推动能源生产和消费革命战略研究及思考-谢克昌

注意：要更改此幻灯片上的图片，请选择图片并将其删除。然后在占位符中单击图片图标以便插入自己的图片。推动能源生产和消费革命战略研究及思考谢克昌中国工程院院士美国工程院外籍院士能源生产加工能源转化利用能源储运能源消费2015年10月2日，天津大学，天津天津大学（北洋大学）120周年校庆学术报告会内容纲要2•中国能源革命的重要性和紧迫性•对中国能源革命的基本认识与判断•推动能源革命的战略思路和举措•推进煤炭全产业链的清洁高效利用•煤化工在化工中占有重要的地位中国能源革命的重要性和紧迫性3我国能源革命的重要性和紧迫性能源革命是中国能源可持续发展的必由之路能源革命是生态文明建设的重要基础能源革命是适应世界能源版图变化的战略选择能源革命是顺应第三次工业革命的战略抉择5能源发展成就显著：供应能力稳步增长，能源结构不断优化，节能减排取得成效，科技进步迈出新步伐，国际合作取得新突破，建成世界最大的能源供应体系。我国能源产业有效支撑了国民经济社会持续快速发展十四个特大型基地产量位居世界第一产量2.0亿t左右储备规模1640万m3产量约1300亿方年均增长超10%抽采利用量超过32亿m3试验探采工程启动规模世界第一具备百万千瓦级压水堆核电站自主设计、制造、建设和运营能力风电、太阳能及总体装机规模均居世界第一电网核电太阳能风电石油煤炭天然气煤层气页岩气破解能源可持续发展难题必须加快推进能源革命能源消费总量持续增加，能源利用效率低下世界能源竞争加剧能源体制机制建设滞后能源安全形势严峻环境生态压力加大碳排放问题突出我国能源革命的重要性和紧迫性能源革命是我国能源可持续发展的必由之路能源革命是生态文明建设的重要基础能源革命是适应世界能源版图变化的战略选择能源革命是顺应第三次工业革命的战略抉择8198319952000200220032005200720122013年份基本国策环境保护主要污染物排放总量减少树立全面、协调、可持续的发展观以及统筹人与自然和谐发展的思想建设生态文明、牢固树立生态文明观念节能减排约束性指标，推进形成主体功能区资源与生态环境的执政理念新型工业化道路可持续发展战略九五计划十五计划十六大十六届三中全会十六届五中全会基本国策节约资源十一五计划十七大五位一体总体布局，大力推进生态文明建设十八大六五-八五计划建立系统完整的生态文明制度体系十八届三中全会生态文明是人类社会发展的必然选择从国际发展理念变迁上看，20世纪的两次环保运动使国际社会更加认识到保护生态环境的重要性，注重发展方式的创新和变革。改革开放以来，随着对人与自然关系的认识不断深化，党中央和国务院先后提出了一系列战略思想并作出了相关部署。2012年，十八大报告将生态文明建设纳入社会主义现代化建设“五位一体”总体布局。党的十八届三中全会提出必须建立系统完整的生态文明制度体系，用制度保护生态环境。9工业文明为促进经济社会全面进步等方面做出了巨大贡献的同时，也带来了严重的生态环境危机，直接威胁着经济社会的健康协调可持续发展。能源与环境的矛盾制约生态文明建设2013年全国地下水水质状况来源：2013年国土资源公报•大气污染：环境容量超载严重，细颗粒物成为空气首要污染物。•水污染：水质总体较差，地下水污染严重。水体富营养化和重金属、有机污染物并存。•土壤污染：土壤污染面积大，复合型土壤污染非常严重。•固体废弃物：总量大且呈上升趋势；垃圾围城现象突出，成为严重环境公害。•生态系统：我国自然环境先天脆弱，生态退化问题严重。•气候变化：温室气体排放持续快速增长，未来可获得的排放空间非常有限。10462474418420542020040060020072008200920102011能源与环境的矛盾制约生态文明建设突发环境事件次数生态承载力城市居民肺癌死亡率突破环境和资源约束必须加快生态文明建设11能源革命是生态文明建设的重要保障能源革命是生态文明建设的重要杠杆和抓手能源生产、消费直接和间接对生态环境带来重要影响能源利用效率水平是国家整体经济竞争力的重要标志生态文明建设对能源革命提出更高要求我国的人均资源相对不足、能源资源禀赋较差。