农村能源是指农业生产、乡镇企业和农村居民所用能源的供应和消费, 包括煤、油、气、电等商品能源, 传统可再生能源与现代高效可再生能源。

目前中国有8.6亿人口居住在农村, 农村居民生活用能的61%仍靠传统生物质资源;急速发展的乡镇企业所消费的能源已达320 Mt标煤, 占全国商品能源总消费量的1/4。中国依靠着世界7%的耕地改善着世界23%的人口的食物供应, 还需继续投入大量能源以实现农业现代化并支持农村经济腾飞。

由此可知, 中国农村地区的能源问题在世界上是独一无二的, 有其特殊性, 必须研究制订适合国情的可持续发展的能源战略, 寻求一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调的、既能满足当代人的需求, 而又对后代人的需求不构成危害的发展途径。

《1 改革开放以来, 农村能源建设卓有成效》

1 改革开放以来, 农村能源建设卓有成效

1979年以来, 我国农村能源建设在国家有关部委的共同努力下, 通过节能技术的推广和可再生能源的开发利用, 取得了显著的成效, 对农村能源供应和经济发展做出了积极贡献。

《1.1 省柴节煤技术推广》

1.1 省柴节煤技术推广

推广省柴节煤技术缓解了农村炊事用能的紧张状况, 并直接有助于巩固造林成果, 有效地保护了粗饲料及有机肥料资源。70年代, 农村生活燃料严重短缺, 造成林木植被破坏, 75%的秸秆作为炊用, 生态环境日趋恶化。80年代初期, 国家将省柴节煤技术推广列入国民经济发展计划, 到1995年, 已推广新式省柴节煤炉灶1.7亿户, 较旧式灶提高热效率10多个百分点, 缓解了柴草不足的紧张局面;同时, 薪炭林面积已由5 000万亩 (333×104hm2) 增至9 000万亩 (798×104hm2) , 而全国范围的十大林业生态工程和平原绿化也提供了更多的薪柴。所以, 至90年代中期, 农村严重缺柴 (每年缺3~6个月的用量) 的人口已由1979年的4.2亿下降为0.7亿, 薪材的过耗量已由90 Mt降为30 Mt, 秸秆做为炊事燃料占秸秆总量已不到50% (其中还有一部分在地头烧掉) 。

《1.2 乡镇煤矿生产1》

1.2 乡镇煤矿生产1

乡镇煤矿是农村经济改革与我国国情相结合的产物, 广泛分布的煤炭资源吸引了农村大量剩余劳动力。目前, 乡镇煤矿不仅是农村能源最重要的组成部分, 而且已成为全国煤炭和能源供应的主力。1995年, 全国乡镇煤矿7.3万处, 分布在1 250个县, 覆盖60%的国土, 产量达645 Mt (全国工业普查数) , 比1980年增长4.7倍, 占全国原煤总产量的47.1%。“八五”期间新增煤产量全部来自乡镇煤矿。乡镇煤矿生产的煤约60%供应当地消费。发展乡镇煤矿, 不仅为2 000多万农村劳动力提供了就业机会, 而且对促进农业和农村经济发展, 减轻国家财政负担, 缓解能源供应紧张局面, 改善煤炭工业布局, 回收大矿遗弃和无法规模化开采的煤炭储量 (从这部分储量采出的煤约占乡镇煤矿产量的1/4) 作出了重大贡献。

《1.3 农村电气化》

1.3 农村电气化

农村电气化对促进农业现代化和农村经济社会发展至关重要, 采用电力排灌等措施, 每公顷约可增产粮食1 500 kg;农副产品加工采用电动机器, 1 kW电力可替代5个劳动力。1979年, 农村电气化程度十分低下, 农村总供电量仅74 TWh, 无电人口达4.5亿人, 占农村人口的57%。80年代以来, 农村电气化取得了很大进展, 在加快电网建设的同时, 大力发展小水电 1 (小于25 MW的水电站) , 实施农村初级电气化县计划 (全县人均年用电量和户均年生活用电量均达到200 kWh) 。目前农村已初步形成以大电网为主, 辅以小型农村电站的电力系统。1995年农村总用电量达272.4 TWh, 其中生活用电83 TWh。全国共有6 000多座小水电站, 农村水电装机容量1 900×104 kW, 发电量640×108 kWh, 相当于农村总用电量的1/4, 全国已有793个县 (占全国1/3的县) 约3亿人口主要靠农村水电供电。小水电的发展对贫困山区作用更大, 解决了缺电、缺水的长期困扰, 带动了农业、乡镇企业以及精神文明建设的全面发展。此外, 微水电 2 (小于10 kW) 有6万多座, 现已有装机19×104 kW, 供应居住分散的66万户山区农户的生活和生产用电, 弥补了电网难以覆盖地区的居民用电问题, 1995年发电2×108 kWh, 户均供电300 kWh。在牧区和沿海地区农村, 已安装14万台小型和微型风力发电机 (100 W~5 kW) , 总容量19 MW, 发电38 GWh。1995年, 乡通电率已达98.3%, 村通电率已达96.1%, 无电人口已减少到7 000万人。

