李振宇，黃格省

（中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院，北京 102206）

我國是世界能源消費大國，但我國能源自給量不足、結構不合理、利用效率不高，人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平，煤炭、石油和天然氣的人均占有量僅為世界平均水平的67%、5.4%和7.5%[1]，油氣對外依存度逐年上升，成為社會經濟可持續(xù)發(fā)展的掣肘，尤其是當前我國經濟發(fā)展進入“新常態(tài)”，更加注重發(fā)展質量、環(huán)境保護和資源節(jié)約，為此必須從國家發(fā)展和安全的戰(zhàn)略高度出發(fā)，推動能源生產與消費方式的變革。2014年6月13日，在中央財經領導小組第六次會議上，習近平總書記強調指出：面對能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢，保障國家能源安全，必須推動能源生產和消費革命；推動能源生產和消費革命是長期戰(zhàn)略，必須從當前做起，加快實施重點任務和重大舉措[2]，并明確提出我國能源安全發(fā)展的“四個革命、一個合作”戰(zhàn)略思想，標志著我國進入能源生產和消費革命的新時期。2014年12月25 日，全國能源工作會議提出大力推進能源生產革命、能源消費革命、能源技術革命和能源體制革命，全方位加強能源國際合作，適應新常態(tài)，落實新舉措，努力構建安全、穩(wěn)定、多元、清潔的現(xiàn)代能源體系[3]。推動能源生產與消費革命對于我國社會經濟持續(xù)健康發(fā)展具有重大意義，是當前能源行業(yè)的熱點話題和重大戰(zhàn)略任務，本文重點對推動我國能源生產革命的途徑及相關問題進行探討分析。

1 推動我國能源生產革命的基本 思路

能源生產革命，是指能源形態(tài)的變更以及人類能源開發(fā)和利用方式的重大突破。人類經歷了兩次重大能源生產革命，第一次是18 世紀第一次工業(yè)革命中蒸汽機的發(fā)明使煤炭逐漸取代薪柴；第二次是20 世紀初，內燃機的發(fā)明和汽車的普及使石油逐步取代煤炭[4]。從20 世紀中葉開始，世界能源進入多 元化供給時代，多元供應、實現(xiàn)高效清潔利用成為當前世界能源發(fā)展總趨勢。我國既是能源生產大國，更是能源消費大國，社會經濟發(fā)展對能源需求量巨大，同時節(jié)能減排與環(huán)保問題突出，能源生產革命必須堅持“節(jié)約、清潔、安全”的戰(zhàn)略方針，加快構建清潔、高效、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系。

從煤、石油、天然氣三大化石能源組成來看，煤的氫/碳原子比在0.2～1.0 之間，而石油的氫/碳原子比達1.6～2.0，天然氣為4。煤炭由于其組成中碳多氫少，以煤替代石油生產石化產品的過程必然伴隨著氫/碳原子比的調整，其大規(guī)模、低成本來源只能是與水發(fā)生反應，從而不可避免地排放大量的CO2，消耗大量水資源并排放大量的污水，而石油和天然氣組成中由于氫多碳少，其轉化（或直接利用）過程中排放的CO2大大減少。為此，三大化石能源究竟該如何利用才能實現(xiàn)能源利用效率的最大化，這是能源行業(yè)值得深思的重要命題。能量轉化效率是衡量化石能源是否得到有效合理利用的重要指標之一，需要采用全生命周期分析（簡稱LCA）方法，對從能源開采、運輸、燃料（或電、熱）生產、輸送及利用（即“從礦井到車輪”，簡稱WTW）全產業(yè)鏈進行綜合分析。由于能源開采及運輸、燃料（或電、熱）輸送環(huán)節(jié)的能量消耗在WTW 階段的占比較低，作者借鑒LCA 方法對WTW 階段的能量轉化效率、燃料生產過程CO2排放以及新鮮水消耗等指標進行簡要分析對比，相關參考數(shù)據(jù)見表1[5-12]。

