蒋德斌：保障我国能源安全的关键是保障能源资源安全

保障我国能源安全的关键是

保障能源资源安全

（来源：中能传媒研究院 作者：蒋德斌  中国电力企业联合会统计与数据中心）

能源是工业的粮食，是国家运转与发展最重要的物质基础，能源安全是国家安全的重要组成部分，而确保能源资源安全是确保能源安全的关键。

一、我国能源安全受制于能源资源安全

和美国、俄罗斯这些能源资源富集国家不同，我国能源供应一直受制于能源资源短缺。在过去经济快速发展、能源消费快速增长的绝大多数时间里，我国能源供应处于紧平衡或者严重紧缺状态，在一定程度上制约我国经济社会的发展，根源就在于资源短缺。随着经济的高速发展，以及气候变化因素制约、环境因素制约，在实现“双碳”目标的能源转型过程中，能源资源制约的影响将更加突出。

（一）传统能源资源禀赋制约我国能源安全第一，我国化石能源资源总储量不高，人均更少。

我们常说我国化石能源资源禀赋的特点是“富煤、贫油、少气”，实际上，我国煤炭总储量在全球仅排名第四，占比只有美国的一半多一点。我国人口基数大，占全球人口接近两成，但是已知化石能源资源储量只有不到全球已知量的一成，人均拥有化石能源资源储量只有全球平均水平的约45%，而美国人均拥有量是全球平均水平的3.6倍，英国是全球平均水平的2.2倍，俄罗斯为全球平均水平的7.2倍。

第二，我国能源资源结构不佳。

按照统一标准计算，我国三种化石能源资源储量，煤炭占比超过九成，石油和天然气明显不足。能源资源的空间分布结构也不合理，化石能源资源主要集中在内蒙古、新疆、山西和陕西等西部、北部地区，四省化石能源资源储量占全国近八成。水电资源主要集中在西部的川、滇、藏等省份。我国能源需求主要集中在东部南部地区，资源和消费在空间错配，需要能源大规模远距离输送，为能源可靠安全稳定供应带来潜在的风险。

第三，我国能源资源消耗速度快，开发新型能源资源及进行能源转型的需求急迫。

第三，我国能源资源消耗速度快，开发新型能源资源及进行能源转型的需求急迫。我国煤炭和天然气资源的储采比都在四十年左右，石油的储采比不足二十年。这就意味着，目前占我国能源消费超过50%（2022年为56%）的煤炭将在2060年左右耗尽，在此之前必须不断获得新的能源资源填补这部分空间，否则没有足够的能源资源支撑能源消费需求，经济和社会发展将面临严峻的挑战。

（二）新型能源资源依旧制约我国能源安全一是风电能和太阳能资源储量有限，并不能满足未来能源需求。

近年来我国风电能、太阳能资源发展迅速，截至今年4月底，两者合计并网装机容量已经达到8.2亿千瓦，其比重已经超过总装机容量的30%。但是从全球角度看，我国风电能资源和太阳能资源并不算得上丰富，其中，陆上风电资源70米高度可开发的装机容量大概在26亿千瓦左右，太阳能可开发装机容量22亿千瓦左右。我国近海风电资源不丰富。即使将这些可开发装机容量完全利用，加上水电能开发程度达到80%，亦不能满足四十年后的能源需求，需要比较多的核电装机承载基本负荷，以及必要的（天然或人工）化石能源作为能源供应的补充。

从空间分布看，陆上风电资源主要集中区域包括河北张家口、内蒙古东部和西部、吉林中西部、甘肃河西走廊的瓜州、玉门等地区、新疆哈密以及江苏、山东沿海地区等。太阳能资源丰富的一类区域、二类区域也都集中在西部和北部，如宁夏、甘肃、新疆、西藏、河北北部、山西北部、内蒙古南部等地区。风电能和太阳能也存在能源分布集中并和需求错配的问题，需要建设大型能源基地集约开发，并远距离大容量输送到需求中心。

二是在风电能和太阳能开发过程中，还存在一些重要问题需要在发展过程中逐步解决。

风电能资源开发，第一，风力的能源密度低，要建设大功率的风力发电机，需要建设大直径的风轮以增大风轮机的扫风面积。单机容量超过3000千瓦的风力发电机组，其风轮直径需要达到100多米。建设风力发电系统，也需要占有大量土地空间，消耗大量资源。第二，并网型的风力发电与电网相互作用，其间歇性、波动性和随机性以及大量电力电子元件接入等，也会给电力系统安全稳定运行带来一系列问题。

