[推荐]中國能源困境及出路

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中國能源困境及出路
徐展堂(全國政協常委)
【文匯報】2004/8/4-7

  近年來,中國及海外專家學者就中國能源問題發表的文章多不勝數。筆者只想在此把自己掌握的資料,結合近幾年推廣環保替代能源過程中得到的些許啟示,歸納成文,與公眾分享。
<P> 中國的能源問題首先是供應問題。隨著經濟的高速增長,中國的能源供求關係發生了重大變化,其中石油是最關鍵的一環。石油消費的急劇增長導致對外依賴程度不斷加深。20世紀90年代以來,中國國民經濟年平均增長9.79%,原油消費年平均增加5.77%,而同期的原油供應增長速度僅為1.67%。中國的石油用量已經由2002年的每日495萬桶,增至2003年的每日539萬桶,2004年將增至570萬桶。
<P>供求差距不斷擴大
<P> 據國際能源署公布的最新數字,中國石油需求增長將佔近兩年世界石油需求增長的三分之一。相對於需求的不斷增加,中國的石油開採由於受儲量,生產能力和開採方式的制約,將長期處在窮於應付的狀態,供求之間的差距還將不斷擴大。目前中國年產原油在1.8億噸,到2020年最多也就是2億噸;而2005年,2010年和2015年的原油需求預計將達到2.8億噸,3.5億噸和4億噸。
<P>只能開採二十年
<P> 由於供求關係失衡,中國1993年開始成為石油淨進口國,進口量每年遞增,從1996年的2620萬噸增加到2003年的9120萬噸。進口石油所佔的比例,將會由2003年的31%增至2010年的43%及2015年的50%。以目前的經濟增長速度推算,中國於2005年,2010年及2020年需分別進口原油一億噸,一億五千萬噸及兩億噸,成為世界第二大原油進口國,緊隨美國及超越日本。
<P> 根據西方發達國家的經驗,石油消耗會在工業化加劇的過程高速增長。從現在起到2020年,中國將經歷最重要的工業化時代,在此期間對石油的需求,保守估計每年平均增長超過10%。而更令人擔憂的是,據有關專家粗略估算,中國石油最終可開採的資源總量為33億噸左右,按照今後每年開採1.8億至2億噸計,只能維持不到20年。即便還可以寄望於發現新的油氣資源,但同世界其他地方的情況一樣,石油的蘊藏終究會枯竭。
<P>石油安全局面脆弱
<P> 近年來,對進口石油的依賴,使中國直接捲入國際能源的紛爭和石油政治。從綜合國力上講,在相當長的時期內,中國還無法與世界其他強國抗衡。個別國家出於政治企圖對中國拓展海外石油資源等做法進行干擾,也增加了中國開闢資源通道的難度。前段時間日本與中國爭奪俄羅斯輸油管,最近又企圖借海洋資源歸屬問題,干擾中國開發屬於自己的東海春曉油氣田,這些因石油資源引發的國際矛盾和衝突將隨著供求關係越來越不平衡而日益加劇。目前中國90%以上的進口石油需要通過海上運輸,其中90%的運輸由外國船公司承擔,一旦遇到戰爭,經濟制裁,不利的政治外交事件等不可抗拒的風險,中國的石油安全就將處於極為被動的局面。有學者明確指出,「目前中國海軍還不能確保海上能源交通的安全,過分依賴中東和非洲地區的石油和單一的海上運輸路,將使中國石油進口的脆弱性顯現」。
<P> 另一方面,中國石油的抗風險能力脆弱,進口受國際石油價格影響嚴重,專家粗略推算,如果每桶石油價格上升1美元,按中國目前的進口量計,中國將多支付6億美元外匯,當進口達到1.5億噸時(一噸折合7.3桶),則要多支付11億美元。近期國際原油價格升,紐約原油期貨7月27日已升上每桶43美元的21年新高,比一月份的34美元又上升了9美元。中國為此付出的代價可想而知。國際原油價格上漲直接對中國能源秩序和經濟增長造成衝擊,影響其經濟安全和持續發展的長期戰略目標。
<P>能源浪費現象嚴重
<P> 石油需求的大幅增加,除了工業及整體經濟發展的推動外,還有一個重要的原因,即能源使用效率偏低,能源的浪費現象比較嚴重。目前中國能源的使用效率只有33.4%,比世界平均水平低10%。八項高耗能工業的平均能源消耗率比世界平均水平高47%,佔全國工業能源消耗的73%。2003年,中國消耗了當年世界石油產量的7.4%,原煤的31%,而中國的GDP僅佔全球不足4%。中國的單位GDP產出耗電量是美國的4倍,德國的7倍,日本的11倍。同時,人均收入的提高和由此引發的對汽車等耗能商品的日益擴大的需求,也促使石油消耗量急劇增加。
<P> 2001年,中國消費者用於能源的支出約12,500億元,是國民生產總值的13%,而美國的數字只是7%。據統計,中國每萬元國內生產總值所需消耗的石油在世界處於高位,這種情況主要是由於工業和消費布局不合理,技術設備節能性差以及人為的浪費所造成。在2004年3月召開的全國人大代表會議上,一些代表指出,必須認真對待資源浪費問題,將「節約石油」從口號變為法案,並對浪費者進行嚴懲。他們普遍認為,中國的經濟發展不應以大量消耗能源為代價,否則將會造成嚴重後果。