《1.4 沼气技术2》

1.4 沼气技术2

我国将沼气技术用于三个方面。一是小型户用沼气, 全国现有569万农户使用着小型沼气池, 可提供炊事和照明的燃料 (沼气) , 现在农民更重视它提供的高效有机肥和生长素——沼渣和沼液。仅沼液浸 (泡) (稻) 种这项技术, 即可增产5%, 1995年已在66×104hm2水稻实现。我国北方农民将沼气池、太阳能猪舍、厕所和蔬菜大棚组合为一个小型生态工程, 生产、产肥、种植、养殖均在良性循环中发展, 农民当年纯收入超过2 000元;二是处理工农业高浓度有机废水, 所产沼气供应附近居民, 沼渣、沼液亦可多方利用, 现在统称之为“能源-环境工程”;三是分散处理城镇居民的生活污水, 处理后的排放水可达地方标准。以上三类工程, 1995年总计提供21×108m3的沼气, 折1.5 Mt标准煤。

《1.5 太阳能2》

1.5 太阳能2

农业种植业利用地膜、塑料大棚, 改进生长条件, 是全国范围的增产措施, 对高寒低产区脱贫有重大贡献;太阳能热水器向农户提供生活热水, 适应了富裕农民改善生活条件的需求, 1995年已达430×104 m2, 每m2可替代120 kg标准煤的能量;简易太阳房住宅、中小学太阳能校舍等已有270万m2, 一个采暖期每平米可替代25 kg标准煤;独立的户用光伏发电系统, 在牧区和边远山区已使用26.4×104 W (峰瓦) , 提供了照明和电视或收音机用电。

《1.6 风力发电和提水2》

1.6 风力发电和提水2

牧区、沿海和农村现有百瓦级小型风力发电机14万台 (1.9×104 kW) , 年发电量0.38×108 kWh;大型风场14个, 装机4×104 kW;沿海有1100台风力提水机工作, 排灌面积1 500 hm2

《1.7 地热利用2》

1.7 地热利用2

农业、养殖业利用中低温地热资源, 已达4000 hm2。地热利用总供能量4 Mt标准煤 (包括发电) 。见表 (1) 。

表1 1995年中国可再生能源开发情况1) , [1], [2]

Table 1 Development of renewable energyin China in 1995

《表1》


能源种类
已开发
数量
折标煤
系数4)
折标准煤
/104t

农村水电2)
装机/104kW 1900    
  发电/108kWh 640 0.380 2432

微水电
装机/104kW 15.4    
  发电/108kWh 2.1 0.380 79.8

沼气3) /104m3
21 0.714 150

太阳能热水器/104m2
430 120 51.6

简易太阳房/104m2
270 25 6.75

小型风力发电
装机/104kW 1.9    
  发电/108kWh 0.38 0.380 1.52

大型风场风电
装机/104kw 1.34    
  发电/108kWh 0.4 0.380 1.52

地热农业利用/hm2
4000 210 85

合计
    2808

1) 未计薪炭林提供的折合标准煤1.2×108 t的薪材和7320×104 t的秸杆2) 指县及县以下装机容量在2.5×104 kW以下的水力资源3) 为15×108 m3户用池, 4.2×108 m3大型沼气工程及2.1×108 m3污水净化池之和4) 电能、太阳能及地热能折标煤系数分别为每kWh折标煤kg数、每m2太阳能折标煤kg数及每hm2地热折标煤t数

 

