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海洋能源促进我国经济社会全面发展

2008-10-30 16:23:00 中国能源网   作者: 朱敏慧  

能源是国家经济命脉。目前我国以传统燃煤为主的能源体系,支撑了全国经济体系的发展,实现着全球贸易的增长。但是节能减排需要我们实现能源转型,而海洋能源则是重要选择。

从2003年到2007年5年内,我国依靠以煤为主的传统能源体系,实现了国内生产总值翻一番,2002年第一次超过10万亿元,2003年达到11.6万亿元;去年达到24.6万亿元。五年来,在国内生产总值翻一番的同时,国内能源消费的总量亦大幅增长。2003年能源消费总量为16.78亿吨标准煤;而到2007年则达到了26.55亿吨标准煤,其中煤炭消费量25.8亿吨。虽然与国民经济总值发展相比,能耗有了下降,但煤炭在能源消费的比重非常高,以传统燃煤为主的中国能源结构并无重大改变,现有煤的产能加上再建产能和新批准发证形成的生产能力已经达到了28亿吨。巨大的煤炭产能和燃煤消费方式已成为中国经济有别于同等水平国家的经济特色,这也是中国难以实现节能、降耗双减目标的结构性原因。以煤为基本能源导致我国工业高速发展中二氧化硫、消耗臭氧层气体排放量、化学需氧量、汞等四项排污指标位列全球第一,酸雨面积已占国土面积1/3,地表水断面受到严重侵害。国家环保局多次表示:造成这一局面的主要祸首,是中国以燃煤为主的能源和世界上最大的燃煤火力发电设施。

因此,不实施以能源转型为主的战略,将难以实现双减目标。若今后中国GDP年均以10%左右增长,则2011年中国GDP将超过30万亿元;2014年将超过40万亿元。届时,支撑中国经济体系发展的一次能源中的燃煤需求,至少30亿吨以上。如不尽早采取有效措施,当中国成为全球经济次强国家的同时,也将成为一个能源弱国和污染物排放大国。对此,我们必须采取预防性举措,实施彻底的能源转型。

一、国家应该重视海洋能源发展

能源已成为制约中国经济进一步发展的瓶颈之一,能否找到大量的、可持续的能源供应,将决定中国今后几十年经济发展的成败。中国在当前努力挖掘石油、天然气、煤炭等化石能源的同时,更应该着眼未来,开发富有潜力的海洋能源。浩瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。

海洋能源是清洁、可再生的能源,是解决全球能源问题的关键,在美国、英国、澳大利亚等海洋国家,海洋能源的开发利用日益受到重视,一些开发概念已投入小规模试用或评估。而中国、日本等东亚国家,目前还没有充分认识到海洋能源开发的重要意义,尤其是中国作为有着漫长海岸线的海洋资源大国,在利用开发海洋能源方面有先天优势,应加快对这一领域的研究步伐。

海洋能源开发主要面临以下两个问题: 首先,在技术经济领域,许多海洋能源开发技术还处于初始阶段。这主要是发电设备、可靠性、电力输出密度、运行成本、可维护性等指标,还无法与利用化石能源的成熟技术相比。

此外,也缺乏足够的资金支持,在研究开发、试验与资金组织等方面不协调,尚难形成规模。目前,海浪能发电的成本为每千瓦装机4000美元,预计到2010年可望下降到2500美元。 其次,海洋能源开发是新生事物,尚未得到政府的足够支持,也遇到一些社会阻碍。比如,海洋风能和海浪能发电的试验项目,在美国、英国等国家经常得不到政府的批准,特别是在环境影响评估方面,既面临政府的压力,也受到部分民间组织的阻挠。但是,自2005年全球原油价格不断走高后,发达国家的政府对海洋能源开发的态度有所转变。 从长远来看,石油和煤炭等化石能源总会耗尽,重视海洋能源开发是未雨绸缪。

全球发达国家的海浪能利用潜力将达到5万兆瓦,美国海浪能发电的潜力为1.25万兆瓦,而包括中国在内的发展中国家,海浪能发电潜力可达到20万兆瓦。特别是中国,在海洋能源方面有不少先天优势,比如海岸线长,沿海可利用地域和岛礁众多,海浪、潮汐、海风等资源充沛,充分开发海洋能源,将为中国的经济发展助力。

潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十多亿千瓦,每年可发电12400万亿度。

今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达5.44亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。

波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。

波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9万亿度。

除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。

把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能,又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但99.99%来自太阳辐射。因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。

