中国能源工业面临的主要环境问题
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第1062页(2610字)
1.以煤为主的能源结构面临环境问题的严峻挑战
中国是世界上少数几个能源结构以煤为主的国家之一。1991年,中国一次能源总产量达1048.40万吨标煤,其中煤炭占74.2%;当年中国一次能源消费总量达1037.83万吨标煤,其中煤炭占76.2%;约60%的化工原料和80%的民用商品能源是由煤炭提供的。中国以煤为主的能源结构是由能源资源的结构、分布及工业用能结构决定的,在今后相当长的时间内难以根本改变。
中国以煤为主的能源基本格局,决定了中国能源的发展不仅受到运输能力的严重制约,而且将面临环境问题的严峻挑战。
由于大量燃煤,产生了严重的煤烟型大气污染,1989年,全国烧煤排放烟尘1360万吨,排放二氧化硫1480万吨,分别占全国烟尘和二氧化硫排放量的62%和93%。由于煤炭大量直接燃烧,中国大气总悬浮微粒的年日平均值,北方城市为0.93毫克/立方米,南方城市为0.41毫克/立方米,均超标。
由于大多采取了高排放的简单的大气污染治理方法,导致了区域性大气污染的发生。大量的二氧化硫、氮氧化物和可挥发的碳氢化合物在长距离输送过程中,造成了区域性的环境酸化。酸沉降或酸雨是区域性污染的表现形式。目前,我国酸雨的分布与二氧化硫相似,即以城市为中心向周围农村地区扩展,并呈加重趋势。
随着中国能源开发利用范围的拓展,化石能源,尤其是煤炭消费的急剧增加,中国对温室效应的贡献正在不断加大。1980年,我国排放的二氧化碳占全世界二氧化碳排放总量的7%,1985年上升为10%,近年内还将有所增长。虽然,目前中国的人均排放量尚较低,不在被限制之列,但今后研究中国能源发展规划时,必须考虑到控制二氧化碳排放量的急剧增长这一重要的制约因素。
2.能源利用效率低,加重了环境压力
中国在能源生产和消费的两个方面,都存在着能源利用效率低的问题,这无疑将加剧能源开发利用所致的环境污染,使能源面临的环境压力更突出。
从能源生产方面看,首先,中国一次能源结构以煤为主,新能源和可再生能源比例很小。其次,中国一次能源转换为二次能源的比例还不高。众所周知,电力是当今世界上较清洁、安全的能源,使用电力将为改善环境质量和环境控制做出积极的贡献。1990年,中国发电消费的煤炭占煤炭总消费量的30%,远远低于美国的86.3%,英国的76.1%的水平。再者,中国电力生产过程中能源转换效率低。虽然经过努力,中国电力生产的供电煤耗近年来有了较大的下降,但与世界先进水平相比仍存在很大差距。1991年,中国电力生产全国平均供电煤耗是424克/千瓦时,仍比世界先进水平高了近100克/千瓦时。
从能源消费方面看,中国人均能耗低,但单位产值能耗高。虽然中国人均商品能耗仅为世界平均的40%,但单位GNP的能耗比之世界发达国家高出4~5倍。除去价格不可比的因素外,突出反映了中国能源系统的综合利用效率很低,仅为世界先进水平的30%。由于终端用能设备落后,尤其是各类燃煤锅炉、窑炉和民用炉灶热效率很低,使大量的有害物质排入环境,加重了环境的压力。集中在城市的中、小型燃煤设施,燃烧效率低,又无除尘装置,大量污染物排入大气,加剧了城市的大气污染。
3.农村过量消耗生物质能,造成生态环境恶化
中国的农村是一个不可忽视的能源消费市场。接近9亿人口的农村地区对能源的需求极大,而供应严重不足。1992年,农村消费的能源达5.7亿吨标准煤,占全国能源总消费量的30%以上。而这一数字还远不能真实反映农村能源市场的消费能力。即便按最低限度需求估计,农村生活用能仍短缺20%。中国农业的首要任务是要在不到全球7%的耕地上,解决占世界22%的人口的吃饭问题。为此,农业生产必须摆脱传统的耕作方式,实现农业生产的现代化,这就必然会使农业生产耗能大幅度增长。随着改革开放,乡镇工业能源消费量正在直线上升。可以预见,中国农村居民生活、农业生产及急速发展的乡镇工业这些方面构成的农村能源消费市场,对能源的需求还将急剧增长。
中国农村能源消费将近一半是非商品能源,农村居民生活用能的80%依靠生物质能,1990年,中国烧掉薪柴13140万吨标煤,秸杆13160万吨标煤,生物质用作燃料的过度消耗,将引起生态破坏,产生严重的环境恶果。中国每年烧掉的薪柴量,大于合理采樵量的一倍之多,致使森林植被大面积破坏,水土流失加剧,引起许多地区气候恶化。大量秸杆被燃用而不得还田,使土壤有机质减少,土地生产能力下降,这种过度消耗生物质能,引起生态环境恶化的状况,是中国农村能源所面临的一个突出的环境问题。
4.核扩散将成为中国能源发展的又一环境障碍
核能相对于化石燃料来讲,是一种清洁的能源。人类出于对全球性环境问题的忧虑,而对核能的作用有了新的认识,使得核能被广泛地开发利用成为可能。开发利用核能,也是中国改善能源供应的一条重要途径。目前,中国东部沿海地区经济比较发达,能源需求量较大,积极发展核电是必要的,是缓解煤炭运输矛盾、减轻燃煤所致污染的环境压力的明智之举。考虑到长远的能源供求问题,核能是中国下一个世纪最有希望替代化石燃料的重要能源。
核能的开发利用对环境仍存在着潜在的威胁。世界上诸如美国三里岛及原苏联切尔诺贝利核电站的事故,增添了公众对核能运用安全可靠性的疑虑。核能应用的安全状况制约着核能发展的速度,也将是中国中远期能源工业面临的重要环境问题。预先着手研究核泄漏预防控制、核废料贮存处理等有关技术是非常必要的。