二、西部能源开发利用面临的问题

西部地区的能源优势支撑着西部地区的能源产业，促进了西部地区经济的发展，同时西部地区能源开发利用过程中面临的一系列问题在西部地区表现得也很突出，加上西部地区本身地域特征的影响，使得能源开发利用过程中遇到的问题又具有西部地区本身的特殊性。

（一）能源的清洁开发利用问题

我国在能源开发利用和消费方面存在高污染、高排放、高能耗等问题，面临着日益严峻的资源约束、环境保护、气候变化等诸多挑战。“十一五”期间，我国以能源消费年均6.6%的增速支撑了国民经济年均11.2%的增长。2011年，我国能源生产和消费总量分别为31.8亿吨和34.8亿吨标准煤，是改革开放初期的5倍以上。另一方面，我国能源消费约占世界总量的20%，GDP不到世界总量的10%。从单位GDP能耗上看，中国是世界平均水平的2.5倍、美国的3.3倍、日本的7倍，并高于巴西、墨西哥等发展中国家。目前，我国能源利用率仅为30%，远低于一般工业化国家50%以上的平均水平。

受自然条件的限制，我国西部地区生态系统脆弱。由于西部地区主要以大陆性气候为主，干燥少雨，大部分地区年降水量在400毫米以下，有些地区的年降水量在100毫米以下，导致生物链简单，自然生态系统脆弱。在能源开发利用过程中稍有不慎，便会出现景观的逆向演替，森林向草原、荒漠草原、荒漠演变，草原向荒漠草原、荒漠演变。现在西北地区存在大面积的荒漠戈壁，而且荒漠戈壁的面积在逐年增加。云贵高原、川西南、青藏高原山地的石山、荒山很多，自然条件恶劣，使得这些地方的植物生长和植被自然恢复困难，更加剧了这些地方生态环境的脆弱性。

西部地区作为我国重要的能源基地，能源开发利用中面临的低效率、高污染等问题尤为突出，能源开发利用与脆弱的生态系统之间的矛盾就更加凸显，如果未来得不到有效合理的抑制，对西部地区脆弱的生态环境将造成不可逆的严重后果，对西部经济的可持续发展将产生负面影响。从近期来看，首要的解决思路是尽力在保证与环境和谐的条件下有效开发利用能源，能源的清洁开发利用就显得尤为重要了。

在我国的一次能源构成中，短期内煤炭仍将处于主导地位，我国长期内仍将面临多煤、少油、缺气的资源禀赋格局。目前，煤炭满足了中国70%以上的能源资源消费需求；预计到2050年，煤炭在我国一次能源中的比重将仍不低于50%，甚至高于60%。同时，因为技术等原因，煤炭又是80%以上生态环境的主要污染源。

中国政府承诺，到2020年单位GDP二氧化碳排放量比2005年降低40%～45%。考虑到我国面临着巨大的碳减排压力，如何更加高效清洁地开发利用煤炭，就成为西部地区能源开发利用面临的一个无法回避的问题。因此，重新审视煤炭领域的发展模式，改变行业高耗能、高污染、高温室气体排放的发展现状，合理有效地开发利用西部煤炭资源，加强煤炭的清洁高效综合利用技术开发，建立高效绿色环保型煤炭产业平台，是减少我国西部能源开发利用对地方生态环境的影响的直接而有效的途径，也是我国西部地区能源开发利用战略的重中之重。

1．煤炭清洁利用

我国的煤炭利用率非常低，从煤炭开采到运输，到发电，再到用电，煤的热量仅仅使用了不到1/4。低效高污染的煤炭开发利用带来了严重的环境污染和生态破坏。我国SO2排放量居世界第一位，其中约85%是燃煤排放造成的；酸雨面积已超过我国国土面积的40%。我国CO2排放量仅次于美国，居世界第二位。由温室气体引起的全球变暖问题已引起世界范围内的高度关注，对于能源结构以煤炭为主而且在相当时期内难以根本改变的我国，更是一种严峻的挑战。西部地区是我国重要的煤炭资源存储地，内蒙古、新疆、陕西、贵州等省（区）的煤炭存储总量占全国的61.2%，煤炭的清洁开发利用显得更加重要。

