北京市能源结构的主要问题和调整目标

能源结构所面临的问题 改善北京市大气质量市是实现“绿色奥运”的重要内容，也是北京人民的迫切愿望。2002年北京市终于实现了二级和二级以上空气质量天数高于55％，这是今年来在能源结构改造和环境治理方面各项重大措施的成果。然而对北京市大气环境我们仍面临着严重的形势。北京市大气环境的主要污染物为可吸入颗粒物、硫化物和氮氧化物。燃煤是产生可吸入颗粒物的主要来源之一，也是硫化物的只要来源。汽车尾气，包括天然气在内的各种燃料的燃烧则是氮氧化合物（NOX）的主要来源。通过各种消减燃煤用量的措施和对大型锅炉的脱硫改造与加装布袋除尘器等措施，已有可能控制可吸入颗粒物和硫化物，而NOX可能逐渐成为北京的主要污染物。控制NOX的排放总量，应成为北京市能源规划的重要目标之一。 调整能源结构以改善大气环境，最根本的措施是节约能源，降低能源使用总量。随着北京市工业结构的进一步调整和新建建筑的不断增加，建筑能耗所占比例将逐渐加大，很快会占到总能源消耗量的40％以上。而北京市目前建筑能耗利用效率普遍偏低：商业建筑日间照明耗电巨大；冬季采暖能耗是同气候条件下发达国家的2-3倍；商业建筑空调也有节能20-40％的潜力。到2008年，北京市建筑面积会从目前的3.5亿平方米增加到5亿平方米以上。注意建筑节能，尤其是实施有效措施严格控制新建建筑能耗，应是北京市能源和环境管理的重要组成部分。如果2008年北京市5亿平方米建筑的总能耗能维持在目前水平甚至有所降低，将对北京市能源和环境产生巨大影响。 北京市末端能源方式将主要为电和天然气。北京市天然气和电力消耗随时间变化都很不均衡。天然气冬季消耗量是夏季的7倍，冬季峰值负荷是夏季峰值负荷的10倍以上，这种差别完全是由于建筑采暖造成的。随着采暖锅炉“煤改气”的进一步深入，燃气负荷的冬夏差将会进一步拉大。这将使燃气长途输送管道和室内输配管网的有效利用率变小。由于这两部分的初投资是末端天然气成本中的最主要部分，它们的有效利用率低是造成目前天然气售价偏高的重要原因。冬夏负荷进一步拉大使得为了满足冬季尖峰负荷的需求而扩大长途输运和室内输配设备，而这些增加的设备年有效使用率却很低，这将导致单位用气量成本增加，从而成为“煤改气”的障碍。建各种大型储气设备，可以缓解输送设备利用率的矛盾，但又增加了储气设备的投资和储气耗气成本，也不能根本解决问题。因此怎样均匀燃气的冬夏耗量，从而降低输配成本，也是能源规划面临的重要问题。与天然气相仿，电力负荷除了一天内的峰谷差外，冬夏负荷之差也开始加大。北京1999年以前冬季用电峰值负荷高于夏季，2000年冬夏相当。而2002年夏季峰值用电量达到824万千瓦，而冬季峰值不足580万千瓦。之一差值只要是空调用电造成的。看来这一冬夏电负荷之差还将不断加大，这又导致发电和电网的有效利用率不断下降。2002年我国电厂年平均运行小时数已跌倒5000小时以下。这使得尽管不断增建发电厂和使电网增容，但总用电量却增加缓慢，电力系统经济性不断下降。燃气得季节差和电力的季节差都是由建筑采暖空调造成。怎样在夏季减少用电量而增加燃气用量，在冬季减少燃气用量适当增加用电量，也应是北京市能源规划面临的一个重要问题。 能源结构调整的基本思路 专项规划中给出的能源结构调整的部分方案为：天然气替代煤；发展部分天然气发电（21亿方/年，生产115亿千瓦时电）；部分电力用来采暖（27亿千瓦时/年，2000万平方米建筑）。天然气发电主要是针对一天之内电力负荷的峰谷差提供尖峰用电，同时加大电力的自给量，还可提高城市供电系统的安全性。电力采暖主要解决二环路内无燃气管道、无电力网的平房的采暖，主要采用直接电热方式。同时，天然气发电增加了夏季天然气用量，缩小了冬夏季天然气需求量的相对差；电力采暖又增加了冬季用电量，缩小了冬夏季用电量的相对差。然而北京天然气总需求量达到50亿方/年，由于现在的陕京管线只能向北京供应24亿方/年；因此还要在2008年前建成第二条陕京天然气管线，才能满足北京2008年天然气的需求。这一方案是通过冬季的电力消费和夏季的天然气消费（发电）来减少前述气、电负荷的季节差，尽管是气、电负荷有所缓解，但大大增加了北京市能耗费用，同时多燃烧天然气也就增加了排放NOX的总量，增加了环境保护的压力。其中用于2000万平方米建筑的27亿千瓦时电是用4.93亿方天然气发出，而直接燃烧天然气采暖，2000万平方米仅耗气2.5亿方即可，此处增加了一倍的燃气量。 根据前述北京能源与环境面临的主要问题，是否可换个思路来解决能源需求、环境保护、负荷平衡这些矛盾：不是到处“填谷”，而应设法“削峰”，充分挖掘末端能源设备的节能潜力和各种能源转换方式的潜力，在满足各种末端能源需求的前提下，减少总的燃料量。从这一思路出发，解决上述问题可以采用的思路是：用热电联产系统作日内电力调峰，发展热和燃气为动力的空调，多种方式采暖减少燃气耗量。 -中国空调制冷网 小新 摘自中国制冷空调