预计2020年我国一次能源需求为多少亿吨标准煤
中国历史上不同时期的能源消费弹性系数的变化较大,历史上有两个时期出现能源消费弹性系数负增长的情况,即“二五”(1958~1962年)时期和“九五”(1996~2000年)时期,分别为-5.640和-0.016。前者是由于经济发生负增长(-2.02%)而致,能源消费增长速度保持在年均11.39%;后者是由于能源消费负增长(-0.13%)而致,国内生产总值年均增长率为8.27%。
1979~2004年中国能源消费弹性系数为0.490,但不同时期波动较大,1981~1985年为0.461,1986~1990年为0.658,1991~1995年为0.488,1996~2000年为-0.016,2001~2004年为1.23。从某种意义上说,近几年中国经济增长是靠增加能源消耗取得的,特别是高耗能产业的发展使能源消费量急剧增加。
从能源资源和生产供应情况看,中国能源消费增长不可能超前和同步于经济增长。在实现到2020年国内生产总值比2000年“翻两番”的宏伟目标中,中国能源领域再次面临“以能源翻一番确保经济产值翻两番”的严峻任务,即2001~2020年能源消费弹性系数将维持在0.5左右,但随着工业化进程的推进及节能工作的大力开展,预计中国的能源消费弹性系数“十五”期间为0.45,2010~2020年为0.4。
“十五”期间中国经济增长的年平均速度达到9.5%,这个速度高出“十五”计划确定的7%的增长速度。“十一五”期间,中国经济计划保持7.5%左右的增长速度。
依据能源消费弹性系数进行计算,中国“十一五”期间的能源消费增长速度将维持在3.375%的水平;如果设定2010~2020年的中国GDP平均增长速度在7%左右,则计算得出的2010~2020年期间中国能源消费的增长速度为2.8%。
推测可知,2010年中国能源需求将达到25.47亿吨标准煤,2020年中国能源需求将达到33.57亿吨标准煤,结合中国目前能源消费结构、发展趋势及国际能源消费结构演变的特点,我们可以推测出2010、2020年各种类型能源的需求量。
2003年中国一次能源消费中,煤炭占67.6%,石油占22.7%,天然气占2.7%,一次电力占7.0%。2004年中国一次能源消费中,煤炭占67.7%,石油占22.7%,天然气、水电、核电、风能、太阳能等清洁能源总计所占比重上升到9.6%,其中天然气占2.6%,水电、核电占接近7.0%左右,风能、太阳能等可再生能源的消费量目前仅占很小的比例。
世界主要发达国家的能源消费结构则比较均衡,石油基本上是各国的主要能源,但其占能源消费总量的比例一般在30%~40%左右,比例高一些的国家在50%左右,低一些的国家在20%左右;煤炭在世界其他国家的能源消费总量中仅占到10%或20%左右,仅有产煤大国——澳大利亚的煤炭消费占能源消费总量的43.4%;相比中国天然气消费仅占能源消费总量的2.7%而言,其他国家的这一比例要高出很多,俄罗斯天然气消费占能源消费总量的比例高达54.4%,相对较少的韩国也占能源消费总量的11.4%,可见中国的天然气开发利用还存在较大差距;一次电力在能源消费总量中的比例法国为44%,加拿大为29.3%,其他国家一般在10%左右,相对较少的有澳大利亚占3.2%、意大利占5.5%,中国应该也属于比例较小的国家之一。
未来20年仍将是中国经济增长的关键时期,要保证能源需求,支撑经济持续、快速、健康增长,必须优化能源消费结构。目前中国能源结构优化战略为:逐步降低煤炭消费比例,加速发展天然气,积极发展水电、核电和可再生能源的利用。用20年的时间,初步形成结构多元化的局面,使优质能源的比例明显提高。能源结构的优化有助于提高能源利用效率,对能源需求总量影响很大。有研究表明,中国天然气的平均利用效率比煤炭高30%,石油利用效率比煤炭高23%;能源消费结构中煤炭的比重每下降1个百分点,相应的能源需求总量可降低2000万吨标准煤。
预计到2010年,煤炭占能源消费总量的比例为61.2%,石油占25.2%,天然气占5.3%,一次电力占8.3%。预计2010年中国能源消费总量为25.47亿吨标准煤,煤炭、石油、天然气和电力的消费量分别为15.59亿吨标准煤、6.42亿吨标准煤、1.35亿吨标准煤、2.11亿吨标准煤。
预计到2020年,煤炭占能源消费总量的比例为54%,石油占27%,天然气占9.8%,一次电力占9.2%。预计2020年中国能源消费总量为33.57亿吨标准煤,煤炭、石油、天然气和电力的消费量分别为18.13亿吨标准煤、9.06亿吨标准煤、3.29亿吨标准煤、3.09亿吨标准煤。
能量是人类生命活动中必不可少的一部分,地球上每年都会消耗数以万计的能量。据统计,如果把这些能量换算为标准煤燃烧所释放的话,每年会达到数百亿吨。要知道地球的煤炭储量也就一万亿吨,那么我们不禁会问,这些能量最终都去了哪里呢?以下便是我的答案:
其实这个问题问的很好!好在哪里?且听我慢慢道来。
既然我们要讨论能量的去向问题,就少不了说说能量的来源。
我们知道人类有无数种能量来源的方式,但是归根结底它都来源于我们赖以生存的太阳系,而太阳系的能量肯定是来源于宇宙。
就目前的理论认为,138亿年前宇宙大爆炸产生了数以万计能量,它们储存在宇宙万物中,迫不及待的等着再次被利用。46亿年前一颗蓝色星球在太阳系中形成——地球,由于吸收了存在于宇宙之中的“灵气”,所以形成之初的地球便带有巨大的能量,它们大部分储存在地核中。
其实这些地核中的能量并不足以使地球孕育生命,所以地球上还有一个更重要的能量来源——太阳。
太阳可以散发巨大的能量,尽管经过重重阻碍最后只剩下一小部分。那也比地核散发出的能量要多的多,因为地核最后达到地面的能量还不到太阳带来能量的0.3%。
尽管如此,我们也不能小看它们,地核能量中有22%维持地核内的对流。不仅如此,还有54%还会维持地幔内对流,板块移动以致火山、地震的能源都来自于此。从地球形成至今46亿年,几乎每时每刻都在发生着地震个火山喷发,就这地核中的能源也没能用完。
所以说地核中的能量还是很多的,不过直到现在,人类所利用的大部分能量还是来源于太阳。
但是太阳能并不可以直接就流入人类的口袋,总需要走一些流程。它首先通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从层层递减转移到各种消费者,人类就属于消费者,这便是生态系统的能量流动。我们还可以发现,在生态系统中能量并不能从消费者流向生产者,也就是不可以从人类流入小草,其实这就是生态系统能量流动的原则——单向流动,层层递减。
然而这只能说是人体为了运作而消耗的能量,除此之外人类还会消耗其他的能量,不过总的来说都是来源于大自然。我们知道能量的存在形式众多,包括化学能,电能,动能,风能等等。在了解人类能量的来源之后,我们就要讨论人类消耗的能量有哪些?
