一、引子
　　近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各国都在从自己本国的国情出发来解决能源与环境问题。对我国来说，由于人均能源资源短缺（尤其是油、气、水），环境容量（亦是资源）有限，西部生态脆弱，这个问题尤为严重，它将极大的制约我国的可持续发展以及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。近年来，我国GDP每年以10%%的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。在这样的严峻形势下，每一个能源领域的工作者，尤其是身上负有责任的各级政府官员，都要充分想到身上的重担。

    二、几个无法改变的现实

    ———煤现在是、将来（直到2050年或更晚）仍是我国能源的主力，虽然煤在总能源（energymix）中所占的比例会逐渐下降（从75%%下降到60%%），但总量仍会不断增加。

    ———煤用于发电的比例会越来越大，从目前的50%%增加到70%%以上。

    ———煤的开采和直接燃烧已引起严重的生态和环境污染问题，70%%—80%%以上的SO2、NOx、汞、颗粒物、CO2等都是由于煤炭直接燃烧所引起的。

    ———由于我国石油短缺，车用液体燃料还是得从煤基替代燃料上找出路。我国2005年进口原油及其成品油约1.3亿吨，估计2010年将进口石油2.5亿吨，对外依存度将超过50%%，这会引起一系列的能源安全问题。当然，煤炭对我国来说也是稀缺产品，但相对其他能源资源仍可“忍受”，若每年将煤炭产量的八分之一用于车用液体燃料（或甲醇，或二甲醚，或煤制油）的生产，从总的能源供应角度不会带来很大的不平衡。

    前一个时期在我国广泛推广的粮食乙醇，从长远来看很难作为一个有份额的替代，因为我国的具体情况是：用世界上7%%的可耕地来养活世界22%%的人口，这是一个大前提。按现有的技术水平，3.5吨粮食做1吨乙醇，考虑到乙醇的热值，则5吨粮食做1吨汽油当量。此外还要消耗0.5—0.8吨的煤用于发酵和脱水。若有1000万吨当量汽油的替代，需用粮食5000万吨，是我国粮食总产量的十分之一强，这是不可能的。当然，可以考虑用木薯和甜高粱等其他作物来生产乙醇，或是用秸秆及其他纤维素来制造（目前技术还没有商业化），但后者存在着大规模收集与运输问题。

    ———在煤的直接燃烧条件下很难解决温室气体的减排，因为从电厂的大容积流量的烟气中收集浓度在13%%—14%%左右的CO2将耗费很多附加的能量，使发电效率降低10个左右的百分点。目前我国温室气体排放已居世界第2位，近年来还在不断的快速增长，如此下去在10年或略长一些的时间内将超过美国，居世界第一。

    ———可再生能源（主要是风能、太阳能和生物质能）在2020年以前很难在总能源平衡中占有一定分量的比例，这个情况和欧洲的其他国家在国情上有很大区别。一些欧洲国家，他们总能耗已经不再增长（或增长很少），可再生能源的发展逐步替代目前在用的化石能源。而我国却处于总能耗急剧增长之中，单是发电设备（其中主要是燃煤的发电），每年增长的装机容量是60—80GW，超过三个长江三峡。在这个高速增长量中，可再生能源所能起的作用是很有限的，更不用说去替代原有的化石能源消耗。譬如说，按国家规划，到2020年风力发电的装机容量将达30GW（是2005年的24倍），考虑到每单位装机容量的满负荷工作时间平均只有2500小时，则30GW的风电相当于火电12GW左右，也就是2020年我国发电总装机容量950—1000GW的1.2％左右。

    三、面临的五个严峻的挑战

    1.总量需求的巨大压力

    从2000到2020年，国家规划全国GDP增长四倍，而能源消耗增长一倍，这意味着能源弹性系数应为0.5。但是最近三年，这个系数为1.3以上，即能源需求将远远大于规划。从发展趋势来看，我国工业已进入重化阶段，按世界各国发展的历史规律来看，能耗迅速增长阶段似不可逾越。问题是这么大的一次能源需求我们是否能够供应，其所引起的污染是否有足够的环境容量？怎么解决？

    2.液体燃料短缺

    从图看出，我国石油对进口的依赖度将从40％增加为50％和60％，能源安全如何考虑？如何加速石油的替代？我国的汽车工业、石化工业如何用创新的发展模式来适应这个形势？在车用替代燃料方面我国应以此为契机走出自主创新的道路。

    3.环境污染严重污染物质主要是SO2、NOx、PM2.5-10、Hg和CO2，这些污染物的80%%是由于化石能源的应用，尤其是煤的直接燃烧所引起。目前我国有30%%—40%%的地区（尤其是西南地区）出现酸雨现象，呼吸系统疾病不断增加。需要认真研究的是我国对这些污染物“可容忍”的环境容量究竟是多少？

    4.温室气体排放

    目前全球每年排放250多亿吨CO2，空气中的CO2浓度，从工业化150多年以来，已从280ppm增至380ppm，目前以3ppm/年的速度增长。温室气体对地球将形成的灾难性后果，在经历了长期的争论后，全世界的学者已有共识。所以，全世界都在采取多种措施减排CO2，我国已于2002年成为“京都议定书”的第37个签约国。总的来说，作为一个负责任的大国，我国在不远的将来必然要承担一定量、甚至大幅度温室气体的减排任务。因而，从战略高度、从现在开始就应该认真考虑我国CO2如何分阶段减排的有关战略技术和政策问题，否则的话，在今后几十年我国将会为此付出更多的代价。

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