從表1 可以得出3 個結論：①從煤電生產到電力消費，其最終能量轉化效率為30%～35%，而煤制天然氣從天然氣生產到消費的最終能量轉化效率僅為27%，從煤制油（間接液化）到油品消費（用作車用燃料），其最終能量轉化效率僅為17%，說明煤炭用于發(fā)電的能量轉化效率最高；②石油生產汽柴油的能量轉化效率高達94%，而煤制油僅42%，二者同樣用作交通燃料，最終能量轉化效率前者（38%）是后者（17%）的2.2 倍；③用開采天然氣作民用燃料（如家庭炊事用氣），其能量轉化效率達到50%～55%，明顯高于煤制氣（27%）。開采天然氣由于是直接利用，無論作為城市燃氣、工業(yè)燃料或車船燃料，都要比煤制天然氣（包括煤基天然氣生產、利用兩大環(huán)節(jié)）的能量轉化效率高許多。此外，煤炭發(fā)電、煤制油、煤制氣等煤炭加工轉化路線的CO2排放量大、耗水量大，如果考慮CO2捕獲與儲存（CCS）、廢水處理等環(huán)節(jié)的能量投入，其能量轉化效率勢必進一步下降，可見煤、石油、天然氣的利用途徑有其本質屬性，必須理性發(fā)展、合理供應和消費，回歸其利用方式的本質屬性，即煤炭主要用來發(fā)電，石油用來生產清潔油品和石化產品，天然氣主要作為民用、商用和工業(yè)燃料以及新能源汽車燃料等。

表1 三大化石能源的能量轉化效率、碳排放及耗水量對比

基于以上分析，作者認為推動我國能源生產革命的途徑主要有4 個方面：①立足當前能源資源稟賦條件，在用好國內現(xiàn)有能源資源的基礎上，加強國際合作，持續(xù)推進油氣資源進口，建立穩(wěn)固的石油進口渠道，建立能源多元供應體系，同時加大商業(yè)和戰(zhàn)略儲備，擴大相對高效、清潔的非煤化石能源用量，實現(xiàn)開放條件下的能源安全；②大力推進煤炭資源清潔高效利用，實現(xiàn)主體能源利用的最大化；③把握能源消費發(fā)展趨勢，加快汽柴油質量升級，提高天然氣以及可再生能源消費比重，加快清潔能源發(fā)展，同時積極推動一次能源向以電力為主的二次能源的轉變，實現(xiàn)能源生產與消費方式的轉變，回歸一次能源利用的本質屬性；④實現(xiàn)能源和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，確保能源高效合理利用、生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好。

2 推動我國能源生產革命的途徑 分析

2.1 立足國內能源資源稟賦條件，建立能源多元供應體系

目前，我國已成為世界上最大的能源生產國，形成了煤炭、電力、石油、天然氣以及新能源和可再生能源全面發(fā)展的能源供應體系。我國能源資源總量豐富，但人均擁有量較低，僅為發(fā)達國家平均水平的1/3，而且能源分布不均衡、開發(fā)難度較大[1]。我國化石能源稟賦總特點是富煤、缺油、少氣，煤炭資源能夠完全實現(xiàn)自給，但石油和天然氣自給率分別僅有40%、68%。能源生產革命必須立足我國能源資源稟賦條件，在用好現(xiàn)有煤、油、氣等化石能源資源及核電、水電、地熱等傳統(tǒng)能源基礎上，積極開發(fā)風電、太陽能、生物燃料等新能源。煤炭是我國工業(yè)化進程中的基礎性能源，長期以來在我國一次能源生產與消費結構中占70%左右，無論我國的能源形勢如何變化，支撐我國能源消費需求的主體還是煤炭，因此能源生產革命必須首先打好煤炭資源這張牌。同時要打好天然氣這張牌。目前天然氣在我國一次能源消費中的比例僅占大約5.8%，遠低于25%的世界平均水平，基于天然氣資源的清潔環(huán)保優(yōu)勢和我國非常規(guī)天然氣資源（頁巖氣、煤層氣等）地質儲量豐富的實際條件，有必要進一步加大頁巖氣、煤層氣等資源的開發(fā)利用，大力提升非常規(guī)天然氣開采利用量，以彌補常規(guī)天然氣資源的短缺。

我國能源消費需求量大，同時環(huán)保壓力巨大，能源生產必須以綠色低碳為方向，分類推動技術創(chuàng)新、產業(yè)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新，提高非化石能源比例，尤其是提高非煤能源的占有比例，建立煤、油、氣、核、新能源多輪驅動的能源供應體系。近年來中國能源結構不斷改善，天然氣等清潔能源比重不斷上升。2014年10月國土資源部發(fā)布的《中國礦產資源報告》顯示，我國已經是世界第一大能源生產國和消費國，2013年全國石油新增探明儲量10.83億噸，天然氣新增探明儲量6159.11 億立方米，全國一次能源生產總量為34.0 億噸標準煤，從能源生產結構看：原煤占75.6%，原油占8.9%，天然氣占4.6%，水電、核電、風電等占10.9%。能源消費總量達37.5 億噸標準煤，能源自給率為90.7%。消費結構為煤炭占66.0%，石油占18.4%，天然氣占5.8%，水電、核電、風電等占9.8%。按照國務院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014—2020年）》[13]，到2020年，我國一次能源消費總量控制在48 億噸標準煤左右，同時非化石能源占一次能源消費比重達到15%，天然氣比重達到10%以上，煤炭消費比重控制在62%以內。按照該規(guī)劃，非化石能源將由2014年末的11.1%提高到2020年的15%。

