应对能源与环境安全挑战

近来与能源相关的重要新闻有6个，一是国家能源局宣布，为促进中国地热能开发利用，与财政部、国土资源部和住建部联合发布《促进地热能开发利用的指导意见》，指出地热能是清洁环保的新型可再生能源，资源储量大、分布广，发展前景广阔，市场潜力巨大，提出完善价格财税扶持政策。据相关推测，到2015年，中国浅层地温能开发投资额将达1500亿元以上。二是中国地质调查局公布调查指出，中国能源资源潜力较大，特别是煤、铀资源。三是中科院近日研究还原了京津冀霾雾天气产生过程，并公布了该院“大气灰霾追因与控制”专项组的最新研究结果。四是北京环境交易所联合中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会共同启动了国内首批节能量交易，交易总额达216．6吨标煤。五是发改委和铁道部下发通知，从2月20日起，上调国家铁路货物统一运价，即平均运价水平每吨公里提高1.5分，涨幅达到13%。与此前的调价幅度相比，本次调价幅度超出市场预期。统计数据显示，2012年中国铁路货运量达39.04亿吨。其中，全国铁路煤炭运量就高达22.56亿吨。对煤价和大宗物资价格影响有待观察。六是美国突破清洁煤技术，可捕获99%燃煤排放的二氧化碳。

中国积极开发利用地热能，可缓解我国能源资源压力、实现非化石能源目标、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要的现实意义和长远的战略意义。在今年元月份，中国灰霾面积最大达143万平方公里，全月污染面积超过100万平方公里的天数已达12天，北京更是超过25天的情况下，开发地热能意义重大。《促进地热能开发利用的指导意见》提出地热能利用的主要目标为：到2015年，基本查清全国地热能资源情况和分布特点，建立国家地热能资源数据和信息服务体系。全国地热供暖面积达到5亿平方米，地热发电装机容量达到10万千瓦，地热能年利用量达到2000万吨标准煤，形成地热能资源评价、开发利用技术、关键设备制造、产业服务等比较完整的产业体系。到2020年，地热能开发利用量达到5000万吨标准煤，形成完善的地热能开发利用技术和产业体系。提出按照可再生能源有关政策，中央财政重点支持地热能资源勘查与评估、地热能供热制冷项目、发电和综合利用示范项目。按照可再生能源电价附加政策要求，对地热发电商业化运行项目给予电价补贴政策，还要建立市场保障机制。国土资源部将通过财政部门安排专项，支持地热资源调查评价工作。

中国地质调查局公布调查结果称，中国地域辽阔，全球三大成矿域贯穿其中，成矿地质条件有利，但矿产勘查程度总体较低，这意味着中国矿产资源潜力仍大。

中国地质调查局非油气重要矿产资源调查评价规划指出，中国煤炭资源潜力4.22万亿吨，累计探明地质储量1.3万亿吨，资源查明率仅为23.6%，预测1000米以浅资源量1.17万亿吨。而中国铀矿资源查明程度只有16%。从铀矿成矿地质条件分析，世界上两条跨洲际的巨型铀成矿带均贯穿中国境内，宏观成矿环境十分优越，潜在铀矿资源丰富。已知矿床的外围和深部、新区带、新类型铀矿是今后铀矿找矿的重要方向。规划提出，到2015年，中国将累计新发现矿产地1000处，提交大中型矿床200处。通过整装勘查累计新增资源储量：煤炭2000亿吨、铁矿100亿吨、铜1200万吨、铝土矿5亿吨、钾盐3亿吨、金1500吨；形成5-8处大型资源基地，实现找矿重大突破。这将为中国能源安全和中国经济可持续发展提供部分资源保障。

中国科学院专家组对雾霾经过源解析技术，从有机颗粒物在内的有机物被识别出了4类有机组分：氧化型有机颗粒物，主要来自于北京周边；油烟型有机物，主要来自局地烹饪源排放；氮富集有机物，一种化学产物；还有烃类有机颗粒物，主要来自于汽车尾气和燃煤。其中氧化型有机颗粒物在整个污染过程所占比例最大，为44%，其余三个组分别占21%、17%和18%。专家组还认为，在北京地区机动车为城市PM2.5的最大来源，约为1/4；其次为燃煤和外来输送，各占1/5。对于整个京津冀区域，专项组认为，应重点控制工业和燃煤过程，重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘；同时要高度关注柴油车排放和油品质量。这对中国能源安全提出了新的挑战。

