关于陕西省“黑色能源革命”的思考

陕西省是能源资源大省，也是能源生产和输出大省，尤其是化石能源在陕西省经济发展中占有重要地位。能源产业GDP约占全省GDP总量的35%。能源产业和能源消费的发展和转型对陕西经济至关重要，在经济发展新常态的大环境下，需要“立足实践、结合实际、研究应对。”
一、陕西省能源生产及消费的特点及存在问题
1、能源产业是陕西省的重要支柱产业
改革开放以来，陕西省经济发展取得了巨大的增长。全省国内生产总值（GDP）2013年是1978年的 198 倍，是2007年的 2.9 倍。伴随着高速度的发展，能源生产和消费量也在快速的增长(见下图)。
   
                    2007   2008    2009   2010   2011  2012  2013  （年）

         图： 陕西省历年GDP、能源消费量及弹性系数
    陕西石油资源储量72.5亿吨，探明储量41.2亿吨：天然气资源7.03万亿标方，探明储量1.8万亿标方；煤炭资源储量3845亿吨，探明储量1700亿吨。2013年陕西油气当量产量6000多万吨标油，排在全国第一位。煤炭产量4.92亿吨，产量排在全国第三位，出省商品煤量达到3.3亿吨，发电1490万亿千瓦时，输出电量约300亿千瓦时。能源产业GDP约占我省GDP总量的35%，成为我省重要的经济支柱产业。
2、陕西省经济发展的目标还需要大量能源增量
陕西省既定的发展目标是：到2020年全省国内生产总值翻一番，达到3.2万亿元以上。按照这个目标，每年GDP必须有11%的增长速度才能保证目标实现。
从上图可以看到，2007年以来，我省能源消耗和国内生产总值的弹性系数大约在0.5到0.7之间。也就是说能源消耗每年必须最低6%的增长量，才能确保GDP每年11%的速度增长。如果以2012年的数值为基数，到2020年实现国内生产总值3.2万亿元，2020年当年的能源消耗量将达到1.6-1.7亿吨标煤，比2012年净增6000多万吨标煤。可再生能源在最近几年不可能有如此大量的增长，因此煤炭作为支撑能源还会有巨大的消费增长量。
3、陕西省能源消耗构成中煤炭比重过高
陕西省同全国的能源消费构成大体相同，由于资源禀赋的因素，2012年陕西省煤炭消耗量约1.65亿吨，占能源消耗总量的73.7%，比全国水平还要高出5.2个百分点。（见下表和图）
          表：2012年陕西能源消费构成及比较 （%）

能源名称 中国 陕西省 美国
可再生能源 1.2 0.8 2.3
水电 7.1 2.4 2.9
核能 0.8 0 8.3
天然气 4.7 8.1 29.6
石油 17.7 15.9 37.1
煤炭 68.5 73.7 19.8

 

图： 2012年陕西省能源消耗构成
4、陕西省可再生能源利用率偏低
2013年，陕西省风能发电装机容量100.6万千瓦，光伏发电装机容量为11.52万千瓦，合计112.1万千瓦。占全省发电装机容量3138.73万千瓦的 3.57%。实际风力发电为12.13亿千瓦，光伏发电为8264万千瓦，合计为12.96亿千瓦，占全省总发电量的0.87%，相当于全省总能耗的0.4%。加上生物质能和地热能的利用量，陕西省可再生能源的利用量占总能耗量的比例在0.8%左右，比较美国2.3和全国1.2比例水平还是远远落后的。