<P>立體治理 降低消耗
<P> 為了緩解石油供應的緊張,減少對進口石油的依賴,中國必須加大本地石油的開採力度,同時建設海外石油開採基地,增加供應來源。同時還要合理利用資源,改善能源利用率,減少資源浪費。國務院有關專家認為,調整工業架構及產品組合可以節省70-80%的工業耗能。在工業領域中通過改良枝術,調整生產結構的流程,合理規劃產品種類,研發各種節能設備,對企業進行能源審計和監控,建立能源資訊管理系統等等都可以幫助降低工業耗能。除了工業外,運輸業及建築業亦是消耗能源的大戶,應向運輸業徵收石油燃燒稅,制定燃料燃燒的效益指標及規範石油品質,改善城市建設及運輸系統,優先發展公共運輸體系,建設智能型交通控制系統,採用立體治理的策略降低能源消耗。
<P> 除了減少能源浪費,提高能源使用效率,中國近年來從能源安全的戰略角度出發,積極發展新型能源和石油的替代能源,以便逐步減少對石油的依賴,緩解石油供應緊張的壓力,避免石油危機帶來的經濟和政治風險。和世界許多國家一樣,中國希望通過發展諸如燃料電池,液化石油氣,天然氣,甲醇汽油,乙醇汽油,生化柴油等替代燃料來解決石油短缺問題。
<P>石油廢氣污染環境
<P> 中國能源的另一個隱憂就是環保問題。隨著工業化程度的不斷提高和各種車輛的急劇增加,石油作為燃料的用量也大幅度上升,由此產生的廢氣對空氣造成嚴重污染,導致了溫室效應,全球氣候變暖,生物物種減少,荒漠化等諸多問題。中國則是世界主要污染源之一。根據1998年世界衛生組織的一項報告,全球10個最污染的城市,其中有7個位於中國。由於城市的空氣污染,呼吸系統的疾病在中國已成為引致死亡的主要病因,佔死亡個案的四分之一。慢性阻塞肺病包括氣腫及慢性支氣管炎的發病率,是發達國家的兩倍甚至三倍。中國的呼吸系統疾病主要由有害空氣污染物所致。
<P> 世界銀行由1980年代至1990年代中期,分別於北京,瀋陽及重慶進行研究,發現懸浮粒子及二氧化硫吸入與各種呼吸道疾病存在直接的因果關係。中國大部分城市的有害空氣污染物的含量都相當高,二氧化硫及懸浮粒子的濃度在1999年分別超過世衛組織所訂標準的兩倍及五倍。北京及瀋陽的懸浮粒子濃度是世衛標準的四倍,比泰國曼谷高出兩倍。而車輛的廢氣排放則被普遍認為是中國城市空氣污染的主因。據估計,中國的汽車生產量2010年將達到800萬輛,2020年則為1,200萬輛,成為世界第二大汽車生產國。中國2020年所擁有的車輛數目將超過日本,印度,韓國及台灣的總和。汽車尾氣中所含的懸浮粒子,二氧化碳和氧化氮直接造成空氣污染,嚴重威脅人類健康。這種情況如不加以控制,2020年中國的汽車廢氣排放量將會是現在的15倍。
<P>重點治理空氣污染
<P> 近年來,空氣污染問題引起中國政府的高度關注和重視,各地市政,環保部門已經把治理空氣污染作為其工作重點。
<P> 例如在90年代後期只用了一年多的時間便取締了含鉛汽油的生產和使用,同時加速淘汰使用化油器的汽車。尾氣的排放標準也不斷提高,2001年已經對新車尾氣排放實行相當於歐洲1號的排放標準,2003年9月柴油車要達到歐洲3號標準,2004年9月汽車要達到歐洲2號標準。其中北京和上海已經率先在2004年初實現了歐洲2號標準。同時政府對燃料有害成分的含量也提出較嚴格的要求,將燃料環保指標提升到歐洲2號標準的規定。
<P>積極研發替代能源
<P> 另一方面,正如前面提到的,中國也在積極研發石油的替代能源,並且強調替代能源必須符合環保的要求。這樣不僅能夠開闢新的燃料資源,化解潛在的能源危機,而且能夠從燃料的淨化方面入手,解決日益嚴重的城市空氣污染問題。替代能源主要包括液態碳氫燃料,醇類燃料(甲醇及乙醇),醚類燃料(首推二甲醚),氣態碳氫化合物,氫燃料和天然氣等。其中甲醇汽油,乙醇汽油(亦稱酒精汽油)和生化柴油是中國目前重點開發的替代能源,已經列入國家「十五」計劃。
<P> 中國為此專門成立了「能源,資源與海洋發展科技問題研究組」,直接隸屬於由國務院總理溫家寶擔任組長的「國家中長期科學和技術發展領導小組」。該研究組的主要任務就是研究和策劃將生物質能變成可燃氣體,即燃料乙醇和生物柴油。所謂生物質能就是指把動植物轉化成能量。按國家發展和改革委員會的目標,中國將逐步用燃料乙醇代替汽油,到2010年,燃料乙醇的年產量將是1000萬噸,2020年達到2000萬噸。為了配合這一目標的實現,規範替代能源的技術標準,中國在2001年制訂了「車用乙醇汽油」的質量標準,同年開始在黑龍江的哈爾濱、肇東和河南的鄭州、南陽、洛陽五個城市試驗推廣乙醇汽油,並於2004年2月將試驗從五個城市擴大到全國9個省份,其中五個省將實行全封閉試運行。計劃到2005年底,九省上百個地市所轄區域內將基本實現用乙醇汽油替代傳統的90號、93號和97號汽油。</P>
