页
中国石化出版社,2004年7月第一版,第一次印刷
根据IEA《2002年世界能源展望预测的基准方案》,2000年、2010年、2020年及2030年的预算生物质能需求数据(百万吨油当量),OECD国家只有墨西哥使用少量生物质能,分别为7、6、5、3;转型经济国家为11、11、12、13;而发展中国家则分别达到891、968、1007和1019(百万吨油当量)。墨西哥及转型经济国家的生物质能消费量不大,前者随时间推移而量不大,发展中国家不仅数量大,而且随时间推移而不断上升。发展中国家到2030年所消耗的生物质能将占全世界总量的98.5%,所以使用生物质能的问题,主要在于发展中国家。
发展中国家生物质能利用数量最多的国家是印度、中国、巴西和印度尼西亚。中国的使用量与印度不相上下,具体数字见表2。
表2发展中国家生物质能需求的预测
年份 |
需求水平/Htoe 2000 2010 2020 2030 |
比例/% 2000 2010 2020 2030 |
年均增长率/% 2000-2010 2000-2020 2000-2030 |
印度 总需求 民用部分 |
198 216 224 227 175 189 193 190 |
40 34 28 23 84 79 74 67 |
0.9 0.6 0.5 0.8 0.5 0.3 |
其余南亚国家 总需求 民用部分 |
43 52 60 65 38 47 53 56 |
44 38 32 26 84 78 73 67 |
2.0 1.7 l.4 2.0 1.7 1.3 |
中国 总需求 民用部分 |
213 213 208 195 212 212 206 193 |
18 14 11 8 72 64 56 47 |
0.0 -0.1 -0.3 0.0 -0.1 -0.3 |
印度尼西亚 总需求 民用部分 |
47 50 46 40 47 49 44 37 |
32 25 18 13 73 66 56 45 |
0.7 0.0 -0.5 0.5 -0.2 -0.7 |
其余东亚国家 总需求 民用部分 |
62 70 77 83 41 43 44 44 |
16 13 l1 10 74 65 58 51 |
1.2 1.1 1.0 0.3 0.3 0.2 |
非洲 总需求 民用部分 |
254 295 321 345 181 214 233 247 |
51 46 40 34 89 86 81 75 |
1.5 1.2 1.0 1.7 1.3 1.0 |
巴西 总需求 民用部分 |
43 44 47 50 7 4 3 2 |
24 19 16 13 34 17 10 5 |
0.4 0.5 0.7 —5.2 -4.7 -4.6 |
其余拉美国家 总需求 民用部分 |
37 40 44 50 21 20 20 19 |
13 l 1 9 8 44 37 30 24 |
0.7 0.8 1.0 -0.3 -0.2 -0.2 |
发展中国家总计 总需求 民用部分 |
898 982 1030 1059 723 778 796 788 |
25 2l 17 14 73 67 60 53 |
0.9 0.7 0.6 0.7 0.5 0.3 |
注:1、指生物质能在一次能源总需求中所占的比例和民用能源总需求所占的比例
2、本表所列生物质能数字与基准方案预测数字略有出入,可能这张表中的生物质既包括传统方式的生物质使用,也包括其他形式终端消费的生物质能
3、中国生物质能需求数字根据IEA的预测,没有修正,下面还要专门讨论。
4、资料来源:同表1,第232—233页
中国是利用生物质能人口最多的国家,IEA预测到2030年,中国仍然是世界上利用生物质能做饭、取暖人口最多的国家。其中,中国由2000年的7.06亿下降到2030年的6.45亿,印度由2000年的5.85亿上升为2030年的6.32亿。到2030年中国利用生物质能做饭、取暖的人口比印度还多1300万。具体情况见表3。
表3发展中国家依靠生物质能做饭和取暖的人口数 百万
国家或地区 | 2000年 | 2030年 | 2000—2030年增减/% |
中国 印度尼西亚 其余东亚国家 印度 其余南亚国家 拉丁美洲 非洲 发展中国家合计 |
706 155 137 585 128 96 583 2390 |
645 124 145 632 187 72 823 2628 |
—9 —25 6 7 32 —33 27 9 |
注:①假定整个预测期的人均生物质能使用量是稳定的,即约为人均0.3吨油当量,这是所有地区和国家的平均数。分析表明,人均生物质能使用量的平均值在南亚为0.24吨油当量,在东亚许多国家接近0.4吨油当量。就是说,中国使用生物质能的人口比印度多,人均生物质能使用量又比印度高,中国就成为应用生物质能做饭、取暖最多的国家。
②资料来源同表1,第228页。
