二、西部地区能源生产面临的挑战及问题
(一)电力开发利用面临的挑战及问题
西部地区煤炭资源和水力资源丰富，为发电创造了良好的条件，总发电量大，但生态环境脆弱、经济基础薄弱等条件使得西部地区在电力开发利用中面临一系列的挑战和问题。
1.火电开发利用面临的问题
火力发电存在的电力结构性矛盾亟待调整。西部地区是我国煤炭矿产的主要产区，东部沿海地区煤炭资源相对匮乏，煤炭资源分布呈现出西北多东南少的整体分布格局，不均衡现象较为严重。但是，中国火电厂主要集中在负荷中心地区，即东部电能消费大省，其分布呈现出与煤炭资源分布相反的格局。这种煤炭资源分布与火电厂分布的不均衡性增大了中国电煤运输的压力。以煤为主的能源结构，加上工业布局、火电布局不合理造成了严重的污染，长距离输送造成了极大的能源浪费。注38
火力发电过程中的能源使用效率问题和环境污染问题值得关注和改善。火力发电的煤炭消费量占据了我国总煤炭消费量的50%，其中工业窑炉占25%,中小型锅炉占25%。目前，燃煤发电和大型工业窑炉全部安装了除尘、脱硫装置，但是大多数的除尘、脱硫效果不好。燃煤造成的烟尘和二氧化硫的排放占总排放量的70%左右，其中占煤炭消费25%左右的中小型燃煤锅炉排放的各种污染物占全部煤炭污染物排放的60%以上。因此控制中小型锅炉各类污染物的排放是当务之急。中小型锅炉实际运行的燃烧效率参差不齐，低的只有60%多，高的可以超过80%，尤其是采用了先进的地源、水源，甚至空气源热泵技术后，可以使得电采暖、制冷的总体效率超过75%，与直接燃煤供暖、制冷的效率相当。
西部地区火力发电向外输送需要长距离、大容量、高效率的输电基础设施。加快建设跨区域、远距离的特高压电网，扩大“西电东送”规模，是西部地区火力发电的保障。注39
2.水电开发利用面临的问题
西部地区的水力资源丰富，十分有利于开发水电资源，同时水电还具有清洁、无污染、可持续等优点，但是目前西部地区的水电开发量还远远小于其蕴含量，如何促进西部的水电开发是其面临的首要问题。
水电开发工期长，使得部分决策者心存疑虑。另外，由于水电除发电效益外一般还具有综合社会效益，这使其投资较大，融资困难。考虑到综合社会效益投资回收困难，导致水电价格高，加上一些不合理的赋税政策，更加重了水电企业的负担，限制了投资建设者的积极性。
水电建设还面临环保问题和移民问题。水电站建设必然导致一定程度的生态破坏，兴利除弊的难题增加了论证及技术开发难度。一方面，由于水能的利用一般采用抬高水位修建水库，这样会淹没一些植被以及部分生物的生长环境；另一方面，还会导致河道改道，使原河道水生生物生存环境发生变化，进而导致部分种群减少或者死亡。水电建设中还要处理好与地方的复杂关系，近年来移民费用不断上涨，也使得建设者的信心大减。
此外，水电开发还需要保障库区居民的生活质量。水电开发保障库区居民的生活质量“超过原有水平”是和谐库区建设的基本要求。对于西部水电开发区来说，库区多为远离大中城市、经济不发达的边远少数民族聚集区，库区建设蕴含着多重政治、经济、文化、生态含义。改善库区居民的生活质量，不仅使其“达到”原有水平，而且保障库区居民分享水电开发的利益，使其生活质量“超过”原有水平，和谐开发西部水电，是该地区社会发展的要求和基本趋势，也是我国支持西部开发的政策要求，更是国家促进区域经济社会协调发展的具体行动。水电开发中这种社会效益的投入是保证水电长期稳定运行的基础，但同时也增加了水电建设的投入。
(二)煤炭生产利用面临的挑战及问题
1.煤炭开发导致的环境污染和生态破坏
