綠色能源的開發(fā)應(yīng)用與“氣化湖南”

曾子揚(yáng)

（湖南長沙明德中學(xué) 410012）

綠色能源的開發(fā)應(yīng)用與“氣化湖南”

曾子揚(yáng)

（湖南長沙明德中學(xué) 410012）

本文詳細(xì)介紹了天然氣作為綠色能源的代表之一，相比煤炭、石油所具備的優(yōu)勢，及開發(fā)和應(yīng)用的重要性，以及為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛緩解能源危機(jī)，湖南在實(shí)行“氣化湖南工程”。

綠色能源；天然氣；利用；氣化湖南

能源是人類藉以克服困難，維持生存的原動(dòng)力，如太陽給我們光和熱，風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車可以發(fā)電，燃燒汽油可以推動(dòng)汽車，使用天然氣可以烹調(diào)、取暖，太陽、風(fēng)、汽油、天然氣等都是能源。

綠色能源，即清潔能源，狹義的講是指可再生能源，如水能、生物能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?。這些能源消耗之后可以恢復(fù)補(bǔ)充，很少產(chǎn)生污染。廣義的綠色能源則包括在能源的生產(chǎn)、消費(fèi)過程中，選用對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無污染的能源，如天然氣、清潔煤和核能等。

天然氣作為應(yīng)用得比較廣泛的一種綠色能源，具有低碳、環(huán)保、高效、使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢，在燃燒過程中產(chǎn)生的能影響人類呼吸系統(tǒng)健康的物質(zhì)極少，產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的40%左右，而煤層氣、致密氣、頁巖氣等非常規(guī)天然氣資源，因“低碳、潔凈、綠色、低污染”的特性，已成為當(dāng)今全球能源發(fā)展的重要方向。

天然氣的用處非常的多，可以用于替代煤發(fā)電、民用燃料、工藝生產(chǎn)、燃料電池、城市燃?xì)?、化工等，還可以用作汽車燃料，及壓縮天然氣汽車，用以解決汽車尾氣污染問題等，作為優(yōu)質(zhì)的綠色能源，天然氣的利用方向越來越多元化，有的利用技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，為國家和企業(yè)帶來了不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益；還有相當(dāng)一部分的利用技術(shù)仍在試驗(yàn)開發(fā)之中，從長遠(yuǎn)來看，天然氣的利用前景十分可觀。

隨著人類生存環(huán)境污染問題的日益突出，能源短缺的問題也日趨嚴(yán)重，“油荒、煤荒、氣荒”頻頻出現(xiàn)，我國還有實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和二氧化碳減排的承諾，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，增加綠色能源（天然氣）的使用量，實(shí)施天然氣開發(fā)的戰(zhàn)略，改變我國的能源結(jié)構(gòu)和天然氣的消費(fèi)結(jié)構(gòu)是必然選擇。

目前我國已經(jīng)進(jìn)入城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，天然氣需求量增長十分迅速，其市場的消費(fèi)量更是爆炸式地不斷增長。大量的大型天然氣管道陸續(xù)建成，已初步形成西氣東輸、陜京輸氣管道系統(tǒng)、川氣東送等國家干線管網(wǎng)框架，利用區(qū)域遍布全國絕大多數(shù)縣級(jí)以上城市。天然氣的消費(fèi)結(jié)構(gòu)已經(jīng)從原來的以化工為主的單一結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成了以城市燃?xì)?、工業(yè)燃料為主的多元化結(jié)構(gòu)。正在成為全球第二大能源消費(fèi)國。

在尋找新能源的道路上，中國付出的代價(jià)太大了，太陽能產(chǎn)業(yè)最為典型，當(dāng)下的太陽能主體技術(shù)，全部是非環(huán)境友好型的，基本可以算作是偽環(huán)保技術(shù)，從經(jīng)濟(jì)性角度來講，頁巖氣具備非常好的可操作性，儲(chǔ)量巨大，在整體能源結(jié)構(gòu)中的占比趨勢可觀。過去的十年，美國在頁巖氣開采上有了巨大的技術(shù)進(jìn)步，大量頁巖氣被投入到美國的消費(fèi)市場上，使得今天的美國成為世界天然氣產(chǎn)量第一大國，由于美國國內(nèi)提供的天然氣清潔而且廉價(jià)，許多電力公司不再燒煤而改用天然氣。對(duì)促進(jìn)美國經(jīng)濟(jì)的長期健康意義重大。并有希望徹底改變?nèi)蚺瘑栴}。天然氣美國環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)的主席克魯伯說，天然氣比煤炭更清潔，釋放很少的溫室氣體，這是一個(gè)雙贏的局面，我們正朝正確的方向發(fā)展。

中國的頁巖氣儲(chǔ)量基本和美國差不多，地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，開采難度上有差異，成本主要取決于技術(shù)。但卡脖子的事情是：開采頁巖氣的技術(shù)，幾乎空白。

