今年的盛夏还没有到，全国各地就相继发出了拉闸限电的警报，电力供应紧张的严重情况为人们所关注。事实上，对于经济快速发展的中国，能源供应紧张可能不过刚刚开始，能源正在成为制约经济发展的瓶颈。
那么，在未来的２０年，中国的能源供应将面临怎样的挑战，我们的出路何在？在前不久举行的中国工程院第七次院士大会学术报告会上，著名能源战略专家、中国工程院院士郑健超以一组数字生动地向人们展现了未来２０年中国能源要满足需求所面临的巨大挑战——要增加２６座兖州煤矿、６个大庆油田、８个天然气西气东输工程、４．３个左右的三峡水电站的装机容量、２０个大亚湾核电站和４００个大型火电站，为了配套，还需建立电网等设施，大概要用２０年的时间建起美国用５０年时间增容起来的电网容量。
２０２０年能耗将达３１亿吨标准煤
“解决我们国家的能源问题，比世界上任何国家都要困难，跟用有限的耕地解决我国１３亿人的吃饭问题一样困难！”对于能源供应问题，郑健超院士如是说。
按照经济高增长情景设计，２０２０年我国的能源需求将达到３１亿吨标准煤，居世界第二，为当年全球的１３．２％，美国的６０％，印度的３．２９倍，英国的７倍。具体分析，各种能源的供需情况为：煤炭产量预计可达２１亿吨左右；到２０２０年，装机容量和发电量预计分别达到８５０～９５０ＧＷ和３６００～４３００ＴＷｈ，即２０００年的３倍，这相当于整个西欧２０２０年预测发电量的总和；２００３年我国消费了２．６亿吨油，其中包括净进口９０００万吨原油和石油制品。中国将很快成为仅次于美国的石油消费大国，到２０２０年需求量将达到４．３亿吨，占全球需求量的８．５％。
要满足未来如此巨大的能源需求就必须进行规模空前的能源基础设施建设，但这样规模空前的能源基础设施建设，是否超出了我们资源的承载能力？是否超出了我们环境的承载能力呢？
郑健超院士认为，最大的制约因素是能源资源的供应能力。据统计，中国现有人均化石燃料资源仅为世界均值的５６％，石油的人均可采储量仅为世界均值的８％，天然气的情况也大致如此。水电被认为是替代化石燃料的首选，目前占全国２０％的电力供应。我国水电资源理论蕴藏量为６．７亿千瓦，经济可开发量为２．９亿千瓦。即使我国经济上合理开发的水电全部开发完毕（从现在起再建设１２座三峡水电站的装机容量），也仅可满足２０２０年发电量的２８％，占当年一次能源需求的１２％左右。
至于核电，目前我国核电在电力中所占比例更小，到２０２０年有望在发电量中占到４％。郑健超指出，由于我国煤炭价格较低，燃煤电厂发电价格一般比核电便宜，当环境危害的外部成本未能在价格体系中恰当反映时，情况更是如此。要推动核电和可再生能源发电技术进入市场，必须进行体制和技术上的创新。
除了能源资源是否有足够的供应能力外，能源消耗所引发的环境问题同样不容忽视。在可预见的未来，煤炭还是能源结构里最主要的能源，煤炭加石油大约占了中国一次能源的９０％，这也就意味着将有相应的温室气体排放量，二氧化碳的排放预计将从２０００年占全球总量的１２．７％增加到２０２０年的１６．７％。而与能源燃烧相关的空气污染使我国４０％的国土受到了酸雨的威胁，如果不采取进一步的控制措施，２０２０年我国的二氧化硫和二氧化氮的排放将分别超过４０００万吨和３５００万吨。同时，火力发电所需要的用水量也非常巨大，一座大型的火力发电厂的耗水量，大约相当于一个中小型城市的生活用水总量。
能源消费强度平均每年下降４％
郑健超院士说：“强化能源效率是实现可持续的能源供应的关键。”事实的确如此。据介绍，自１９７７年以来，我国的能源消费强度以平均每年４％的速率下降，假设没有这样大幅度的下降，而是一直按照解放初期的能源消耗强度，那么到１９９５年我们就需要消耗两倍于实际消费的能源，仅煤就会达到２７亿吨，实际上２０００年我国消费了１３．７亿吨标准煤。
尽管我国在节能方面取得了巨大成就，但目前的能源消费强度仍然比较高，约为世界经合组织国家均值的４．６倍。郑健超说：“为了保持能源供需平衡，我国的能源消费强度需要在２０２０年前再降低５０％。”目前，受大规模建设的驱动，一些地方在继续发展高能耗产品，这使得进一步降低能源强度变得更加困难。过去３年，我国钢的需求以每年３０００万吨的速率增加，２００３年达到２．３亿吨，占全球总量的３０％。如果保持这个发展趋势，我国的钢产量在２０２０年将达到２．８亿吨的峰值。此外，２００３年我国生产了８．６２亿吨水泥，占全球总量的４０％，如果没有调控措施，水泥产量在２０２０年前可能达到１０亿吨。郑健超院士认为，钢铁、水泥、有色金属、玻璃、建筑陶瓷等高能耗产品过热，大大加剧了能源的供需失衡，而对中国这样一个能源资源短缺的国家来说，发展高能耗产业显然是不合适的。因此，今后应大力发展高附加值产品的生产，一些高能耗产品甚至可以采取到国际市场上去进口的办法，通过提高能源效率，大幅度降低能源消耗。
事实上，我国在节能方面还有很大的潜力。与国际先进标准相比，我国主要产品的能耗至少可以降低２０％。由于新技术的出现，能源终端使用的效率与日俱增，节能的潜力将会更大。
技术创新迎接挑战
郑健超指出，解决我国的能源问题要特别依靠技术创新。他说：“煤炭不应受到人类的谴责，应该改变的是我们使用煤炭的方式。”因此，高效洁净的发电技术是减少能源利用造成的环境影响的首选措施。超临界煤粉发电技术被认为是我国洁净煤发电技术的主流。未来的“超洁净燃煤发电厂”，把高温燃料电池技术、联合循环技术和固碳技术集成起来，可以实现零排放的高效发电。
同时，运输替代燃料对我国可持续的能源供应至关重要。当前研究中的运输燃料的替代品是那些可以减少污染排放或将来可以取代汽油的燃料。煤基液体燃料是我国最有希望的交通运输替代燃料。然而，由于氢燃料的电动车的大规模应用要求传统的油料生产和分配的基础设施做重大改变，所以氢经济时代的到来尚需时日。而在核电领域，我国已准备在成熟技术和国际经验的基础上，发展自主设计的百万千瓦级的压水堆核电站。
最后，郑健超院士还对我国未来可靠、高效的电网进行了展望。在他看来，随着应用电力电子技术、分布式电源、储能技术、智能化设备和现代信息技术的应用，电力系统可以建设成为不易损坏、甚至可以自行康复的系统。
中国经济导报