煤炭作为我国重要的基础能源和工业原料，有力地支撑了经济社会发展。与此同时，能源结构以煤为主，主要耗能产业长期粗放发展，加上环保措施不到位，对环境生态造成了很大的挑战。西部地区作为我国重要的煤炭生产和输出基地，在煤炭生产开发中占有重要地位，同时也面临着煤炭生产所带来的环境污染、生态破坏等问题。
我国西部煤炭资源富集地区环境承载能力低，近90% 的煤炭资源分布在大陆性干旱、半干旱气候带，水资源只占全国淡水总量的19%。水土流失和土地荒漠化十分严重，泥石流、滑坡等地质灾害频繁，植被覆盖率低，生态环境十分脆弱。这一地区在未来20 年内，将集中全国60% 以上的煤炭生产能力，生态环境影响十分突出，尤其是陕西、内蒙古、宁夏等地缺水矛盾极其尖锐。
从近年来的资源发展情况来看，西部地区煤炭生产快速增长(图2—28)，2012年，西部地区煤炭产量达12 535万吨，但落后的煤炭开发利用技术已经给西部地区环境带来严重破坏。煤炭开采带来的煤矸石不仅侵占了大量土地资源，而且还对土壤、水源及空气等生态环境造成了严重污染。中国煤矿现有矸石山总堆积量达30亿吨，占地5 800公顷，大量生产矸石山堆积、自燃引起了严重的区域环境问题。对于西部地区缺水和脆弱的生态环境来说，矸石山的危害尤为突出。中国每年因煤炭开采向大气中排放的煤矿瓦斯总量为130亿立方米左右，约占世界煤炭工业瓦斯排放量的45％，其温室效应是CO2的21倍。煤炭一方面是能源的主要提供者，另一方面却又是大气污染的主要污染源。广阔的中西部地区，特别是气候干燥的大西北地区，生态环境十分脆弱，目前在煤炭开发中，虽然对建设项目的环境评价及环境保护和治理比较重视，但资金的投入力度远远不够，对环境污染和环境破坏也缺乏有力的监督管理。一些煤炭企业对环境保护和治理的投入严重不足，造成了严重的环境污染和破坏，大有进一步恶化的趋势。随着“投资西进”和产业转移步伐加快，西部生态脆弱地区的资源、能源开发强度明显增大，生态压力还在加剧。
2.煤炭二次加工转化面临的问题
在我国，大部分的煤炭资源是用来直接燃烧的，缺乏二次加工转换，一方面资源没有得到综合利用，另一方面煤炭燃烧造成了环境污染问题。煤炭燃烧过程
图2—28 西部地区煤炭生产量
资料来源：据《中国能源统计年鉴2013》，笔者整理计算所得。
中排放的二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘等，是大气污染物的主要来源。2013年，我国这三项污染物排放总量分别约为2 044万吨、2 227万吨和1 500万吨，均位居世界第一，烧煤所释放的二氧化硫、氮氧化物分别占全国排放量的75%和85%。中国的二氧化硫排放量为世界第一，一氧化碳排放量为世界第二，二氧化硫和氮氧化物的排放量均超过环境的自净能力(1 620万吨和1 880万吨)。这是造成我国大范围长期严重雾霾的重要原因之一。西部地区的煤炭大部分是直接用来燃烧的，没有形成产业上下链的综合使用。
西部地区进行煤炭二次加工转换、发展煤化工产业具有资源和地理方面的优势。一是西部地区煤炭资源丰富，煤化工基地必须在煤炭资源丰富的地区；二是生产成本较低，煤炭资源的价格比较低，尽量就地取材，运输方便，生产支出较少，成本较低；三是运力要有保障，交通运输特别是铁路运输一直是我国的瓶颈行业，把煤化工产业基地建在煤炭产区或相邻地区，有利于缓解我国交通运输的紧张局面，避免由于运力不足导致煤化工行业无法顺利发展。西部地区煤炭资源丰富，为了促进国民经济的可持续健康发展，我国的煤化工产业在企业布局上正逐渐推行向西推进的宏观发展策略，逐步把部分企业的资产、设备转移到西部经济落后但煤炭资源充足的地区，在产业布局上加快西部发展，加大基本建设投入，不断扩大生产规模，达到煤化工企业布局科学、经济高效、协调发展的目的。
