关于2008年·北京·绿色奥运的建议

国家计委基础产业司

今年8月中旬,北京市召开了申办2008年奥运会工作会议,全面部署申奥工作。市委书记贾庆林要求全市各部门充分认识申办奥运会对北京开放和现代化建议的重要意义,通过申办把首都各方面的工作大步推向前进。市长刘琪重点部署了:以治理大气污染为中心,推进生态环境建设;加快奥运场馆和重点工程建设,确保形象进度;加大环境治理力度,努力改善城市面貌;努力提高服务质量,树立窗口行业文明形象。

从申办2008奥运的角度,改善北京市的环境状况至关重要,而能源结构的调整对于环境状况的改善影响最大。能源结构直接关系着北京市的环境污染,特别是大气污染的问题;关系着北京市的可持续发展和北京市的国际形象。

一、北京的能源结构现状和发展预测

北京市1999年能耗总量为3985.6万吨标煤,比1998年增长了1.85%。能源的品种和消费量见下表:

表1 北京市1999年能耗表

能源品种

单位

数量

1998年增加的百分比

煤炭

万吨

2650.7

-1%

焦碳

万吨

441.3

-8.5%

焦炉煤气

亿立方米

14.6

-12.2%

其它煤气

亿立方米

2.5

-15.8%

原油

万吨

719.8

11.9%

汽油

万吨

92.3

12.2%

煤油

万吨

110.4

20.9%

柴油

万吨

70.0

8.5%

燃料油

万吨

113.7

-26.5%

液化石油气

万吨

30.2

16.5%

煤厂干气

万吨

18.1

43.9%

天然气

亿立方米

6.5

3.1%

其它石油制品

万吨

190.3

2.4%

其它焦化产品

万吨

20.1

-1.9%

热力

万百万千焦

7670.6

-1.5%

电力

亿千瓦时

314.7

8%

在上述商品化能耗中仅有9.4亿千瓦时的电力来源于可再生清洁能源的水力发电,其它则均为产生排放的不可再生的化石能源。

随着经济的高速发展和生活水平的提高,加上人口增长的因素,北京市的能耗在下一个十年仍将持续增长,必然进一步给环境保护和排放控制带来巨大的压力。要想彻底解决环境和排放的问题,根本的出路是因地制宜地大力开发利用零排放的可再生能源,使无污染的新能源和可再生能源的供能量至少达到目前年总耗能量的8%以上(假设下一个十年年平均能耗量增长1%,维持目前的排放水平),即320万吨/年的水平。

 

二、世界新能源和可再生能源利用技术的发展情况

根据国际上通行的能源预测,石油将在40年左右步入枯竭,天然气将在60年左右被用光,煤炭也只能用220年左右。人口众多的我国传统常规能源资源将枯竭得更快,形势不容乐观:

2 我国常规能源剩余资源探明储量和可开采年限

资源种类

煤炭

(亿吨)

石油

(亿吨)

天然气

(亿立方米)

水力

(千兆瓦装机)

探明可开采储量

1145

32.736

11704

353

可开采年限

51-81

15-20

28-58

38-104

可开采到

2050-2077

2011-2016

2024-2054

2034-2100

在人类利用能源历史的长河中,石油、天然气、煤炭等燃料毕竟是短暂的;只有太阳能、风能、水能、生物质能、地热等可生能源才取之不竭、用之不尽。世界银行的一份研究报告指出到下一世纪中期可再生能源将为人类提供50%的商品化能源。从七十年代石油危机开始,美、日、德、丹麦、荷兰等一些工业化国家斥巨资研究开发新能源和可再生能源技术,抢占能源技术的新制高点。风力发电、太阳能光伏发电、垃圾发电、太阳能热利用、地热利用、沼气发电、秸杆气化等很多新技术现在已经逐步进入商品化推广应用阶段。特别是以“零排放”城市构想为出发点的示范性“零能耗”住房,“零能耗”小区的出现更市让人耳目一新,为之振奋。

 

三、北京市新能源和可再生能源资源和技术应用前景

北京市有丰富的新能源和可再生能源资源:

