传统能源消费现状：
有关能源情况的交流
一、传统能源消费现状：
1、概况：
地球上所有能源来自太阳、太阳给地球仅20亿分之一能量，而地球上目前工农业和生活所需能量，仅仅是地球上获得太阳辐射能量4% 即可满足，但太阳在地球上亿年主要能量积累的传统化石能源——煤和石油天然气将在下世纪和本世纪先后枯竭，我国目前煤可自给，少量出口，石油、天然气要进口，原油进口约1亿余吨占总消费量的40%左右，超过公认1/3的国际警戒线。天然气进口约500亿M3占总消费20%。我国总能耗仅次于美国是全球第二消费大国，油气消耗占全球供应量1/10，而产值能耗比较高，如每公斤标煤中国产值只有0.36美元，美国0.4美元，日本5.58美元，法国3.24美元，韩国1.56美元，印度0.72美元，全球平均1.86美元。该产值能耗与各国生活水平、产业结构和所处纬度有关。
上海工业能耗（折合标煤）见下表（万吨）
表一
产值能耗和增加值能耗表二
表二
化石能源消耗比例表三
表三
表四表五
2、上海工业能耗存在问题：
(1)工业能耗偏高占全市61%，工业产值能耗是美国4.3倍，
法、德7.7倍和日本11.5倍。
(2)能源利用率比较低以2005年为例
(3)可再生能源和清洁能源利用有限。仅少量风电约2万瓩
2007年光电正计划入网约不到3000KW，天然气发电在漕泾
投运。
(4)加强调正产品结构力度，有所为有所不为，高能耗、低
产值产品淘汰出市，生产高技术，高附加值、低能耗产品，努
力完成“十一五”产值能耗降20%。
(5)大力发展创意产业，如产品设计、工程系统集成、城市
规划、建筑时装设计、技术咨询服务、计算软件开发等。工业
创意业更要向数字化、信息化、网络化、可视化和柔性方向发
展与文化、艺术、广电、出版、演出等文化创意业并驾齐驱、
相得益彰、共同打造上海的软实力。
二、电力供应结构：
电力是高品位能源，本身也是清洁能源，没有电力谈不上现代
化、电气化、自动化和信息化。
A、全国电力发电结构
B、上海电力发电结构
水电、核电上海无建设条件.
2003年上海自发电最高1107.63万瓩,区外调电289万瓩（夏高峰）上海用电一产4.27亿度占5%，二产514.73亿度占69%三产144.1亿度占19.32%，城乡居民生活用电82.87亿度占11.11%。其中1 2 3产和居民空调用电在夏季高峰占1/3，上海自发电仍以燃煤火电机组为主，30万KW以上大机组效率可达37—38%，成本低，每度电煤耗约＜350克，成本＜0.4元，由于CO2排放总量控制和区外电煤供应限制，今后拟拆小机组加装30万瓩以上大机组，把杨厂、南电、闸电拆除，把黄浦江的热污染移至长江口、钱塘江口，上海只建吴泾、漕泾、石洞口、外高桥四个大电厂，目前在外高桥和漕泾拟各增建
2×100万KW、吴泾改建2×30万KW机组。
C、建设国际性大城市；天要蓝、水要清、地有绿，对燃煤
锅炉（电站、工业、生活）排放的粉尘、C02、S02、N0x
和热污染是城市主要污染源之一，每年若烧9000万t煤
则光S02就要排放150万t，改用天燃气好得多其主要污
染物与燃煤锅炉比较如下；
目前天然气直接作燃气轮机或内燃机发电机发电，在经济性尚
不能与燃煤电厂竟争。若采取燃机联合循环，（IGCC）充分利
用燃气轮机、内燃机排烟（300-6000C）和内燃机缸套水70—
800C余热再利用，若采用发电、供热、制冷综合利用，系统
热效率，可达80%，再加上政策扶持（制订合理气、电、汽价，加强排污增税、动员购买绿色电）从需要热能地方先搞，以热