太阳能资源开发，从节能环保看，虽然太阳能本身是洁净、零排放的能源，但是在生产太阳能电池板过程中，要消耗大量的能源，同时给环境带来污染，排放二氧化碳。而一些新型太阳能电池生产会使用到有毒元素和稀有元素，需要做好有毒物质的回收和再利用，研究寻找稀有元素的替代者等等。从整体经济性看，由于其能量密度低，建筑光伏利用虽可以节省大量空间，但所得能量不足以满足较大的用能需求。利用沙漠、戈壁等无价值空间建设太阳能发电基地，可以生产较大规模的电能，但是离负荷中心远，高压输电线路输送，需巨大投资并占用大量土地作为线路走廊。从性能特点看，太阳能发电系统利用小时数低，受天气因素影响大。大型太阳能发电基地作为发电厂接入电力系统，将对电力系统安全稳定运行带来不利影响。微型太阳能系统需要与其他能源及电力的主系统配合，才能确保满足用户所有用能需求。这些都是阻碍太阳能发电成为重要替代能源的问题，需要在将来逐步解决。

三是氢能不是一次能源资源，相关技术发展还存在很大的不确定性。

最近一段时期，各方面对氢能的讨论比较多，不少专家看好氢能的发展，国家也出台了相应的规划。在此强调几点：首先，氢能不是一次能源资源，当其作为终端能源消费的时候，是二次能源；当其再转换为其他能源形式消费的时候，是储能载体。绿氢作为储能可以提高风光等新能源的利用率，但并不增加能源资源。其次，绿氢就技术本身而言距大规模使用还有相当的距离。目前全球绿氢比例不足1%，且绿氢连续生产过程还存在很多需要解决的实际问题。第三，氢能终端消费市场的发展如燃料电池、氢能汽车等技术发展还存在很多不确定性。最后，绿氢生产还面临水资源问题。从目前看，绿氢生产最可能通过电解水技术生产，大规模生产氢，需要足够的水资源支撑。一套1吉瓦的大型电解装置以75%的效率每年运行8000小时（约11个月），每年生产15吨氢，将消耗300万吨水，这相当于一座7万人口小城的用水量。中国淡水资源稀缺，总量只占全球水资源的6%，人均只有2200吨，是世界平均水平的四分之一、美国的五分之一，属于缺水严重的国家。我国淡水资源的地区分布极不均匀，大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方淡水资源的四分之一，与风光等新能源资源分布形成错配。而我国能源消费的重心在较长时期内依旧在中部和东部地区，利用处于西部的新能源电解水制氢，将氢输送到中部和东部消费，从水足迹看，是将水资源从缺水区域输送到富水区域，将加剧水资源分布的区域不平衡。

（三）巨大的能源需求需要充足可靠的能源资源支撑党的二十大报告提出，要在本世纪中叶全面建成社会主义现代化强国。从强国经济指标看，也就是在2050年代，我国的经济总量指标、人均指标都要进入世界发达国家行列。以我国的人口基数，按照发达国家人均水平估算总量指标，将是一个巨大的规模。经济的持续发展需要持续有力的能源支撑，巨大的经济规模需要巨大的能源消费总量支撑。以十四亿规模人口、以人均GDP大约4万美元、以欧盟国家当前人均能耗水平和能源强度简单折算，这个能源消费规模大概在60亿吨标准油以上，相当于2022年我国能源消费总量的1.7倍。如此规模的能源消费，不仅需要大量可靠的一次能源资源开发生产加工能力支撑，也需要大规模的可保障长时期持续开发的能源资源支撑。

二、破解能源资源的制约，是保障我国能源安全的关键

能源安全最初的涵义，是指确保以合理的价格保证能源的持续供应，支撑经济和社会正常运转。随着气候问题、环保问题日渐突出，其内涵扩展到环境安全、气候安全。当前俄乌冲突外溢效应，再次将能源安全的概念延伸至能源供应链和能源基础设施的安全。能源安全是国家安全的重要组成部分，也是国家安全的基础领域。其中，能源资源的安全，是能源供应链的起点和核心，是能源安全的基础和重要组成部分，并在一定程度上影响其供应链后续安全问题。所以，确保我国能源转型过程中的能源安全，首先要破解能源资源的掣肘和约束。

（一）保障能源资源以确保能源安全的对策一是充分利用现有资源。

煤炭能量密度高，技术成熟，经济性好，是非常优质的能源资源。我国化石能源资源以煤为主，当前和今后相当长一段时间，煤炭是我国能源安全保障的压舱石。立足自产煤炭为主，抓好煤炭集约高效和洁净利用。确保安全和应急产能的情况下，可适当增加煤炭进口比例，为安全构建新型能源体系争取更多时间。我国石油和天然气资源储量不大，石油对外依存度已经超过70%，在尽可能寻找新资源同时，要加强进口渠道多元化，同时强化应急储备。我国天然气对外依存度已超过40%，要注意拓宽渠道来源。积极发展可燃冰开发利用技术，以补充天然气气源不足问题。目前我国水电能资源开发程度只有40%左右，还有潜力。以我国水电技术可开发容量计算，平均每年可以提供相当于2.6亿吨标准油（接近4亿吨标准煤）的能源。中国风能资源、光伏资源的特点是比较集中，可以建设大型风电基地，同时也要重视离散型风电、光伏资源的开发，加强风光结合、微电网开发，充分利用自然资源。

