第二节 能源与环境
一、环境问题
全球环境恶化主要表现在大气和江海污染加剧、大面积土地退化、森林面积急剧减少、淡水资源日益短缺、大气层臭氧空洞扩大、生物多样化受到威胁等多方面，同时温室气体的过量排放导致全球气候变暖，使自然灾害发生的频率和烈度大幅度增加。
能源作为人类赖以生存的基础，在其开采、输送、加工、转换、利用和消费过程中，都直接或间接地改变着地球上的物质平衡和能量平衡，必然对生态系统产生各种影响，成为环境污染的主要根源。能源对环境的污染主要表现在温室效应、酸雨、破坏臭氧层、热污染、放射性污染等。
能源对环境的影响是一种综合的影响。表1-4给出了各种能源在生产、加工和利用中对环境的影响。
二、能源问题
能源是国民经济的命脉，在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。从20世纪70年代以来，能源就与人口、粮食、环境、资源被列为世界上的五大问题。
1.世界能源所面临的问题
世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛应用。因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。然而，由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。例如，按石油储量的综合估算，可支配的化否能源的极限，大约为1180亿～1510亿t，以1995年世界石油的年开采量33.2亿t计算，石油储量在2050年左右宣告枯竭。天然气储备估计在131800～152900 Mm3。年开采量维持在2300 Mm3，将在57～65年内枯竭。煤的储量约为5600亿t。1995年煤炭开采量为33亿t，可以供应169年。铀的年开采量目前为每年6万t，根据1993年世界能源委员会的估计可维持到21世纪30年代中期。
世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机。第一次能源危机是20世纪70年代世界上的一次经济大危机，它使此前20年靠廉价石油发家的西方发达国家受到极大的冲击，严重地影响了这些国家的政治、经济和人民生活。例如，1973年中东战争期间，由于阿拉伯国家的石油禁运，当年美国由于缺少1.16亿t标准煤的能源，致使经济损失达930亿美元;日本由于缺少0.6亿t标准煤的能源，使生产损失达485亿美元，致使1974年日本国民经济总产值不但没有增长，而且下降了，此前日本的生产总值每年递增10%。由此可见，20世纪70年代的能源危机，实质上是石油危机。
石油燃烧效率高、污染低，便于携带、使用，储存，又是多种化工产品的重要原料，特别在交通运输方面又是不可替代的燃料。20世纪50年代以来长期的低油价更使石油主宰了以后的能源市场。由于政治和经济等多方面原因，70年代中期，石油经两次提价，廉价石油已成为珍贵石油。由于石油是一种非再生能源，储量有限。一方面石油生产国为保持长期油价优势，采取限量生产的政策;另一方面发达的用油国，由于受到石油危机的冲击和价格的压力，多方面采取了节油政策并研究石油代用技术。与此同时天然气工业也迅速崛起。尽管在近期内世界上大多数国家还能依靠石油输出国供应石油，并更多地使用天然气，但需求的增加反过来又会刺激油价上涨;因此从长远的角度看，无论如何依靠大量采用廉价石油作为主要能源，来促进国民经济迅速增长的情况将不会出现，而且继续依靠石油来满足不断增长的能源需求的日子也不会持续太长。这正是世界能源所面临的主要问题之一。
世界能源面临的另一问题是，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对环境质量的要求也越来越高，相应的环境保护标准和法规也越来越严格。由于能源是环境的主要污染源，因此为了保护环境，世界各国不得不在能源开发、运输、转换、利用的各个环节上投入更多的资金和科技力量，从而使能源消费的费用迅速增加。
随着化石燃料资源的消耗，易于探明和开采的燃料，特别是石油和天然气，已逐渐减少。因此能源资源的勘探、开采也越来越难，投入资金多，建设周期长、科技含量高，既是今后能源开发的特点，也是世界性的能源问题。
2.我国能源面临的问题
我国的能源问题主要反映在以下几方面：
