小城镇能源优化配置研究

  近年来,随着全国范围内的电力供应紧张, 国内能源供给、能源结构调整和能源优化配置等一系列能源问题成为政府、学术界、民间关注的焦点。一时间, 中国的能源问题迅速从国内空间层次跨入到国际空间层次,成为国家安全的一个日益敏感的话题[ 1] 。比较而言,覆盖9 亿农民的小城镇能源问题却没能引起国内学者的足够重视。相对应,在学术界, 小城镇能源的专题研究比较少见。本文从我国能源现状和小城镇能源保障供给问题出发, 在分析小城镇能源类型、结构特征和决定因素的基础上, 提出了我国小城镇能源优化配置战略目标和战略导向, 最后, 关于小城镇能源优化配置给予了若干政策建议。

 

  1  我国能源现状及小城镇能源保障问题

 

  1 .1  中国能源现状及未来

 

  中国是资源大国和资源小国的辩证统一,这在学术界早已形成共识。从常规能源资源禀赋总量来看, 我国是能源大国。如已探明的煤炭、石油储量分别占世界储量的11 %和2 .4 %;水能资源在世界位于前列。但人均能源资源占有量不到世界平均值的一半, 人均煤炭资源为世界平均值的42.5 %, 人均石油资源为世界平均值的17.1 %, 人均天然气资源为世界平均值的13.2 %[ 2] 。归纳起来, 我国能源产业和能源结构调整面临如下几大难题。

 

  (1)能源结构问题。我国能源结构集中体现在煤炭多、油气少。自改革开放以来, 尽管煤炭在我国能源生产和消费中所占比重不断下降, 但近10 年来, 煤炭占总能源的比重一直保持在70 %以上, 是世界上唯一以煤为主的能源消费大国[ 3] 。目前, 我国正处于重化工业的发展阶段,对油气的消费量将急剧增加, 如仅靠自身, 我国能源资源的禀赋现状无法保障我国未来的经济发展。

 

  (2)能源安全问题。根据《中国能源发展战略与政策研究报告》, 到2020 年, 中国原油和天然气的外贸依存度将分别达到54.8 %和30.0 %[ 2] 。即未来20 年内, 国内能源供给, 尤其是石油供给和需求缺口将逐渐增大, 故我国能源安全问题本质上是石油安全问题。能源是国家经济的支撑要素, 为了推动我国的经济发展, 大量进口油气是必然趋势。同时,能源属于世界范围内战略资源, 在现有的国际政治经济大背景下,能源(突出表现在油气)国际贸易不再简单地是一个经济问题, 其正日益转化为敏感的政治问题[ 1 , 4] , 即能源经济的国际政治化趋向在日益加深, 依靠能源进口存在诸多不确定、不安定、不稳定的因素。

 

  (3)能源可持续利用问题。我国能源资源的自然禀赋决定了在未来很长时期内以煤炭为主的能源消费结构不会有太大的改变[ 5] 。但在替代能源开发乏力的情况下, 我国常规化石能源资源普遍处于过度开采的状况。以煤炭的储采比为例,1998 年美国煤炭探明可采储量246 643Mt ,储采比为245 ;印度煤炭探明可采储量74 733Mt , 储采比为233 。而中国的煤炭探明可采储量为114 500Mt , 储采比仅为92[ 3] 。石油剩余可采储量为23 亿t , 仅可供开采14 年;天然气剩余可采储量为6 310 亿m3 , 可供开采不过32年[ 5] , 能源的可持续利用问题令人担忧。

 

  (4)环境约束问题。在国内, 未来20 年是我国实现全面小康、实现现代化的关键时期,是经济持续、较高速发展时期, 是人口逐渐逼近16 亿最高峰时期, 同时也是我国能源消费急剧增加的时期。在这一特殊的时间段内, 我国将进入“最窄的生态环境通道” 。换言之, 未来20 年我国不仅存在严重的能源安全问题, 更面临严峻的生态环境安全问题, 以煤炭为主的能源结构给我国实施可持续发展战略带来巨大挑战。在这段时间内, 能否实现社会经济持续发展、生态环境保护和能源供给安全之间的“多赢”将考验中国发展的未来。目前, 中国SO2 和CO2 的排放量分别居世界第一和第二位[ 5] 。中国必须履行《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》承诺的义务, 未来温室气体的排放量将面临越来越大的国际压力和越来越多的国家与非政府组织的监督。