表2 1995年农村地区能源消费结构 3, 4

Table 2 Structure of renewable energy consumed in rural area in 1995

 

《表2》


能源种类
数量 折标煤量 占总
       
  生产用 生活用 系数1) 生产用 生活用 量/%

煤炭/104t
32800 12500 0.7 22970 8750 47.7

焦炭/104t
1280 - 1.0 1280    

电力/108kWh
1900 824 0.38 7220 3130 15

石油制品
           

柴油/104t
2043   1.4 2861 256 7.9

汽煤油/104t
1680 182 1.4 2352    

薪材/104t
2100 19000 0.58 1200 11400 18.5

秸杆/104t
  16000 0.48   7320 10.5

其它
        260 0.4

合计/104t
        69000 100

1) 折合系数电力为每kWh折标煤kg数, 其余均为每t实物折标煤t数

《2 在我国农村现代化建设的进程中, 农村用能水平仍然很低》

2 在我国农村现代化建设的进程中, 农村用能水平仍然很低

目前, 我国人均能耗只有世界平均水平的55%, 而农村人均能耗更低, 1990年只有城市的55%, 1995年降为43%。1995年, 中国农村地区能源消费总量690 Mt标准煤, 其中煤、油、电等商品能源488 Mt标准煤, 占70%, 其余为传统生物质能和新能源等。生产用能以煤为主, 占66.6%, 生活用能以传统生物质能为主, 占61%, 见表2、3、4、5。

表3 1992-1994年农村能源消费增长趋势 [2] (折合标准煤)

Table 3 Increasing trend of energy consumptionin rural area from 1992 to 1995 104t

《表3》


能源种类
1992 1995 平均年增长/%

23835 33000 11.4

6750 10350 15.3

3239 5469 19

生物质
24560 19920 -7

总量
58400 69054 5.7

表4 1979年和1995年农、林、牧、渔业生产用能比较 [1,5] (折合标准煤)

Table 4 Comparison of energy consumptionbetween 1979 and 1995 in agriculture, forestry, animal husbandry and fishery 104t

《表4》


能源种类
1979 1995 年均增长/%

  1100  

689 1662 7.3

1276 2064 4.6

总量
1965 5366 5.3

表5 1979年和1995年农村地区用能情况变化 [1,5] (折合标准煤)

Table 5 Fluctuation of energy consumption in rural area from 1979 to 1995

《表5》


能源种类
1979 1995

煤/104t
6000 33000

油:柴油/104t
1162 2861

汽油/104t
113 2352

煤油/104t
151 182

电/104t
3120 10350

薪柴/104t
10370 12600

秸秆/104t
11800 7320

沼气、太阳能等/104t
  260

畜粪/104t
876  

农用机械保有量/104kW
14250 35826

无电人口/人
4.5×108 0.7×108

严重缺柴人口1) /人
4.2×108 0.7×108

1) 每年缺3~6个月薪柴的为严重缺柴人口, 1979年占农村总人口的47.7%, 1995年占8%

《3 农村地区能源消费差异明显》

3 农村地区能源消费差异明显

首先是农村与城市的差异。1995年农村人均消费商品能源0.56 t标准煤, 远低于全国人均1.09 t标准煤, 不足世界人均水平2.06 t的27%。

西部地区人均商品能源消费水平更低, 只有0.45 t标准煤。能源消费量增长以煤为主, 煤耗量1995年为1992年的133%, 电和油品分别为167%和120%;东部地区1995年人均消费商品能源0.699 t标准煤 , 电力和油品增长迅速, 1995年分别为1992年的268%和131%, 而煤炭反而下降4%, 说明这些地区更加重视提高能源使用效率, 更加追求高品位能源。详见表6。

最为悬殊的是东西部农村居民生活用电量的差异。东部农村居民人均年生活用电163 kWh, 而西部农村居民只有38 kWh, 甚至至今还有16个县7 000万人口没有用上电。

表6 1992年和1996年西部、东部农村地区能源消费结构【注文5】 [4] (折合标准煤)

Table 6 Structure of energy consumption in rural area of the Eastern China and the Western China in 1992 and 1995

《表6》

  西部1) 东部2)
     