清洁煤技术是建立高效绿色环保煤炭产业平台的基础。近年来清洁煤技术在国际上受到日益广泛的重视，西门子、壳牌、通用电气、鲁奇等工业巨头纷纷推出各自的技术路线。清洁煤技术是指煤炭从开采到利用的全过程中，旨在减少污染物排放和提高利用效率的加工、转化、燃烧及污染控制等新技术，清洁煤技术涉及煤化工、煤发电、煤制气等领域，主要包括煤炭的洗选和加工转化技术、清洁煤发电技术、烟气脱硫技术等。

（1）煤炭洗选技术。

常规的物理选煤可除去煤中60%的灰分和1/3～1/2的黄铁矿硫。煤炭经洗选后可大大提高燃烧效率，降低污染物的排放。目前中国动力煤入洗率低，不足30%，造成了大量无效运输，降低了发电效率。如果燃煤的灰分降低1%，可降低煤耗1克标准煤左右。从近期来看，对动力煤进行筛分和洗选是降低煤耗的最直接的方法，尤其是选煤脱硫，是解决酸雨问题的最廉价的方法。

选煤采取的技术途径要根据我国煤炭资源的特点、经济发展水平、不同煤种和不同用户的实际需要区别对待。①炼焦煤等非动力煤应增加洗选效果较好的重介选的比重；②大幅度增加动力煤入选比例是实现我国洁净煤发展目标的重要保证；③在高寒缺水的中西部地区大力发展干法选煤和省水型选煤工艺；④在高硫煤矿区要发展以选煤脱硫为龙头的综合加工；⑤开发先进的选煤技术如微泡浮选柱、选择性絮凝、微细磁铁矿重介旋流器等，并跟踪国际选煤技术的新发展。

（2）煤炭高效洁净燃烧发电技术。

①超超临界发电技术。目前中国已是世界上百万千瓦超临界、超超临界机组发展最快、数量最多、容量最大和性能较先进的国家。由我国自主制造的100万千瓦超超临界机组，锅炉效率为93.88%，热效率达到45.4%，比60万千瓦超临界机组提高了3%以上；机组的发电煤耗为270.6克/千瓦时，比60万千瓦亚临界机组低60克/千瓦时，烟气中氮氧化物的排放浓度为270毫克/立方米，优于国家排放标准。如果以全国燃煤发电厂总量计算，使用该技术后全年可节约大约2亿吨标准煤，减少二氧化碳排放约5.4亿吨，机组的能耗和污染物排放指标达到当今世界同类型机组的先进水平，高效、节能、环保的优势得以充分体现。根据我国能源发展中长期规划，以煤为主的能源结构不会在短期内改变，煤电装机容量在总装机容量中的比重虽然有所减少，但总量仍是最高的。因此可以预见，超临界和超超临界发电技术将会是我国清洁煤发电技术的主要发展方向，也是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重的最现实、最有效的途径。

②整体煤气化联合循环发电（IGCC）技术。IGCC技术是20世纪70年代西方国家在石油危机时期开始研究和发展的一种技术，是把煤气化和燃气—蒸汽联合循环发电系统有机集成的一种洁净煤发电技术。IGCC发电系统是将煤气化，在合成气进入燃气轮机之前就将碳脱除，因此在燃烧发电过程中几乎零排放。业内认为，这是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前的技术水平下，IGCC发电的净效率可达43%～45%，今后可望达到更高，而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10，而且，由于煤气化产生的煤气中CO2浓度很高，可实现低成本分离，是一种可持续发展的清洁煤发电技术，已经成为21世纪备受关注的清洁能源开发利用技术，但目前投资和运行成本较高。目前，我国第一个250兆瓦IGCC示范项目正在天津筹建，该示范工程的成功可作为借鉴在西部地区特别是多煤地区进行推广应用。