经济社会发展与生态文明建设同步进行，能源行业面临提质增效压力推动能源革命，创新能源发展新道路，加快完善符合生态文明建设要求的长效体制机制，为生态文明建设提供重要保障我国能源革命的重要性和紧迫性能源革命是我国能源可持续发展的必由之路能源革命是生态文明建设的重要基础能源革命是适应世界能源版图变化的战略选择能源革命是顺应第三次工业革命的战略抉择世界能源结构逐渐发生变化能源发展正在从高碳向低碳转变非化石能源将在未来能源结构中发挥重要作用IEA对未来能源结构的预测世界能源格局和版图正处于深度调整期13非化石能源占比32%煤炭、石油占比45%2003-2012年世界主要国家和地区碳排放量对比图-5000.010000.015000.020000.025000.030000.035000.040000.02003200420052006200720082009201020112012世界碳排放量OECD碳排放量非OECD碳排放量中国碳排放量美国碳排放量百万吨气候变化的刚性约束更为加强应对已经达成国际共识，中国承诺到2020年碳排放强度降低40-45%气候变化对化石能源及发展中国家带来严峻挑战世界能源供需格局面临重大调整能源消费重心东移。2013年非OECD国家能源消费占比56%，较1971年提高20个百分点以油气为主能源供应重心西移，形成中东、前苏联地区和美洲地区的“三极”格局国际能源新技术革命正在加速孕育新能源和可再生能源渐变为新增能源主体页岩油气为代表的非常规油气加速推进分布式能源、储能和智能电网等一批关键技术正在试验推广世界能源格局和版图正处于深度调整期14美国能源独立对世界能源发展具有深远影响已经取得实效，石油对外依存度从2005年的66.4%降低到目前的50%以下对世界能源格局产生影响。战略重心转移、石油供需格局和制造业布局变化、新能源计划和科技引领其他发达国家为保证能源安全正在建设绿色能源体系十分重视来源多元化；欧洲低碳路线,日本节能科技,英国《低碳转型计划》、《能源法案》等发展中国家积极参与全球能源治理和能源清洁化进程参与全球能源治理是能源战略的重点。俄罗斯“双头鹰”特征——向东、向西清洁化是能源发展重要任务。中国煤炭清洁利用、巴西生物燃料、南非煤化工等世界主要国家能源战略加快步伐15关键词：地缘政治、能源安全、绿色能源供应体系、能源外交、清洁利用我国适应世界能源版图变化必须加快能源革命16世界能源版图变化趋势、借鉴主要国家能源发展战略，结合我国能源发展实际，推动能源革命必须把握好以下几个要点：立足国内、多元发展是能源革命的重要基础绿色低碳安全的新型能源系统是能源革命的发展方向科技创新是能源革命的重要支撑体制机制深化改革是能源革命的根本保障加强国际能源战略合作是能源革命的重要助力我国能源革命的重要性和紧迫性能源革命是我国能源可持续发展的必由之路能源革命是生态文明建设的重要基础能源革命是适应世界能源版图变化的战略选择能源革命是顺应第三次工业革命的战略抉择18第三次工业革命正在蕴育并将快速发展纵观社会发展史，人类文明的每一次进步无不依靠重大技术创新，能源生产和消费方式的根本变革，主要依靠能源技术的重大突破18世纪的产业革命，特别是蒸汽机发明和电的应用，推动西欧国家完成第一次工业革命，促使煤炭利用得到极大发展19世纪中期开始的第二次工业革命，以电力的广泛应用和内燃机的发明为标志，取代蒸汽机成为新动力，推动人类进入了“电气时代”进入21世纪以来第三次工业革命浪潮风起云涌，以信息技术、新材料技术、新能源技术和生物技术等诸多领域的技术革命为先导，实现新技术与新能源的有机融合19第三次工业革命对经济社会发展产生重大影响第三次工业革命的发展将呈现五大趋势智能化制造成为新的经济增长点制造业和服务业深度融合个性化需求更为广泛世界经济地理重塑加速将建