5、陕西省能源利用效率较低
   陕西省2012年万元GDP耗能为735千克标煤，同期全国为697 千克，浙江省为522千克。与陕西省GDP较为接近的安徽省为722千克。由此可以看出陕西省在能源利用效率方面存在很大差距。
6、陕西省大气污染物排放强度偏高
2012年陕西省SO2排放量84.4万吨，占全国总量2118万吨的4%，NOx 排放量80.8万吨，占全国总量2404万吨的3.5%，烟尘排放量46.2万吨，占全国总量1236万吨的3.7%。2012年陕西省万元GDP三项排放为14.6kg，全国11.1kg。从这些数据看陕西省大气污染物排放强度是比较高的。
7、陕西省煤炭转化率依然偏低
陕西省政府关于建设创新型省份中提出，到2017年煤炭资源就地转化率超过50%，形成综合化工产能4000万吨以上。2012年陕西省火力发电耗煤约4160万吨，化工转化耗煤1241万吨，炼焦耗煤3430万吨，共计9011万吨。占煤炭总产量4.5亿吨的20%。占全省消耗煤炭总量1.65亿吨的54.6%。因此煤炭就地转化率距省委省政府要求目标还有相当的差距。
二，陕西省能源调整策略
陕西的能源消费转型应该做好三个方面的工作，一是抓好各个领域的能效提高，二是抓好煤炭的洁净化高效利用。三是抓好能源多元化发展，特别是新能源的发展。
1、抓好煤炭的高效利用
国际能源机构IEA 认为，就保障能源安全与缓解气候变化而言，提高能源效率与可再生能源的发展同样重要，而且提高能源效率更具有成本效益，且潜力巨大，即使不存在高油价问题，也值得各国在长期能源政策中始终加以重视。目前，能源效率在有效减少能源需求及缓解气候变化问题方面受到了工业化国家和新兴发展中国家的重点关注，在能源战略中所处的优先地位日益突出，提高能源转化和运输效率，尤其是提高化石能源的利用效率需要更加重视。如前所述，陕西的能源效率低于全国平均水平，可提升的空间很大。譬如，如果发电耗煤达到国内先进水平276克/千瓦时，陕西省每年可节省煤炭750万吨。做好火力发电和坚强智能电网能源提效工作，是能源消费转型调整的重要内容，陕西省每年可节约5000万吨标准煤。
2、抓好煤炭的洁净化利用
化石能源给人类创造巨大的福祉，但是也带来了一些问题。温室气体和大气污染物造成的雾霾成了制约经济发展的瓶颈。燃煤是我国大气污染的主要原因。据统计，全国SO2排放量的90%、NOx的67%，烟尘的70%来自于燃煤。化石能源的污染排放已经超出了我国环境容量的极限值。几十年来，人们一直在寻找后化石能源时代的能源模式和发展模式。
西方发达国家在完成工业化之后，实现了经济和能源结构调整，非化石能源比例大幅度提高。我国的工业化还在过程中，以2013年我国总的能源消耗总量37.1亿吨标准煤为基准，到2050年，我国的能源消耗总量起码要控制在65亿吨标准煤以内，形成煤炭、油和气、核电等多种能源共存的格局。在短期内，很难期望化石能源尤其是煤炭能源的绝对消耗量下降。
陕西省也是如此，正像前文所述，陕西省的经济要向既定的目标发展，还必须有大量的能源消耗增量。在短期内可再生能源不可能满足巨大增量的需求，还需要煤炭这个化石能源支撑经济发展。
随着科学技术的进步，煤炭燃烧的污染并非想象中那样的无奈。化石能源清洁化利用，特别是煤炭清洁化利用的新技术层出不穷，化石能源排放污染物的量较前几年已经有了大幅度的下降。我们已经逐步掌握了化石能源清洁化利用的关键所在，这种技术进步还在快速的发展之中。
① 煤炭的洁净化利用
我国已经把洁净煤技术作为重大的战略措施，列入“中国21世纪议程”和国家重大基础研究。
洁净煤技术的含义是：煤炭从开发到利用的全过程中，旨在减少污染和提高效率的煤炭加工。燃烧、转化和污染控制等新技术的总成。
洁净煤能源技术按其生产和利用的过程分类，大致可分为三类：第一类是在燃烧前的煤炭加工和转化技术，如煤的物理和化学净化、配煤、型煤、水煤浆、煤炭液化、煤炭气化等。第二类是煤炭燃烧技术。主要是洁净煤发电技术，目前，国家确定的主要是循环流化床燃烧、增压流化床燃烧、整体煤气化联合循环、超临界机组加脱硫脱硝装置、低NOX 燃烧技术以及未来的与燃料电池结合的联合循环系统。第三类是燃烧后的烟气净化技术。主要有烟气脱硫技术、烟气脱硝技术、颗粒物控制技术和以汞为主的痕量重金属控制技术等，同时以CO2 的分离、回收和填埋以及资源化利用为核心的污染物近零排放燃煤技术也已成为洁净煤技术的主要发展方向。
② 煤炭的集中转化利用(解决分散燃烧问题)
煤制天然气、煤制油、发电，集中供热等等都是规模化的煤炭转化形式。相对于中小型的分散燃烧的锅炉转化，集中转化可以集中治理污染物排放。煤炭集中转化不但技术上操作性强，经济上也更为合算，而且也便于监查管理。
陕西省应该发挥资源优势，在煤炭的深度转化方面下功夫。陕西省在煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制芳烃、煤制精细化学品、煤转电等领域已经取得了巨大的技术进步和成效。今后要尽可能地走多联产和循环经济的路子，进一步提高洁净化程度，进一步提高能源效率，进一步延长产业链提高附加值。
淘汰落后的低效率的产业技术和燃烧技术，也是重点工作之一。如小氮肥、小电石以及小蒸吨锅炉等等。
3、抓好能源多元化利用，提高非化石能源比重
能源构成多样化是发展的大趋势。逐渐地减少对化石能源尤其是煤炭的依赖，是我们能源政策的总方针。太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、生物质能、核能等等，未来的能源消费构成将是多元化的。从远期看，能源多样化+分布式能源+智能电网是未来能源发展的基本模式。
陕西省是可再生能源资源比较丰富的地区。改变陕西省目前能源消费结构中煤炭占比过高的（73.7%）局面，加速开发利用可再生能源是根本出路。
4、抓好科学的导向政策
政府可以利用法律、税收、补贴、奖励、表彰等手段引导能源向科学高效绿色化方向发展。在我们国家，政府的主导作用非常有力。用法律和政策手段调整能源生产和消费结构是必要的。
欧美国家能源政策一般包括3 个层次，一是鼓励提高能源效率，二是鼓励能源节约，三是发展可再生能源。而在减排方面欧美的法律手段凸显了效果。英国伦敦的雾霾治理，美国洛杉矶的光雾治理等，一系列法律手段起到了重要作用。这些都是值得我们参考的。
三、陕西省新能源发展展望
发展新能源无疑是能源结构调整中的重要举措。美国社会思想家杰里米.里夫金在《第三次关于革命》一书中说：越来越多的迹象表明化石燃料驱动的工业革命达到了顶峰，人为原因造成的气候变化和环境变化正在酝酿着一场巨大的全球危机。一个建立在互联网和新能源相结合基础上的新经济即将到来。
陕西省不但有丰富的化石能源资源，同样也具有丰富的可再生能源资源。包括太阳能、风能、地热能和生物质能，全省可再生能源年拥有总量约694.19亿吨标煤。即使开发利用总量的1%，也可达到约7亿吨标煤，相当于陕西省2013年煤炭消费量的6倍。
由陕西省地质环境监测总站、陕西省地质

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