(1)人均能源资源相对不足，资源质量较差，探明程度低。我国常规能源资源的总储量就其绝对量而言，是较为丰富的，然而，由于我国人口众多，就可采储量而言，人均能源资源占有量仅相当于世界平均水平的1/2，且化石能源勘探程度低，资源不足，例如，人均煤炭探明可采储量仅为世界人均平均值的1/2，石油仅为1/10左右。有关专家估计，若按目前的开采水平，我国石油资源和东部的煤炭资源将在2030年耗尽，水力资源的开发也将达到极限。按各种燃料的热值计算，在目前的探明储量下，世界能源资源中，固体燃料和液、气体燃料的比例为4:1，我国则远远落后于这一比值。目前，在世界能源产量中，高质量的液、气体能源所占比例为60.8%，而我国仅为19.1%。
(2)能源生产消费以煤为主。例如1998年，原煤在一次能源生产中所占比重为74.2%，在能源消费结构中，所占比重为75.6%，从而给环境保护带来极大的压力。
(3)能源工业技术水平低下，劳动生产率较低。以煤炭和电力工业为例，1998年我国煤炭工业职工总数约占世界煤炭职工人数的52%，而煤炭产量仅占世界总产量的21.5%，人均年产煤量仅为200t，而世界其他采煤国总计的人均年产煤量为1017t。全国4600套火力发电机组中，5万kW以下的机组3370台占到73%，其装机总容量仅为4350万kW，仅占总容量的16%。
(4)能源资源分布不均，交通运力不足，制约了能源工业发展。我国能源资源西富东贫，大多远离人口集中、经济发达的东南沿海地区。这种格局大大增加了能源输运的压力，形成了西电东送、北煤南运的输送格局。多年来，由于运力不足造成了大量的煤炭积压，严重制约了煤炭工业的发展，也造成了电力供应的紧张。
(5)能源供需形势依然紧张。我国的能源生产经过50年的努力，取得了十分显著的成绩，能源紧张的矛盾明显缓解。然而与经济的长远发展需要相比，仍存在着较大的差距，特别是洁净高效能源，缺口依然很大。2003年，拉闸限电、成品油价格大幅上涨、煤炭供应不足，三大能源供应同时出现紧张局面就是证明。
(6)能耗水平高，能源利用率低下。据有关部门调查测算，我国能源系统的总效率不及发达国家的一半。工业产品单耗比工业发达国家高出30%～90%。例如火力发电标准煤耗，我国是国外先进水平的1.25倍，吨水泥煤耗是国外的1.64倍。目前我国第一产业能耗水平为0.90t标准煤，第二产业为6.58t标准煤，第三产业为0.9lt标准煤。产业结构的不合理、能源品质低下、管理落后等是造成能耗水平较高的重要原因。
(7)农村能源问题日趋突出，影响越来越大，其主要表现在三个方面：①农村生活用能严重短缺。过度的燃烧薪柴造成大面积植被破坏，引起了水土流失和土壤有机质减少。据估计，目前全国农村生活用能短缺至少20%。②随着农业生产机械化的发展，农业生产的能耗量急剧增长。③乡镇工业能耗直线上升，能源利用率严重低下。
(8)能源环境问题日趋严重，制约了经济社会发展。以城市为中心的环境污染进一步加剧，并开始向农村蔓延，生态破坏的范围仍在继续扩大。目前，在污染环境的各因素中，70%以上的总悬浮颗粒物、90%以上的二氧化硫、60%以上的氮氧化合物、85%以上的化石燃料产生的二氧化碳均来自煤炭。
(9)能源开发逐步西移，开发难度和费用增加。随着中部地区能源资源的日渐枯竭，开发条件的逐步恶化，我国能源开发呈现出逐步西移的态势，特别是水能资源开发和油气资源的勘察。
(10)从能源安全角度考虑，面临严重挑战。能源安全是指保障能源可靠和合理的供应，特别是石油和天然气的供应。从1993年开始，我国成为石油净进口国。此后几年内，我国的石油进口量每年递增1000万t左右，而且逐年加大，2003年递增量达到2000万t。近几年，原油进口增幅更为明显。2004年，我国原油进口达1.227亿t，同比增长34.8%，首次突破1亿t大关。2006年，我国原油进口量达1.452亿t，同比增长14.2%;2007年，我国原油产量仅增长了1.6%，达到1.8665亿t。在国际风云变幻的世界上，保障石油的可靠供应对国家安全至关重要，这是我国能源领域面临的一项重大挑战。
(11)能源建设周期长，投资超预算。能源建设是一种基础设施建设，建设时间长，难度大，投资多。一个大型煤矿、一个相当规模的油田、一个大型水电站、一座核电站从勘探到投产，一般都要8～10年，这种建设周期拖长、投资超预算的情况，延缓了能源工业的发展。
(12)能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺性。尽管我国能源较为紧张，资源相对贫乏，但能源价格却更类似于资源丰富的美国。例如，煤炭价格偏低，而且目前的市场价格还不能完全反映煤炭中硫分和灰分的含量;小煤矿因为不受安全法规和职工福利的制约，可以低价出售质量差的煤炭，影响了优质煤炭的价格。天然气的生产和销售目前还受到严格控制，化肥工业不仅有供气的优先权，还享受价格补贴。我国国内原油的价格也低于国际市场。此外，在一些能源使用部门中，能源占生产成本的比例很小，不利于节能和提高能源利用率。
