第一章緒論第一節(jié)我國(guó)能源概況一、能源二、我國(guó)能源概況三、我國(guó)能源消費(fèi)預(yù)測(cè)四、能源的可持續(xù)發(fā)展五、我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)和能源戰(zhàn)略一、能源1.根據(jù)能源的來(lái)源分類2.根據(jù)能源產(chǎn)生的方式分類3.根據(jù)能源消耗對(duì)環(huán)境影響的分類4.根據(jù)能源使用的類型分類5.按能源形態(tài)特征及轉(zhuǎn)換應(yīng)用分類1.根據(jù)能源的來(lái)源分類(1)來(lái)自地球外部天體的能源主要是太陽(yáng)能，太陽(yáng)能除直接輻射提供地球一切生物所需的能量外，還為風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能和礦物能等能源的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)。(2)地球本身蘊(yùn)藏的能量主要有原子核能、地?zé)崮艿取?3)地球和其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量主要有潮汐能等。2.根據(jù)能源產(chǎn)生的方式分類(1)一次能源(天然能源)一次能源是指自然界中以天然形式存在并沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換的能量資源，如煤炭、石油、天然氣、水能等，也稱為天然能源。一次能源又分為可再生能源和非再生能源。凡是可以不斷得到補(bǔ)充或能在較短周期內(nèi)能夠再產(chǎn)生的能源稱為可再生能源，如風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等，反之稱為非再生能源，如煤、石油和天然氣等都是非再生能源。地?zé)崮芑旧鲜欠窃偕茉矗珡牡厍騼?nèi)部巨大的蘊(yùn)藏量來(lái)看，又具有再生的性質(zhì)。(2)二次能源(人工能源)二次能源指由一次能源直接或間接加工轉(zhuǎn)換而成的能源產(chǎn)品，如電力、煤氣、蒸汽、汽油、柴油、焦炭、潔凈煤及各種石油制品等，因此屬于人工能源。3.根據(jù)能源消耗對(duì)環(huán)境影響的分類(1)污染型能源污染型能源主要包括煤炭、石油等。(2)清潔型能源清潔型能源主要包括水能、電能、太陽(yáng)能、風(fēng)能及核能等。4.根據(jù)能源使用的類型分類(1)常規(guī)能源常規(guī)能源也稱傳統(tǒng)能源，是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源，如一次能源中的可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源。(2)新型能源新能源又稱非常規(guī)能源，是指剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核能等。5.按能源形態(tài)特征及轉(zhuǎn)換應(yīng)用分類世界能源委員會(huì)將能源分為固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、核能、海洋能和地?zé)崮?。其中，前三個(gè)類型統(tǒng)稱化石燃料或化石能源。二、我國(guó)能源概況我國(guó)國(guó)土資源豐富，蘊(yùn)藏的能源品種齊全，儲(chǔ)量也比較豐富。煤全國(guó)查明資源量已達(dá)1萬(wàn)億噸以上，其中經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量約1900億噸，居世界第三位；水力資源理論蘊(yùn)藏量為6.9億千瓦，居世界第一位；石油和天然氣的理論儲(chǔ)量也很豐富。但與世界水平相比，中國(guó)的能源人均儲(chǔ)量偏小，而且油氣資源尤其貧乏，其中煤炭資源僅占世界人均資源的一半，而石油資源只占世界人均資源的1/10，特別是礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量有限。作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)是一個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)能源生產(chǎn)量?jī)H次于美國(guó)和俄羅斯，居世界第三位，基本能源消費(fèi)占世界總消費(fèi)量的1/10，僅次于美國(guó)，居世界第二位。我國(guó)又是一個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的矛盾比較突出。