 

  1 .2  小城镇能源保障问题

 

  在我国未来能源安全问题中, 小城镇能源保障风险无疑是最大的。其理由是:其一, 小城镇不是国家经济活动中心, 因而, 小城镇不可能成为国家能源保障重心。“ 发展”是我国改革开放以来的“第一要务” , 也是各级政府最关心的主题。一方面, 经济全球化产生一种强大的“转型力量” , 促使世界经济、政治和社会生活等产生一系列嬗变, 其重要表现之一就是城市的地位和重要性进一步提升, 城市日益成为经济全球化的中心和载体, 并主导世界和一个国家的发展, 远离中心城市的小城镇被逐渐边缘化。另一方面,我国正面临工业化和信息化的双重压力,在推动工业化和信息化的力量中, 大中城市无疑是“ 主角” ,小城镇难当重任。因而, 从维护、促进发展的角度, 在国家能源短缺或出现能源供给危机的情况下,大中城市是我国实现工业化、信息化的希望所在, 是经济全球化的主要推动力量, 无疑也是国家能源优先供应的对象。其二,小城镇高度分散, 电力供给损耗大, 电网安全隐患大、效益不高。煤炭是我国火力发电的主要原料,从我国电力产业布局上,大致存在两种基本形式:原料地布局(资源指向型布局)和市场地布局。无论采用哪种形式, 火电站布局都主要集中于大中城市。对火电站所在地城市进行供电, 距离短,损耗小,效益高,同时电网安全系数高。而我国小城镇呈高度分散型布局, 由城市向乡村长距离供电模式, 损耗大, 效益低, 电网安全系数低。其三, 小城镇交通区位差, 传统化石能源的运输、流通环节保障差。煤炭、石油是大宗商品, 适宜中长距离的铁路运输、管道运输和航运。

 

  与城市比较, 小城镇不具有交通区位优势, 大多数小城镇远离铁路、国家级干道、石油输出管道和航运中心, 化石能源供给天然地没有大中城市稳定、便捷。其四, 小城镇能源需求不断增加, 加剧国内能源供需矛盾。随着乡村社会进步,小城镇对化石能源、电力的需求量增加将成为一种必然趋势,这势必加剧我国能源供需之间的矛盾。在国家能源不断趋于短缺的情况下, 小城镇自身能源将更无保障。但小城镇能源供给关系到数亿民众的生活、生产, 由此, 小城镇能源问题不能不说是一个大问题。

 

  2  小城镇能源类型、结构特征及其决定因素

 

  2 .1  小城镇能源类型和结构特征

 

  只有与城市能源类型和结构比较,才能真正反映小城镇能源类型和结构的特征。由于分属不同的生态系统, 覆盖广大农村地区的小城镇的能源类型和结构与城市有很大差别。从生态系统的角度看, 城市是典型的、完全的人工生态系统, 能源消费量巨大。化石能源及由化石能源转换而成的电力几乎是当前城市能源的全部来源,而来自于自然生态系统和农业生态系统中的生物质能所占城市能源比重几乎为零。而小城镇覆盖广大农村地区,具有三重生态系统结构,即以小城镇镇区为中心的人工生态系统、以农村居民点为主的农业生态系统和自然生态系统。其中, 小城镇镇区为典型的人工生态系统。一般来讲, 小城镇镇区能源利用类型和结构大体与城市类似, 能源不具有自给自足性, 需要外界能源大量输入。但在小城镇镇区以外的农村,其能源具有不同程度上的自给自足性质。传统的生物质能, 如柴薪、农作物秸秆、自然生态系统中荒草和灌木等是广大农村主要能源资源。据统计, 1998 年, 我国农村生产生活中60 %以上能源靠柴草[ 6 , 7] 。以柴草为主的农村能源类型和结构既是我国几千年传统的延续, 又是小城镇能源利用的一大特点和优势所在。

 

  2 .2  小城镇能源类型和结构的决定因素

 

  2 .2 .1  能源资源自然禀赋是小城镇能源类型和结构的“本底”

 