二、关注生物质能
为什么提出要关注生物质能呢?就是因为国内能源界往往忘记或忽视了生物质能。就因为生物质能关系到“能源贫困”,关系到农村能源的现代化,以及社会主义新农村的建设。
传统生物质能在2020年以前,甚至在2030年前都是一种不可或缺,不可忽视的能源。
什么叫可再生能源?指可连续再生,永续利用的一次性能源,这类能源大都直接或间接来自太阳。包括太阳能、水能、生物质能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等。地热能也可算作可再生能源。③在可再生能源中,生物质能是自古以来应用最多,最广泛使用的可再生能源。
到2020年以后,可再生能源在全球能源供应中的重要性可能越来越大。可再生能源的资源基础十分广阔,正像其名称所表明的,可再生能源实际上是取之不尽的。在某些情况下,可再生能源生产及利用的环境影响,十分有利于其市场开发。2020年以后,随着收入和人口增加,社会对电力的需求也将继续增长。在OECD国家,虽然需求增长将很慢,但现有发电装机能力的退出将会加快。这两种因素将为可再生能源进入电力部门提供重要机遇。这—进程的速度将取决于可再生能源相对于其他能源的成本。在这方面,技术创新和政府政策(特别是有关碳排放的技术和政策)都将是至关重要的因素。
国际能源署编著的《世界能源展望》中,将可再生能源分为水电、其他可再生能源和生物质能三块分别计算,②其释义如下:
●水电、指水电站所生产电力的能量,假定水电站有100%的能量效率。
●其他可再生能源,包括用于发电的地热、太阳能、风能和波浪能。地热和太阳能的直接使用也属于这一类。对于OECD国家,其他可再生能源还包括生物质能。非OECD地区的生物质能是分开列出的,但电力生产除外,它在所有地区都包括生物质能。
●传统生物质能,生物质包括固体燃料(木柴、木炭、树木废料、农业秸杆以及牲畜粪便)、气体燃料(沼气、垃圾填埋气和由生物质产生的其他气体)、液化燃料(乙醇、生物添加剂和其他液体燃料),以及工业和城市生活垃圾、IEA所说的传统生物质能,主要是指非商业性使用的生物质,它们基本上都是固体燃料。
国家类型 | 项目 | 1971 | 2000 | 2010 | 2020 | 2030 |
0ECD国家 |
能源需求② 可再生能源总和 其中:水电 其他可再生能源 传统生物质能 比例(%) |
3365 155 75 72 8 4.6 |
5291 328 113 208 7 6.2 |
5994 408 122 280 6 6.8 |
6605 497 128 364 5 7.5 |
7117 609 133 473 3 8.6 |
转型经济国家 | 能源需求 传统生物质能 能源需求总计③ 可再生能源总计④ 其中:水电 其他可再生能源 传统生物质能 比例(%)⑤ |
865 24 889 37 13 0 24 4.2 |
1024 11 1034 41 25 5 11 4.0 |
1220 11 1231 49 28 10 11 4.0 |
1373 12 1385 66 32 22 12 4.8 |
1488 13 1501 81 34 34 13 5.4 |
发展中国家 |
能源需求 传统生物质能 能源需求总计 可再生能源总计 其中:水电 其他可再生能源 传统生物质能 比例(%) |
657 560 1217 577 16 1 560 47.4 |
2732 891 3623 1002 90 21 891 27.7 |
3773 968 4741 1138 124 46 968 24.0 |
5031 1007 6038 1246 167 92 1007 20.6 |
6487 1019 7506 1330 199 112 1019 17.7 |
全世界 | 能源需求 传统生物质能 能源需求总计 可再生能源总计 其中:水电 其他可再生能源 传统生物质能 比例(%) |
4999 592 5592 769 104 73 592 13.8 |
9179 909 10089 1370 228 233 909 13.6 |
11132 986 12118 1596 274 336 986 13.2 |
13167 1024 14190 1808 327 457 1024 12.7 |
15267 1035 16302 2019 366 618 1035 12.4 |
IEA对可再生能源的分类,与联合国开发计划署一样,将可再生能源分为三大类:大中型水电、传统生物质能和新可再生能源是基本—致的,差别在于小水电、微水电究竟是归入水电,还是归入新可再生能源(IEA称为其他可再生能源),下面按IEA的分类方法进行分析。
