国家能源安全与生物质能资源利用研究

**章 绪论 **节 研究背景与意义 一、研究背景 习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上强调：“面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势，保障国家能源安全，必须推动能源生产和消费革命。推动能源生产和消费革命是长期战略，必须从当前做起，加快实施重点任务和重大举措。”（习近平，2014）实践证明，习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略①，从全局和战略的高度指明了保障我国能源安全、推动我国能源事业高质量发展的方向和路径。“十三五”期间，我国大力推动能源消费改革、能源供给改革、能源技术改革、能源体制改革，全方位加强国际合作，不断完善清洁低碳、安全高效的能源体系。 当今世界正经历百年未有之大变局，一些国家的逆全球化思潮兴起，保护主义、单边主义抬头，霸权主义依然存在，局部战争和争端冲突时有发生，地缘政治风险不断加剧，国际能源市场充满变数且频繁而剧烈波动。我们在实现“两个一百年”奋斗目标、全面建成社会主义现代化强国的伟大征程中，必须要贯彻落实好习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略，继续加强国内油气干线管网建设，务实推进“一带一路”国际能源合作，建立多元化的能源供应体系，倡导并推动建设全球能源互联网；构建起清洁低碳的能源生产新体系，大力推动能源科技和装备的创新发展，积极带动能源产业的优化升级；坚持“节能优先”的发展方针，把节能贯穿于经济社会发展的全过程和各领域，积极抑制不合理的能源消费，努力开创现代、绿色、低碳、高效的能源消费新局面；还原能源的商品属性，形成并完善主要由市场决定的能源价格机制，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好地发挥政府作用，激活各类能源市场主体，不断推进能源产业供给侧结构性改革；充分发挥我国在能源技术、资金、装备、市场、人才等方面的优势，积极参与国际能源治理及能源生产和消费等相关规则的制定，推动国际能源组织改革，构建公正、合理的全球能源治理机制；深化国际能源双边、多边合作，提升中国在国际能源领域的话语权和影响力，不断巩固全球能源共同安全观，实现开放条件下的国际能源安全，构建能源合作命运共同体。 在当今世界能源供应日益紧缺、能源安全问题日趋凸显、环境污染日趋严重的背景下，开发利用清洁可再生能源逐渐成为能源建设和发展的方向，成为践行能源安全新战略的重要途径，也成为建立清洁、经济、安全可靠的世界能源供应体系的重要方式。目前国际国内对生物质能资源的开发利用越来越重视，生物质能作为可再生清洁能源，备受各方的广泛关注。我国是农业大国，党的十九大报告提出了“乡村振兴”“大力保障和改善生态环境”等发展战略，这对发展生物质能产业尤其是农村生物质能产业具有重要的指导意义。 生物质能是一种清洁的可再生能源，开发利用生物质能对缓解石油资源紧缺、调整我国能源结构、减少大气污染物排放、改善城乡环境质量，以及促进农村经济社会可持续发展等具有重要意义，是解决人类面临的能源、资源、环境和经济等问题的重要手段之一。充分发展和利用好生物质能，将会在保障我国能源安全、调整能源消费结构、优化能源消费模式等方面发挥积极作用，同时将能够为我国开展能源领域的国际合作、实现全球能源供需优化和共赢创造有利条件。 作为生物质能载体的生物质能资源，其主要来源于农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪污、城市生活垃圾及工业废水、加工企业的副产品等。全球的生物质能资源呈现分布广阔、地域性强等特点，与环境、气候、土壤、土地利用等关系密切。生物质能资源的开发与利用研究，需要获取各地区生物质能资源的理论储量、可利用量及其空间分布、地区经济发展状况及发展水平、能源消费结构及需求量等信息，且生物质能的研究还涉及环境、气候、土地利用等方面的空间数据，使其在生物质能资源研究和开发利用过程中具有显著优势，并对CDM项目开发产生积极影响。 二、研究意义 （一）理论意义 目前，国内对生物质能方面的研究主要集中在开发预测等方面，如生物质能资源开发的可行性、现状、前景研究等，以及生物质能资源加工转化技术等的研发和运用层面，而对全国生物质能资源量及其分布评估、各企业具体加工利用方案、各区域产业布局优化等方面的研究相对较少，很多企业由于往往不熟悉《联合国气候变化框架公约》的相关规定，以及在发达国家、发展中国家以及不发达国家推行的CDM项目的申报和运行规则等，不能很好地运用从规则中温室气体的排放权交易得来的“资金+技术”，从而不能更进一步地促进本国或者本地区产业的升级和经济的可持续发展。 此外，本书还将深入开展生物质能资源量预测、分布评估等方面的应用研究，同时利用CDM的应用模式，引导企业参与CDM项目，通过国际碳汇市场中利用“资金+技术”换取温室气体的排放权的方式，不仅能够实现全球碳排放的降低，而且可以增加生物质能企业的经济收益和技术提升，从而进一步促进清洁发展机制在社会经济发展中作用的发挥，促进社会经济发展和环境改善的和谐统一。 （二）实践意义 发展生物质能是克霾减排、保护生态环境的有效手段之一。煤炭在我国能源消费结构中一直占据主导地位，以煤炭为主的能源结构和粗放式的增长方式是造成我国环境污染的重要因素。此外，大量水资源被消耗或污染，煤矸石堆积占用大量土地并造成严重的土壤污染，酸雨影响面积达1.2×106千米2，主要污染物排放总量居世界前列，二氧化碳（CO2）排放量位居世界**。近年来，区域性的雾霾天气仍然较为严重。《2017年中国气候公报》显示，2016年，中国雾天和霾天呈现“此消彼长”的格局，尤其是年初霾天持续时间长，对空气质量和人体健康产生较大影响。总体来看，我国生态环境日益退化，难以继续承载粗放式的经济发展模式和化石能源消耗排放的大量污染物。同时，在国际环境中，我国应对气候变化和环境质量下降的压力也日益增大。生物质能原料可通过光合作用吸收大气中的CO2，其能源化利用对全球碳减排具有重要意义；生物质能与煤炭相比，氮（N）、硫（S）等物质含量低、灰分小，其能源化利用可有效减少硫氧化物、氮氧化物等污染物以及烟尘的排放，对缓解酸雨、灰霾等大气污染，改善大气环境质量具有较大贡献。同时，发展生物质能还可以减少农村面源污染，改善农村环境，促进我国农村地区的生态文明建设。 发展生物质能是缓解化石能源短缺、维护国家能源和化工原料安全的重要途径。我国能源消费仍以化石能源为主。根据《中国统计年鉴2019》数据，2018年全国能源消费总量约为4.64×109吨标准煤②，其中煤炭消费量占59.0%，比上年下降1.4个百分点；石油消费量占18.9%，比上年增长0.1个百分点；天然气消费量占7.8%，比上年增长0.8个百分点；一次电力及其他能源占能源消费总量的14.3%，比上年增长0.5个百分点，并呈逐年增长的趋势。在能源供应体系中，油气资源供需紧张。2017年，我国石油净进口量达4.91×108吨，石油对外依存度上升至65.9%，且油气进口来源相对集中，进口通道受制于人，能源储备应急体系不健全，能源安全压力大。同时，随着我国汽车保有量的逐年增加，车用燃料占石油消耗的比例也在逐年增高。在可再生能源中，生物质能是唯一可转化为液体燃料的。利用生物质能资源生产生物液体燃料替代石油资源，这对石油资源异常紧缺的我国来说至关重要。我国是农业大国，有着丰富的生物质能资源，且开发利用条件较好，充分利用资源优势，科学发展生物质能产业，部分替代化石能源消费，对优化我国能源利用结构、增强能源安全保障等具有重要意义。 第二节 相关概念的界定 能源短缺问题已经成为世界各国普遍关注的问题。中国人均石油资源匮乏，能源安全问题日益凸显，生态环境压力逐渐显现，大气污染等形势严峻，酸雨、温室效应等与使用化石原料有紧密关联的环境问题日益突出，必须找到一条能够保障国家能源安全的解决路径以及一种能够替代化石能源的新能源。中国拥有较为丰富的生物质能资源，大量的农林畜产品废弃物、食品加工产业废弃物、餐饮废弃物、城市生活垃圾、草本植物等生物资源都可以利用。就目前人类社会科学技术的发展水平来看，大力推进工业生物技术，并以此取代传统的石化工业，才是改善环境、从源头治污的根本出路。 一、能源及能源安全概述 中国是目前世界上*大的一次能源消费国。根据《中国统计年鉴2019》数据，2018年一次能源消费总量为3.27×109吨油当量③（其中石油占19.6%，天然气占7.4%，煤炭占58.3%，核能占2.0%，水电占8.3%，可再生能源占4.4%）。能源安全问题已经成为影响我国经济社会发展的战略性问题。 （一）能源的基本概念及分类 能源是人类活动的重要物质基础，也是国民经济和社会发展、居民生活水平提升的重要保障，在经济社会体系中占据极其重要且不可或缺的地位。针对能源这一问题，历史上人类对其相关探讨不多，直至进入工业化时代之后尤其是两次“石油危机”后，能源才逐渐成为人类探讨的热点。目前，我们能找到的对能源的定义有多种，其中具有代表性的有：拉佩兹（1990）认为，能源是可从中获得热、光和动力之类能量的资源；《能源百科全书》编辑委员会（1997）指出，能源是可以直接或经转化后提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。能源虽然可以像其他货物一样买卖，但并不只是一种货物而已，而是一切货物的先决条件，是与空气、水和土地等同的要素。根据以上具有代表性的定义以及结合日常知识，我们可以认为，能源是一种可以以多种形式存在的，并且相互之间能够发生转化的能量源泉。简而言之，能源即人类能够直接利用或者经加工和转化后利用等方式获得的有用能，其中包括一次能源（煤炭、原油等）、二次能源（热力、电力等）以及其他新的和可再生能源等。综合能源的特征，能源是可以进行交易的，它对人类经济社会发展以及人们的生产生活具有重要的保障作用。 然而，人类对能源的不断开发与使用，使得能源在来源方式、状态方式、使用方式、影响方式等方面呈现出不同特征，因此按照不同的特点，能源可分为以下几种主要类型。 一是按照能源的来源不同，可将其分为以下三种类型：**类是直接或间接来源于地球以外天体的能源，如直接可获取的太阳能等，由埋在地下的古生物将太阳能转化而成的煤炭、石油、天然气等，以及由地球以外天体转化而来的水能、风能等；第二类是蕴藏于地球内部的能源，如地热能等；第三类是地