  “靠山吃山, 靠水吃水” 。不同地区的小城镇在能源资源利用中“就地取材”特征非常明显。在农业社会中, 能源资源的自然禀赋基本决定了小城镇能源类型和结构。步入工业化后, 能源资源的自然禀赋、能源消费习惯和传统使小城镇能源结构变迁具有很强的“ 路径依附”特点。如按我国地形地貌将小城镇划分为平原型、丘陵型和山区型三大类小城镇。处于平原型地区的小城镇是我国粮食、油料等种植业发达地区。农作物秸秆成为该类小城镇的主要能源类型之一。一般而言, 经济越不发达、非农产业越不发育,农作物秸秆在小城镇总能源中所占比重越高。如安徽省宿松县华阳河农场镇, 属于典型的农业型城镇, 非农产业能源需求量低于农业生产和农村居民生活能源需求量。非农产业生产、城镇镇区居民生活、农业生产和农村居民生活能源消费占总能源中比例分别为:18 %、14 %、12 %和56 %。在总能源中约65 %～ 70 %的能源来自于农作物秸秆。江苏省常熟市海虞镇, 工业发达, 非农产业能源需求量远远高于农业生产和农村居民生活能源需求量。

 

  传统以农作物秸秆为主的农村生活燃料结构在20 世纪90年代逐渐被以煤气(或天然气)为主、燃煤为副的燃料结构所代替,农作物秸秆所占小城镇总能源比重不断趋于下降。对于地处山区的小城镇, 因交通闭塞, 大多为欠发达乡镇, 其能源利用类型和结构与平原型地区小城镇相比存在较大差异。具体表现在:①小水电在能源结构中占一定比例;②柴薪成为农村生活燃料的主要能源, 对于地处丘陵地带的小城镇, 因农业生产类型、能源资源禀赋等差异,柴草在小城镇能源中也占有不同程度的比重。

 

  2 .2 .2  社会经济发展水平、产业结构变迁主宰小城镇能源类型和结构变迁

 

  社会经济发展水平决定小城镇能源消费总量, 发展水平越高,能源消费总量越大。小城镇产业类型和结构决定了其能源消费类型和结构。一般而言, 随着社会进步、经济发展,传统生物质能(柴草)因同体积或同重量单位热质低、不便于运输、灰分大、不洁净、不能商业化等因素, 而逐渐被摈弃。在我国农村生活消费能源中,秸秆和薪柴的比重分别从1979 年的46 %、39 .8 %下降到2000 年的35.4 %和22 %, 而商品能源中, 原煤的比例增加了将近20 %, 电力和煤油分别增加6.5 %和1.6 %[ 8] 。从小城镇能源类型和结构变迁来看, 能源的高效化、便捷化、清洁化是小城镇社会进步的必然趋势[ 6] 。

 

  3  小城镇能源优化配置战略

 

  3 .1  小城镇能源优化配置战略目标

 

  (1)能       源供给有充分保障。尊重小城镇能源的地区差异性和利用多样性, 积极拓展小城镇能源新类型, 并注重节约能源, 构筑小城镇能源保障供给体系, 做到小城镇能源安全有充分保障。

 

  (2)减少生态破坏和环境污染。未来20 年, 我国的环境压力巨大,国家、区域层面上的可持续发展面临严峻的挑战。小城镇能源优化配置属于国家能源结构调整和能源战略的一个重要组成部分, 其能源优化配置应树立环境友好观和可持续发展观, 不应加重区域环境污染, 不应加剧我国环境压力。

 

  (3)体现社会进步。薪草占能源比重下降,其它能源需求上升是小城镇社会进步不可扭转的趋势。但这种趋势也相应地增加我国能源供需之间的矛盾、增加了社会发展和环境保护之间的摩擦。因而,在兼顾各种矛盾的同时,小城镇能源优化配置应适当、逐步提高小城镇能源结构的现代化要求。

 

  但小城镇和城市分属于不同的生态系统,因而,单纯模仿城市的能源结构是错误的也是极其有害的。

 

  (4)建立能源优化配置的市场化机制。长期以来, 在能源资源优化配置过程中, 政府一直发挥着主导地位, 市场化改革严重滞后。今后,按照市场经济要求和WTO 的相关规则, 应积极探讨小城镇能源投资、开发、供给、流通等各环节市场机制,逐步实现小城镇能源优化配置的市场化。

 

  3 .2  小城镇能源优化配置战略导向

 

  小城镇能源现状、特点、未来发展趋向及其优化配置目标决定了小城镇能源优化配置战略导向为:因地制宜,分区指导;立足小城镇区域能源资源, 开源节流;做好区域能源优化配置衔接和协调;积极开发可再生能源;走优质、高效、洁净、低耗、多样化的小城镇能源可持续发展之路。