在三类可再生能源中,水电是要继续增长的。但OECD国家水电开发程度已经很高,水电开发程度介于OECD国家和发展中国家之间,尚有一定增长空间;发展中国家开发程度低,水电增长空间最大。OECD和转型经济国家传统生物质能的使用量都不大,今后还要继续减少;而发展中国家利用量很大,只有中国打算逐步减少传统生物质能的使用量,由于多数国家继续增加传统生物质能的使用量,于是发展中国家在今后一、二十年中,传统生物质能的使用量将增加。从绝对量来讲,无论是OECD国家转型经济国家、发展中国家、可再生能源使用量都是增加的,但是可再生能源占—次能源总消费量的比重,OECD和转型经济国家是增长的,但增长率极为有限,(OECD国家从2000年的6.2%,到2030年,只增加8.6%,增加了2.4个百分点;转型经济国家从2000年的4%,增加到2030年5.4%,增加1.4个百分点);而发展中国家却从2000年的27.7%,下降到2030年的17.7%,整整下降了十个百分点。从这里我们可以看到,传统生物质能使用对可再生能源发展的影响。由于受发展中国家的影响,全球在今后一、二十年中,可再生能源占一次性能源总消费量的比重也是下降的,这就使我们要格外重视传统生物能的利用问题,重视发展中国家传统生物质能的利用,也就是重视解决世界能源贫困问题。具体数字见表4。
表4全世界及各类国家的可再生能源状况①
注:1、资料来源:根据IEA“世界能源展望2002,”第239~326页的有关数字整理计算得出
2、能源需求:指一次能源的需求,包括水电、其他可再生能源,但不包括传统生物质能。
3、能源需求总计:指能源需求加传统生物质能、;.RP商品能源与非商品能源的总和。
4、可再生能源总计:包括水电、其他可再生能源和传统生物质能之总和。
5、比例:指可再生能源占能源需求总计的比例。
三、关注中国的生物质能
如果能源贫困是指缺乏电力和高度依赖生物质能的传统利用,那么中国在电力普及方面已经取得了巨大的成绩,已经走在绝大多数发展中国家的前面。国际能源署“世界能源展望”中专门介绍了中国电气化的成功经验。“中国在20年里使将近7亿无电人口获得了电力供应,从而使中国的电气化率在2000年超过98%。中国电气化计划获得成功的一个关键因素,是中央政府的决策及其让地方政府分担投入的能力。这一电气计划获得了财政补贴和低息贷款的支持,同时也受益于极为便宜的国产电气设备,上至水力发电机组,下至照明灯泡。中国还避免了许多国家已经出现的欠费陷阱。”中国的这一成就使所有其他发展中国家都相形见绌,但也隐藏着某些严重的不足。与农村电气化程度的提高相比,在农村使用传统生物质能问题上显得问题特别突出,使得中国的“能源贫困”问题集中在如何用现代能源去替代传统生物质能的问题。看来解决电气化讲问题要比解决使用生物质能要容易一些。
中国能源统计年鉴④中没有全面可再生能源开发利用情况的统计,只有农村几种(沼气、秸秆、薪柴)非商品能源生活消费情况,连沼气、秸秆、薪柴的统计数字都不全(不包括城镇消费)。可再生能源开发利用情况散见于各种研究报告,且出现了四种口径,一是包括大中型水电、小水电、传统生物能和其他可再生能源,不包括大中型水电;三是包括大中型水电,小水电和其他可再生能源,不包括传统生物质能;四是包括小水电和其他可再生能源,不包括大中型水电,传统生物质能;现将有关研究报告中的数字整理如表5.
表5中国2000~2005年可再生能源的统计分析
项目 | 水电 | 其他可 再生 能源 |
传统生物质能 |
总计 |
|||
大中型 | 小水电 | 微水电 | 合计 | ||||
2000年1.国家统计局、国家发改委① 2.国际能源署② 3.中国能源发展报告③ 4.中国能源发展战略与政策研究④ 5.2005年中国能源发展报告⑤ |
24.50 29.00 27.414 |
27.17 24.50 29.00 27.414 |
|
204.10 303.16 219.10 |
331.76 30.34 256.30 |
||
2002年6.国家统计局、国家发改委① 7.2005年中国能源发展报告⑤ 能源政策研究2003.6 |
67.2 | 32.467 37.8 |
0.089 |
32.556 105.0 |
11.35 11.1 |
255.5 279.8 |
43.906 395.90 |
2003年9.国家统计局、国家发改委① 10.煤炭经济研究2005增刊⑦ |
60.82 |
39.05 |
0.10 |
99.97 |
14.86 |
259.1 290.8 |
405.63 |
2004年11.能源政策研究2005.6⑧ 数据修正(见注解8) 12.可持续能源发展财政和经济政 策研究参政资料⑨ 13.2005年中国能源发展报告⑤ |
73.96 |
34.2 34.2 42.5 43.783 |
0.12 0.118 |
34.2 34.2 116.58 43.901 |
52.617 18.217 17.32 17.555 |
300.0 300.0 299.0 (290.0)① |
