我国能源问题解决方案

我国的能源问题，正如本章开头所指出的那样，包括能源产量低、人均能耗量少（到本世纪末能源产量只能翻一番，大约为12～14亿吨标准煤，只及需求的50～60％）；能源利用率低，浪费严重；能源构成以煤为主，污染严重；农村地广人多而能源供应短缺⋯⋯等。据此，要解决我国能源的问题，应从下述几方面加以考虑：

1. 煤的综合利用与燃烧技术的改进

前面曾提到，我国以煤为主的能源结构，存在着利用率低，经济效益差，污染严重和运输量大等四大间题。这些问题在不同程度上都与环境保护紧密相关。尤其是直接用于燃烧的煤，不但占的比例太大，而且燃烧技术较落后；所以必须抓住这一关键环节，才能有效地解决我国能源及其污染的问题。下面着重就煤的综合利用和燃烧两点加以讨论：

（1）煤的气化和综合利用

这是指把煤转化为气体燃料或液体燃料，转化为化工产品，加以综合利用，从而提高热效率和经济效益，并防止污染和减轻运输负担。据测算，1吨商品煤变为煤气以供民用，可顶1.9吨煤的直接燃烧，热效率可提高近1倍。以我国城市一年耗煤1亿吨计算，即可节省煤炭约5000万吨。因此，实现城市煤气化，不但是建设现代化城市的一个组成部分，同时也是解决能源供应和环境污染的重要措施。一些发达国家全国用煤的气化率达到85％以上。东德已成功地在坑口建立日产600多万立方米的煤气厂，通过千百公里的管道送往全国各地。而我国城市煤气化水平还很低，目前使用煤气的人口，仅占全国人口的1.4％，或全国城市人口的18.3％。尤其在北方城市，冬天燃煤取暖，烟尘弥蔓，严重影响大气环境质量，危害人民身体健康。看来城市用煤的气化问题，的确是我国当前科技攻关的一项重要任务。

（2）改进煤的燃烧技术

在这方面，首先是改革燃煤用的炉灶设计。目前我国所用的工业窑炉中，有不少仍然是结构落后、热效率低和污染严重的。虽然近年来发展了一批流化床锅炉，但技术水平还不很高，有的甚至不能正常运转；至于城市民用炉灶则更是落后了。在短期内不可能普及城市煤气化的情况下，改革炉灶设计就成了当前一项十分迫切的任务。象兰开夏、康尼许、考克兰以及铸铁锅炉等旧式炉窑，应限期更新并不得转让再用。还应该停止生产效率低和污染严重的炉窑。民用炉灶在目前应积极推广使用具有二次风和设有聚热板的新型煤炉。

2. 保护农村生态平衡的能源政策

解决农村能源的核心问题是如何尽快地扭转燃烧过多的树木、植被和秸杆，从而引起森林破坏、水土流失、水库淤塞、土壤肥力下降，使农村生态平衡受到严重破坏的状况。为此，要根据我国农村的具体情况，采取“因地制宜，多能互补”的方针政策，积极发展利用沼气、营造薪炭林，推广速生树种，以利于绿化，制止水土流失，保护土壤肥力和延长水库寿命。特别是推广省柴灶，可使热效率提高一倍，节省50％柴草。

应着重指示，积极发展利用沼气是解决农村能源问题的一条极重要的措施。目前全国有沼气池700多万个，年产沼气20多亿立方米，并提供有机肥料68万吨，还可作动力用于生产领域中。有500多个沼气动力站和100多个沼气发电站已投入使用；在个别地方，部分满足了农村动力能源的需求。此外，发展沼气还可以防止人畜粪便和农业废弃物对环境污染，有利于保护农民的健康。

3. 因地制宜开发多种能源

我国土地辽阔，各地自然条件和能源储量差别很大；因此，能源开发也要采取因地制宜的方针。除在华北、东北和沿海大陆架地区继续积极开发煤和石油以外，还应在西南、华南地区大力利用水力资源，发展水电事业。在缺乏矿物能源和水力资源的东南沿海地区，则应注意发展利用核电能。具有丰富太阳能的西北和华北地区，可以充分利用太阳能。这些能源的开发利用，不但有利于解决能源的需求问题，而且还具有对环境影响少的特点。现就如何有效地开发这些能源，特别是对投资大、建设周期长的水电和核电的开发利用问题，简要论述如下：