 

  (1)因地制宜, 分区指导。我国幅员辽阔, 小城镇类型万千,小城镇能源资源现状、能源类型和结构也是千差万别, 决定了小城镇能源优化配置不存在统一的模式, 任何“一刀切”的做法都有害的。建议应按其所处地形、地貌进行一级分区,将其划分为平原、丘陵和山区三大类型。在一级分区的基础上, 按社会经济发展水平进行二级分区,将其划分为发达型、中等发达型和欠发达型;还应根据小城镇自身能源类型、种类、数量、质量等进行三级分区。分类指导才具有更强的实用性和操作性。

 

  (2)立足小城镇区域能源资源, 开源节流。小城镇能源优化配置应尊重小城镇能源结构的地区差异性和类型多样性。立足区域能源资源, 深入挖掘小城镇能源资源潜力, 保障小城镇能源供给, 缓解国家和城市层面上的能源安全危机。其次,小城镇单位产出能耗大, “节流” 空间相应也较大,应提高能源效率, 避免能源浪费。

 

  (3)做好区域能源优化配置衔接和协调。对我国众多小城镇而言, 仅仅依靠“立足小城镇区域能源资源, 开源节流”不能完全解决小城镇能源供给和能源需求的现代化要求, 如小城镇需要的煤炭、天然气、石油、电力等能源依赖区外供给,这要求建立良好的能源优化配置的区域协调机制, 通过区域互动、小城镇与城市间协调来共同完成小城镇能源优化配置。

 

  (4)积极开发可再生能源。按照UNDP 的分类,可再生能源包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热、海洋能等。

 

  与城市相比,这些可再生能源资源都是我国小城镇能源资源的优势所在,且这些可再生能源资源蕴藏极其丰富。

 

  (5)走优质、高效、洁净、低耗、多样化的小城镇能源可持续发展之路。中国能源发展战略有三条道路可供选择:

 

  ①模仿西方19 世纪发展煤炭能源。这条道路尽管建立在我国能源自然禀赋基础之上, 但将受到能源可持续利用、环境等刚性约束;②模仿类似于美国或德国发展以石油为主能源, 最大的障碍是贸易依存度高, 能源安全问题突出;③跨越西方而直接发展高效、洁净、低耗、多样化的21世纪的能源系统, 该道路最艰辛也可能最成功。从目前小城镇能源资源禀赋和我国能源发展来看,走第三条道路是中国小城镇能源优化配置的最优选择。

 

  4  小城镇能源优化配置的政策措施

 

  4 .1  编制小城镇能源资源利用规划

 

  (1)摸清家底, 做好小城镇能源资源(包括可再生资源)普查和评价工作。加强小城镇能源资源调查和研究,科学地确定能源资源总量、类型和结构。在此基础上, 对小城镇能源资源进行综合评价。

 

  (2)进行小城镇能源资源开发的技术可行性、社会经济可行性论证。科学界定小城镇能源和可再生能源资源技术可开发量、经济的可开发量, 为制定合理的能源资源规划作依据。

 

  (3)能源资源开发利用生态风险评价应纳入小城镇能源利用规划中。资源开发的经验教训告诉我们, 任何不合理、不科学的自然资源开发都有可能引发大区域灾难性的结果。因而,小城镇能源开发之前应做开发项目的生态风险评价。

 

  4 .2  加快小城镇可再生能源的应用技术研究长期以来, 我国可再生能源利用滞后于化石能源的利用步伐,同时也滞后于发达国家可再生能源开发利用水平, 其根源之一是我国可再生能源应用研究领域起步较晚, 发展缓慢。小城镇拥有大量的可再生能源, 但真正具有商业化运营价值的却很少, 这反映了我国在此方面的应用技术领域研究滞后。鉴于小城镇经济、技术、人才等方面实力不足,政府在再生能源应用研究中起主导作用, 应通过建立可再生能源普查专项基金和应用技术研究的专项基金,加快可再生能源应用技术研究领域步伐。如加快传统生物质能的气化、液化、干馏化等应用技术开发, 推动传统生物质能向现代生物质能转变,走优质、高效、洁净的小城镇能源可持续发展之路。

 