386.817 352.417 432.90 61.456 |
2005年14.韩文科报告 | 137.065 | 20.435 | 157.5 |
注:
①国家统计局工业交通统计局、国家发改委能源局“中国能源统计年鉴,2004”第143—144页,注明是农村非商品能源秸杆、薪柴生活消费,不包括非生活消费量:
②国际能源署:“世界能源展望2002”第291页,基准方案中国能源需求预测2000年水电、其他可再生能源,传统生物质能数字由油当量换算成煤当量,水电包括大中小水电在内。
③“中国能源发展报告2003年”第231页,中国2000年新能源和可再生能源开发利用量表;
④“中国能源发展战略与政策研究”,第787页,2010和2020年中国可再生能源发展目标:
⑤“2005年中国能源发展报告”,第157、158页,可再生能源评价及开发利用量;
⑥中国能源研究会,“能源政策研究”2003年6期(王庆一编)第53页,“中国2002年各种可再生能源开发利用量”;
⑦煤炭经济研究2005年增刊,这个增刊由王庆一编著,与“能源政策研究”2003年6期的口径是一致的;
⑧中国能源研究会“能源政策研究”2005年6期,由该刊主编吴钟瑚等人编著,在其他可再生能源中,2003年地热能直接利用为0.6Mtce,而这个资料定为35Mtce,如改为0.6Mtce,则2004年其他可再生能源利用量应为18.217Mtce,可再生能源总利用量应为350.95Mtce;
⑨能源基金会等“可持续能源发展财政和经济政策研究参政资料”,--2005年能源数据,王庆一编著,2005年10月出版;
⑩“2005年中国能源发展报告”第156页报告中说:2004年全国可再生能源提供的总量已达到61.46Mtce,不包括2.9亿tce传统使用的秸秆和薪柴;
○11韩文科在第二届中国分布式能源国际研讨会暨展览(2006年5月16、17日北京),“中国可再生能源的发展”报告中,可再生能源发展现状,文中没有记录数量,这里根据报告中的有关数据折算整理,水电包括大中型水电、小水电、(不包括微水电)和其他可再生能源属于第三种口径。
1.关于中国可再生能源的统计口径:从表4可以看到,2、8、10、12属于第一种口径,可再生能源开发利用量最大,2004年达到432.90Mtce;4、11属于第二种口径,可再生能源开发利用量占第2位,2004年达到386.817Mtce,修正后为352.417Mtce,差额是大中型水电;14属于第三种口径,可再生能源开发利用量占第三位,2005年为157.5Mtce,差额是传统可再生能源利用量:3、5、7、13属于第四种口径,可再生能源开发利用量占第四位,2004年为61.456Mtce,差额是大中型水电和传统可再生能源利用量。按照联合国开发计划署和国际能源署(IEA)的口径,应当采用第一种统计口径,便于国际间统一比较。
2.关于中国可再生能源的特点:从表4可以看到,中国可再生能源中传统生物质能的利用量很大,2004年约占69%,水电利用量占27%,其他可再生能源约占4%。中国如果要逐步淘汰传统生物质能,水电和其他可再生能源很难弥补。这一点与OECD国家、转型经济国家的差别很大,因此,中国可再生能源开发利用上要特别关注传统生物质能的利用问题,稍有不慎就有可能造成可再生能源开发利用量的下降。
3.关于中国传统生物质能利用的存废问题,从表4可以看到,四种统计口径中,有两种不统计传统生物质能,认为这是一种落后的,不应该利用的可再生能源,传统生物质能利用要向现代燃料过渡。
由使用传统生物质能向使用现代燃料的过渡,有三种主要决定因素,它们是燃料的可获得性,能否用得起和文化偏好。如果尚未建成现代燃料的配送系统,那么即使有些家庭用得起也无法享用现代燃料。如果现代燃料的价格比传统生物质能高得多,他们仍可能不愿使用现代燃料;另外还有传统习俗的影响。所以,从能源贫困向相对富裕的过渡是一个复杂的不规则的过程,这个过程不是短时间能够完成的。
照理讲,随着改革开放,经济社会的发展,传统生物质能的利用量应当逐步减少,但实际上,在进入21世纪后,传统生物质能的利用量急剧增长。据一些权威的统计数字,中国1980年至2000年传统生物质能的利用量约为2.2~2.6亿tce④⑤,到2004年和2005年已经增加到3.0亿tce。国家统计局、国家发改委“中国能源统计年鉴2004年”统计农村生活消费的传统生物质能〈不包括生产消费的生切质能〉,2000年2.041亿tce,2002年为2555亿tce,2003年为2.591亿tce,也是上升的。而国际能源署(IEA)统计中,中国2000年传统生物质能消费量为3.032亿tce,与我国统计中2004年和2005年的数字大致相当。这里可能有两种情况,一是1980年至2000年中国传统生物质能统计数字偏小,2000年以后各年生物质能消费量持平;二是1980年至2000年中国传统生物质能统计数字是真实的,2000年以后各行生物质能消费量上升了。