近年來(lái)，能源安全問(wèn)題也日益成為國(guó)家乃至全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，日益成為我國(guó)戰(zhàn)略安全的隱患和制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展帶動(dòng)了能源消費(fèi)量的急劇上升。自1993年起，我國(guó)由一個(gè)能源凈出口國(guó)變成能源凈進(jìn)口國(guó)，能源總消費(fèi)已大于總供給，能源需求的對(duì)外依存度迅速增大。石油需求量的大幅增加以及由此引發(fā)的結(jié)構(gòu)性矛盾日益成為我國(guó)能源安全所面臨的最大難題，這也決定了煤炭資源在一次能源消費(fèi)中的重要地位。三、我國(guó)能源消費(fèi)預(yù)測(cè)據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)發(fā)布的《世界能源展望2007》預(yù)測(cè)，全球2005年到2030年間的一次能源需求將增加55％，年均增長(zhǎng)率為1.8％?；剂先詫⑹且淮文茉吹闹饕獊?lái)源，在2005年到2030年的能源需求增長(zhǎng)總量中占到84％，石油仍是最重要的單種燃料，盡管它在全球需求中的比重從35％降到了32％。2030年的全球石油需求量將達(dá)到1.16億桶/日，比2006年多出3200萬(wàn)桶/日(增長(zhǎng)了37％)。從絕對(duì)數(shù)量上看，煤炭需求量增幅最大，與近年來(lái)的飛速增長(zhǎng)保持一致。在2005年到2030年間煤炭需求量將上升73％，其在能源總需求中的比例也將從25％提高到28％。2000年我國(guó)一次能源消費(fèi)總量為10.753億噸標(biāo)煤，僅次于美國(guó)居世界第二位，煤炭消費(fèi)量為6.86億噸標(biāo)煤，占一次能源消費(fèi)總量的63.8％，石油占30.1％，天然氣僅占3％。2008年中國(guó)能源消費(fèi)總量28.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭消費(fèi)量27.4億噸；原油消費(fèi)量3.6億噸；天然氣消費(fèi)量807億立方米；電力消費(fèi)量34502億千瓦小時(shí)。2008年，中國(guó)一次能源生產(chǎn)總量26億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，原煤產(chǎn)量27.93億噸；原油產(chǎn)量1.9億噸；天然氣產(chǎn)量760.8億立方米；發(fā)電量34668.8億千瓦小時(shí)。同期，中國(guó)進(jìn)口原油1.7888億噸，比上年增長(zhǎng)9.6％；中國(guó)進(jìn)口成品油3885萬(wàn)噸，比上年增長(zhǎng)15％。21世紀(jì)前期煤炭仍將占據(jù)我國(guó)一次能源消費(fèi)的主導(dǎo)地位，石油和天然氣消費(fèi)量將有較大增長(zhǎng)，主要依靠大量進(jìn)口石油和天然氣來(lái)滿足消費(fèi)需求。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(IEA)預(yù)測(cè)中國(guó)石油消費(fèi)量依賴進(jìn)口的程度2010年為61％，2020年為76.9％，2020年我國(guó)石油年消費(fèi)量可達(dá)5億噸以上，進(jìn)口量將超過(guò)國(guó)產(chǎn)石油量。這樣大的石油消費(fèi)量和進(jìn)口量將對(duì)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源安全造成很大壓力，因此，以煤炭為主要能源的格局在今后一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變。四、能源的可持續(xù)發(fā)展隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，能源供需矛盾也越來(lái)越突出，我國(guó)究竟該尋求一條怎樣的能源可持續(xù)發(fā)展之路?研究人員認(rèn)為，為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)一方面必須“開(kāi)源”，即開(kāi)發(fā)核電、風(fēng)電等新能源和可再生能源，另一方面還要“節(jié)流”，即調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力實(shí)施節(jié)能減排。開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源是能源可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)有之義。