  4 .3  建立小城镇能源资源分配、开发、流通的市场机制建立小城镇能源资源市场机制是小城镇能源优化配置的中心环节。首先, 建立可再生能源开发的风险资金,降低、分摊可再生能源开发、商业化运行过程中的经营风险;其次,降低可再生能源开发的市场准入门槛, 本着“先易后难” 、“先增加供给后结构调整”的原则, 逐步实现小城镇能源结构优化的目标;第三, 通过税收杠杆、财政杠杆,鼓励海外资本和民间资本参与小城镇能源, 尤其是可再生能源的开发;第四,推动能源资源产权多元化改革, 打破政府行政性垄断, 引入竞争机制和市场供给机制, 实现小城镇能源的优化配置;第五, 对小城镇能源资源的开采权进行招标拍卖, 逐步建立公正、竞争的资源分配市场新机制,同时做好出让资金的分割问题, 必须预留足够的专项资金用于因开采造成的坍塌、复耕等生态恢复和经济补偿等问题;第六,本着“抓大放小”的原则,对小型国有能源企业进行市场化改革,改变国有企业依靠性强、竞争力弱等弊病;第七,形成小城镇能源批发、零售等流通环节上的多渠道化、多元化, 加快能源流通领域内不同所有制竞争, 逐步实现能源生产和流通相分离;第八, 逐步放松能源价格的政府管制, 让价格杠杆在小城镇能源优化配置中起基础作用;第九,转变政府职能, 减少行政干预, 削弱并逐步消除能源流通中的行政区经济壁垒。

 

  4 .4  切实保护小城镇能源资源

 

  林木资源既是一种可再生资源, 又是一种多功能的、多用途的资源。对于用柴薪为主要能源的山区小城镇, 应杜绝林木的乱砍乱伐。对于生态环境优越的山区小城镇,其柴薪砍伐量应不大于其更新量(自然更新和人工种植)。

 

  对于位于水土流失严重、自然保护区、森林覆盖率偏低等特殊山区的小城镇, 尽可能或禁止林木的乱砍乱伐, 应积极改变地方能源消费习惯,寻找其它替代能源。以煤炭为主要能源的小城镇, 应树立能源可持续利用观, 杜绝浪费和乱挖乱采。①根据国家煤炭企业管理办法, 防止煤炭资源的无限度的随意取用;②采取提高征收资源税,环保税,依法压缩小煤炭企业, 由粗放经营向集约经营转变;③逐步禁止“采厚弃薄” 、“吃肥丢瘦”的做法, 提高资源回收率;④建议煤炭资源开采权适当上收, 禁止非法占有和开采;⑤对开采的或废弃矿井实施复耕等补救措施, 将因开采造成的生态环境破坏降到最低程度。

 

  4 .5  优化小城镇的产业结构,大力推动循环经济淘汰小城镇污染大、效率低、能耗大的工艺、技术和设备, 推广环境友好、效率高的适用技术和装备。对于冶金、建材、化工、机械等行业, 广泛采用较为先进的燃煤技术和煤转化技术。运用循环经济、清洁生产等理念, 组织小城镇生产和生活、企业生产间互动, 提高能源的综合利用率,降低能源浪费, 保障小城镇能源安全供应, 使经济和环境得到良性发展。

 

  4 .6  推广分布式能源供给模式,保障小城镇能源安全在国际上, 第二代能源供给模式———分布式能源供给模式被多数国家倡导。分布式能源供给模式主张能源产业小规模(数千瓦至50MW小型模块式)、采用分散方式布局于用户终端, 进行供电、供热, 实现能源的优化配置和综合利用。由于接近用户终端, 不仅降低了能耗, 而且保证了能源供应安全。从环境保护的角度看,分布式能源供给体系将部分污染物分散化、资源化, 实现适度排放的目标。

 

  尽管以煤炭、石油等化石能源为主的电厂采取分散方式在国内尚存在较大争议, 但针对我国小城镇能源资源禀赋现状, 国家可率先在小城镇推行分布式能源供给模式。对广大乡村而言, 太阳能、风能、水能、现代生物质能等可再生能源是其能源的优势所在。与化石能源相比,多数可再生能源接近遍在资源, 在市场经济条件下, 遍在资源的产业布局属于用户终端布局模式。小城镇农村居民点高度分散, 可再生能源采用分布式能源供给模式符合产业布局基本原理,运用可再生能源, 推广分布式能源供给模式, 将大大提高小城镇能源供给安全。