传统生物质能的存废是一个十分复杂的问题。
四预测未来的中国生物质能
前面讲到中国可再生能源开发利用量的统计有四种口径,在未来中国可再生能源预测中,只有三种口径,一是不包括大中型水电;二是不包括传统生物质能;三是不包括大中型水电和传统生物质能;但是正好国际能源署有既包括大中型水电,又包括传统生物质能的一种口径的预测。这样国内加国外仍然有四种口径的预测。
由于四种预测口径包含的内容不同,再加上折算方法不同,各种可再生能源的利用数量的差别,因此各种口径2010年,2020年的总开发利用量差别很大,各方面的原始预测数字整理后列于表6。在折算方法上,国内对于水电和其他可再生能源的发电量,都是按相应年度的燃煤电厂热耗率折算成标准煤量的;国际能源署在发电量折标准燃料时,按水电站等有100%的能量效率折算的,即按发电量的热功当量折算,这就是国际能源署发电量折标准燃料时,标准燃料数量偏小的一个重要原因。
表6中国2010年和2020年可再生能源开发利用前景单位Mtce
项目 | 水 电 | 其他可 | 传统生 | 总计 | |||
大中型 | 小水电 | 微水电 | 合计 | 再生能 源 |
物质能 | ||
2000年1.国际能源署(IEA) 2.中国能源发展战略与政策研究 |
29.00 |
27.17 29.00 |
1.43 8.20 |
303.16 219.10 |
331.76 256.30 |
||
2010年3.国际能源署(IEA) 4.中国能源发展战略与政策研究 5.2005年中国能源发展报告 6,韩文科报告 |
163.8 |
57.75 |
0.142 |
41.47 39.348 57.892 226.8 |
5.72 72.226 49.482 49.131 |
303.16 170.094 |
350.35 281.668 107.374 275.931 |
2020年 7,国际能源署(IEA) 8.中国能源发展战略与政策研究 9.2005年中国能源发展报告 10.韩文科报告 |
252.0 |
92.925 84.0 |
0.255 |
62.92 60.813 93.18 336.0 |
7.15 204.752 132.903 164.931 |
294.58 146.273 |
364.65 411.838 226.083 500.9311 |
2020年11中国能源发展战略与政策研究加速方案 | 26.227 | 317.815 | 138.979 | 525.077 | |||
2030年12国际能源署(IEA) | 77.22 | 12.87 | 275.99 | 366.08 |
注:1.预测数字的来源见表4附注。
2.国际能源署(IEA)预测数字均为标准泊当量,国内的预测数字统一折算为标准煤当量,为便于比较将IEA的数字均按1.43tce=ltoe折算成标准煤当量。
3.中国能源发展战略与政策研究和2005年中国能源发展报告原预测项目分得细,这里按IEA标准归并为水电,其他可再生能源和传统生物质能。
4.韩文科报告只有各种可再生能源实物量,由作者折算为标准煤当量。
表7中国2010年和2020年可再生能源开发利用按IEA标准换算 单位Mtce
项目 | 水 电 | 其他可 | 传统生 | 总计 | |||
大中型 | 小水电 | 微水电 | 合计 | 再生能 源 |
物质能 | ||
2000年1.国际能源署(IEA) 2.中国能源发展战略与政策研究 |
10.07 |
27.17 10.07 |
1.43 7.53 |
303.16 219.10 |
331.76 236.70 |
||
2010年3.国际能源署(1EA) 4.中国能源发展战略与政策研究 5.2005年中国能源发展报告 6,韩文科报告 |
55.919 |
21.56 21.508 |
41.47 13.434 21.56 77.427 |
5.72 66.954 40.93 43.131 |
303.16 170.094 |
350.35 250.482 62.49 120.458 |
|
2020年 7,国际能源署(1EA) 8.中国能源发展战略与政策研究 9.2005年中国能源发展报告 10.韩文科报告 |
96.784 |
32.34 32.261 |
62.92 23.356 32.34 129.045 |
7.15 185.803 96.00 136.987 |
294.58 146.273 |
364.65 355.432 128.34 266.032 |
|
2020年11中国能源发展战略与政策研究加速方案 | 26.227 | 288.124 | 138.979 | 453.33 | |||