我國(guó)的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，煤炭、石油與天然氣等不可再生能源占絕大部分，新能源和可再生能源開(kāi)發(fā)不足，不僅造成環(huán)境污染等一系列問(wèn)題，也嚴(yán)重制約能源發(fā)展，必須下大力氣加快發(fā)展新能源和可再生能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)能源供給能力，緩解壓力。走能源可持續(xù)發(fā)展之路，從大的能源結(jié)構(gòu)來(lái)講，還是要加快發(fā)展核電。最近一兩年，從中央到國(guó)務(wù)院，都堅(jiān)定了加快發(fā)展核電的信心，核電的工作力度也在加大。在今后一個(gè)時(shí)期，在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)方面，核電的比重、速度要保持相對(duì)快速的增長(zhǎng)，規(guī)模要在短期內(nèi)有比較大的提升，如我國(guó)的核電裝機(jī)容量不到發(fā)電裝機(jī)容量的2％，遠(yuǎn)低于世界17％的平均水平，應(yīng)當(dāng)采取有效的措施，解決技術(shù)路線、投資體制、燃料保障等問(wèn)題，使我國(guó)核電發(fā)展的步子邁得更大一些。同時(shí)，我國(guó)的風(fēng)電資源量在10億千瓦左右，目前僅開(kāi)發(fā)幾百萬(wàn)千瓦，應(yīng)當(dāng)對(duì)風(fēng)電發(fā)展進(jìn)行正確引導(dǎo)，促進(jìn)用電健康可持續(xù)發(fā)展。節(jié)能減排是能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。我國(guó)能源需求結(jié)構(gòu)不合理突出表現(xiàn)在能源利用消耗高、浪費(fèi)大、污染嚴(yán)重，緩解能源供需矛盾問(wèn)題，從根本上就是大力節(jié)約和合理使用，提高其利用效率，嚴(yán)格控制鋼鐵、有色、化工、電力等高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步淘汰落后的生產(chǎn)能力。同時(shí)，還要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、積極開(kāi)展清潔生產(chǎn)，全面推進(jìn)管理節(jié)能，大力推廣節(jié)能市場(chǎng)機(jī)制，促進(jìn)節(jié)能發(fā)展，廣泛開(kāi)展全民節(jié)能活動(dòng)。五、我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)和能源戰(zhàn)略2007年12月國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)的能源狀況與政策》白皮書(shū)中，明確提出了我國(guó)的能源戰(zhàn)略是：“堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、立足國(guó)內(nèi)、多元發(fā)展、依靠科技、保護(hù)環(huán)境、加強(qiáng)國(guó)際互利合作，努力構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系，以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。”“立足國(guó)內(nèi)”和“努力構(gòu)筑安全的能源供應(yīng)體系”的措辭，表明石油替代產(chǎn)業(yè)在中國(guó)將有較大的發(fā)展空間。第二節(jié)我國(guó)煤炭資源概況一、我國(guó)煤炭資源概況二、中國(guó)煤炭資源特點(diǎn)三、我國(guó)煤炭資源的綜合利用情況四、我國(guó)煤炭利用存在的問(wèn)題一、我國(guó)煤炭資源概況我國(guó)煤炭資源豐富，截至2002年年底，全國(guó)共有煤炭資源的礦區(qū)6019個(gè)，查明煤炭資源儲(chǔ)量為10201億噸，其中煤炭基礎(chǔ)儲(chǔ)量3341億噸(煤炭?jī)?chǔ)量為1886億噸)，煤炭資源量為6872億噸。按照我國(guó)探明可直接利用的煤炭?jī)?chǔ)量1886億噸計(jì)算，我國(guó)人均探明煤炭?jī)?chǔ)量145噸，按人均年消費(fèi)煤炭1.45噸，即全國(guó)年產(chǎn)19億噸煤炭匡算，可以保證開(kāi)采上百年。我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量主要分布在華北、西北地區(qū)，集中在昆侖山秦嶺大別山以北的北方地區(qū)，以山西、陜西、內(nèi)蒙古等省區(qū)的儲(chǔ)量最為豐富。