<P> 根據專家估計,一旦成功在全國推行含有10%乙醇的乙醇汽油,中國每年至少可以節約十分之一的汽油。而且乙醇汽油,對於改善車輛,尤其是現有車輛的尾氣污染具有重大現實意義。根據調查,不止是第三世界國家,包括發達的歐美國家在內,行走在路上的車輛中80%以上都是使用傳統的汽油發動機。如要讓它們使用天然氣或石油氣,就必須對車輛進行改造,在經濟上十分不划算,工藝質量也不容易控制,而且還會影響車輛的性能。而使用乙醇汽油則不需對車輛作特別改動,從而減少了故障率。但只含10%乙醇的乙醇汽油對減少對石油的依賴作用有限。</P>
<P> 乙醇汽油就是把經過變性的燃料乙醇和汽油按一定的比例混配形成的一種汽車燃料。現階段中國主要試驗的是含10%乙醇的乙醇汽油,今後還會逐步加大乙醇的含量,甚至採用100%的乙醇與添加劑混合的複合燃料。據報道,中國正在研發純酒精汽車來配合這一計劃。經環保測試證明,汽車使用乙醇汽油比使用普通無鉛汽油的一氧化碳排放量下降超過30%,二氧化碳減少近30%,碳氫化合物則下降超過10%,苯類元素亦明顯減少,環保效果十分顯著。
<P>應重視乙醇汽油發展
<P> 儘管乙醇汽油得到國家重視和支持,但是它的發展並非一帆風順。在中國,許多司機對乙醇汽油持懷疑態度,認為它影響發動機的動力,售價也較普通無鉛汽油高。部分專家認為,乙醇熱值較低,使用乙醇汽油,發動機的油耗會增加大約5%,動力也會有所下降。乙醇易吸水,當乙醇汽油的水分含量如超過1%時,就會產生油與乙醇的分層現象。使用乙醇汽油的車輛有時不易起動,尤其在北方冬季低溫的情況下。在尾氣排放方面,雖然大部分污染物的含量下降,但氧化氮含量會略有上升。而且乙醇的變性處理工藝比較複雜,質量穩定性不易控制,而且乙醇汽油成本高,產出率低(只有35%)。
<P> 另外在原料方面,中國目前主要是從粟米等糧食作物中提煉乙醇。中國人口眾多,糧耗巨大,糧產量受氣候影響較大,況且隨著經濟轉型和城市化趨勢,農產品的供求關係在發生變化,將來中國是否有足夠的粟米做乙醇原料?這些問題都影響了乙醇汽油的推廣。 </P>中國能源困境及出路
徐展堂(全國政協常委)
【文匯報】2004/8/4-7

  近年來,中國及海外專家學者就中國能源問題發表的文章多不勝數。筆者只想在此把自己掌握的資料,結合近幾年推廣環保替代能源過程中得到的些許啟示,歸納成文,與公眾分享。
<P> 中國的能源問題首先是供應問題。隨著經濟的高速增長,中國的能源供求關係發生了重大變化,其中石油是最關鍵的一環。石油消費的急劇增長導致對外依賴程度不斷加深。20世紀90年代以來,中國國民經濟年平均增長9.79%,原油消費年平均增加5.77%,而同期的原油供應增長速度僅為1.67%。中國的石油用量已經由2002年的每日495萬桶,增至2003年的每日539萬桶,2004年將增至570萬桶。
<P>供求差距不斷擴大
<P> 據國際能源署公布的最新數字,中國石油需求增長將佔近兩年世界石油需求增長的三分之一。相對於需求的不斷增加,中國的石油開採由於受儲量,生產能力和開採方式的制約,將長期處在窮於應付的狀態,供求之間的差距還將不斷擴大。目前中國年產原油在1.8億噸,到2020年最多也就是2億噸;而2005年,2010年和2015年的原油需求預計將達到2.8億噸,3.5億噸和4億噸。
<P>只能開採二十年
<P> 由於供求關係失衡,中國1993年開始成為石油淨進口國,進口量每年遞增,從1996年的2620萬噸增加到2003年的9120萬噸。進口石油所佔的比例,將會由2003年的31%增至2010年的43%及2015年的50%。以目前的經濟增長速度推算,中國於2005年,2010年及2020年需分別進口原油一億噸,一億五千萬噸及兩億噸,成為世界第二大原油進口國,緊隨美國及超越日本。
<P> 根據西方發達國家的經驗,石油消耗會在工業化加劇的過程高速增長。從現在起到2020年,中國將經歷最重要的工業化時代,在此期間對石油的需求,保守估計每年平均增長超過10%。而更令人擔憂的是,據有關專家粗略估算,中國石油最終可開採的資源總量為33億噸左右,按照今後每年開採1.8億至2億噸計,只能維持不到20年。即便還可以寄望於發現新的油氣資源,但同世界其他地方的情況一樣,石油的蘊藏終究會枯竭。
<P>石油安全局面脆弱