2.2 全方位加強國際合作，實現(xiàn)開放條件下能源 安全

我國在油氣、電力等領域開展能源國際合作的潛力十分巨大。通過加強能源領域的國際合作，一方面輸出我國的能源裝備與成熟技術，另一方面保障我國油氣資源進口份額和國外市場持續(xù)拓展，實現(xiàn)開放條件下能源安全。在油氣領域，堅持石油合作多元化戰(zhàn)略，以西亞、中東油氣合作為重點，同時加強與非洲、俄羅斯、拉美以及北美能源合作；推進以中亞為重點的天然氣合作，加強輸送管道建設，同時擴大與俄羅斯的天然氣合作，拓寬進口渠道；加快沿海LNG 接收站（包括浮式LNG 接收站）建設，保障進口LNG 供應。在電力領域，發(fā)揮我國技術水平與裝備制造優(yōu)勢，通過技術和裝備輸出、工程項目建設合作等方式，進一步提升我國國際地位，實現(xiàn)互利共贏。

當前，我國“一帶一路”建設為全方位加強能源國際合作創(chuàng)造了良好機遇。在“一帶一路”建設中，我國與俄羅斯、中亞、中東等地區(qū)開展能源合作具有廣闊空間，通過油氣貿易可以帶動我國西部油氣工業(yè)發(fā)展，進一步保障我國能源安全。除了油氣合作外，“一帶一路”沿線許多國家都是發(fā)展中國家，電力比較缺乏，而我國在電力裝備、電力規(guī)劃、電力工程施工和電站應用等方面技術實力強，通過國際合作可以促進有關國家電力工業(yè)發(fā)展，同時帶動我國電力裝備出口和技術輸出[14]。

加強能源國際合作是實現(xiàn)開放條件下能源安全的重要保障。隨著全球經濟發(fā)展與社會進步，“能源安全”的含義也在不斷發(fā)生變化。一般而言，能源安全是指一個國家經濟、社會制度和生活方式能夠以可以接受的成本依賴充足的能源供應，重點包括3個方面：一是國家的進口能源供應必須數(shù)量充足，但是進口不能危及國家安全；二是進口能源供應必須持續(xù)，能源進口中斷和暫時性短缺會嚴重影響工業(yè)國的經濟和政治穩(wěn)定，資源豐富的國家也就有了影響能源進口國的實力；三是進口能源必須價格合理[15]。談及我國能源安全問題，通常著重考慮石油對外依存度、進口渠道等方面，當前我國能源安全形勢已經發(fā)生較大變化，由于國際能源市場供大于求、美國頁巖油氣革命及主要經濟體國家新能源的發(fā)展，從2014年下半年開始，國際原油價格大幅下跌，目前布倫特原油價格仍在60 美元/桶低位震蕩，預測2020年布倫特原油價格將降至每桶55 美元/桶[16]。石油價格長期低位運行，從根本上講是由供求關系決定的?？梢钥隙?，高油價時代已經結束，未來油價低位運行、能源價格走低將是長期趨勢，成為一種“新常態(tài)”，在此新形勢下，我國能源行業(yè)正面臨重要戰(zhàn)略機遇期。從這個角度來說，我國油氣對外依存度問題并非影響能源安全的“軟肋”。作者認為，當前談論“能源安全”應該被賦予新的含義，即不僅僅是能源數(shù)量、價格上可靠而合理的供應，還應包括能源結構的合理分配以及清潔能源使用的比例和效率。為保障新時期我國能源安全，能源行業(yè)應有所作為，對內而言，以煤為主的能源結構不利于環(huán)境保護，需要調整能源結構，化解煤炭產能過剩矛盾，擴大相對高效清潔的石油和天然氣用量以及發(fā)展新能源，同時提升能源技術水平，提高能源自給能力，并提高能源利用效率；對外而言，以較低代價加大石油、天然氣進口，并且需要加快油氣商業(yè)和戰(zhàn)略儲備設施建設、提高油氣儲備數(shù)量。從我國能源供應與消費的實際情況來看，目前僅是在能源供應數(shù)量上基本安全，但在能源價格、消費結構、利用效率方面仍有很大提升空間?？傮w而言，我國作為能源消費大國和油氣資源進口大國，能源安全形勢不容樂觀，關鍵是能源結構和清潔能源比例仍不盡合理，需要持續(xù)推進能源結構調整。