2030年12眉际能源署(IEA) | 77.22 | 12.87 | 275.99 | 366.08 |
注:l.资料来源及有关说明均与表5、6同。
2.表6与表5的唯一差别是水电、其他可再生能源发电量,包括风电、沼气发电、生物质能发电、垃圾发电、太阳发电等的发电量统一按热功当量折算,即1千瓦时=0.1229千克标准煤。
3.表中其他可再生能源数量的变化,主要/是风电沼气发电、生物质发电等发电量折算引起的变化。
中国能源发展战略与政策研究⑥,由于不包括大中型水电站,所以它的开发目标是以可再生能源热利用为主的,他们估计到2020年中国可再生能源总的开发量可达4亿~5亿吨标准煤。2020年基本方案总开发量为4.11亿吨标准煤,加速方案为525亿吨标准煤。在4亿~5亿吨标准煤中,电利用可再生能源装机仅0.9~1.0亿千瓦,主要是小水电6000~7000万千瓦,微水电6000~1000万千瓦,其标准煤量仅6000~7000万吨标准煤。热利用可再生能源利用总量可达3亿~4亿吨标准煤。
韩文科报告⑦是2006年5月16~17日第二届中国分布式能源国际研讨会暨展览上的讲话,资料比较新,但各种可再生能源都只有开发规模,没有能源量的计算。他的特点是包括大中型水电站,但不包括传统生物质能,他估计到2020年中国可再生能源总的开发量也要达到4亿~5亿吨标准煤,总量与上一个报告大致相等,但他是以电利用为主,2020年开发量要达到3.81亿吨标准煤:热利用为辅,2020年开发量还不到1.20亿吨标准煤。
韩文科报告中2020年各种可再生能源的发电装机要达到3.6亿多千瓦,其中水电3亿千瓦(小水电7000~8000万千瓦,计算中取小水电7500万千瓦,大中型水电2.25亿千瓦),生物质能发电3000万千瓦〈包括农村废弃物发电2400万千瓦,垃圾焚烧发电200万千瓦,垃圾填埋物沼气发电100万千瓦,大中型沼气工程发电300万千瓦〉,风力发电3000万千瓦,太阳能发电180万千瓦。
韩文科报告中2020年可再生能源热利用主要有沼气440亿m3,太阳能热水器3亿m2(按照一般折算标准为0.12万吨标准煤/万m2•α。约合3600万吨标准煤,但韩报告中说合4500万吨标准煤,在能量计算上按韩报告计算),燃料乙醇1000万吨,生物柴油200万吨,生物质成型燃料5000万吨。应当说2020年可再生能源热利用的规模是相当大的,但折算成能源量并不多,才1.2亿吨标准。
至于2005年中国能源发展报告由于既不包括传统生物质能,也不包括大中型水电,到2020年可开发量仅226亿吨标准煤,小水电、微水电折能源量数字错误、偏大,不符合中国可再生能源的实际利用情况。
从表5、表6的预测数字可以得出以下几点认识:
1.国际能源署〈IEA〉对中国可再生能源的未来利用量,水电包括大中小水电在内,2020年才能利用62.92百万吨煤当量,果然有发电量折算标准问题,但是表6折算标准修正后,韩文科方案达129百万吨煤当量几乎相差一倍;其他可再生能源利用量2020年才7.15百万吨煤当量,也大大偏小,有可能是统计口径问题,是否生物质能生产的沼气、乙醇、柴油、成型燃料包含在传统生物质能项目,即使这样,中国的太阳能热水器、太阳房、太阳灶等折能源量也会大大超过IEA的其他可再生能源的预测数。看来IEA预测中水电、其他可再生能源利用量偏小,传统生物质能利用量偏大。
2.中国能源发展战略与政策研究主要问题传统生物质能的利用量能不能这么快的降下去?生物质能的新技术利用能否这么快的升上去?按照这个研究的安排,随着传统生物质能利用量的减少,用于新技术的生物质能数量随之增加,传统利用和新技术利用相加,生物质能总的利用量也随之上升,仍然解决不了生物质能的过度利用问题?难道一吨标准煤的生物质能给过新技术转换成为沼气、生物质发电,还能获得一吨标准煤的新型燃料吗?如果做不到这一点,那么实际消耗的生物质能是不是还要大得多?煤的折算如果做不到这一点,那么实际消耗的生物质能是不是还要大得多?政策研究关于发展目标中对生物质能作如下预测:
表8中国能源发展战略与政策研究中中国生物质能利用目标
2000年 | 2010年 | 2020年基本方案 | 2020年加速方案 | |
生物质能/Mtce | 222.41 | 210.977 | 258.516 | 313.543 |
传统利用/Mtce | 219.1 | 170.094 | 146.273 | 138.979 |
其中沼气/m2 | 3.31 | 40.883 | 112.243 | 174.564 |
发电/GW | 35.9 | 93.115 | 241.517 | 376.704 |
其他/Mtce | 0.8 | 3.236 | 13.093 | 20.039 |
0.02 | 30.000 | 77.812 | 121.367 |
注:资料来源:“中国能源发展战略与政策研究”第787页。