<P> 近年來,對進口石油的依賴,使中國直接捲入國際能源的紛爭和石油政治。從綜合國力上講,在相當長的時期內,中國還無法與世界其他強國抗衡。個別國家出於政治企圖對中國拓展海外石油資源等做法進行干擾,也增加了中國開闢資源通道的難度。前段時間日本與中國爭奪俄羅斯輸油管,最近又企圖借海洋資源歸屬問題,干擾中國開發屬於自己的東海春曉油氣田,這些因石油資源引發的國際矛盾和衝突將隨著供求關係越來越不平衡而日益加劇。目前中國90%以上的進口石油需要通過海上運輸,其中90%的運輸由外國船公司承擔,一旦遇到戰爭,經濟制裁,不利的政治外交事件等不可抗拒的風險,中國的石油安全就將處於極為被動的局面。有學者明確指出,「目前中國海軍還不能確保海上能源交通的安全,過分依賴中東和非洲地區的石油和單一的海上運輸路,將使中國石油進口的脆弱性顯現」。
<P> 另一方面,中國石油的抗風險能力脆弱,進口受國際石油價格影響嚴重,專家粗略推算,如果每桶石油價格上升1美元,按中國目前的進口量計,中國將多支付6億美元外匯,當進口達到1.5億噸時(一噸折合7.3桶),則要多支付11億美元。近期國際原油價格升,紐約原油期貨7月27日已升上每桶43美元的21年新高,比一月份的34美元又上升了9美元。中國為此付出的代價可想而知。國際原油價格上漲直接對中國能源秩序和經濟增長造成衝擊,影響其經濟安全和持續發展的長期戰略目標。
<P>能源浪費現象嚴重
<P> 石油需求的大幅增加,除了工業及整體經濟發展的推動外,還有一個重要的原因,即能源使用效率偏低,能源的浪費現象比較嚴重。目前中國能源的使用效率只有33.4%,比世界平均水平低10%。八項高耗能工業的平均能源消耗率比世界平均水平高47%,佔全國工業能源消耗的73%。2003年,中國消耗了當年世界石油產量的7.4%,原煤的31%,而中國的GDP僅佔全球不足4%。中國的單位GDP產出耗電量是美國的4倍,德國的7倍,日本的11倍。同時,人均收入的提高和由此引發的對汽車等耗能商品的日益擴大的需求,也促使石油消耗量急劇增加。
<P> 2001年,中國消費者用於能源的支出約12,500億元,是國民生產總值的13%,而美國的數字只是7%。據統計,中國每萬元國內生產總值所需消耗的石油在世界處於高位,這種情況主要是由於工業和消費布局不合理,技術設備節能性差以及人為的浪費所造成。在2004年3月召開的全國人大代表會議上,一些代表指出,必須認真對待資源浪費問題,將「節約石油」從口號變為法案,並對浪費者進行嚴懲。他們普遍認為,中國的經濟發展不應以大量消耗能源為代價,否則將會造成嚴重後果。
<P>立體治理 降低消耗
<P> 為了緩解石油供應的緊張,減少對進口石油的依賴,中國必須加大本地石油的開採力度,同時建設海外石油開採基地,增加供應來源。同時還要合理利用資源,改善能源利用率,減少資源浪費。國務院有關專家認為,調整工業架構及產品組合可以節省70-80%的工業耗能。在工業領域中通過改良枝術,調整生產結構的流程,合理規劃產品種類,研發各種節能設備,對企業進行能源審計和監控,建立能源資訊管理系統等等都可以幫助降低工業耗能。除了工業外,運輸業及建築業亦是消耗能源的大戶,應向運輸業徵收石油燃燒稅,制定燃料燃燒的效益指標及規範石油品質,改善城市建設及運輸系統,優先發展公共運輸體系,建設智能型交通控制系統,採用立體治理的策略降低能源消耗。
<P> 除了減少能源浪費,提高能源使用效率,中國近年來從能源安全的戰略角度出發,積極發展新型能源和石油的替代能源,以便逐步減少對石油的依賴,緩解石油供應緊張的壓力,避免石油危機帶來的經濟和政治風險。和世界許多國家一樣,中國希望通過發展諸如燃料電池,液化石油氣,天然氣,甲醇汽油,乙醇汽油,生化柴油等替代燃料來解決石油短缺問題。
<P>石油廢氣污染環境
<P> 中國能源的另一個隱憂就是環保問題。隨著工業化程度的不斷提高和各種車輛的急劇增加,石油作為燃料的用量也大幅度上升,由此產生的廢氣對空氣造成嚴重污染,導致了溫室效應,全球氣候變暖,生物物種減少,荒漠化等諸多問題。中國則是世界主要污染源之一。根據1998年世界衛生組織的一項報告,全球10個最污染的城市,其中有7個位於中國。由於城市的空氣污染,呼吸系統的疾病在中國已成為引致死亡的主要病因,佔死亡個案的四分之一。慢性阻塞肺病包括氣腫及慢性支氣管炎的發病率,是發達國家的兩倍甚至三倍。中國的呼吸系統疾病主要由有害空氣污染物所致。
<P> 世界銀行由1980年代至1990年代中期,分別於北京,瀋陽及重慶進行研究,發現懸浮粒子及二氧化硫吸入與各種呼吸道疾病存在直接的因果關係。中國大部分城市的有害空氣污染物的含量都相當高,二氧化硫及懸浮粒子的濃度在1999年分別超過世衛組織所訂標準的兩倍及五倍。北京及瀋陽的懸浮粒子濃度是世衛標準的四倍,比泰國曼谷高出兩倍。而車輛的廢氣排放則被普遍認為是中國城市空氣污染的主因。據估計,中國的汽車生產量2010年將達到800萬輛,2020年則為1,200萬輛,成為世界第二大汽車生產國。中國2020年所擁有的車輛數目將超過日本,印度,韓國及台灣的總和。汽車尾氣中所含的懸浮粒子,二氧化碳和氧化氮直接造成空氣污染,嚴重威脅人類健康。這種情況如不加以控制,2020年中國的汽車廢氣排放量將會是現在的15倍。