2.3 推進煤炭資源清潔高效利用，實現(xiàn)主體能源利用的最大化

煤炭是我國的主體能源，也是我國最大的空氣污染源，我國每年約80%的CO2、85%的SO2、67%的NOx、70%的懸浮物排放來自于燃煤，燃燒煤炭還造成了土壤污染[17]。在我國霧霾治理壓力加大和實現(xiàn)碳減排國際承諾的迫切需求下，控制煤炭消費、解決煤的不合理利用成為共識。煤炭資源的利用，應回歸其本質屬性，采用坑口煤發(fā)電，通過特高壓輸送電力能源通道給下游用戶（如電動汽車），以實現(xiàn)煤炭資源的高效利用。目前，我國煤炭實際利用效率低，且環(huán)境問題突出，尤其是在經濟新常態(tài)下，煤炭行業(yè)進入需求增速放緩期、過剩產能與庫存消化期、環(huán)境制約增強期和轉方式調結構攻堅期，加快煤炭資源清潔高效利用成為當今煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。具體而言，實現(xiàn)煤炭資源的清潔、高效、最大化利用，需要改進傳統(tǒng)粗放式利用方式，例如加大煤炭洗選的推廣應用、采用先進燃煤發(fā)電技術、加快燃煤工業(yè)鍋爐升級改造、做好煤礦瓦斯清潔高效利用、做好現(xiàn)代煤化工戰(zhàn)略試點和技術儲備，為煤炭行業(yè)的轉型升級和效益提升找到突破口。

2.3.1 加大煤炭洗選比例

長期以來，煤炭消費一直占我國能源消費總量的70%左右，84%的火力發(fā)電燃燒煤炭，火力發(fā)電是我國第一大耗煤用戶。隨著煤炭開發(fā)布局戰(zhàn)略西移和集中度提高，帶來了低階煤種（褐煤、長焰煤）總量增大、煤質逐漸變差、運輸距離大大延長等一系列新的問題。煤炭洗選是提高煤質、降低運輸成本的重要措施，通過原煤洗選提高煤炭質量，可提高煤炭的燃燒利用效率和降低燃煤污染物排放。目前我國許多企業(yè)仍在使用原煤，未使用經過洗選調質的優(yōu)質動力煤，因而造成嚴重的燃煤污染、用煤設備的加速磨損和大量運力的浪費。我國動力煤平均灰分28.6%，平均硫分1.01%，洗后混配的優(yōu)質動力煤平均灰分15.5%，平均硫分0.66%。每入選1億噸原煤，可排除灰分1300 萬噸，硫分35 萬噸，減少SO2排放49 萬噸。如果每年22 億噸動力煤全部入選，將就地排除灰分2.86 億噸、硫分770 萬噸，可以減少SO2排放1078 萬噸。此外，通過煤炭洗選可以就地排除大量煤矸石（約占入選原煤量的15%～20%），與運輸原煤相比，運輸洗選煤可以節(jié)約運力18%[17]。

2.3.2 采用先進燃煤發(fā)電技術

煤炭在發(fā)達國家主要用來發(fā)電。2012年，美國、德國的發(fā)電用煤分別占本國煤炭總消費量的比例高達93.3%、83.9%，而2012年我國電力行業(yè)耗煤量占全國煤炭總量的比例僅52.8%，可見我國在集中利用煤炭方面還有提升空間。傳統(tǒng)火力發(fā)電的能量轉化效率低（10%～30%），SO2污染排放嚴重，是我國最大的污染排放產業(yè)之一。目前國際上正在研發(fā)、推廣的先進燃煤發(fā)電技術主要有配備污染物排放控制技術的超超臨界燃煤發(fā)電技術、大型火電機組空冷技術，以及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術（IGCC）。超超臨界燃煤發(fā)電技術是將水蒸氣的壓力、溫度提高到超臨界參數(shù)以上，從而大幅度提高機組的熱效率、降低供電煤耗、減少污染物排放，發(fā)電機組熱效率可超過45%以上，在技術經濟性方面比亞臨界（熱效率38%）、超臨界（熱效率40%）機組有較大的提高[18]。我國超超臨界機組技術經歷了10年左右的引進消化發(fā)展，目前機組數(shù)量居世界首位，并且遠超其他國家的總和[19]。大型火電機組空冷技術直接用空氣來冷卻汽輪機排汽，與傳統(tǒng)水冷機組相比可節(jié)水80%以上，適合我國北方“富煤缺水”地區(qū)大規(guī)模建設火電廠。目前，超超臨界燃煤發(fā)電技術和大型火電機組空冷技術已在我國取得重大突破，并快速推廣普及，促進我國發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。IGCC 技術還處于商業(yè)化試驗階段，技術經濟性能有待進一步驗證。