立世界能源新秩序对我国经济、社会、科技发展产生积极影响推动我国加快转变经济发展方式，走上创新驱动发展之路推进经济结构战略性调整，构建起战略性新兴产业体系推进信息化和工业化深度融合，全面提升研发设计创新能力推动资源节约、能源节约、环境友好型社会建设，加快生态文明建设20能源革命将使我国在第三次工业革命中抢占先机能够促进化石能源洁净高效利用，提高能源供应能力和市场竞争力能够推动非化石能源发展，促进能源生产多元化能够推进智能电网发展，大幅提高能源有序配置能力能够加速智能制造技术创新，扩充工业能源消费节能空间能够加快智能建筑发展，进一步降低建筑物运行能耗能够促进智能交通发展，改变交通运输工具的耗能结构是中国的也是世界的能源革命GDP12.4%铜消耗57%石油消耗11%铁矿石进口2/322对我国能源革命的基本认识与判断23对我国能源革命的基本认识与判断能源消费能源供给能源技术能源体制终端能源服务规模是影响能耗水平关键因素241995~2010年中国钢铁行业总能耗增长的分解：钢产量增长是驱动钢铁耗能增长的主要因素2004~2014我国各领域能源消费变化趋势：2008年以后建造营造能耗成为驱动能源消费总量增长的主要因素虽然我国能源强度不断下降，能源技术效率持续提高，但终端能源服务规模（如高耗能产品产能、建筑面积、汽车数量等）快速增加，导致了巨大的新增能源消费，迅速抵偿了能效进步带来的节能效果我国将在2030-2050年间出现能源消费总量拐点25部分发达国家历史上能源消费出现拐点的示意图2030年前我国能源消费总量还将继续增长此后人均GDP逐步落入发达国家历史上人均能耗“峰值”区间，经济发展和能耗有望“脱钩”工业部门能耗峰值可能在2020年左右出现，建筑部门能耗峰值在2030年左右出现，交通有望在此后5-10年实现能耗峰值能源消费革命关键在于转变节能理念和管理方式一类浪费：理念偏差导致能源服务水平（经济结构、舒适程度）错误定位，导致难以持续、不得不推倒重来二类浪费：运行管理不当导致大量产能过剩三类浪费：没有采用先进适用技术导致低能效26全社会生命周期总能耗演变规律示意图能源消费总量控制本身就是理念变革：从追求经济增长、尽量提高能效，转变为约束能耗总量、尽量创新发展方式27对我国能源革命的基本认识与判断能源消费能源供给能源技术能源体制我国能源供给面临的重大问题和严峻挑战28•油气对外依存度持续增高，能源通道存在重大隐患•2013年石油对外依存度：58.1%，天然气：31.6%，煤炭：18%……㈠•化石能源开发水平低，且远未优质化利用•小煤矿采收率：20%，煤炭洗选率：43%，能源利用效率：33％……㈡•生态环境保护和碳排放问题突出•我国占全球CO2排放量（316亿吨）的四分之一，大气、水源污染……㈢能源供给革命的关键是形成多轮驱动的供应体系29大力推进煤炭清洁高效利用，着力发展非煤能源同步加强能源输配网络和储备设施建设形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系①煤炭可以做到科学开采和清洁高效利用④核电具备多元化、规模化发展的基础②油气产量能够实现“倍增计划”③已初步形成规模化发展可再生能源的良好局面30对我国能源革命的基本认识与判断能源消费能源供给能源技术能源体制煤炭技术方向是科学开发和清洁高效转化31煤炭清洁高效可持续开发利用煤炭安全高效开采技术煤炭绿色开采技术先进高效燃煤发电技术煤炭清洁转化和多联产技术污染物综合脱除与资源化利用技术32油气技术方向是深层深水复杂油气田的高效勘探开发•油气勘探地质评价技术•先进地球物理勘探技术•优化钻井技术油气勘探•复杂油气田提高采收率技术•储层改造工艺技术•平台式工厂化、标准化、集成化油气作业技术•海域深水油气勘探与开发工程技术及装备制造技术油气开发33非化石能源技术发展方向是规模化和低成本非化石能源低成本规模化开发利用技术先进核电技术和核能多元化利用太阳能光伏发电和热利用技术大功