<P>重點治理空氣污染
<P> 近年來,空氣污染問題引起中國政府的高度關注和重視,各地市政,環保部門已經把治理空氣污染作為其工作重點。
<P> 例如在90年代後期只用了一年多的時間便取締了含鉛汽油的生產和使用,同時加速淘汰使用化油器的汽車。尾氣的排放標準也不斷提高,2001年已經對新車尾氣排放實行相當於歐洲1號的排放標準,2003年9月柴油車要達到歐洲3號標準,2004年9月汽車要達到歐洲2號標準。其中北京和上海已經率先在2004年初實現了歐洲2號標準。同時政府對燃料有害成分的含量也提出較嚴格的要求,將燃料環保指標提升到歐洲2號標準的規定。
<P>積極研發替代能源
<P> 另一方面,正如前面提到的,中國也在積極研發石油的替代能源,並且強調替代能源必須符合環保的要求。這樣不僅能夠開闢新的燃料資源,化解潛在的能源危機,而且能夠從燃料的淨化方面入手,解決日益嚴重的城市空氣污染問題。替代能源主要包括液態碳氫燃料,醇類燃料(甲醇及乙醇),醚類燃料(首推二甲醚),氣態碳氫化合物,氫燃料和天然氣等。其中甲醇汽油,乙醇汽油(亦稱酒精汽油)和生化柴油是中國目前重點開發的替代能源,已經列入國家「十五」計劃。
<P> 中國為此專門成立了「能源,資源與海洋發展科技問題研究組」,直接隸屬於由國務院總理溫家寶擔任組長的「國家中長期科學和技術發展領導小組」。該研究組的主要任務就是研究和策劃將生物質能變成可燃氣體,即燃料乙醇和生物柴油。所謂生物質能就是指把動植物轉化成能量。按國家發展和改革委員會的目標,中國將逐步用燃料乙醇代替汽油,到2010年,燃料乙醇的年產量將是1000萬噸,2020年達到2000萬噸。為了配合這一目標的實現,規範替代能源的技術標準,中國在2001年制訂了「車用乙醇汽油」的質量標準,同年開始在黑龍江的哈爾濱、肇東和河南的鄭州、南陽、洛陽五個城市試驗推廣乙醇汽油,並於2004年2月將試驗從五個城市擴大到全國9個省份,其中五個省將實行全封閉試運行。計劃到2005年底,九省上百個地市所轄區域內將基本實現用乙醇汽油替代傳統的90號、93號和97號汽油。</P>
<P> 根據專家估計,一旦成功在全國推行含有10%乙醇的乙醇汽油,中國每年至少可以節約十分之一的汽油。而且乙醇汽油,對於改善車輛,尤其是現有車輛的尾氣污染具有重大現實意義。根據調查,不止是第三世界國家,包括發達的歐美國家在內,行走在路上的車輛中80%以上都是使用傳統的汽油發動機。如要讓它們使用天然氣或石油氣,就必須對車輛進行改造,在經濟上十分不划算,工藝質量也不容易控制,而且還會影響車輛的性能。而使用乙醇汽油則不需對車輛作特別改動,從而減少了故障率。但只含10%乙醇的乙醇汽油對減少對石油的依賴作用有限。</P>
<P> 乙醇汽油就是把經過變性的燃料乙醇和汽油按一定的比例混配形成的一種汽車燃料。現階段中國主要試驗的是含10%乙醇的乙醇汽油,今後還會逐步加大乙醇的含量,甚至採用100%的乙醇與添加劑混合的複合燃料。據報道,中國正在研發純酒精汽車來配合這一計劃。經環保測試證明,汽車使用乙醇汽油比使用普通無鉛汽油的一氧化碳排放量下降超過30%,二氧化碳減少近30%,碳氫化合物則下降超過10%,苯類元素亦明顯減少,環保效果十分顯著。
<P>應重視乙醇汽油發展
<P> 儘管乙醇汽油得到國家重視和支持,但是它的發展並非一帆風順。在中國,許多司機對乙醇汽油持懷疑態度,認為它影響發動機的動力,售價也較普通無鉛汽油高。部分專家認為,乙醇熱值較低,使用乙醇汽油,發動機的油耗會增加大約5%,動力也會有所下降。乙醇易吸水,當乙醇汽油的水分含量如超過1%時,就會產生油與乙醇的分層現象。使用乙醇汽油的車輛有時不易起動,尤其在北方冬季低溫的情況下。在尾氣排放方面,雖然大部分污染物的含量下降,但氧化氮含量會略有上升。而且乙醇的變性處理工藝比較複雜,質量穩定性不易控制,而且乙醇汽油成本高,產出率低(只有35%)。
<P> 另外在原料方面,中國目前主要是從粟米等糧食作物中提煉乙醇。中國人口眾多,糧耗巨大,糧產量受氣候影響較大,況且隨著經濟轉型和城市化趨勢,農產品的供求關係在發生變化,將來中國是否有足夠的粟米做乙醇原料?這些問題都影響了乙醇汽油的推廣。 </P>