根据统计数字,传统生物质能利用量2000年为219.1百万吨标准煤,到2004、2005年不仅没有减少,反而增加到300百万吨标准煤,怎么能保证2010年降低到170百万吨标准煤,到2020年降低到140百万吨标准煤?新技术利用生物质能,如果生物质能数量2010年为40百万吨标准煤,2020年为112及174百万吨标准煤,那么新技术能达到的能源数量要考虑一个转换效率,可以利用的能量就没有那么多。所以,如果要降低传统生物质能的利用量,如果不包括大中型水电,就不可能在2020年可再生能源利用总量达到4亿~5亿吨标准煤。
3.韩文科报告预测相对讲比较落实,主要是发电量折算成能源量与联合国和IEA不一致,如果采用热功当量折算,总利用的能源量马上由5亿吨标准煤下降为2.66亿吨标准煤,2020年可再生能源利用总量也达不到4亿~5亿吨标准煤。要争取2020年达到可再生能源利用总量4亿~5亿吨标准煤唯一的办法是,按联合国和IEA的标准,包括大中型水电和传统生活质能利用量,例如按韩文科报告口径,2020年水电和其他可再生能源利用量达2.66亿吨标准煤,再加上传统生物质能利用量2亿至3亿吨标准煤,总量可达4.66亿至5.66亿吨标准煤。
4.中国可再生能源在能源消费结构中的比例,在相当长的时间内是下降的。前面已经讲过,OECD国家和转型经济国家在最近几十年内,由于能源总消耗量增长缓慢,可再生能源增长速度较快,所以这些国家可再生能源在能源消费结构中的比例是上升的:而发展中国由于能源总消耗量增长快,可再生能源有一个用新技术产生的可再生能源替换传统生物质能的任务,使得这个比例呈下降趋势。由于受发展中国家的影响,全世界可再生能源占能源消费结构中的比例也是呈下降趋势。
中国重视可再生能源的开发利用,估计2000年中国可再生能源的利用总量为3亿吨标准煤左右(中国能源发展战略与政策研究估计2000年不包括大中型水电为2.56亿吨标准煤,加上大中型水电0.60亿吨标准煤,约为3.16亿吨标准煤),到2020年按上面几种预测,如果达到4亿~5亿吨标准煤,只增长30%~60%;中国能源总需求2000年为13.86亿吨标准煤,到2020年可能达到35亿~36亿吨标准煤,增加152~3—160%。显然可再生能源利用比例也是下降的。2000年可再生能源的比例为21.6%,2020年下降为11.4%一13.9%。
按国际能源署(1EA)对中国能源需求和可再生能源开发量的预测,中国可再生能源比例,将从1971年的41.1%,下降到2000年的20%,2010年为16.2%,2020年为13.2%,2030年为11,0%,有可能到2030年以后这个比例才有可能上升。国际能源署的预测见表9。
表9中国可再生能源在能源消费结构中的比例
项目 | 1971 | 2000 | 2010 | 2020 | 2030 |
商品能源需求/Mtoe 非商品能源需求/Mtoe 传统生物质能 |
241 163 |
950 212 |
1302 212 |
1707 206 |
2133 193 |
合计/Mtoe | 404 | 1162 | 1514 | 1913 | 2326 |
可再生能源 水电/Mtoe 其他可再生能源/Mtoe 传统生物质能/Mtoe |
3 0 163 |
19 1 212 |
29 4 212 |
44 5 206 |
54 9 193 |
合计/Mtoe | 166 | 232 | 245 | 255 | 256 |
比例/% | 41.1 | 20.0 | 16.2 | 13.2 | 11.0 |
从上面对于中国可再生能源利用量的预测来看,关键的分歧在于如何看待传统生物质能,及如何预测未来的传统生物质能的利用量,国际能源署(IEA)预测传统生物质能的数量是最大的,而中国唯一对传统生物质能利用量作出预测的数字还不到国际能源署的一半,而另外两种口径的预测,根本没有涉及传统可再生能源未来的利用量。
五.向能源贫困宣战,为建设社会主义新农村服务
发展中国家的贫困家庭如能逐步增加收入,他们就会用得起更多的现代能源和现代设施,因而也会要求更多、更好的能源服务。然而从使用传统的生物质能向完全依靠现代能源的过渡,是一个复杂的不规则的过程,不会是一帆风顺的。例如过去几年中国小煤窑遍地开花,不少农民从小煤窑买煤替代传统生物质能;现在许多小煤窑被取缔,煤价涨了好几倍,有些农民又退回到使用传统生物质能:有些地方的农村前几年已开始使用并装石油气(LPG),这几年油气价格暴涨,不少农民舍弃LPG采用电炊。我们在研究可再生能源开发利用时,一定要从中国家村的实际情况出发,确定合理的发展目标,制定正确的政策。看来有几个问题需要考虑:
1.明确可再生能源的定义:什么是可再生能源,目前中国有四个口径,主要涉及大中型水电和传统生物质能是否应包括在可再生能源范畴内。看来应当采用联合国和国际能源署的口径,包括大中型水电和传统生物质能。