2.3.3 加快燃煤工業(yè)鍋爐升級改造

燃煤工業(yè)鍋爐是我國第二大燃煤用戶，其保有量大、分布廣、能耗高、污染重，整體能效水平較低，是耗能最多的設備之一。截至2012年底，我國在用燃煤工業(yè)鍋爐達46.7 萬臺，總蒸發(fā)容量達178萬噸/小時，年消耗原煤約7 億噸，占全國煤炭消耗總量的18%以上。同時，燃煤工業(yè)鍋爐污染物排放強度較大，年排放煙塵、SO2、氮氧化物分別占到全國排放總量的33%、27%、9%[20]。近年來，我國出現(xiàn)的大范圍、長時間嚴重霧霾天氣，與燃煤工業(yè)鍋爐區(qū)域高強度、低空排放的特點密切相關，加快燃煤工業(yè)鍋爐升級改造，對于節(jié)能降耗和環(huán)境保護意義重大。2014年10月國務院國有資產監(jiān)督委員會等7 部委發(fā)布《燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實施方案》，提出了加快推廣高效鍋爐、加速淘汰落后鍋爐、提升鍋爐系統(tǒng)運行水平和污染治理水平、推進燃料結構優(yōu)化調整等一系列措施，尤其是在推進燃料結構優(yōu)化調整方面，要求推廣使用洗選煤，燃煤鍋爐不得直接燃用高硫高灰分的原煤；在燃氣管網(wǎng)覆蓋且氣源能夠保障的區(qū)域，可將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐；在供熱和燃氣管網(wǎng)不能覆蓋的區(qū)域，可建設大型燃煤高效鍋爐或背壓熱電實現(xiàn)區(qū)域集中供熱，或改用電、生物質成型燃料等清潔燃料鍋爐。燃煤鍋爐屬于分散用戶，比集中發(fā)電會產生更多的煙塵、硫氧化物和氮氧化物；而燃煤發(fā)電屬于集中用戶，其大氣污染物控制技術比較成熟，單位燃煤的污染物排放強度較低。業(yè)內專家認為，治理我國大氣污染，必須提高煤炭在電力、鋼鐵等行業(yè)的集中利用程度，降低其在終端分散利用的比例[21]。為合理利用好現(xiàn)有不同質量的煤炭資源，作者認為集中用煤可考慮用差煤，鼓勵分散用煤采用灰分少、硫含量低、揮發(fā)分少的優(yōu)質煤，政策性補貼可考慮向分散用戶使用優(yōu)質煤傾斜。

2.3.4 做好煤礦瓦斯高效清潔利用

加快煤礦瓦斯有效利用是煤炭行業(yè)實現(xiàn)清潔發(fā)展的重要問題。礦井抽排的煤層氣又稱礦井瓦斯，這種煤層氣甲烷濃度低（70%以下），回收利用難度大、效益低，近年來山西等地煤礦企業(yè)將其作為汽車燃料，或通過管道運輸民用或作為工業(yè)輔助燃料用于發(fā)電，但總體來說煤礦企業(yè)對其利用的積極性不高，實際利用率較低，因此大部分排空，加劇了溫室效應，對大氣環(huán)境造成極大影響。近十幾年來，煤礦企業(yè)及有關科研單位也在開發(fā)礦井瓦斯的高附加值利用途徑，例如經過甲烷提濃作為化工原料或生產管輸天然氣及LNG，這就必須經過脫氧、脫氮等凈化濃縮處理。目前正在開發(fā)中的濃縮技術主要有低溫精餾、變壓吸附、膜分離、水合物提純技術等，但均未達到成熟應用階段。根據(jù)實際現(xiàn)狀，應重點推廣瓦斯發(fā)電就近利用，同時需要盡快突破低甲烷濃度煤礦瓦斯利用的技術瓶頸，提高利用率，節(jié)約資源、保護環(huán)境[22]。

2.3.5 做好煤化工戰(zhàn)略試點和技術儲備

近幾年，由于我國天然氣消費量不斷增長、替代能源快速發(fā)展以及國內生產總值增速放緩等多種因素的影響，煤炭價格大幅下滑，給企業(yè)經營帶來嚴峻挑戰(zhàn)，許多企業(yè)將發(fā)展現(xiàn)代煤化工作為轉型升級、擺脫困境的戰(zhàn)略選擇，然而，煤化工與石油化工相比，并不具備能夠減少碳排放和提高能量轉化效率等方面的優(yōu)勢。從煤制天然氣來看[23-27]，由于煤炭本身是發(fā)電燃料，將煤轉化為天然氣，相當于用高投資、高二氧化碳碳排放量和煤、水資源消耗將煤從一種燃料形式轉變?yōu)榱硪环N燃料形式（能量轉化效率52%～56%），與可直接利用的開采天然氣（能量轉化效率98%）相比，煤制天然氣相當于損失了約45%的能量，在近年天然氣市場供應日益寬松的形勢下，煤制天然氣項目的利弊需要重新審視。從煤制油來看，其CO2排放量約為4～6t/t，約為石油基汽柴油的1.5 倍；能量轉化效率40%～45%，不到石油基汽柴油的50%。從煤制烯烴來看，其CO2排放量為5～11t/t，是石油制烯烴5～6 倍；能量轉化效率僅有35%，約為石油烯烴的45%。另外，煤化工裝置投資高、生產過程耗水量大，廢水、廢渣等污染物處理問題也未得到有效解決，已建部分項目由于發(fā)生環(huán)境污染問題屢遭詬病?？梢詳喽?，未來不斷嚴格的環(huán)境執(zhí)法和必然大幅上升的環(huán)境成本以及碳排放稅，使得煤化工企業(yè)將面臨更大挑戰(zhàn)。