二是努力开发潜在资源。

化石能源储量是动态的，随着能源勘探和开采技术的进步，会不断发现新的化石能源资源，同时资源采收率也会不断提高。随着化石能源逐步耗尽，必须找到合适的替代能源。目前全球公认的替代能源，包括核能、水能、风能、太阳能、海洋能等。水电能是成熟的技术，已经成为目前能源供应的重要组成部分。水电能和风、光能源一样，每年可提供的能源基本上就在多年平均水平上下波动。未来能够作为主体增量能源供应的，一是核能，二是海洋能。由于水资源、可耕土地等资源的限制，生物质能不太可能在中国有太大规模的发展。

三是大力做好能源节约利用。

我国能源强度高，是全球平均水平的1.5倍，是美国的2.3倍，欧盟的2.7倍。在提高能源效率和附加价值方面，还有很大的空间。能源节约，既是技术问题，也是管理问题；既涉及能源供给结构，也涉及能源需求结构即经济结构；既与能源空间分布密切相关，也很大程度上受经济整体布局的影响。节能既是节约成本，本质上也是增加能源供应能力，要花大力气、综合施策。既需要制定节能规划和鼓励政策，也要通过市场机制引入竞争和激励；既要树立民间的节能意识，培养节能文化，也要将节能和经济效益紧密勾连，增强内在激励；既要随着经济发展，不断推动产业升级，也要通过供能模式转换，建立高效能源供应系统。

四是高度重视能源技术。

我国面临的能源安全挑战除了来自能源资源的稀缺，也来自于技术能力不足。这两个方面是相互影响的：技术能力提高自然可以增加可用资源，技术能力不足，资源稀缺问题将更加严重。其中，与新的能源资源开发相关的技术，如核聚变、海洋能开发等，以及发展与能源储存、转换、运输和综合集成相关的新技术，如CCUS、人造天然气、大规模储能、碳—能循环系统等等，都有十分重要的意义。

五是抓紧布局海洋能源开发。

海洋能是未来能源资源的蓝海，具有近乎无限的发展空间。对于比较成熟的海洋能开发利用技术如潮汐能，逐步实现产业化、规模化，积极推进波浪能、海流能利用实用化，加强盐差能、温差能研究实验。为实现风光等能源充分开发利用，以及远海深海的海洋能、海上风能、海上太阳能等能源资源综合开发，大规模储能技术、电转甲烷技术、海水制氢技术等都应予以重点关注。成功突破海洋能源资源开发的技术约束，就可以成功突破能源资源的约束。海洋能源技术将是未来能源领域竞争的一个重要领域，和航空航天技术一样，海洋能源技术的进展，将引导我们进入远海，从而为我们寻找到源源不断的可用能源，为国家安全提供源源不断的动力，并促进国家安全水平大幅度提升。

在千方百计保障能源资源总量的同时，还要做好能源资源转换过程中新型能源和传统能源的无缝衔接，充分挖掘利用好各种能源的互补特性，以确保整个过程中能源安全稳定供应及其应具备的弹性。

（二）构建新型能源体系保障能源安全转型的路线图

要抓好战略规划。研究制定未来三十年乃至更长时期的能源战略，根据自身的资源禀赋和能源需求，确定不同时期的替代主力能源和辅助能源，明确需要攻克的技术难关、需要突破的制度障碍、需要投入的成本资源。制定实施的路线图，描绘能源替代过渡过程，定期对能源规划进行检验和调整，以确保实现能源稳定可靠和安全供应。

明确能源资源的主次梯次。各个时期，替代能源的主次是不一样的。在近期，考虑三十年左右，核电能应该成为煤炭的替代能源。有序降低煤炭比例，逐步提高核能份额。同时，继续大力开发水电能、太阳能和风能，提高其在能源生产中的比例，增加其在保障能源供应中的作用。加大海洋能开发技术投入，力争经过三十年的努力，在技术进展和商业化运营方面取得进步，其中海洋潮汐能、洋流能、波浪能发电技术较为成熟，并结合储能技术成为重要的补充能源。储电技术取得革命性进步，交通消耗石油将逐步由电能替代，石油将主要应用于化工行业。综合以上因素，电能在终端的消费比例将逐步上升。

经过三十年或更长时间以后，水电能、太阳能、风电能资源将基本实现较高程度或者完全的开发利用，除太阳能电池光伏转换效率提高增加产能外，年度产能量基本稳定。此后能源供应的增加部分，主要依靠海洋能技术进步及产业化，包括波浪能完全产业化，温差能和盐差能技术逐渐成熟，并开始产业化。核聚变技术经过三十年发展，应该基本具备试运行甚至产业化的条件，到那时，海洋能和核聚能将逐步成为主力增量能源，太阳能、风电能、水电能成为重要的辅助能源。碳—能循环技术基本成熟，利用海洋能生产人造天然气和淡化海水成为重要产业。人造天然气一方面和储电一样，成为可输送、可储存的高密度能源，具有很好的适应性和调节性，因此天然气在未来仍是主力能源之一，同时是调节大气碳循环的重要一环。

（注：本文仅代表作者个人观点）