  1. 地热:北京市有较丰富的中低温地热资源。到1999年共有不同深度的工作地热井150口,每年可提供880万立方米热水;其中用于采暖的面积超过40万平方米。目前成本为2-2.5/立方米。如果将地热井数量翻一翻,按照平均日出水量1250立方米估算,供热面积可达1350万平方米。在用于采暖之后可以综合分级洗浴、水产养殖和农业栽培。按此规模开发利用可以为北京市提供折合130万吨标煤的能量,无污染,无排放。可以大大缓解三环以内拆除锅炉后供暖出现的压力。
  2. 太阳能:北京市全年平均气温13.1℃,年日照时数为2594小时,太阳能资源比较丰富,适合于太阳能热水、太阳房、光伏发电等技术的应用。
  1. 我国太阳能热水器已经进入商品化生产,有500多个生产厂,年销售400万平方米,总安装量1400万平方米,居世界第一位。假如北京市能达到日本的平均水平,即20%的家庭使用安装使用屋顶太阳能热水,平均每户安装1.5平方米,每年就可以节约15万吨标煤。
  2. 太阳房是综合应用现代材料、建筑设计、智能化技术、最大可能地吸收太阳能。一般被动式太阳房每平方米可节约20-40公斤标准煤;新型综合太阳房可节能75-90%,甚至可以做到“零能耗”。目前北京市年施工建筑面积为6500万平方米,假如30%的建筑能源采用太阳房新技术,使节能达到80公斤标煤/平方米的水平,则每年可以实现节能156万吨标煤的目的。
  3. 太阳光伏发电技术正在高速发展,效率不断提高、新材料、新工艺的采用使大规模连续化生产成为可能,成本明显下降。美国、欧洲在1997年都启动了“百万光伏屋顶计划”;日本在1997年计划了安装9400套4千瓦屋顶光伏系统的行动,总装机达37兆瓦。光伏组件作为建筑外装饰不仅美观、可以提供洁净电能,而且将现代科技和“绿色环保”理念融入传统产业,同高档装饰外墙材料相比价格并不高。2000年悉尼奥运会的赛场安装了大量太阳能光伏组件,深受各界好评。假如北京安装20万套1千瓦屋顶光伏系统,年发电量可达3亿千瓦时电能,可节能约12万吨标煤
  1. 生物质能
  1. 北京市粮食作物年产量为200万吨左右,农业秸杆总产量520万吨左右,可用于能源使用的约417万吨,折合标煤179万吨。目前实际利用156万吨,折合标煤67万吨,利用率仅为30%左右,而且主要是直接燃烧,效率低下,没有商品化。
  2. 北京市畜牧业主要牲畜、家禽存栏和粪便产量如下:
  3. 3 北京畜牧业粪便年产量

    大牲畜                       禽       兔

    数量(万)       38.9     400    103      3170

    年粪便量(万吨)   283.97   240    20.6     63.4

    折合标煤(万吨)   24.14    18.48  1.648    4.63

    合折合标煤(万吨) 48.89

    利用畜牧业粪便制沼气不仅消除了其对环境的污染,沼液、沼渣还可为绿色农业、林果业提供优质有机肥料,沼气可用于发电、照明、直接燃烧,转换为高级能量。

  4. 北京市年产生活垃圾470万吨(该数据仅为垃圾清运量,不包括建筑垃圾和回收废旧物资),其有机物约占30%,无机物约占67%,含水率在15%左右,热值平均可达1000千卡/公斤。科学合理地采用垃圾焚烧――热电联产,有机垃圾制沼气――热电联产的现代技术可变废为宝。假如利用回收率达到50%,即可每年节标煤约34万吨。

4.北京市的西北部延庆等地有教好的风能资源可以利用,假如装机10万千瓦,年发电量可达1.75亿,可替代6.95万吨标煤。

尽管近年来北京市在新能源和可再生能源的利用方面也作了一些工作,但仅限于少量的科研、 示范和小规模推广;没有从可持续发展,着眼未来的战略高度制定发展规划,就投资的力度和建设的规模而言,不仅无法同国外先进的首都相比,在很多方面同国内其它省、市相比也落在了后面。

如果能源按上述规模制定计划,加大投入,上述新能源和可再生能源可以为北京市提供约582万吨标煤的“绿色”能量,占1999年北京市总能耗的14.6%。因此确定新能源和可再生能源利用达到8%320万吨标煤的目标是有充分的余地的。达到这个目标就可以每年减少有害排放32.69万吨,减少煤灰渣53万吨,对控制环境污染,改善北京大气质量产生明显的效益,重现空气清新,蓝天绿地的北京。北京申奥的一个最大障碍即可得到解决,同时也为北京市能源建设可持续发展奠定了坚实的基础。

清洁能源品种

年开发利用数量

(折合标煤 万吨)

地热

130

太阳热水器

15

综合太阳房

156

太阳光伏发电

12

农业秸杆

179

畜牧业粪便

49

城市垃圾

34

风力发电

7

合计 582

四、建议

北京市有较丰富的地热、太阳能、生物质能和风能资源,只要上规模,保证必要的投入,从技术、经济的角度都是切实可行的。开展地热、太阳能、生物质能和风能等新能源和可再生能源的建设项目,只要积极开展对外合作,容易引进资金、引进技术,获得国际援助。这样必然生长出一大批新兴的高新技术产业,有助于北京市的产业结构调整,扩大就业机会。

显而易见,大力发展新能源与可再生能源将有力地推动北京市的2008年申奥工作。我们建议:

  1. 北京市应把地热、太阳能、生物质能和风能开发利用的建设项目列入“十五”计划和中长期发展建设规划。确定新能源和可再生能源利用达到总耗能8%的目标是可行的。这是北京市可持续发展的需要,也是从根本上解决北京市环境问题的必由之路。
  2. 当前应把大力开发利用洁净的新能源和可再生能源与申办2008年奥运会密切结合起来,树立北京的新形象。以大力开发利用新能源和可再生能源作为宣传点将为北京添光增彩。
  3. 北京市的这一举措必然深刻地影响我国城市建设的发展方向,为全国带个好头。
  4. 粗略估算北京市需要投入8亿元建设资金。建议国家和北京市各出一部分,通过国际合作和援助争取一部分资金。

 

(供稿: 周篁)