<P>解決生產成本原料供應 <P> 目前的關鍵是解決生產成本和原料供應問題。如果能夠開發用植物纖維製作乙醇的技術,利用甘蔗渣,粟米莖,廢紙漿,木材碎片等高植物纖維的原料提煉乙醇,那不僅降低了成本,而且解決了原料來源問題。成本低了,才有可能加大乙醇在乙醇汽油中的比例,比如15%乙醇加85%汽油,甚至更高比例。 <P> 至於乙醇汽油的動力和「冷起動」問題,可以從添加劑的配方上想辦法,國外經驗證明,這些技術處理並不複雜。另據中國汽車技術研究中心工程師講,乙醇的燃燒熱值確實低於汽油,但是與汽油合成燃料後,兩者所產生的燃燒熱值相差極小,駕駛者幾乎不可能察覺。最近美國普林斯頓大學成功地從紙張,木碎,米殼,稻草,廢紙等生物量廢物提取乙醇,與30%汽油混合,製成新型環保燃油,大量降低了汽車尾氣中的碳氧化合物和一氧化碳。相信這類技術很快就能商品化,為乙醇汽油的推廣做出貢獻。 <P>國外已有成功經驗 <P> 其實乙醇汽油在國外已有很長歷史和成功經驗。巴西1970年代已經開始採用乙醇汽油。巴西盛產甘蔗,於是就大量從甘蔗中提煉乙醇,成本比從糧食中提煉低很多。經過近三十年的發展,巴西的乙醇汽油技術已經十分成熟。 <P> 目前巴西的車輛經過改裝,可以使用乙醇含量達20%以上的乙醇汽油,也可以使用100%乙醇與添加劑混合的純乙醇燃料。巴西目前有近4百萬輛以乙醇為燃料的汽車,乙醇的消費量已佔到全國汽油消費量的43%。從巴西的經驗看,高含量的乙醇汽油甚至純乙醇燃料在技術上是可行的。乙醇汽油給巴西帶來三大好處:一是使之建立了獨立的經濟能源運行系統,二是刺激了農業,乙醇業和相關行業的發展並創造了就業機會,三是大氣和生態環境顯著改善。 <P>美國發展計劃可供借鑑 <P> 美國在乙醇汽油方面歷史悠久,從1930年代起開始研發乙醇汽油,1979年聯邦政府通過「乙醇發展計劃」,推出優惠政策,使用乙醇汽油可減免聯邦消費稅。美國使用的主要乙醇汽油,乙醇的含量同中國一樣,也是10%,因此又稱E—10汽油。但也有其他乙醇燃料可供選擇,例如用於輕型車的E85,即85%乙醇加15%汽油,以及用於重型卡車和公共巴士的E95、E100,後者即是純乙醇燃料。目前美國乙醇年產量約30億加侖,58個主要生產企業分布在19個州。所用的乙醇主要從玉米,大豆等植物提煉。2003年美國國會立法要求在未來10年中,每年要在汽油中增加50億加侖的玉米乙醇。針對乙醇汽油的成本高於普通汽油,美國政府採取了減免消費稅和補貼用於提煉乙醇的農產品的做法,幫助提高乙醇汽油的市場競爭力。 <P> 美國目前有300多萬輛普通汽油和乙醇汽油兩用的雙燃料汽車,而且大部分加油站都有E10乙醇汽油出售,消費者可以有所選擇。筆者兩年前在美國考察時,發現很多州政府都在大力推動乙醇汽油,特別是加利福尼亞州,從93年起就一直實施靈活燃油車輛計劃,鼓勵消費者選用乙醇汽油。從實地了解的情況看,美國的駕駛者亦樂於接受乙醇汽油。美國實行的乙醇燃料計劃,刺激了經濟特別是農業的發展,以1997年為例,美國生產了500多萬噸燃料乙醇,轉化了1,500多萬噸存糧,提供了20萬個就業機會,並為聯邦政府增收約36億美元。 <P>歐盟推動乙醇汽油計劃 <P> 歐盟於1993年大力推動乙醇汽油計劃,要求成員國在汽油燃料中添加5%的乙醇。英國、德國、法國、意大利等主要歐盟國家都制訂了相應的替代能源計劃。歐盟目前乙醇年產量約在200萬噸左右,乙醇汽油所需乙醇約120萬噸。成員國均對乙醇等替代能源採取了優惠的稅收政策,盡量把乙醇燃料的價格調節到與普通汽油相等的水平。據統計,歐盟用的燃料乙醇在其整個乙醇產量中所佔的比重從1997年的6%增加到2001年的12%。</P><P> 日本發展替代燃料已經很多年。2003年還引進了本公司屬下亞洲環保燃料公司推出的一種醇類汽油,其中酒精含量高達50%。這種燃料可以大幅度減少尾氣污染。</P><P> 實踐證明,燃料中酒精含量越高,尾氣污染越少。日本的汽車不需改裝或更換零件就可直接使用這種燃料,還可以和普通無鉛汽油交替使用。但這種環保產品在日本市場受到傳統油商的抵制,推廣起來很困難。但許多用過這種燃料的顧客,都對它產生的動力和環保效果感到滿意。更為重要的是,這種新燃料確實能大量節省石油,這對於沒有石油資源的日本來說不啻是個喜訊。</P><P>亞洲開發環保燃料</P><P> 最近,亞洲環保燃料公司與國外有關研究機構合作,成功地開發出一種用醇(alcohol)和醚(Ether)製成的燃料。這種燃料的氧化物含量為100%,即燃料中的每一種成分都含氧。我們的技術是提高燃料成分中的氧化物,即採用甲醇合成高成分的醇及醚,再製成環保燃料。這種燃料可與碳氫化合物汽油混合使用,以降低成本及增加環保效益。將來這種燃料還可以與其他原料合成,例如天然氣,重油(Bunker Oil)或煤,這樣不僅可以減少對石油的依賴,還能夠進一步降低燃料成本,在經濟效益和環保效益兩個方面與傳統汽油競爭。