③水煤浆技术。水煤浆技术具有能源利用率高、污染排放低、成本低廉、应用广泛等特点，在北京、上海、广东、山东等地已经实现了推广与应用。水煤浆技术可以大大提高煤炭利用率，与燃煤锅炉相比，燃水煤浆锅炉的效率可提高29.84%，燃料燃尽率可提高23.68%，显著降低原煤消耗可达30%以上；二氧化硫、粉尘、烟尘等主要排放物大大降低。目前，水煤浆技术已经在西部逐渐推广应用，2011年贵州省投资5.5亿元建设了300万吨水煤浆生产项目。

2．开发利用煤层气

煤层气是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。煤层气本身就是一种高效、清洁能源，燃烧几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气开发可以有效提高瓦斯事故防范水平，在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%～85%。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境的破坏性极强，煤层气的开发可有效减排温室气体，产生良好的环保效应。

目前，我国煤层气开发发展迟缓，存在的主要问题有：一是基础设施配备不足，首当其冲的就是管道运输问题，煤层气长输管网建设滞后，管道短，管径细，分布散，开发与输送衔接不畅，制约了煤层气资源的大规模开发利用，造成开采量上不去，开采多的又卖不掉。二是关键技术掌握不够，煤层气开采的关键仪器设备研发能力不足，关键开采技术如远距离穿针技术及装备等被国外公司垄断，服务费和专利使用费居高不下，严重制约了我国煤层气的低成本规模开发。三是监管体制待改进，煤层气和煤炭矿权重叠矛盾突出，导致煤层气开发陷入进退两难的境地，“先采气、后采煤、采气采煤一体化”的方针有待落实。

为了支持煤层气的有效开发利用，在煤层气利用方面国家出台了相关支持措施，如“十二五”期间将对煤层气勘探开发项目进口物资进行免税。国家能源局表示，2015年，国内将建成36个煤层气抽采利用亿方级矿区，充分利用煤层气资源，有效保护大气环境。这些为西部地区煤层气资源的开发利用提供了有利条件。

（二）新能源技术发展面临的问题

中国政府承诺，到2020年非化石能源占能源消费的比重要达到15%。从长远来看，发展除煤炭等化石能源以外的各种新能源是我国未来能源发展的必然选择。根据已经公布的“十二五”可再生能源规划目标，到2015年，风电将达到1亿千瓦，年发电量1900亿千瓦时；太阳能发电将达到1500万千瓦，年发电量200亿千瓦时。在此基础上，加上生物质能、太阳能以及核能等的开发利用，2015年非化石能源开发利用总量将达到4.8亿吨标准煤。相比2010年，可再生能源利用量将增加2.2亿吨标煤。

西部地区拥有丰富的新能源等清洁能源，“十二五”期间，正是核电、风电和太阳能发电等新能源大规模投资扩张的时机，火电装机容量将下降到70%以下，包括新能源在内的清洁能源装机容量将提高到30%以上。

1．太阳能的利用

我国西部地区地势高，晴天多，日照长，太阳能资源丰富，十分适合开发利用太阳能。根据初步规划，到2015年，太阳能发电装机容量将达到500万千瓦；到2020年，太阳能发电装机容量将达到2000万千瓦。届时，将基本拥有以国内制造为主的新能源装备能力，太阳能光伏发电形成比较完整的产业链，光伏电池制造能力达到1000万千瓦。目前，在太阳能利用方面遇到的主要障碍是，我国太阳级硅材料的技术和产业严重落后于国际水平，材料紧缺矛盾尤为突出。因此，要想未来大规模发展利用太阳能，我国亟待加强对太阳级硅材料的研究开发以及对太阳级硅材料产业的支持。

2．风能利用

西部地区的风能资源占全国的50%以上，具有广阔的开发利用空间。国家在下一步的规划中提出重点建设八大千万千瓦级风电基地，其中就包括西部地区的内蒙古东部、内蒙古西部、甘肃酒泉地区、新疆哈密地区等地，确定通过解决并网、消纳、就地转化等手段“积极发展风电、坚定不移地推进风电开发”。