西部地区在煤炭二次加工转化过程中也遇到了一系列问题。如西部企业的创新意识和对新技术的重视程度不够，缺乏前瞻性。在煤化工发展过程中设备、技术陈旧，进而造成生产效率低下、环境污染严重等问题。比如陕西兰炭年产能高达7 000多吨，目前年产量不到2 000万吨，产能严重浪费。针对该问题，国家发改委于2014年10月1日正式出台施行《西部地区鼓励类产业目录》，新疆、内蒙古、宁夏、陕西、甘肃等地的煤制烯烃和煤制甲醇项目均被拿下。这一调整释放了煤化工投资降温的信号，但西部地区煤化工发展空间依然很大，关键是要坚持创新驱动转型升级。注40煤制气产业是西部地区另一项重要的煤炭二次加工转化产业，我国煤制气项目多布局在西北干旱、环境敏感区域，对水资源和生态环境都会带来巨大的压力。从煤制气的产能规模来看，内蒙古的鄂尔多斯及周边的蒙西地区、新疆占了主要部分；从项目分布看，被统计的已建或在建、拟建中煤制气项目，有46个分布在水资源非常贫乏的西北地区。以内蒙古鄂尔多斯为例，2015年全市用水总量指标是16.58亿立方米，2020年是16.79亿立方米，但2012年用水总量已达15.69亿立方米。目前鄂尔多斯共承接了总计436亿立方米/年的煤制气项目，这些项目每年预计将消耗高达3亿立方米的水资源。注41煤制气工业发展会对水资源紧缺的西部地区造成一定的环境负担。
3.煤炭运输基础设施不足
从近年来煤炭行业的运行情况可以看出，西部地区在煤炭开发过程中存在运力不足的问题。近年来，陕西省铁路运力欠缺，因而主要的煤炭运输公路经常遭遇严重的堵车问题。由于煤炭产量和外运量的大幅上涨以及运力不足等问题，从内蒙古、甘肃等地通过公路向外输送的煤炭量大增，同时也造成了京藏高速大堵车的现象，受到了国内外媒体以及民众的关注。可见，随着西部地区煤炭产业的发展，同步加快西部地区的煤炭运输基础设施建设是非常必要的。
从“十二五”期间煤炭产业的发展思路来说，主要是“控制东部，稳定中部，大力发展西部”。对于西部地区，将大力推进神东、陕北、黄陇和宁东等大型煤炭基地建设，特别是对内蒙古东部褐煤资源的开发将得到重视。到2015年，预计西部地区煤炭产量将达到40亿吨，如何解决煤炭的运输问题，是煤炭“十二五”规划重点突出的问题之一。煤炭运输、铁路运力问题已经成为目前制约煤炭流通的主要因素之一。注42
4.煤炭清洁高效利用技术推广困难
在能源结构短期内无法大规模调整的现状下，一味进行煤炭生产、消费的总量控制并非根本解决之道，只有高效清洁低碳转化的利用方式才会使煤炭行业产生革命性变化。然而，煤炭清洁高效利用技术在推广过程中遇到了不少困难。注43
一是目前各地政府对煤炭清洁高效利用的认识和舆论引导远不到位，普遍认为燃煤就等于污染。有些省份为解决大气污染问题，出台了限制工业用煤、推动天然气使用的政策，对煤炭清洁高效利用项目重视不够，甚至不予批准。有些地区由于天然气供给不足，以气代煤政策难以落地，同时对煤炭清洁高效利用技术缺乏认识，致使工业燃煤改造进展缓慢。
二是煤炭清洁高效利用技术和装备研发会带来成本增加，需要政策扶持。新技术新设备可再生能源电价补贴每年超过200亿元，但目前国家对煤炭清洁高效利用产业的支持力度较小，政策扶持不足。
(三)石油天然气生产开发面临的挑战及问题
西部地区处于我国石油天然气存储的集中带上，具有得天独厚的丰富资源。但是由于地形崎岖，地质构造复杂，石油天然气的开发难度增大，在一定程度上制约了相关能源产业的发展。随着科技水平的不断提高，国家对能源产业发展的重视和支持促进了西部地区石油天然气的开发和利用。在天然气开采中，西部地区占有明显优势，四川、陕西、新疆是我国主要的天然气产地。在石油开采中，西部地区的增长速度明显，其中陕西和新疆的石油产量一直处于全国前五位，且每年的增长速度很快。
