[科普中国]-能源技术效率

能源技术效率一般指产出的有用能量与投入的总能量之比，这个技术效率的最高限是受物理学原理的约束，实际值是随科技和管理水平的提高而不断提高。

定义能源技术效率也称为能源系统效率，是指使用能源活动中(不包括开采)所取得的有效能源与实际输入的能源量之比，是一项由总体能源结构、产业用能比重、能源利用技术等多种因素形成的综合指标，一般用百分率来表示。

组成能源系统的总效率由能源开采效率、中间环节效率和终端利用效率三部分组成。能源开采效率也称为采收率，即开采出来的能源产量与能源储量的比值；能源中间环节效率包括加工转换效率和贮运效率，加工转换效率即发挥作用的能源产量与加工转换时投入的能源量之比，贮运效率则用能源输送、分配和贮存过程中的损失来衡量；终端利用效率即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能源量之比。目前，国际上用于比较分析的能源效率等于能源中间环节效率与终端利用效率的乘积，这一方法是进行国际能源效率比较可比性较强又相对准确的方法。

与能源经济效率的关系能源经济效率和能源技术效率是两个不同的概念。能源技术效率一般指产出的有用能量与投入的总能量之比，这个技术效率的最高限是受物理学原理的约束，实际值是随科技和管理水平的提高而不断提高。能源技术效率的高低是决定能源经济效率高低的重要因素，但不是唯一因素。它们之间有以下关系：

能源经济效率η能经=能源技术效率η能×经济效率η经

式中：η能(N'/N)为能源系统效率；N为总消耗能量，N'可以指最后利用的有效能量，也可以指产品有效利用的能源数量。η经为产品产值率(J/G)和产值增加值率(GDP/J)的乘积。由此可见，能源经济效率既同能源技术效率有关，还同经济效率有关。1

应用利用能源技术效率进行比较，可以相对准确的反映不同国家的能源生产、加工转换和终端利用的能效水平，但该方法需要有全面、详尽的技术和能源数据基础。

中国能源现状分析第一，人均能源资源相对不足，资源质量较差。我国常规能源资源的总储量就其绝对量而言，是较为丰富的。1997年全国第三次煤炭资源评价：2000米内煤炭资源总量5.57万亿吨，1000米内2.86万亿吨，探明储量(A+B+C)6044亿吨，可采储量1145亿吨；煤炭储量中：烟煤占75%，无烟煤12%，褐煤13%；按用途分类：动力煤为83%，炼焦造气等原料煤为17%。1993年全国第二次油气资源评价，石油总资源量为940亿吨，天然气总资源量为38万亿立米，专家预测可采资源量：石油为130-150亿吨，天然气7-10万亿立米。煤层气：2000米内测算资源量30-35万亿立米。水能蕴藏量为6.76亿千瓦，可开发量为3.79亿千瓦。新能源与可再生能源：太阳能2/3国土面积年总辐射量超过60万焦/平方厘米，风能资源量估计为2530亿瓦，地热能已探明可采储量4627亿吨标煤，生物能：柴薪秸杆为3亿吨标煤，动物粪便等沼气原料为25亿吨；海洋能资源理论蕴藏量6.3亿千瓦，潮汐能可开发资源量218亿瓦，波浪能理论资源量129亿瓦，潮流能理论资源量140亿瓦，温差能13.2-14.8千亿瓦。然而，由于我国人口众多，就可采储量而言，人均能源资源占有量仅相当于世界平均水平的二分之一。有关专家估计，若按目前的开采水平，我国石油资源和东部的煤炭资源将在2030年耗尽，水力资源的开发也将达到极际。就质量而言，我国能源资源以煤炭为主，按各种燃料的热值计算，在目前的探明储量下，世界能源资源中，固体燃料和液、气体燃料的比例为4：1，而我国则远远落后于这一比值。目前，在世界能源产量中，高质量的液、气体能源所占比例为60.8%，而我国仅为19.1%。

第二，能源生产消费以煤为主。在我国的能源生产消费结构由煤炭始终占有较大的比重，1998年，原煤在一次能源生产中所占比重为74.2%，在能源消费结构中，所占比重为75.6%。根据UNEP和UNDP1995年的世界资源报告，在全球能源结构中，世界为：液体37.1%，气体23.7%，固体29.2%，一次电能9.9%；发达国家：液体36.7%，气体27.4%，固体24.1%，一次电能11.7%；发展中国家：液体37.3%，气体14.1%，固体43.7%，一次电能3.8%；而中国：液体17.5%，气体1.6%，固体75%，一次电能5.9%。

第三、能源工业技术水平低下，劳动生产率较低。1998年，我国煤炭工业职工总数约占世界煤炭职工人数的52%，而煤炭产量仅占世界总产量的21.5%，人均年产煤量仅为200吨，而世界其他采煤国总计的人均年产煤量为1017吨。全国共有5.1万个小煤矿，其中70%没有生产许可证，不具备起码的安全条件，技术装备和开采方法落后，回采率低下，造成死亡率高和资源严重浪费。全国4600套火电机组中，5万千瓦以下的机组3370台占到73%，其装机总容量仅为4350万千瓦，占总容量的16%。

第四，交通运力不足，制约了能源工业发展。我国能源资源存储的西富东贫和消费分布的不均衡性，大大增加了运输压力形成了西煤东运、北煤南运的大批量、远距离输送格局。多年来，由于运力不足造成了大量的煤炭积压，严重制约了煤炭工业的发展。

第五，能源供需形势从长期看依然十分紧张。我国的能源生产经过50年的努力，取得了十分显著的成绩，能源紧张的矛盾明显缓解。然而与经济的长远发展需要相比，仍存在着较大的差距，特别是洁净高效能源，缺口依然很大。如原油产量"九五"前三年年均增长率为2.38%，而石油消费量的年均增长速度为5.47%。据预测，"十五"时期，缺口将大7000万吨。