晉陜蒙(西)地區(qū)(簡(jiǎn)稱“三西”地區(qū))集中了中國(guó)煤炭資源的60％，另外還有近9％集中于川、云、貴、渝地區(qū)。二、中國(guó)煤炭資源特點(diǎn)①我國(guó)煤炭資源雖然豐富，但勘探程度很低。目前已查明資源中精查資源量?jī)H占25％，絕大部分為普查資源量。②我國(guó)煤炭品種齊全，從褐煤到無(wú)煙煤均有分布。其中，褐煤占全部保有儲(chǔ)量的13.07％，主要分布于內(nèi)蒙古東部、黑龍江西部和云南東部等地；低變質(zhì)煙煤(長(zhǎng)焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤)占全部保有儲(chǔ)量的32.o6％，主要分布于新疆、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏等地；中變質(zhì)煙煤(氣煤、氣肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤)占全部保有儲(chǔ)量的26.25％，主要分布于華北石炭、二疊紀(jì)和華南二疊紀(jì)含煤地層中；高變質(zhì)煤(貧煤、無(wú)煙煤)占全部保有儲(chǔ)量的16.92％，主要分布于山西、貴州和四川南部等地區(qū)。③我國(guó)煤炭質(zhì)量差異較大。主要以低變質(zhì)煙煤為主，其次為中變質(zhì)煙煤、貧煤、高變質(zhì)無(wú)煙煤和低變質(zhì)的褐煤；以特低硫、低硫煤為主，占56％，低中硫、中硫煤占33％；灰分中等，以低灰、中灰煤為主，特低灰、低灰煤也比較豐富；高、中熱值煤占92％，中低熱值煤很少。④我國(guó)煤炭資源埋藏量分布不均勻。南北方向上主要分布于昆侖秦嶺大別山以北地區(qū)，占全國(guó)煤炭資源總量的93.08％，其余各省煤炭資源儲(chǔ)量之和僅占全國(guó)煤炭資源總量的6.92％。東西方向上，分布于大興安嶺太行山雪峰山以西地區(qū)，占全國(guó)煤炭資源總量的91.83％，而這一線以東地區(qū)，煤炭資源儲(chǔ)量占全國(guó)煤炭資源總量的8.17％。顯然，中國(guó)煤炭資源在地域分布上存在北多南少、西多東少的特點(diǎn)。這就決定了中國(guó)西煤東運(yùn)、北煤南運(yùn)的基本生產(chǎn)格局。⑤我國(guó)煤系伴生礦產(chǎn)資源豐富。煤系地層中具有煤層氣、鍺、鈾、高嶺土等多種礦產(chǎn)。三、我國(guó)煤炭資源的綜合利用情況(1)幾個(gè)煤炭利用部門的聯(lián)合①采煤-電力-建材化工；②采煤-電力-城市煤氣化工；③鋼鐵-煉焦-化工-煤氣-建材；④煉焦-煤氣-化工(三聯(lián)供)。(2)幾個(gè)單元過(guò)程的聯(lián)合①焦化-氣化-液化；②熱解-氣化-發(fā)電；③氣化-合成；④液化-燃燒-氣化；⑤液化-加氫氣化。四、我國(guó)煤炭利用存在的問(wèn)題1.綜合利用效率低2.能耗高、節(jié)能潛力大3.煤炭生產(chǎn)效率低、成本高4.環(huán)境污染較為嚴(yán)重1.綜合利用效率低我國(guó)煤炭燃燒技術(shù)比較落后，綜合利用效率約為32％，與世界先進(jìn)水平相比有很大差距，比發(fā)達(dá)國(guó)家低10％左右。以發(fā)電耗煤為例，2008年我國(guó)6000千瓦及以上電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗平均為349g/(kW·h)，比日本高出39g/(kW·h)。2.能耗高、節(jié)能潛力大2006年我國(guó)萬(wàn)元GDP(國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值)能耗為1.21tce，中國(guó)政府制定了“2005～2010年能源開(kāi)發(fā)五年計(jì)劃”，要求萬(wàn)元GDP能耗到2010年須減少20％，亦即從2006年的1.21tce(噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量)降低到2010年的0.98tee，2008年，全國(guó)萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗(單位GDP能耗)下降了4.59％。下降幅度比2007年更進(jìn)一步。歷史數(shù)據(jù)顯示，2007年，我國(guó)單位GDP能耗比上年下降了3.66％，2006年該數(shù)值只下降了1.79％?？梢?jiàn)我國(guó)節(jié)能潛力很大。規(guī)劃到2020年將我國(guó)能源利用效率提高到42％，達(dá)到當(dāng)前世界先進(jìn)水平。3.煤炭生產(chǎn)效率低、成本高我國(guó)煤炭行業(yè)中重點(diǎn)國(guó)營(yíng)煤礦生產(chǎn)效率低、成本高，總體虧損嚴(yán)重，近幾年來(lái)煤炭行業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高生產(chǎn)效率、降低成本取得了一定成效，2001年開(kāi)始出現(xiàn)全行業(yè)盈利的大好局面。