當前，我國煤化工的發(fā)展之路仍在探索之中，需要深入研究、穩(wěn)步試點、慎重推廣，嚴格控制煤化工的大規(guī)模發(fā)展，尤其是要牢牢掌握現(xiàn)代煤化工技術的自主權，通過不斷努力，探索出一條提高能源利用效率、減少污染排放的可持續(xù)發(fā)展道路[21]。根據(jù)我國政府部門提出的煤化工產業(yè)發(fā)展原則，要按照清潔高效、量水而行、科學布局、突出示范、自主創(chuàng)新的原則，以新疆、內蒙古、陜西、山西等地為重點，穩(wěn)妥推進煤制油、煤制氣技術研發(fā)和產業(yè)化升級示范工程，掌握核心技術，嚴格控制能耗、水耗和污染物排放，形成技術儲備和示范能力[28]。

2.4 把握能源消費發(fā)展趨勢，實現(xiàn)能源生產與消費方式轉變

能源生產與能源消費密不可分，傳統(tǒng)能源消費過程中的環(huán)保、成本問題十分突出，清潔化、低成本是未來能源消費必然趨勢，推動能源生產革命必須把握好能源消費趨勢，加快汽柴油質量升級，持續(xù)增加天然氣、生物燃料等清潔能源消費比例，積極推動一次能源向以電力為主的二次能源的轉變，通過這些重大舉措的實施，實現(xiàn)能源生產與消費方式轉變。

2.4.1 加快汽柴油質量升級

在今后相當長的一段時期內，汽柴油仍將是主要的交通運輸燃料，其消費需求將持續(xù)增長，但由于環(huán)保標準的日趨嚴格，加快油品質量升級，使用標準更高、更清潔的汽柴油產品成為世界許多國家的必然選擇。我國于2013年2月發(fā)布了油品質量升級時間表[29]，油品質量升級工作步入快車道。目前，在汽油標準方面，除了北京實行京Ⅴ、上海實行滬Ⅴ標準，江蘇、浙江、廣東等多個城市實行國Ⅳ標準外，其他地區(qū)仍實行國Ⅲ標準；柴油標準方面，2014年已經發(fā)布國Ⅳ標準，但只有少部分城市開始供應國Ⅲ柴油，大部分城市仍在使用硫含量不超過2000μg/g 的普通柴油。2015年4月，我國政府確定進一步加快成品油質量升級的3 項措施：一是將2016年1月起供應國Ⅴ標準車用汽柴油的區(qū)域，從原定的京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域內重點城市擴大到整個東部地區(qū)11 個省市全境；二是將全國供應國Ⅴ標準車用汽柴油的時間由原定的2018年1月提前至2017年1月；三是增加高標準普通柴油供應，分別從2017年7月和2018年1月起在全國全面供應國Ⅳ、國Ⅴ標準普通柴油[30]。

2.4.2 持續(xù)提高天然氣消費比例

天然氣是公認的清潔能源，我國天然氣消費需求逐年上升。為使有限的天然氣資源得到更有效利用，依照2012年10月國家發(fā)展與改革委員會發(fā)布的《天然氣利用政策》，需要優(yōu)先發(fā)展城市燃氣、公共服務設施、天然氣汽車（重點是雙燃料及液化天然氣汽車）、集中式采暖、燃氣空調、分布式能源、船用LNG、城鎮(zhèn)應急及調峰儲存、煤層氣（瓦斯）發(fā)電、天然氣熱電聯(lián)產等的推廣應用[31]。