  1992 1995 1992 1995
         
  生活用 生产用 生活用 生产用 生活用 生产用 生活用 生产用

商品能源消费总量/104t
5107 2458 6698 2621 13013 1600 16856 4746

其中:煤、焦炭/104t
3978 2374 5304 2230 9344 1487 9004 2644

电力/104t
666 14 828 312 2431 65 6233 2037

油品/104t
463 31 567 79 1238 48 1620 65

生物质能/104t
4787   4357   7861   8615  

省柴节煤灶/104t
2867   3438   6715   5776  

占总农户/%
62   75   93   84  

使用优质燃料农户/104
108   484   1320   2800  

1) 包括云、贵、川、陕、甘、宁, 农村总人口2.063×108人2) 包括京、津、沪、辽、冀、鲁、苏、浙、闽、粤, 农村总人口3.09×108

《4 能源需求迫切》

4 能源需求迫切

《4.1 商品能源消费剧增》

4.1 商品能源消费剧增

农村地区商品能源消费量已占全国能源消费的38%, 主要用能大户是乡镇工业。

改革开放促进了乡镇企业的崛起与发展, 不仅迅速改变了农村社会经济状况, 而且改变了农民的消费行为。1995年全国乡镇企业达2 203万个, 实现增加值14 595亿元, 占农村社会增加值的56%, 为国内生产总值的25%;乡镇工业增加值为10 804亿元, 占全国工业增加值的30%;乡镇企业从业人员1.28亿人, 占农村劳动力总数的28%;支付就业人员工资4 381亿元, 占农民人均收入的30%。17年来乡镇企业用于补农建农和农村各项事业建设的资金达2 000多亿元。已经成为我国农村经济的坚实支柱和国民经济重要力量的乡镇企业, 其能源消费的总量不断上升, 1995年已达325 Mt标煤之巨, 占农村地区商品能源消费量的65%, 见表7。

表7 1995年乡镇工业能耗结构 [1]

Table 7 Structure of energy consumption of township enterprises in 1995

《表7》


能源种类
数量 (折合标准煤) /104 t

煤炭
21870

焦炭
1280

油品
2609

电力
5558

薪柴
1200

合计
32517

《4.2 富裕起来的农民正在消费更多的高品位能源》

4.2 富裕起来的农民正在消费更多的高品位能源

1979年我国农村地区总共消费了100 Mt标煤的商品能源, 而到1995年, 农民仅在炊事、取暖、家用电器等生活用能方面就已消费了120 Mt标准煤的商品能源。据调查, 1995年共有4 800万户农民以使用电饮、液化石油气、天然气、沼气等优质能源为主要的或部分的生活用能, 近几年的增长趋势更是咄咄逼人, 见表8。家用电器四大件 (黑白电视机、收录机、洗衣机和电冰箱) 百户拥有率1994年分别达到75%、26%、15%和13%, 经济发展快于内地的沿海十个省市即京、津、沪、辽、冀、鲁、苏、浙、闽、粤, 1995年农民的人均纯收入在1 714.5~4 245.6元之间, 超过全国农民人均纯收入1 577.6元, 其中有6个省市超过2 400元。这十个省市已经有2 890万户农民使用高品位生活能源, 人均生活用电已达163 kWh, 富裕起来的农民必然要向城市居民的用能方式看齐, 追求快捷和清洁的消费方式。

《5 生产、生活用能的低效高耗现象仍亟待改进》

5 生产、生活用能的低效高耗现象仍亟待改进

我国农机动力和农用运输车辆的保有数量按单位耕地面积计, 已经达到或超过西方国家当初实现农业机械化的水平, 但由于体制和使用管理等原因, 农机效率普遍较低而能耗较高。

表8 1989-1995年农村地区各类优质能源用户增长情况 5

Table 8 Increasing trend of different high quality energies users in rural areas during 1989 to 1995 万户

《表8》


能源种类
1989 1992 1993 1994 1995 年增
长/%

电炊
380 1016 1322 1613 1987 31

液化气
340 1007 1354 1674 2035 34

天然气
4 38 50 57 64 58

煤气
24 58 118 147 174 39

沼气
475 505 533 543 570 3

太阳能/104m2
  156 230 290 430 40

平均/%
          34

农村生产用能低效高耗表现在:一是乡镇工业兴起之初, 大多使用城市淘汰的机械动力, 能耗高、污染重;二是由于城市高能耗高污染产业大量向农村转移;三是乡镇工业多为中、小型企业, 很难采用高效、低排放、污水资源化的现代化工艺。