4.環(huán)境污染較為嚴(yán)重我國(guó)在煤炭開(kāi)采和利用過(guò)程中給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，燃煤排放的SO2占全國(guó)總排放量的85％，居世界首位，CO2排放量?jī)H次于美國(guó)居世界第二位，如何采取高效清潔燃燒技術(shù)，提高利用效率，減少SO2、CO2排放量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，是我國(guó)煤炭利用中必須解決的重大課題。第三節(jié)發(fā)展煤液化工業(yè)的重要意義一、新型煤化工二、新型煤化工特點(diǎn)三、煤液化技術(shù)在煤化工發(fā)展中的應(yīng)用四、本課程內(nèi)容與任務(wù)一、新型煤化工新型煤化工是以煤炭為基本原料(燃料)、碳一化工技術(shù)為基礎(chǔ)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場(chǎng)急需的產(chǎn)品為方向，采用高新技術(shù)，優(yōu)化工藝路線，充分注重環(huán)境友好，有良好經(jīng)濟(jì)效益的新型產(chǎn)業(yè)。它包括了煤炭液化(直接和間接)，煤炭氣化、煤焦化、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烴等技術(shù)，以及集煤轉(zhuǎn)化、發(fā)電、冶金、建材等工藝為一體的煤化工聯(lián)產(chǎn)和潔凈煤技術(shù)。新型的煤化工產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期，成為21世紀(jì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分。二、新型煤化工特點(diǎn)(1)以清潔能源為主要產(chǎn)品新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、電力、熱力等以及煤化工獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的特有化工產(chǎn)品，如芳香烴類產(chǎn)品。(2)煤炭能源化工一體化新型煤化工是未來(lái)中國(guó)能源技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，緊密依托于煤炭資源的開(kāi)發(fā)，并與其他能源、化工技術(shù)結(jié)合，形成煤炭能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。(3)高新技術(shù)及優(yōu)化集成新型煤化工根據(jù)煤種、煤質(zhì)特點(diǎn)及目標(biāo)產(chǎn)品不同，采用不同煤轉(zhuǎn)化高新技術(shù)，并在能源梯級(jí)利用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面對(duì)工藝優(yōu)化集成，提高整體經(jīng)濟(jì)效益，如煤焦化煤直接液化聯(lián)產(chǎn)、煤焦化煤氣化合成聯(lián)產(chǎn)、煤氣化合成電力聯(lián)產(chǎn)、煤層氣開(kāi)發(fā)與化工利用、煤化工與礦物加工聯(lián)產(chǎn)等。同時(shí)，新型煤化工可以通過(guò)信息技術(shù)的廣泛利用，推動(dòng)現(xiàn)代煤化工技術(shù)在高起點(diǎn)上迅速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。(4)建設(shè)大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)基地新型煤化工發(fā)展將以建設(shè)大型企業(yè)為主，包括采用大型反應(yīng)器和建設(shè)大型現(xiàn)代化單元工廠，如百萬(wàn)噸級(jí)以上的煤直接液化、煤間接液化工廠以及大型聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等。在建設(shè)大型企業(yè)的基礎(chǔ)上，形成新型煤化工產(chǎn)業(yè)基地及基地群。每個(gè)產(chǎn)業(yè)基地包括若干不同的大型工廠，相近的幾個(gè)基地組成基地群，成為國(guó)內(nèi)新的重要能源產(chǎn)業(yè)。二、新型煤化工特點(diǎn)(5)有效利用煤炭資源新型煤化工注重煤的潔凈、高效利用，如高硫煤或高活性低變質(zhì)煤作化工原料煤，在一個(gè)工廠用不同的技術(shù)加工不同煤種，并使各種技術(shù)得到集成和互補(bǔ)，使各