筆者相信此種新燃料確有一定價值,將來亦會逐漸被市場接受。</P><P> 與乙醇汽油幾乎同時面世的甲醇汽油,也是中國正在研發的替代能源,近幾年取得一定的成功。黑龍江省2001年已經在大慶市進行甲醇汽油的試驗和銷售,標誌著甲醇正式進入汽車燃料領域。2003年,韓國的KRLIMIT株式會社在南京設廠生產甲醇清潔汽油,日產量400噸,年產值達16億元人民幣。</P><P>甲醇汽油成本低製作易</P><P> 甲醇汽油是由10%至65%,甚至更多含量的甲醇與其他化工原料,添加劑合作的新型車用燃料,不含任何汽油。其燃料性能可以達到90至97號汽油的指標。與傳統燃料相比,這種燃料不僅燃燒充分,尾氣有害物排放減少50%左右,其中一氣化碳和碳氫化合物排放比汽油降低90%至95%。行車百公里油耗比汽油節約20%以上。甲醇汽油可以用於各種汽油車輛,不需對車輛進行改造。與乙醇相比,甲醇成本低,取料容易,製作簡單。乙醇主要來自糧食,至少目前如此,因此成本較高,一噸要4,100多元(汽油一噸成本約3,400元);而甲醇是化肥、製藥、煤炭等行業生產的副產品,也可以用化工原料合成,成本低廉,來源廣泛,每噸成本不超過2,000元,是乙醇的一半還不到。連添加劑等成本綜合計算,每噸甲醇汽油比乙醇汽油至少便宜800元以上,競爭優勢明顯。</P><P> 但也有人認為,甲醇汽油也存在一定問題,例如對汽車金屬材料和橡膠部件有腐蝕膨脹作用,需要對發動機,輸油管等進行材質改造。針對這一缺陷,亞洲環保燃料公司研發了一種化學添加劑,不僅可以解決腐蝕問題,還可以提高燃料的熱能。相比其他只能延緩腐蝕過程的腐蝕抑制劑,這種新的添加劑顯然具有明顯優勢。</P><P>柴油能源須改造替代</P><P> 除了汽油之外,柴油也是亟須改造和替代的能源。中國是柴油消費大國,每年消費柴油6,000至7,000萬噸,三分之一靠進口解決,資源風險偏高。目前國內大中型運輸車輛使用柴油的比例很高,對環境構成嚴重威脅。為解決這些問題,中國從上世紀90年代初開始大力研發生化柴油,把它作為未來柴油的替代能源和清潔燃料。根據中國發展和改革委員會的計劃,2010年中國將生產一千萬噸生化柴油。中國近幾年建立了多家專門生產生化柴油的工廠,比如南京長途客運總公司與美國生化柴油集團合資興建的生產基地。</P><P> 生化柴油又稱脂肪酸甲酯,主要用植物果實,種子,植物導管乳汁,動物脂肪油,廢棄的食用油等作原料,與醇類(甲醇,乙醇)經交酯化反應獲得。生化柴油有許多優點,如原料來源廣泛,可利用各種動植物油作原料;使用生化柴油不需對現有柴油發動機做任何改動或更換零件;與石化柴油相比,生化柴油的儲存,運輸和使用都更安全,它並不腐蝕容器,也非易燃易爆;經化學調配後,其熱值可達石化柴油的100%甚至以上;而且屬於可再生資源,減少了對地球環境的污染。</P><P>美日歐研製生化柴油</P><P> 上世紀80年代,美國,日本和歐共體許多國家在生化柴油的研究和製作方面已經取得相當的成功。美國建立了許多大型「柴油林林場」,種植含油量高的能源植物,為製作生化柴油提供原料。目前國外用於規模生產生化柴油的原料主要是大豆(美國),油菜籽(歐共體國家)和棕油(東南亞國家)。有些研究機構也採用煤渣,木碎,粟米莖,食用油廢料等製造生化柴油。</P><P> 中國目前除了用大豆,油菜籽等原料外,也從國外引進了一些含油量高,低成本易種植的植物,補充現有油料作物的不足。香港目前正在研究引入B5生化柴油,利用食肆的廢油作原料進行生產,不足的原料通過進口芥花籽油解決,並把5%的生化柴油與95%的超低硫柴油混合使用,一方面為本港的廢油提供「環保出路」,一方面減少柴油車的廢氣排放。但這種努力,也遇到本港汽車商會和一些油商的反對,進展並不順利。</P><P>生化柴油商業化存四問題</P><P> 目前用植物油脂作原料生產生化柴油並將其商業化,還有許多問題需要解決。</P><P> 其一是油脂的分子較大,約為石化柴油的4倍,黏度較高,約為2號石化柴油的12倍,因此影響噴射時程,導致噴射效果不佳;</P><P> 其二是生化柴油的揮發性低,在發動機內不易霧化,與空氣的混合效果較差,造成燃燒不完全,形成燃燒積炭,以致使油脂容易黏在噴射器頭或蓄積在發動機汽缸內而影響其運轉效率,產生冷車不易起動和點火延遲問題。另外,注入生化柴油,也易使發動機的潤滑油變厚變濃,影響潤滑效果。</P><P> 其三是生化柴油價格高,目前國內100號生化柴油的稅前平均價大約為4.2元一公升,而0號石化柴油零售價約為3.2元一公升。由於價格問題,現階段生化柴油多用於城市公交運輸系統,柴油發電廠,大型柴油空調等方面,應用範圍相對較窄。