西部地区由于油气存储的地理位置和先天的发展条件，在一定程度上限制了其石油产业的发展，特别是石油的后期加工。2011年，西部地区的石油加工量仅占全国的22.5%，乙烯产量仅占10.4%，像四川、陕西这样的产油大省几乎没有乙烯加工能力，极大地影响了石油的使用价值，没有充分发挥西部地区石油产业的优势。
西部地区的油气田单位面积储量普遍较小，低品位油田居多，而且埋藏较深、类型复杂、品质较差、工艺技术要求高。在剩余可采储量中，优质资源不足，低渗或特低渗油、稠油和埋深大于3 500米的超过50%。随着勘探开发的不断深入，隐蔽、复杂油气藏已成为勘探的主要对象，地表及地质条件复杂的地区正成为勘探的重点目标区，剩余石油资源中质量差、难开采的比重将越来越大。老油田已进入高含水、高采出阶段，综合含水率高于80%，平均采出程度大于65%，原油产量呈递减趋势，开发难度越来越大，开采工艺要求越来越高。对未来石油天然气的生产开发提出了新的挑战。
从国家安全角度考虑，石油不但是关系到国计民生的重要消费品，而且同时也是一个国家重要的战略物资，保障石油的充分供给对一个国家的经济发展和国家安全都具有十分重要的意义。我国是世界石油进口大国，进口安全性意义重大。在扩大购油渠道、保证进口安全方面，我国大力开展和平外交，发展与世界各国的友好关系，积极争取从俄罗斯和中亚产油国通过陆地管道进口石油，使我国的石油进口渠道多元化，降低和分散了风险。西部地区由于比邻环里海国家及俄罗斯，在我国周边外交中具有重要战略意义，是未来我国“一带一路”能源战略布局的重点区域。
我国天然气储量集中在西部地区，总体存储并不丰富，仅占全球常规天然气储量的1.7%，且埋藏条件不易于开采。天然气的气态性质决定了其主要通过管道运输。目前，我国西部地区天然气基础设施建设不完备，天然气管网分布还比较分散，天然气生产、运输和配送缺乏统一的管理和调度，难以灵活机动地调配资源。天然气干线、支线和配气网络的建设不足，地下储气库的调峰能力低。欠发达的输气管道和地下储气库的调峰能力低不仅会影响西部地区天然气的开发利用，而且对我国从环里海国家及俄罗斯进口天然气也十分不利。
(四)新能源开发利用面临的挑战及问题
1.我国风力发电面临的问题
新能源发电存在预测困难，电力不稳定、不可控的特点，给网内火电企业和电网运行带来了很大压力。按照传统政策，新能源电力原则上在本省消纳，这无疑使得新能源装机比例大的省份消纳压力大增。全网新能源消纳特别是风电消纳困难成为新的难题。
对资源的正确评价、风电场选址、电网状况以及前期工作的调查等环节比较薄弱。由于越来越多的风电接入电网，非常有必要对风资源进行更深入、更准确的调查和评价。在建立风资源资料库时，还应该充分考虑电网条件、气象灾害、周边地形地貌、自然环境保护、运输条件和工业成分等因素的影响。
由于风电的不连续性与不稳定性，风电所占比例越高，其对电网的影响也越大，进入电网将给电力系统运行带来一些麻烦。就我国而言，大规模风电开发在经济上和技术上对电网的规划、管理与运行都是巨大挑战。风电必须和其他发电方式合理协调，加强系统调控能力，才能确保供电安全可靠。
风电资源与电网规划和经济发展不协调。我国陆上风能资源主要集中在沿内蒙古、甘肃和新疆一带，占可开发风能资源量的90%以上，但是这些地方经济欠发达，电网规模较小，用电负荷少，对风电的容纳能力较低，导致当地的风电发展受限。
风电场建设投资高。我国风电场建设单位投资高的主要原因是进口机组占统治地位。约75%的风电场选用的是国外的风电机组，导致国外风力发电设备的供不应求，国外各大风机生产厂家趁机提价，使风机购置成本居高不下，每千瓦折合成本在一万元左右，而风电的成本至少有70%以上为风机设备成本，大大增加了风力发电企业的负担。我国应加强风电设备核心技术的研发，以及专业人才的培养。