定电，如宾馆、医院等搞小型分布式电站用油、气发电经济性
上尚可。所以一次能源用油和气替代燃煤发电可改善环保，尚
需按资源、价格以及燃煤电厂排污治理等等综合考虑，其中居
民以天然气替代焦炉城市煤气上海可先行一步。
三、电力的调峰和存储
电力生产是发一供一配一用电一次性同时完成，不能像其他商
品可以储存以调节供需平衡。上海电力夏季高峰期谷峰差2005
年达600多万KW，上海电力总缺口达400万KW。火电厂不宜开开停停，否则对机、电、炉都要受损，而且再启动又要耗损不少能源，为调节高峰用电目前主要是；
1、建抽水蓄能电站，用夜里低谷电把下水库水抽到上水库，白天尖峰时段把上水库的水来冲转水轮发电机赚取高峰电价，其价差为1：4.5，而发电电耗是4：3，即用4度电可发3度电，该机组称可逆式水轮—电动、发电机组。据水头差不同；有贯流式、斜流式和混流式三种，其水头差从30m—700m据以设计选配。上海无此地理和地质条件，在浙江建有天荒坪6×30万KW二期再建2×30万KW，仙居建5×30 万KW，天台建4×30万KW对华东电网进行调峰。
2、用天然气或轻柴油，紧急启动燃气轮机或柴油发电机，如上海闸北发电厂的燃油燃气轮机发电，漕泾柘林的天燃气燃气轮机发电，专供调峰发电，它们没有锅炉、汽轮机，以内燃式工作，开、停迅速不伤机,但发电成本较高约1元左右/KWh。
3、动员大用户建热电联供分布式发电，白天发电、余热制冷、制热，综合利用，夜里用电網低谷电，既达到电網调峰效果，自身经济效益不错。目前浦东国际机场建2000KW天然气燃气轮机发电余热作空调、供生活用热水。闵行区中心医院和舒野良子浴场各建300KW和150KW柴油发电机组其烟气和套缸水均作余热利用，热效率达80%与纯火电厂＜40%效率比，高一
倍。但油、气价高于煤，经济性还是燃煤电厂好。
4、有条件的单位动员用低谷电蓄冷（制冰、冷库、冷饮）蓄热
（浴场、泳池、单位热水箱）。
5、随着居民生活水平提高，每天晚上6-9时又有一个用电高峰，
由于电磁炉、微波炉、空调、冰箱、电视机等大功率家用电
器以及日光灯等都是感性负载，功率因数和电磁兼容性不
好，电网污染严重，要求大家充分利用二部制电价，用好低
谷电，选用经电磁兼用性达标的电器，避免电网污染。
四、关于新能源、上海核电、水电不能搞只有：
1、可再生能源：各国大力支持采用补贴投资、减免税负、发电
优惠电网收购等政策引导开发可再生能源。我国也有可再生
能源法，即将全面推行。
A、风力发电：世界各国近年发展迅猛，尤其是德、荷、比、丹、
日、印、美、沿海国家，（全球十大风能装机及各国份额见
表）目前主力机组单机800—2000KW，最大单机试验机组
已达到5000KW，家用及小型机组1-200KW，建风电装置地
点要充分调研测试，一般要确保风资源，风速最好在5-20M/S
其额定功率利用小时在2000小时/年以上可以开发，上海属
可利用区，风资源并不丰富，上海在奉贤海边已装4*850KW，
南汇大治河边森林公园装11*1500KW，崇明东旺沙装
3*1500KW，共2万多瓩。
今后，崇明、东海大小洋山及海上再装若干台约10万KW。风力发电核心技术是电气控制、轮毂和叶片三大件，目前，大机组都进口、天津与丹麦有合资厂，上海电机厂拟产1250KW 风电机组，预计2007年可产出样机。世界风电年均增长30%以上，到2010年总装机达1.2亿KW。