此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。

由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。

二、国家应该重视海洋油气开发

“十一五”时期,我国石油天然气面临较好的发展机遇。我国主权管辖海域约50多个海底盆地,其中20多个海底盆地已经勘探证实并经技术远景评价,被认为属含油气构造,其中有16个盆地更被确认为含油气构造。根据2005年国土资源部、国家发改委联合组织的第三次石油资源评价初步结果,目前中国石油资源量为1070多亿吨,其中海洋石油资源量为246亿吨;天然气资源量为54.54万亿立方米,其中海洋石油天然气为15.79万亿立方米,大约可满足中国近百年的能源需要。

目前我国已取代日本,成为全球第二大石油进口国,仅次于美国。2005年中国进口原油1.3617亿吨,石油用汇达600多亿美元,石油贸易逆差首次突破500亿美元,石油对外依存度达42.9%。预计2010年中国将进口2亿吨,石油对外依存度50%左右。解决我国油气需求的庞大缺口,既要注重国外市场,也应注重国内资源,特别是我国海洋资源的开发和利用。这对我国解决能源需求、能源安全以及能源长远战略储备都具有重大意义。

近年来,我国努力提高海洋油气开采能力,海洋油气业继续保持快速增长势头。2007年,实现增加值769亿元,比上年增长17.3%。海洋油气勘探自主创新能力逐步增强,中石油在冀东南堡新发现10亿吨大油田,中海油在渤海湾、北部湾等海域新发现10个油气田,其中9个为自营油气田,海洋油气发展潜力进一步提高。

一场能源革命是否应该开始?值得深思。我们要彻底改变以煤为主的能源体系,通过油煤并重、以油气为主接替未来能源的方式,建立中华民族新的生存发展空间。

三、实施海洋石油发展战略将牵动国民经济跨越式发展

1.重视海洋石油开采将改变我国石油有赖大量进口和对外依存度高的局面。2007年我国进出口总额超过2.1万亿美元,外汇储备超1.5万亿美元;GDP超24万亿元。而我国每增长1万美元GDP的能源消耗是美国的4倍、法国的7倍、日本的14倍。由于我国GDP和国际贸易的高速成长是在以煤为主、能耗高昂、环境污染严重的传统能源基础上实现的,大部分经济结构仍处于国际分工等级体系中较低的初级水平。因此,重视海洋石油开采,促进油气资源与国内能源产业优化组合,改变中国石油严重依赖进口的局面,意义重大。

2.重视开发海上油气资源将极大改变左右国际原油价格的供求关系和需求结构。目前我国的原油进口量已接近国际油贸10%。作为世界上第二大石油进口国和消费国,全面实施开发海上油气资源行动,以实现中国石油基本独立供给的战略,将极大地改变左右国际原油价格的供求关系和需求结构,中国也将因此而成为创造国际低油价的关键力量。这样将大大影响到全国乃至全球的经济体系运行,推动我国国民经济全面协调、可持续发展。

3.重视海洋石油开采,革新能源体系。海洋经济在国民经济中的地位将会有根本性转变,也将促使海洋产业增加值同期国内生产总值的比重从目前的4%快速提升,海洋高新技术产业将形成影响中国未来发展的强大经济增长点。

4.我国面临的海域,除渤海湾无划界任务外,其它三个海域分别同八个国家,即朝鲜、韩国、日本、菲律宾、马来西亚、汶莱、越南和印度尼西亚存在划界争端。2006年我国南海周边国家在我南沙海域开采石油和天然气产量已达5000万吨(油当量)以上。说到底,开发海洋石油战略,保障我海上权益,是创建一个与陆地文明相称的海洋文明和海洋主权的根本问题。实施海洋石油发展战略,将牵动国家经济发展跨越式发展,必将推动我国从“海洋大国”跃升为“海洋强国”。

为此建议:

1 .尽快制定并实施能源结构的跨越式转型战略,从国家21世纪发展的战略高度,充分认识能源转型的重要性和紧迫性,把海洋石油开发摆到国家重要的发展战略地位,制定国家能源中长期发展规划。

2.特别注意的是,国家应采取有力措施,支持从目前的浅海石油开发,果断地向300米以上水深、2000米以上井深的深水区发展,从国家战略高度出发,促进浅海、深海、超深海油气的均衡发展,实行中国石油的基本独立供给政策。

3.开发海洋石油对工程技术有高度依赖性,国家要加大基础科研投入和制定相应配套政策措施,加快海洋深海矿产、油气、资源开发中重点装备的研制,整合科技力量,依靠自主创新,摆脱高端海洋装备制造领域对技术进口的依赖。相信以我国特有的科研生产相结合的社会主义协作攻关的优势体制为基础,以发展神舟飞船和探月工程的创新精神为榜样,我国的海洋石油装备制造业一定会壮大起来,我国一定也可以成为海上油气生产的大国和强国。

作者朱敏慧,中国科学院电子学研究所原所长




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责任编辑: 曹吉生

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