这可就多了,首先人要吃饭吧。一个人吃饭那不是啥大不了的,可是全球75亿人,没人一张嘴那还了得。其次煤、石油、天然气、这些不可再生能源要用吧。我们做饭要用天然气,汽车在地上跑要用油,还有以前的蒸汽火车要用煤,这都是我们消耗的能量。以上这些都可以统称为化学能。还有你整天打游戏、看电视要用电吧,这是电能。然而人类消耗的能量还有很多很多,数都数不清!我们既然用了这些能量,它就一定有个去处吧!
好,在热力学第一定律中说热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。意思就是能量守恒呗!
那么问题来了,人类消耗的能量最后到底以什么形式存在?
笔者认为是万物,即回归自然!
怎么这么讲,不妨我们思考一下举几个例子
首先人类吃到嘴中的化学能哪里去了?我们学生物都知道,一部分人体细胞呼吸消耗了,一部分转化成了蛋白质,脂质。细胞呼吸产生了能量和二氧化碳,二氧化碳还是化学能回到了自然界,能量被用于支撑我们的机体运转。蛋白质、脂质呢?哦,它让我们长肉肉了!其次我们用掉的煤炭、石油、天然气的能量哪去了?冶金、化工、做燃料……这些推动了我们社会的发展,它们也回归自然了。最后还有我们用的电哪里去了?你现在扇的风扇,吹的空调,玩的电脑是不是都要用电能,有的转化为了热能有的转化为了动能。至于我们消耗的其他能量,你也不妨去思考一下,它是不是也回到了自然界,推动了万物的发展!
煤炭储量是指煤炭的储存量。一是将煤视作均一物质来处理。长期以来,在应用的煤质检测指标和以此将炼焦煤分类,并以此作为经验配煤的基础。其优点是检测简单而迅速,并因长期应用,积累了丰富经验。
缺点是出现问题时难以解说,也不易找出正确原因和合适措施,故再提高一步有困难;
另一种方法是从别的学科移植过来的煤岩学,其概念符合炼焦煤客观实际,并在作一些针对性工作后,再在煤焦领域应用,均能在原有基础上获得不同程度的提高。但这种针对性工作难度大,而且已形成的基础工作又十分费时,难以随同生产三班按时出结果。这就是这新旧两种不同概念形成方法的主要优缺点。
最后,让我们来预测一下今后的能源消费。现在地球人口约60亿,到21世纪中叶,预计将达 100亿人。光从人口增长的数字来看,能源消费的增加将是惊人的。另外,目前的能源消 费结构上,仍存在着很大的南北差异即工业发达国家使用量为总能源的3/4,人均能源消费 的量以美国最高,为世界平均水平的5倍以上。我国的人均消费量还相当低,还不到美国的1/10。此外,不到世界平均水平1/10的国家还有很多。因此,今后的能源消费必须考虑生活提高和人口增长这两个因素。插图所示为世界人口增长与能源消费的对比,能源不足的情形是可以想像的。
地球上的能源将是有限的,如同只伐树而不植树,森林也会变成荒原一样,如此大量的消费 ,世界的能源资源也将会枯竭。现在世界能源消费量以石油换算约为80亿吨/年,按40亿人计算,平均消费量为2吨/人/年。以这种消费速度,到2040年,首先石油将出现枯竭;到2060年,核能及天然气也将终结。地球的能源已经无法提供近116亿人口的能源需求。而随着世 界人口的不断增加,能源紧缺的时期将会提前到来。因此,21世纪新能源的开发与利用,已不再是一个将来的话题,而是关系到人类子孙后代命运,刻不容缓的一件大事。
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截至2002年年底,中国探明可直接利用的煤炭储量1886亿吨,人均探明煤炭储量145吨,按人均年消费煤炭1.45吨,即全国年产19亿吨煤炭匡算,可以保证开采上百年。另外,包括3317亿吨基础储量和6872亿吨资源量共计1万亿多吨的资源,可以留待后人勘探开发。
(2)2006年石油中国一年消耗达到三亿二千万吨.
中国已发现石油储藏量达到40亿吨。