B、光伏电站，太阳能发电小型元件、组件在日用品、牧区、城市照明、海洋浮标导航、离网的海岛和军事哨所应用较广，功率从mW级到hW级，随着太阳能晶片光电转换效率提高和控制技术升级，光伏电站开始从离网向并网型方向发展，从单板机组向方阵式发展。发电功率从hW级到KW级发展。太阳能电池目前主要由硅晶体掺杂各种半导体元素制成，有点像LED发光二极管的逆向运行，其基材是高纯硅晶片，故有单晶、多晶和非晶三种其发光效率分别18% 15%和
10%，非晶是采用真空塗膜工艺，晶格易错位，价最廉，效率最差，但是发展方向之一。目前我国无锡生产单晶太阳能电池，产能是世界第三位，产品大量出口，其CEO施正荣博士是我国首富，年产太阳能电池120MW，上海航天集团太阳能科技有限公司和交大南洋股份有限公司是太阳能电池片生产主力，出口量都较大。太阳能电池片单晶约38元/W、非晶约20元/W、130瓦/米2。由于电控技术进步，解决了不用蓄电池直接并网技术，上海由政府补贴或买单形式，建若干示范性太阳能并网电站，（见附件），建光伏电站投资较大，如火电约0.5-0.7万元/KW 风电约1万元/KW，光伏电站达6万元/KW。光电按1277小时/年、3.5小时/天计算折旧20年，发电价约4-5元/度。美、日、德等国在推动百万户屋顶太阳能发电计划，政府都有优惠政策透导。上海太阳能总辐射量约450千焦/年，属太阳辐射可利用区，比云、贵、川好，是西藏辐射的62%。
C、其他可再生能源如潮汐、波浪、深层海水热循环都处于实验阶段，主要是技术上可行、经济上不可行，未到市场开发阶段。除少数西藏等地有地热的，可以抽热水发电的地热电厂外，国内尚不多见，但日、韩都有大动作。
项目列表
一、光伏电站项目
二、综合项目：
D、水电：
上帝给予我国好地形，西高东低，青藏高原的雪水（由于C02
过量排放的温室效应，使雪线逐年抬高而减少蓄水量）积蓄成
大水库，随海拔向东逐步降低，又沿途容纳千山万水、形成长
江、黄河可以建多级水电站，还有大量因横断山脉的阻挡而向
南流的有雅鲁藏布江（印度的马普特拉河）狮泉河（印度河）
怒江（缅甸薩尔温江）澜凔江（老、缅、泰的湄公河）红河（越
南）尚可开发、我国水利工程浩大，已有15M 以上水库大
坝2.58万座，按装水力发电机组达1亿KW，约占全国装机
30%。均据世界第一，据2005年发改委计划安排到2020年，水电装机容量可达2.9亿KW，其中仅云南三江地区（金沙江、澜凔江、怒江）拟共建十三级水电站，装机总量2100万KW，比三峡电站的总装机1820万KW还大。水电站建设受地理、地质、环境、水运、生态、淹没区搬迁和保护等等因数制约，搞得不好还要引发国际纠纷，如何建设和谐的水电站，要慎之又慎。
2、核电：
指用放射性元素如钚、铀等核燃料在核反应堆内进行有控制核裂变。参生热量通过多次热交换，把高压蒸气由核岛输到常规岛推动汽轮发电机发电，常规岛运转模式与普通火电站一样，核岛内按其放射性元素及其冷却方式分；
A、轻水堆：用普通水作传热和作减速剂，又有压水堆和沸
水堆之分。轻水堆体积小，造价低、安全、但要用浓缩
铀。
B、重水堆：用重水作减速剂，可有效减低快中子速度、可
用天然铀作燃料，但造价较高。
C、石墨气冷反应堆：用CO2或N2作载热体、石墨作减速剂，
燃料省、体积大、造价高，可用天然铀作燃料。
D、石墨冷反应堆：用液态金属纳作载热剂，石墨作减速剂。
E、快中子增殖反应堆：不用减速剂以铀、钚的混合氧化物
作燃料，以液态纳作载热剂，又称快堆，技术含量较高，
经济性较好。
F、第四代裂变快堆：又称超高温堆、气冷快堆、超临界水
冷堆。又有纳（Na）快堆、鉊（PB）快堆和熔盐快堆之
分，技术经济指标更高、更先进。
据2003年统计全球在运行和在建的核电及总电量比例如下：