薪材和秸秆是农民的传统生活燃料, 经过十几年的艰苦努力, 已出现柴灶煤灶高效多功能化, 燃料品种多样化, 厨房灶具家俱化, 生活燃料严重短缺的状况已有很大改观。但也应实事求是地看到, 当前农村生活用能比重虽然从1979年占全部能源消费的80%, 今天已降为45%, 然而其能源品种仍以生物质能为主, 消费数量仍将近200 Mt左右标准煤 (折3亿多吨实物量) , 这个现实很难在几十年内消失。

《6 农村地区面临的环境问题亟待改善[2]》

6 农村地区面临的环境问题亟待改善[2]

一是农业资源短缺, 农村经济是在受资源约束状态下运行。人均耕地只有0.08 hm2 (1.2亩) , 不足世界平均水平的1/3;农业每年缺水达5 000×108 m3 (1996年北京市节水型农业试点, 吨水产粮2.88 kg;全市平均吨水产粮为0.8 kg) , 受旱面积2 000×104 hm2, 缺饮用水的农村人口8 000万;农村优质能源短缺问题日益突出, 按吨粮能耗0.3 t标准煤, 吨肉能耗0.5 t标准煤计, 到2000年实现“四个一工程”目标, 仅农业生产就需要新增能源约30 Mt标准煤。

二是污染严重。来自城市工业和乡镇企业的“三废”排放量持续增加, 大工业的三废排放占全国总量的70%左右, 尤其江河水系污染严重, 部分地区如“三河三湖” (淮河、海河、辽河、太湖、滇池、巢湖) 氮、磷严重超标, 水污染程度已超过人类饮用、作物生长和渔、畜繁殖的最低保障标准;各地集约化经营的菜篮子工程畜禽场的污水, 成为一种新的农业污染源。

三是生态条件被严重破坏。森林是陆地生态的主体, 我国林木资源长期被当作生产和生活燃料掠夺式地利用, 以至水土流失从黄河流域展伸到长江、珠江流域, 已达367×104km2, 而50年代只有150×104 km2。八十年代与五十年代相比, 我国平均每年受灾面积增加68%, 成灾面积增加91%。

四是落后的生产工艺和设备在乡镇企业中仍相当普遍 (见表9) , 主要污染行业和高耗能行业的单位产品能耗及污染物的排放状况没有明显的改善, 一些区域和流域性的环境问题开始显露出来。由低效高耗引起的能源供求紧张的状况继续存在, 耗能高、污染重的行业由城市向农村、由经济发达地区向经济欠发达地区转移的速度加快。

五是农村地区的小城镇兴起, 加速了农村就地城市化进程, 也产生了大量的生活污水、粪便、垃圾和炊事烟气等生活污染源, 对农村生态环境造成越来越大的环境压力。

表9 1994年乡镇工业主要行业能耗及污染物排放情况1) [1]

Table 9 Energy consumption and pollutants discharged by main village and town industries in 1994

《表9》


行业
能耗 (折标
煤) /104t

废气排放量/104t
废水排
放量/104t

烟尘
SO2 CO2

砖瓦
6276 604 177 2888 -

陶瓷
847 120 29.5 480 -

炼焦
7500 7.5 22.4 3510 -

水泥
2501 1187 8.26 925 -

铸造
305 4.5 0.99 146 -

石灰
3868 68.6 6.9 1847 -

硫磺
32 - 7 - -

铁合金
420 18.7 0.01 - -

炼铁
1870 188 15.2 599 -

制革
- - - - 27200

造纸
1271 - - - 330000

啤酒
36 - - - 3600

淀粉
18 - - - 750

1) 1995年全国乡镇企业排放工业废水47×108 t, 废气2.6×108 m3, 分别较“七五”末增加96%和106%

《注释》

注释

1 王庆一, 朱俊生, 等.中国能源年评 (1995) .1996

2 农业部环保能源司.全国农村能源统计资料, 1989~1996

3 王庆一, 朱俊生, 等.中国能源年评 (1995) .1996

4 农业部环保能源司.全国农村能源统计资料, 1989~1996

5 农业部环保能源司.全国农村能源统计资料, 1989~1996

6 农业部环保能源司.全国农村能源统计资料, 1989~1996