2014年我國天然氣表觀消費量為1800 億立方米，同比增長7.4%，其中進口天然氣580 億立方米，對外依存度達32.2%。根據(jù)國務院辦公廳印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014—2020年）》，到2020年，我國一次能源消費總量控制在48 億噸標準煤，天然氣消費比重在10%以上，相當于3600 億立方米；國產常規(guī)天然氣、頁巖氣、煤層氣總計目標為2450 億立方米；天然氣對外依存度由此控制在32%以內。鑒于市場存在諸多不確定因素，我國要實現(xiàn)天然氣發(fā)展目標面臨嚴峻挑戰(zhàn)：一是國產天然氣供應不足。目前老氣田產量將逐年遞減，儲采比下降問題已經顯現(xiàn)，常規(guī)天然氣增儲上產難度加大。二是頁巖氣雖有良好前景，但產量與預期存在較大差距。頁巖氣開采不僅工程技術難度大，而且在油價中低位運行的情景下，經濟性面臨巨大挑戰(zhàn)。三是煤層氣仍未走出困局，產量也低于預期。長期以來，因勘探開發(fā)投資嚴重不足、礦業(yè)權重疊等因素影響煤層氣開發(fā)，同時管網(wǎng)等基礎設施薄弱也增加了煤層氣開發(fā)項目的成本和風險。而我國煤制天然氣由于甲烷化催化劑等核心技術、設備等方面對外依賴性太強，已投產裝置運行狀況并不理想[32]。鑒于此，必須加大頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)技術自主創(chuàng)新，掌握成熟技術，早日實現(xiàn)非常規(guī)天然氣的規(guī)?；?。

2.4.3 持續(xù)提高生物燃料、光伏等可再生能源消費比例

我國是農業(yè)、林業(yè)大國，生物質資源極為豐富，發(fā)展生物燃料潛力巨大。一般認為我國液體生物燃料發(fā)展的重點是以農林生物質為原料的纖維素乙醇、以餐廚廢棄油脂（地溝油）及木本作物油料為原料的生物柴油或航空生物燃料、藻類生物燃料以及開發(fā)基于生物質熱解的生物原油技術等[33-37]。近年來，我國液體生物燃料發(fā)展取得一定進展，但由于原料收集、生產技術、成本、市場、公眾認知等方面的原因，我國生物燃料消費量很低，產業(yè)化發(fā)展速度依然較慢。胡徐騰等[38]提出推動我國液體生物燃料產業(yè)的發(fā)展需要創(chuàng)新產業(yè)發(fā)展模式，重點是利用甜高粱、農林生物質、木本油料作物、城市生活垃圾等4 種資源，建設4 個“綠色大慶油田”，構建現(xiàn)代能源農業(yè)循環(huán)經濟產業(yè)鏈，受到行業(yè)關注。我國液體生物燃料產業(yè)發(fā)展之路還很漫長，實現(xiàn)產業(yè)化發(fā)展尚需能源、農業(yè)、交通運輸?shù)榷鄠€行業(yè)的共同努力。

太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能最主要的一種方式，具有資源可持續(xù)性和環(huán)境友好兩大優(yōu)勢，從長遠來看具有廣闊前景。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器組成，其中太陽能電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部分，太陽能電池板的質量和成本直接決定整個系統(tǒng)的質量和成本。通過自主創(chuàng)新與引進消化吸收再創(chuàng)新相結合，我國已形成了具有自主特色的光伏產業(yè)體系，多晶硅、電池組件及控制器等制造水平不斷提高，制造設備的本土化率已經超過50%，光伏發(fā)電效率不斷提高，組件價格也在持續(xù)下降，電池的質量和技術水平也逐步走向世界前列。但是相比其他發(fā)電方式，我國光伏發(fā)電的成本仍然居高不下[39]，其中，火力發(fā)電成本約0.4 元/kW·h，水電0.2～0.3 元/kW·h，核電0.3～0.4 元/kW·h，風電0.6 元/kW·h，但光伏發(fā)電的成本卻高達0.9～1.0 元/kW·h。在目前的技術水平條件下，光伏發(fā)電仍然嚴重依賴政府補貼支持，還沒有具備獨立參與電源市場競爭的能力，需要持續(xù)降低成本（尤其是電池生產成本），提升光伏產業(yè)市場競爭力。

除了生物燃料和太陽能之外，還有水電、風電等可再生能源。水電屬于傳統(tǒng)能源，發(fā)電成本較低，已在我國得到大規(guī)模發(fā)展；風電近年來在我國也得到了快速發(fā)展，風電建設規(guī)模逐步擴大，發(fā)電成本接近傳統(tǒng)火力發(fā)電成本，但風電機組的設計和關鍵技術仍主要依賴從國外引進，低層次技術的同質化競爭比較嚴重，需要持續(xù)加大技術創(chuàng)新、提高核心競爭力。