3、其他新能源：
A、生物质利用、用秸秆、甘蔗渣、泔脚、酒糟、粪便参生
沼气作燃气、发电、
B、玉米、地瓜、木薯等澱粉类做乙醇，甲醇可以替代部分
汽油开车。
C、种植能源植物，草和树，如黄鼠草每公顷可提100KG油，
海南的油楠树一棵可日产10-15L等。在海洋种巨型藻和
浮游生物提取甲醇乙醇。美国生物质发电装机达1000
万KW。
D、LPG、LNG、CNG和氢作燃料开车。
E、垃圾处理改填埋式占土地和污染地下水，要分拣，分有
机、无机、有毒三大类、有机垃圾燃烧发电，已建成浦
东、江桥二座，从发电来说经济性不及燃煤但有利环保。
F、煤的液化、气化和煤变油，开车作燃料，煤化工接下来
由葛老师作进一步介绍。
五、突破能源供应困局：
要积极建立应急能源储备体系和战略储备体系。能从容应对世界风云突变、确保我国能源供应安全。原油每桶从70美元跌到50美元，价格变化就可能美国用石油储备资源操纵、使第三世界承受巨大能源风险。我们应充分利用1万亿美元外汇、做好战略能源和物资储备，操作好期货市场，不要过多买进美国国债。
1、近期：
A、除积极开发国内石油天燃气资源外，现在1/3以上消费
靠国外供应，预计到2020年要超过50%。如何依靠睦邻
友好政策，确保西伯利亚东线（俄罗斯）和中亚西线上
海合作组织各国陆上管线不断供应、中东、印尼、文莱、越南和南美海上供应，其中石油进口总量70%来自中东非洲，
为突破马六甲困局拟从缅甸登陆一部分，以管导输入云南。又
以合作合资方式在国内建炼油厂。（如阿联酋）这样可避开
OPEC的出口限额。我们的能源输入采取远攻近交，合众联横
对周边国家睦邻友好，外敛内修，共同致富，以建立国家安全屏障。美洲、非洲油气资源可以收购、併购，有区别开放市场，手里有美元、有市场、还怕没有油？现在中国已经有改变游戏规则的能力了，但不能肆无忌惮地浪费能源，否则将使全球价格环境问题给世界带来危机。
B、确保我国海洋岛、屿、礁的领海守护，专属经济区划分
和开发，增强海上国防和油气开发力度。
C、加强科研投入，开发海洋油气资源装备，全球油气开采
34.1%来自海上，占全球海洋产业25%，世界深海钻井
深可达9000—12000M，甲板载荷达7000—10000吨，
作业水深达3000M以上。目前全球海洋油气项目434个，
其中水深大于500M占48%，水深大于1200M占22%，
我国目前只能在200M以内浅海层开采，要大力投入研
制和引进开发力度，与发达国家同享这座资源库。
D、积极研发深海甲烷水冰开采技术。
2、中远期：
A、利用航天技术在太空近地500～800km或远地3.6万km
处建约50k㎡太阳能发电站，把电能转换为微波，发射
到地面，地面上设约70k㎡微波接收站，我国计划在2050
年左右完成太空太阳能发电站计划。
B、核聚变技术的开发，即模仿太阳核聚变，能数亿年放光
放热，即按爱因斯坦著名公式推定、消耗放射性元素的
质量，能参生光速的平方的能量释放，叫托克马克装置。
（即ICF惯性约束核聚变）它是一个永续能源选择。我
国在该领域研究成果已名列前茅，实验装置工作可达数
秒种，预计本世纪下半叶可以工业化。
C、海水中氘氚开发利用。
D、月球氦3开发利用。
六、关于节能：
健全节能法规、优化能源结构、完善能源政策、加快技术进步、推进能源终端管理、完善能耗准入制度，建立节能社会服务体系，建设节能、节材型社会，“十一五”产值能耗降20%不能少（北京市要求30％）。
上海退离休高级专家协会
化工冶金专委会会员
沈一均
2007年2月