第六，能耗水平高，能源利用率低下。尽管我国目前的人均能源消费量居世界之末，(人均能耗：世界2050.4千克标煤，中国1141.2千克标煤；人均产能：世界2155.7千克标煤，中国1089.2千克标煤)然而，其能耗强度却跃居世界之前列。据有关部门的调查测算，我国能源系统的总效率(开采*加工*运输*利用)仅为9%，不及发达国家的一半。按万美元GDP能耗分析，全球平均为4.2吨标煤/万美元，而我国为15.74吨标煤/万美元，是其3.74倍。据有关人士比较，我国目前的万美元国民生产总值能耗比大多数低收入国家高出5-11倍，工业产品单耗比工业发达国家高出30-90%。如火电标准煤耗，我国是国外先进水平的1.25倍，吨水泥煤耗是国外的1.64倍。我国重点钢铁企业每年白白排放掉的高炉煤气和焦炉煤气便达60多万吨标准煤，一些低热值燃料的利用率仅为20%左右。目前我国第一产业能耗水平为0.90吨标煤，第二产业为6.58吨标煤，第三产业为0.91吨标煤。产业结构的不合理、能源品质低下，管理落后等是造成能耗水平较高的重要原因。

第七，农村能源问题日趋突出，影响越来越大，其主要表现在下述三个方面。其一，农村生活用能严重短缺。过度的薪柴开发造成大面积植被破坏，引起了水土流失和土壤有机质减少等严重生态问题。据估计，目前全国农村生活用能短缺至少20%。其二，随着农业生产机械化和化学化的发展，农业生产的能耗量急剧增长。其三，乡镇工业能耗直线上升，能源利用率严重低下。据统计，全国乡镇企业平均单位产值能耗比国营企业高50%以上。据有关部门测算，农村应用机械设备和生活炉灶的能源综合利用效率仅为16%。

第八，能源环境问题日趋严重，制约了经济社会发展。以城市为中心的环境污染进一步加剧，并开始向农村蔓延，生态破坏的范围仍在继续扩大。大气污染以煤烟型污染为主，烟尘和酸雨危害最大，TSP北方城市超标大于30%的城市占85%以上，SO2北方城市上升，目前已达83毫克/立方米，氮氧化合物在各大城市上升，广州、北京、上海等最严重，酸雨则在华中、西南最严重。目前，在污染环境的各因素中，70%以上的总悬浮颗粒物，90%以上的二氧化硫，60%以上的氮氧化合物，85%以上的矿物燃料生产的二氧化碳均来自煤炭。

第九，能源开发逐步西移。随着中部地区能源资源的日渐枯竭，开发条件的逐步恶化，近年来，我国能源开发呈现出逐步西移的态势，特别是水能资源开发和油气资源的勘察。据《中国能源年评》1997公布的资料，"八五"以来，国有能源投资中，全国年均增速为20.4%，山西为8.3%，陕西16.5%，内蒙古21.1%，新疆21.7%；国有煤炭工业投资中，全国平均为12.5%，山西9.4%，内蒙古11.4%，贵州33.7%。

基于上述势态，我国在80年代初便制定了"开发与节约并重，近期把节约放在首要位置"的能源发展方针。在80年代中叶，又相应提出以效益为核心的能源开发利用战略和以电力为中心的能源消费结构调整战略。90年代又进一步将各项方针具体化，如进一步强调了能源发展的总方针，即开发与节约并举，把节约放在首位；能源开发方针：以电力为中心，以煤炭为基础，积极开发油气，重视开发新能源和可再生能源；煤炭工业发展方针：在不断提高煤炭经济效益的前提下，增加产量，提高质量，多种经营，积极出口；石油工业发展方针：以经济效益为中心，快增储量，稳步增长，充分利用国际资源，满足国内需求；电力工业发展方针；以火电为主，水火电并举，适当发展核电，同步发展电网，提高电力经济效益；新能源可再生能源发展方针；因地制宜，多能互补，综合利用，讲究效益；能源环境方针；持续协调发展；能源节约方针；以广义节能为基础，以工业节能为重点；能源进出口方针；以市场为导向，以经济效益为中心，有进有出，多出口煤炭，多进口石油，进出口多元化；能源运输方针；以煤炭运输为重点，输煤、输电、输油气并进，充分发挥铁、水运、管道等多种运输方式的优势，发展综合运输系统。这表明，我国的能源发展战略正处在一个逐步调整和完善的过渡转换时期。2

从目前来看，可采取的主要战略措施有：(1)调整能源工业内部的比例结构。煤炭工业重点解决好产品结构失调，限制低效、低质煤炭开发，石油、天然气工业重点解决好储采比例失调，电力工业重点解决好后备容量不足，输配电、自动化设施及电网不配套等问题。(2)坚持电力先行的方针。通过保障投资，调整价格，降低税率，改革体制等措施，加快电力工业发展步伐，增大水电和核电的比重。(3)提高一次能源加工转化比重，调整能源产品结构。大力发展煤炭洗选加工和综合利用，保证煤炭定点、定质供应，搞好资源综合加工利用，提高资源回收率和低热值燃料利用率。(4)开展广义节能，提高能源利用效率。通过强化节能管理，搞好节能技术改造，充分发挥价格、税收等经济杠杆，促进全社会节能工作的广泛开展。(5)按照市场经济原则，加大加快能源的商品化步伐，通过建立和完善市场体系，理顺价格关系，完善企业制度，逐步使能源工业的发展步入到社会主义市场经济的运行轨道上。

本词条内容贡献者为:

段春伟 - 教授级高工 - 中国新兴建设开发总公司