</P><P> 其四是生化柴油雖然能夠大量減少懸浮粒子,二氧化碳及不含硫,但它不僅無法降低氮氧化物,反而使之上升,以致使環保效果受到局限。 <P>針對生化柴油的技術缺陷,我們的亞洲環保燃料公司與美國一家研究所合作,研製出一種特殊的添加劑,只需將5%的生化柴油與我們的添加劑混合,然後加到普通柴油中使用,便可以減少汽車尾氣排放中20%以上的氮氧化物及40%以上的懸浮粒子,效果非常理想。鑑於柴油中只含5%的生化柴油,燃料黏度不高,容易霧化,因此也不存在冷車不易起動,點火延遲等問題。而且使用這種添加劑,還可以將油耗降低7%左右。 <P>推廣生化柴油賴政府支持 <P> 總體來講,生化柴油要想在中國取得成功,還有賴於政府從多方面給予支持,例如對研究機構進行重點扶持,建立專門為生化柴油提供原料的種植基地,制定科學的生化柴油生產標準和質量標準,建立完善的銷售體系,開展國際合作,引進先進的技術和設備。 <P> 另外還有很重要的一點,就是為生產企業提供稅務優惠和原料價格補貼,以降低產品成本,使生化柴油在商業競爭中能夠佔有一定的優勢。當然長遠來看,隨石油儲量的急劇減少,直到某一天原油產量不能滿足需求時,人們只能用生化產品來代替原油,解決能源危機,那時價格便不再是一個突出的問題。 <P>燃料電池尚處試驗階段 <P> 上述談到的產品只是新型能源和替代能源領域中的冰山一角。目前熱門的新型能源涉及許多不同的科學技術範疇。人們對各種新型能源也有不同的認識和見解。比如很多人看好氫氣燃料電池,認為它是未來汽車工業發展的主流,既節省了能源,又能收到零污染的效果。 <P> 燃料電池汽車利用燃料電池儲存在燃料和氧化劑中的化學能,通過電極反應直接轉化為電能,作為汽車的動力,它沒有燃燒這一中間過程,自然也就沒有廢氣排放的問題。其原理是以氫氣和空氣中的氧為燃料,在特定溫度下進行電化學反應,將化學能轉變為電能。目前日本本田汽車公司,美國克萊斯勒汽車公司和通用汽車公司等都掌握了比較成熟的燃料電池技術,並已製作出自己的燃料電池汽車,其中本田公司的燃料電池汽車最高時速已達到130公里。 <P> 總體來講,燃料汽車目前仍處於研發階段,其技術和產品的真正成熟,還需要十至十五年的時間。且不說世界上還沒有哪個國家能完全解決氫燃料箱的密封問題,即使單是製氫也頗讓人頭疼。如果用天然氣製氫,會產生大量二氧化碳,不利環保,但如果採用電解水的方法製氫,耗電量又十分巨大。而且車載儲氫問題一直是氫燃料電池汽車發展的瓶頸,由於儲量小,已知的氫燃料電池汽車的最大續駛里程還沒超過300公里。另外,氫燃料電池的成本也十分高昂,非現階段普羅大眾所能接受。因此,從現在起的很長時間內,燃料電池還無法取代傳統的汽油和柴油發動機,況且世界各國,尤其是第三世界國家尚在行駛中的舊汽車亦不可能在短時間內淘汰。 <P>替代能源發展前途可觀 <P> 因此可以說,乙醇汽油,甲醇汽油,生化柴油等複合燃料,在克服了目前的技術缺陷後,可以為解決能源危機和日益惡化的環境污染提供一個不錯的選擇,是製作簡單,合乎經濟原則的能源代用品,並將在未來二、三十年間作為過渡性能源而被世界各國廣泛採用。尤其對於中國這樣一個消費群體龐大,經濟規模廣闊,工業增長迅猛,而石油儲量不足的經濟體系來講,這些替代能源就更加不可或缺。這也是近年來中國政府愈來愈重視和鼓勵發展包括乙醇汽油,甲醇汽油和生物柴油在內的替代能源的原因所在。同時筆者認為,這些新型能源還特別適合那些基本依賴石油進口來解決能源需求的國家,例如日本、韓國、印度、泰國、越南等亞洲國家。 <P>要從國家能源戰略大局出發 <P> 本文結束之際,筆者不由從石油聯想到其他諸多資源的短缺,例如煤炭、電力,甚至乎水源。 <P> 中國這樣一個13億人口的大國,每年人口平均增長2,000多萬,相當於整個澳洲的人口,為解決生存和發展問題,她必須保持國民經濟的適度增長,但又被水、電、煤、油各類資源短缺所困擾。想來真是為之不易。去年中國缺電達4,000萬千瓦,今年雖經宏觀調控,電耗有所下降,但缺口也不會少於3,000萬千瓦,何況又趕上罕見的酷暑。 <P> 據統計,2003年全國有20多個省級電網拉閘限電,今年預計會更多。2004年中國煤炭供應缺口會達到1.4億噸,2005年則是近3億噸,以至向日本、韓國和歐盟出口煤炭的安排都會受到影響。而中國的人均水資源僅為世界平均水平的四分之一。可以說,能源短缺已經成為一個普遍性的問題,是中國21世紀經濟發展最主要的瓶頸。解決好這一問題,關乎國家的命運和前途。 <P> 筆者僅在此呼籲傳統能源的提供者和使用者,能從國家能源安全和長期穩定的戰略大局出發,對替代能源這一新生事物給予充分的支持與合作。 </P>
提高警惕!作好各种准备!实现多元化,不在一可树上掉死![em05]
40年后,中国用什么啊