（1）水力是可再生的资源。水电站常需筑坝修库，基建费用大，建设周期长；但在建成后电的运行费用低。与烧煤的火电相比，如果把煤矿和铁路建设也计算进去，它们的建设周期和总投资就相差不多。所以水力是目前唯一可供大规模使用的可再生能源，各工业发达国家水力资源的开发程度都比较高。我国水力资源丰富，地形地质条件也好，但已经开发利用的尚不足5％，需要大力开发利用。与此同时，还应继续发展小水电、这是解决农村和边远地区能源需求的重要条件之一。目前小水电已有一定基础。1981年我国农村共有小型水电站77000多个，发电能力为336万瓩，占农村总用电量91％。不少农村的小水电，不仅满足了农业生产和照明的需要，还可供炊事之用。这样节约了柴草，有利于保护生态平衡。

（2）核电站在国外二、三十年的运行经验中，已被证实在严格的管理下是安全可靠的。它的基建投资约为同等功率火电站的1.5～2倍；但如果包括燃料开采，加工和运输的投资在内，则二者的总投资是相接近的。可是，核电站的燃料费用低廉，发电成本要比火电低20～50％；从综合效果看，核电站在经济上是合算的。特别是我国煤炭和水力资源分布极不均匀，煤与石油运输量大。而核电具有燃料运输量小、地区适应性强的优点。近来我国已决定在广东、江浙一带能源较贫乏的地区，首批建造核电站。再从合理利用自然资源方面来说，发展核能可以节省煤、石油等矿物燃料，作为宝贵的化工原料，供制造各种合成纤维、合成橡胶、塑料、染料、药品等。

（3）大力开发太阳能。利用太阳能不仅有利于改善城市能源的供应和解决城市的大气污染问题；而且与发展沼气相配合，还可在解决农村能源的问题中，起到互为补充的作用。特别是在干旱地区，发展民用太阳灶的意义更大，进展也较快。例如甘肃省永靖县到1981年底，全县已有57.4％农户使用太阳灶，其中杨塔公社普及率达95.9％。一个采光面为2平方米的太阳灶，总热值相当于一个1000瓦的电炉，可供六口之家做饭需用。而且由于塑料薄膜做镜面的太阳灶研制成功，使每台炉灶的重量由200公斤降为15公斤，大大方便了农户的使用；在阴雨较多的地区，太阳灶也可以作为其他能源的调节补充。

4. 节约能源保护环境的其它技术措施

由表8—4可知，我国目前能源的总利用率很低，只有30％。因此，要解决今后我国能源的供应问题，很重要的是提高能量的利用效率，把节约能源作为一项重要的战略措施来抓。例如，我国近年来煤的生产总量大约为6亿吨，按目前能源总利用率30％计算，只相当于1.8亿吨煤的热量。如果利用率能提高到40％，接近欧洲国家的水平；那么，这6亿吨煤的有效利用部分可达到2.4亿吨的热量，也就是增加了0.6亿吨煤的有效能量。按照目前的利用率计算，再增加的有效能量相当于2亿吨煤的消耗量，可使总生产量提高33％。这是一个很可观的数字，对国民经济的持续发展会带来重大的影响。此外，节约能源还可以减少对大气的污染，有利于环境保护。现将提高能源利用效率的几点技术措施论述如下：(www.xing528.com)

（1）提高热和电的利用率

从燃料到热的燃烧过程的效率来看，由于锅炉燃烧不完全，而且传热效率差，许多能量以排烟或散热的形式被浪费了。我国民用能源利用率仅20％，而发达国家可达70％；这主要由于我国家用煤炉的效率只有百分之十几，取暖用的小锅炉热效率也只有50％。在热电转换方面，我国的发电效率亦比国外的低。1975年，日本、西德和意大利等国平均效率为36％，而我国在1979年仅只有29％；而且余热也基本上未加以利用。至于用电设备如电动机、压缩机、风机、泵等的效率也都比较低；尤其是小型设备的效率一般都在92％以下，农用水泵约在50～60％之间，各类风机比国外要低10％以上。因此，除了进行煤的气化和改革燃烧技术与设备外，还应采取以下技术措施，以提高热能和电能的利用率：