2.可再生能源的折算标准:可再生能源的种类繁多,为了弄清可再生能源的开发规模,可替代能源的数量,需要各种可再生能源,包括电、燃气、热力、液体燃料、固体燃料统一标准折算为油当量或煤当量。目前由于没有国家统一的折算标准,如太阳能热水器,有的按0.12万tce/万m2a折算,有的按0.15万tce/万m2a折算;发电量有的按当年供电煤耗折算,国际能源署(IEA)按发电量的热功当量折算。国家应当尽快制定折算标准。
3.将可再生能源的开发利用量纳入国家统计:国家已经制订了《中华人民共和国可再生能源法》,各级人民政府正在编制可再生能源开发利用规划,为了检查可再生能源法和可再生能源利用规划落实情况,应当由国家统计局正式进行统计,与国家的能源生产量与消费量一并予以公布。
4.明确中国可再生能源开发利用的任务:中国可再生能源利用现状与OECD国家和转型经济国家有很大不同,可以说他们是单目标而我国却是多目标的,中国可再生能源开发利用的首要目标是要解决农村的能源贫困问题,解决农村地区和边远地区的能源问题:二是要解决环境污染造成的巨大压力:三是增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,培育可再生能源的产业体系。当前要把解决农村能源贫困放在首要位置。
5.要特别关注生物质能的合理开发利用:生物质能的传统利用是最古老的能源利用,人类在能源利用上经过薪柴、煤炭、油气和核能几个历史时期,现在即将进入可再生能源的新时期,在这个新时期里生物质能占有重要的位置。OECD国家和转型经济国家在数百年前,也曾利用过生物质能,不过他们在工业化、城市化过程中已经抛弃了生物质能,完全用化石能源所替代:在这个新的历史时期里,他们又要回过头来,利用生物质能。我们今天不可能走他们的老路,我们在工业化、城市化的过程中,农民进城务工,不可能再使用传统的生物质能,但是我们还有数量庞大的农业人口,还要继续合理利用生物质能。在生物质能利用上,我们应当坚持几项原则,一是不过度采樵生物质能:二是生物质能凡适于还田耕作的应尽量还田,为提高农业生产率服务:三是生物质能的现代新技术利用要服从于传统生物质利用;四是生物质现代新技术利用要选择投资少、成本低、效益好,易于为农村所接受的利用方式,如制沼气、制成型燃料、制液体燃料等,用生物质能制品替代传统生物质能利用方式。
6.用电力取代传统生物质能是有困难的:我国农村的电力普及程度很高,几乎与OECD国家和转型经济国家不相上下,所以有些部门和专家企图用电力取代传统生物质能,电力不仅用于照明、电脑、电视用电,还主张用电力烧饭、取暖等。这种做法在化石能源极其缺乏而小水电资源异常丰富的地区可能是行得通的,但对于大多数地区是不适宜的,特别是中国能源资源短缺,特别强调节能的情况下,用电烧开水、做饭、取暖的能源使用效率极低。国际能源署认为:“电力能简单取代生物质是一种常见的误解。事实上,大多数家庭都会随着收入的增加而同时使用多种燃料,例如同时使用生物质和煤油(或LPG)做饭,或同时用生物质和燃料油来取暖。但在这一燃料过渡过程中,传统生物质和电力确实处在相互对立的两端,所以,需要对这个问题进行分析。”当有可能用沼气、太阳能热水器、太阳房、地热能取得热水或取暖的时候,决不用沼气发电、太阳能发电、地热电站发出的电力去烧开水,做饭和取暖。
7.中国在最近二、三十年内还不可能提高可再生能源的比例:现在有一种说法,中国要提高可再生能源在能源消费结构中的比例,争取2010年达到10%,2020年达到16%,这种要求能否实现?恐怕难度很大,或者说根本不可能实现。这主要是要看可再生能源包含的范围,折算的标准,还有对于传统生物质能淘汰的速度,从目前中国经济和能源总消费量的发展速度高的情况下,传统生物质能迅速淘汰的情况下,可再生能源在能源消费结构中的比例可能是下降的,按照国际能源署的数字计算结果是,中国可再生能源的比例有可能是2000年占20%左右,下降到2010年的16%,到2020年再下降到13%。显然2020年13%还低于16%。总之,中国在利用可再生能源的情况与OECD国家不同,OECD国家水能资源已经基本开发完了,OECD国家不存在大量利用传统生物质能的情况,他们的重点是开发风能、太阳能、地热、潮汐能,而我们应当开发经济效益、环境效益好的水能资源、生物质能资源。中国在开发利用可再生能源中应当从中国的具体情况出发,走自己的路,为建设社会主义新农村服务。
可持续发展可再生能源北京宣言⑨指出:“我们关注到目前在发展中国家还有20多亿人口无法使用现代能源,24亿人口依赖于传统的生物质能来满足基本能源需求,由此限制了他们,尤其是妇女和儿童,获得信息、接受教育、发展经济的机会以及获得更健康生活环境的机会,这种情况加剧了贫困,并且在本地、本国以及全球范围内破坏了环境的可持续性。”我们应当关注能源贫困,开发利用可再生能源解决好能源贫困问题。