2.4.4 積極推動一次能源向以電力為主的二次能源的轉變

電力是最清潔的二次能源，“新常態(tài)”宏觀發(fā)展環(huán)境下，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化以及生態(tài)文明建設的推進，一次能源向以電力為主的二次能源的轉變將成為必然趨勢，主要體現(xiàn)在3 個方面：①煤炭的大量終端消費是引起我國環(huán)境問題的主要因素之一，將煤炭集中轉換成電力再投入終端使用是減輕煤炭對生態(tài)環(huán)境破壞的有效途徑[40]，這也是美國等發(fā)達國家煤炭的主要或者唯一的利用形式。發(fā)電是煤炭資源利用的最好方式，未來煤電仍將在我國電力資源結構中占據(jù)主導地位。②傳統(tǒng)二次能源如汽柴油的消費增長速度將逐漸放緩，而以電動汽車為主要代表的新能源汽車將得到快速發(fā)展。③隨著城鎮(zhèn)化的快速推進，人們日常生活用電量越來越大，對電能的依賴將不斷增加，而對一次燃料的使用將逐漸下降。

2.5 實現(xiàn)能源和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展

能源約束和環(huán)境約束越來越成為我國社會經濟發(fā)展的剛性約束。從能源約束角度分析，一方面能源需求持續(xù)增長對能源供給形成很大壓力。我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快的時期，能源消費強度較高。隨著經濟規(guī)模進一步擴大，能源需求還會持續(xù)較快地增加，對能源供給形成很大壓力，供求矛盾將長期存在，石油天然氣對外依存度將進一步提高。另一方面，我國資源相對短缺制約了能源產業(yè)發(fā)展。我國能源資源總量不小，但人均擁有量較低。資源勘探相對滯后，影響了能源生產能力的提高。同時，我國能源資源分布很不平衡，大規(guī)模、長距離地運輸煤炭，導致運力緊張、成本提高，影響了能源工業(yè)協(xié)調發(fā)展。從環(huán)境約束角度分析，一方面煤炭是我國的基礎能源，富煤、缺油、少氣的能源結構較難改變。我國煤炭清潔利用水平低，煤炭燃燒產生的污染多，給生態(tài)環(huán)境帶來很大壓力。另一方面，我國能源技術相對落后影響了能源供給能力的提高。尤其是可再生能源、清潔能源、替代能源等技術的開發(fā)相對滯后，節(jié)能降耗、污染治理等技術的推廣應用亟待加強，一些重大能源技術裝備自主設計制造水平尚有待提高。此外，由于我國高能耗產業(yè)比重大，單位國內生產總值能耗排放高于世界平均水平，能耗強度高出世界水平近1 倍，每人年均二氧化碳排放達到6t，接近歐洲、日本的水平，而且還在不斷增長；在比較發(fā)達的東部地區(qū)以及一些西部地區(qū)，人均每年二氧化碳排放已經達到10t，超過歐洲和日本歷史上的最高水平[41]。

環(huán)境約束已對我國當前社會經濟發(fā)展和人們的生活環(huán)境帶來極大影響，近幾年我國中東部地區(qū)出現(xiàn)的大范圍霧霾充分說明了這一點。霧霾的產生與我國的能源結構、產業(yè)結構密切相關，解決霧霾問題必須加快調整以煤為主的能源結構、加快調整產業(yè)結構，必須抓住污染重點環(huán)節(jié)，實現(xiàn)煤炭清潔化利用，逐步提高天然氣、LNG、電能等清潔能源的利用，加快推進城市煤改氣、煤改電工程，嚴格控制新建、擴建高耗能產業(yè)，加快成品油質量標準升級，加快推廣新能源汽車，加速淘汰老舊機動車；同時，加強區(qū)域聯(lián)動，全社會共同參與應對霧霾，改善空氣質量[42]。

3 結 語

能源生產革命是我國經濟發(fā)展進入“新常態(tài)”形勢下提出的一項重大戰(zhàn)略舉措，是一項長期性的艱巨任務，需要與國家發(fā)展戰(zhàn)略、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃密切結合，需要我國政府部門統(tǒng)籌規(guī)劃，提出目標、任務與具體措施，與能源消費革命、技術革命、體制革命同步實施，需要煤炭、電力、石油、天然氣、交通運輸、裝備制造、工程建設等多行業(yè)、多部門分工協(xié)作、全社會共同推動。通過能源生產革命，不斷調整、優(yōu)化我國能源產業(yè)結構，提高能源利用效率，實現(xiàn)能源清潔生產與高效利用，保障我國新時期能源安全，實現(xiàn)社會經濟可持續(xù)發(fā)展。相信能源生產革命、消費革命、技術革命、體制革命重大戰(zhàn)略的實施，必將為我國能源行業(yè)發(fā)展乃至全社會經濟發(fā)展產生重大影響，開創(chuàng)更加美好的未來。

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