①集中供暖和联片供热

采用大锅炉高烟囱，实行集中供暖和联片供热，以取代大批小锅炉矮烟囱的分散采暖采热方式，既可节能，又能防治污染，更有利于充分利用工业炉烟道的高温排气。石油、冶金等工业中大量的高温余压气体，以及电厂的中、低压蒸汽和热水，均可供作民用取暖加热以及某些工艺过程所需中、低压蒸汽的来源，从而大大提高能源的利用率。据估计，我国工业中可利用的余热相当于几千万吨标准煤；对此应该予以足够的重视。

②加速研究热机新技术和发展高效率的电热并供装置

如发展大功率的蒸汽轮机，可以提高发电动力装置的效率。我国1974年的装置功率最大只有30万瓩，而欧美发达国家在1976～1977年已达到60—70万瓩。如果我国所有蒸汽轮机效率能提高1％，则每年就可以多发20亿度电。又如采用高效率的燃气轮机动力装置，或燃气与蒸气混合的动力装置，或燃用固体燃料的封闭式气轮机装置等，都可以大大提高热能的利用效率。

我国目前火电站的平均热效率仅达29％左右。如果今后二十年内新增加发电装置的热效率都大于40％，则根据电力增长的需要推算，火电站的平均热效率可达37—38％。这样，每年就可节省标准煤约5000万吨，相当于原煤约1亿吨。

同时，应该逐步地采用节能高效的新型设备，以取代耗能多效率低的陈旧设备。特别是我国目前各种动力设备，包括汽车在内，绝大部分都是五、六十年代的，甚至是三、四十年代的老式产品。这类设备既费能效率又低，而且污染严重，提高这些设备的效率或逐步代以节能高效的新设备，是当前节约能源和改善环境的一项迫切任务。

③发展炊事用电

一般认为用电烧水做饭浪费能源，其实不然。以火电为例，我国电厂的热电效率最低也有30％，而用电气炊具的热效率可达90％；因此，电热做饭的总效率可在27％以上，比民用炉灶15～20％的热效率要高出35—80％。这样，既可节约能源，又能换来清洁的家庭环境和城市环境，并且极大地方便群众的生活。但目前我国发电能力不足，实行此项措施尚有困难。

（2）合理利用石油资源

石油作为燃料，应该主要保证移动机具（飞机、轮船、汽车）的需要；对于固定的动力和热力机具，则应尽可能采用煤炭和水电作为一次能源。今后不应再建造燃油电站；现有的燃油电站，有条件的应逐步改为燃煤。

增加道路沥青的产量和质量，也是节约能源的有效措施。我国公路80％以上未铺沥青路面，汽车在未铺沥青的路面上行驶要比在沥青公路上多耗油10～20％。有人估计，使用1吨沥青铺路，可节约两吨汽油。这是个不小的数字。

（3）加强能源软科学的研究

能源软科学指的是通过大范围的调查研究和综合分析，提出科学的对能源问题的决策依据。能源领域的软科学课题很多，如煤炭能源基地的综合开发方案；水电站建设的优化顺序；合理利用有限的石油资源的方案；煤炭基地建设与运输系统的最佳配合，以及全国节能规划等等。做好了这些软科学的研究工作，才能达到目标明确，论据科学，切实可行，效益良好的能源开发利用的方针政策与规划措施。

总之，要满足我国2000年的能源需求而又有利于环境保护，就一定要依靠科学技术，根据我国各地区的自然地理和资源情况，进行综合研究，制定适合我国国情的能源政策与规划。从能源科学技术的角度来看，我国的能源比较丰富，有条件依靠我们自己的资源实现四个现代化。现代科学技术的发展也为较大幅度地提高能源利用率提供了可能。我们应该努力做好能源规划工作，大力加强能源的科学研究，掌握有关的先进科学技术，抓好能源开发，特别是要节约能源，开展以节能为中心的技术改造。这样就能够逐步克服能源供应的紧张，改善生活环境的质量，促使我国国民经济不断发展，更快地实现社会主义的四个现代化。