我國天然氣市場競爭異常激烈。激烈的市場競爭造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和城市天然氣利用的危機(jī)，整體形勢并不樂觀。天然氣技術(shù)投入不足，技術(shù)設(shè)備落后，供配系統(tǒng)發(fā)展緩慢，達(dá)不到國際標(biāo)準(zhǔn)。與國際接軌不是簡單地引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，還應(yīng)該在市場經(jīng)濟(jì)條件下，根據(jù)本國的發(fā)展情況，通過采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和消化吸收，使我國的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和國際接軌，使我國的整個(gè)燃?xì)庀到y(tǒng)取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

要鼓勵(lì)和支持工業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)進(jìn)行煤、油、電改氣；鼓勵(lì)使用壓縮天然氣汽車，限制使用并逐步淘汰嚴(yán)重污染環(huán)境、影響空氣質(zhì)量的燃煤等燃料。增加常規(guī)天然氣生產(chǎn)供應(yīng)，加快開發(fā)煤層氣、頁巖氣等非常規(guī)天然氣，推進(jìn)煤制氣產(chǎn)業(yè)科學(xué)有序發(fā)展。要解決中國供氣問題，必須多管齊下，加快非常規(guī)天然氣開發(fā)步伐，了解并掌握發(fā)達(dá)國家在燃?xì)饧夹g(shù)方面先進(jìn)的技術(shù)，從源頭上擺脫對(duì)國際天然氣市場日益增長的依賴程度。

湖南是一個(gè)無油、缺煤、少氣、資源匱乏的中部內(nèi)陸省份，能源自給率較低，對(duì)煤炭開采供應(yīng)及水電、風(fēng)能等可再生能源的利用十分有限，對(duì)以天然氣為代表的清潔能源的需求極為迫切，需求量卻在急劇上升，湖南的天然氣幾乎全部從外省調(diào)入。近幾年，天然氣利用在湖南得到了一定的發(fā)展，但仍落后于全國平均水平，開發(fā)新的能源資源，迫在眉睫。為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善城鎮(zhèn)居民生活品質(zhì)，“氣化湖南工程”應(yīng)運(yùn)而生，湖南計(jì)劃用三年時(shí)間啟動(dòng)天然氣輸氣管網(wǎng)建設(shè)。按照“氣化湖南工程”規(guī)劃，到2020年，全省天然氣管道總長度將達(dá)5000多公里，實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、縣縣通”。

目前湖南六成地區(qū)已鋪設(shè)了管道天然氣，但氣源單一，氣量不足，加強(qiáng)頁巖氣開發(fā)彌補(bǔ)天然氣缺口勢在必行。湖南頁巖氣的地質(zhì)資源量在全國排第六位，是全省資源量最大的一次能源，其勘探開發(fā)可以有效彌補(bǔ)天然氣缺口。除此之外，湖南的優(yōu)質(zhì)區(qū)塊主要集中在中石化。若中石化加強(qiáng)湖南頁巖氣開發(fā)，意義將十分重大。頁巖氣的成功開發(fā)，“低成本”和“規(guī)?；笔顷P(guān)鍵。

目前湖南頁巖氣可采資源量至少能開采300年，還有生物氣、煤層氣、致密砂巖氣等可供利用，氣化湖南的前景十分廣闊。

“氣化湖南”需要因地制宜、多氣并舉，湘西北和湘北主要開發(fā)頁巖氣，湘中、湘東南頁巖氣、煤層氣、致密氣共同開發(fā)，洞庭湖則主要開發(fā)生物氣。初步估算，洞庭湖盆地生物氣的生成量超過14000億m3。這種高效、潔凈的能源若能科學(xué)合理開發(fā)利用，將在一定程度上改善湖南能源結(jié)構(gòu)，有效減排溫室氣體，產(chǎn)生良好環(huán)保效應(yīng)。

總之，廉價(jià)的能持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)市場的綠色潔凈能源——天然氣，正在凸顯它在未來能源結(jié)構(gòu)中的地位；未來在更注重環(huán)保的情況下，2030年在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比重將上升到26～28%，有望超過煤炭和石油成為全球第一大能源。“氣化中國”，將是中國化解能源（危機(jī)）的唯一出路。多氣并舉開發(fā)，可助“氣化湖南”騰飛。

[1]（科學(xué)最前沿環(huán)境與能源篇）拿什么拯救你.我的地球.環(huán)球科學(xué)雜志社.

[2]何繼善.縱論綠色能源在湘開發(fā)和利用，2013.

[3]http：//hn.rednet.cn/c/2015/01/16/3578537.htm.

[4]武寧，潘亮.天然氣的利用現(xiàn)狀及改進(jìn)，2014.

U463.6

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2016-2-2