风电发展面临的首要问题是风电并网问题。随着我国风电装机的快速增长，局部地区弃风限电的问题日趋严重。2011年度，全国风电弃风限电总量超过100亿千瓦时，平均利用小时数大幅减少，个别省（区）的利用小时数已经下降到1600小时左右，严重影响了风电场运行的经济性，风电并网运行和消纳问题已经成为制约我国风电持续健康发展的重要因素。针对该问题，国家能源局近期出台了《关于加强风电并网和消纳工作有关要求的通知》，通过管理、调度等方面的调节积极保障风电的有效利用。

3．核能利用

据统计，截至2010年6月底，我国在建核电机组23台，总装机容量2540万千瓦，占世界的40%，已经成为全球核电在建规模最大的国家。虽然我国核电总量目前在世界居于领先地位，但是我国核电在整个电力资源中所占的比例还相对很小，截至2010年底，核电已投运装机发电量仅占总发电量的不到2%,核电占总发电量百分比排名在30名，与法国的78.1%、德国的31.8%、日本的30%、美国的19.4%等相比，存在较大差距（见图4-3）。目前，我国核电建设主要集中在东部沿海地区，西部地区的核电利用水平相对于其他地区存在较大差距。

目前，我国核电技术中重点发展的是第三代核电即AP1000技术。AP1000技术是一种先进的非能动型压水堆核电技术，其最大的特点就是设计简练、易于操作，而且充分利用了诸多非能动的安全体系，比如重力理论、自然循环、聚合反应等，比传统的压水堆安全体系要简单有效得多。这样既进一步提高了核电站的安全性，同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。AP1000技术是比较有竞争力的内陆核电建设的主流机型，有望在西部地区得到发展和利用，对AP1000技术的吸收引进和关键零部件的国产化将在很大程度上影响核电技术在西部地区的开发利用。

4．新能源电力并网问题

西部地区新能源资源丰富，开发便利，新能源的开发利用对西部地区和整个国家的能源结构调整与绿色环保开发都具有重要意义。西部地区新能源开发利用面临的首要问题是新能源电力并网问题。一方面，西部地区应加强适应新能源的电网前期研究工作，综合考虑资源分布、电网消纳能力和电力输送方向，制定适应可再生能源电力发展的电网规划，做好新能源、常规能源与电网的统一协调。加强配套调峰电源建设，实现打捆送出、平滑出力，提高安全稳定水平。同时，中央政府应从国家层面考虑西部地区的新能源消纳问题。西部地区风电等新能源的开发和消纳不仅仅是西部地区本身的责任，而且也是全国新能源战略的一部分，因此必须实现跨地区、跨电网统筹安排规划，中东部省区在电力市场中应留出接纳西部地区新能源的空间。建议国家有关部门充分考虑资源、环境、需求、成本等因素，深入研究新能源电力送出通道以及在国家电网大范围销纳新能源电力的总体规划。

（三）西部地区的国际能源合作

西部地区是连接我国和中亚地区能源的桥梁。中亚是一个新兴的世界能源中心，中亚—里海地区具有丰富的油气资源。哈萨克斯坦是中亚地区第一石油生产大国，油气资源十分丰富，已探明的油气储量居世界前列，其探明储量和产量在中亚各国均居首位。土库曼斯坦素有“中亚科威特”的美誉，其主要能源资源是天然气。土库曼斯坦已探明天然气储量高达22.8万亿立方米，排世界第四位。乌兹别克斯坦拥有丰富的油气资源，国土面积中有63%位于油气凝聚带，是世界15个天然气生产大国之一。

中国可以利用与中亚地理相邻的优势，建立西部地区能源枢纽，打通我国与中亚地区的能源通道，对我国能源安全和未来能源战略储备保障具有重要的现实意义，有利于我国“西部大开发”及“西气（油）东输”策略的实施。应以开发西部地区石油、天然气及铺设管道从里海和中亚等地进口能源为中心，开展相关的基础设施建设，推动“西气（油）东输”能源转换，开发城市和恢复生态；借助基础设施投入与建设，开发西部，开拓交通，带动经济的发展。通过西部地区建立与中亚地区的能源合作，可提高我国能源供给的多元化，降低我国对中东地区能源供给的依赖性和风险。此外，中国与中亚地区的能源合作可以加强双方的地缘政治联系，在中亚谋求稳固的政治、经济地位，突破西方大国对中国的战略包围圈。