据媒体报道，北京环境交易所联合中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会共同启动了国内首批节能量交易，交易总额达216．6吨标煤。总额虽然不大，但此次交易涉及的节能量全部为节电项目，交易内容涉及三个节能项目的部分节能量。节能量是指在满足同等需要或达到相同目的的条件下，使能源消费减少的数量。企业节能量的多少可作为衡量其节能管理成效的主要标志，也是考察节能降耗和污染减排的主要手段。据分析，在商业和消费领域，互联网的普遍应用在为节能量交易提供技术保证的同时，也降低了数据采集和核证成本，节能量已具备基本的交易条件。而在中国政府提出节能减排约束性指标后，节能量作为一种资产，对地区、公司和个人均具有了潜在收益，可为用能单位、个人用户、节能服务公司、节能产品厂家导入新的利益开发和分配机制。特别是在中共十八报告中提出推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设、控制能源消费总量、开展节能量交易等等大政方针，将抑制地方政府企业以浪费能源资源的方式提高地方GDP，并促进政府企业开发节能降耗技术与产品，真正实现节能优先战略，从而保障中国能源安全与环境安全。

而由中国工程院外籍院士、美国俄亥俄州大学范良士教授领导的研究小组，最近成功开发出煤清洁燃烧的新方法，关键技术是如何处理煤燃烧后产生的二氧化碳。该研究小组利用煤直接化学循环技术开发的研究装置，成功使煤释放热量的同时，捕获了反应过程中产生的99%的二氧化碳。该研究的技术要点是如何在燃料中加入氧化金属微粒实现化学反应。在研究小组开发的煤直接化学循环技术中，使用的燃料是煤粉，氧化金属微粒是氧化铁粉。将煤和氧化铁粉混合加热至高温后发生化学反应。煤中的碳和氧化铁中的氧反应后生成的二氧化碳被排到收集器中，剩下高温的铁和煤灰。因铁粉的直径远远大于煤灰，因此可以很容易将煤灰从系统中分离，而高温铁粉则可用来发电，然后与空气接触再次氧化后循环使用。该技术在实验室中已经取得成功，利用该技术的大型试验装置已经开始建设，预计2013年底开始运行。按照美国能源部的规定，清洁能源技术的发电成本不能高于现有发电技术的35%，同时能收集产生的90%以上的二氧化碳。研究人员相信他们的技术将会超过能源部的标准规定，并将有助于美国这个煤碳资源丰富国家实现能源独立。而中国一次能源中煤炭比重长期维持在70%左右，这一技术对中国能源安全和环境安全、应对气候变化意义重大。中国也应立即的开展类似研究，不能仅仅依赖国外技术。因为根据国际能源署不久前发表《煤炭市场中期报告》称，到2017年，全球煤炭消费量可达43.2亿吨油当量，接近石油消费量的44亿吨油当量。在新兴市场巨大需求推动下，煤炭在全球能源结构中的比重逐年上升，有可能在未来10年内取代石油，成为全球能源的首要来源。而专家认为，煤炭在生产和利用过程中排入大气的污染物质主要是粉尘、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等，85%的二氧化碳和60%的氮氧化物均来自于煤炭的燃烧。中国煤炭产量中80%左右作为燃料使用，在中国石油对外依存度超过57%、天然气对外依存度超过29%、煤炭年进口超过2.9亿吨的情况下，研究推广洁净煤技术对中国能源安全和环境安全意义重大。通过煤炭的清洁高效转化，实现高碳能源的低碳利用，对中国这一全球第一大煤炭生产与消费国而言，更具现实性和紧迫性。这可以让中国成功应对气候变化，并保障中国能源、粮食、环境安全和社会经济可持续发展。