服务体系尚未完全建立起来。在风电产业发展中，建立完整的服务体系是非常重要的。我国风电投资商往往需要从头做起，完成许多不专业、不熟悉的工作，增加了费用，拖延了进度，又管理不好，建立较为完善的服务体系是风电产业发展中必须重视和解决的问题。
2.我国光伏发电面临的问题
从光伏的特点来看，分布式容易就地产电并利用，我国电力负荷中心在中东部发达地区，适合采用分布式，可减少对电网的冲击。但就目前来看，进展并不理想，西部大型光伏电站装机翻倍增长，分布式光伏发电项目却裹足不前。根据最新的数据统计，2014年，国内众多城市一季度分布式光伏发电新增装机几乎为零，而同期大型光伏电站并网装机规模却较2013年一季度猛增4.4倍。注44
近年来西北电网新能源装机容量增长迅猛，截至2013年10月底，西北电网新能源并网装机容量1 907万千瓦，其中风电1 355万千瓦，太阳能光伏552万千瓦；电力电量供大于求的矛盾异常突出。
统计数据则显示，2014年一季度全国并网太阳能发电装机1 758万千瓦，为上年同期的4.4倍，发电量46.2亿千瓦时。对此，目前国内光伏发电装机仍然集中于西部大型地面电站，一直以来各路投资扎堆角逐其间的局面仍未有所改变。
如何合理地调节和解决西部地区光伏发电量大、本地消耗低、输出困难和东部地区电力消耗高、光伏输电设备和成本高之间的矛盾，是未来光伏发电可持续发展所面临的首要问题。
3.核电开发的问题
发展内陆核电技术是我国未来核电发展的重要方向之一，因此西部地区未来核电的生产开发规划和可能遇到的问题需要提前加以考虑。未来西部核电发展首先要做到安全高效，因此需要解决以下问题：第一，处理好核电的安全性与经济性的关系，不断提高核电在安全、环保、经济等方面的综合优势。第二，安全高效发展要体现在能尽快建立起我国具有较强创新能力的核电科技研发体系，推动我国核电科技研发能力和技术水平尽快跨入世界先进行列。第三，必须做到标准化、规范化、法制化发展。第四，处理好自主创新与国际合作的关系，提高核电发展的自主化水平和竞争能力。第五，提高核电发展的协调性，做到可持续发展。此外，新形势下核电的发展，要让政府有信心，让百姓放心。因此，当前要进一步完善我国的核安全法规体系，建立一套行之有效的监管预防体系。
4.其他能源发电问题
(1)煤层气。
煤层气发电对于缓解天然气储量不足的问题具有重要意义。但是，就目前的发展情况而言，煤层气的开发利用还存在诸多问题，需尽快出台配套政策，进一步加大对煤层气抽采利用的扶持力度，拓宽中央预算内投资支持范围。同时，推进煤层气勘探开发和瓦斯防治关键技术装备的研发，并加快煤层气(煤矿瓦斯)的开发利用，推进煤层气重点项目和瓦斯零排放示范矿区建设，提高煤层气的利用水平。此外，健全煤层气开发利用管理体制机制，研究制定煤层气勘探开发利用管理办法，建立煤层气勘查开采约束机制，推进煤层气矿业权改革试点。
(2)页岩气。
由于中国页岩气的地质条件十分复杂，页岩层系时代老、热演化程度高，经历了多期构造演化，埋藏深，保存条件不够理想，开发技术要求更高。在目前的情况下，勘探开发领域的技术储备明显不足，采取对外合作的模式开发页岩气成为必然。
此外，目前页岩气开采的主要形式水力压裂技术也备受争议。其原理是通过大量掺入化学物质的水灌入页岩层进行液压碎裂以释放天然气。近年来不少学者就此提出质疑，认为水力压裂技术不仅浪费大量的水资源，而且还可能导致气井附近出现地下水污染。
从目前的勘探情况来看，我国页岩气产区主要分布在西部地区水资源缺乏的地区，页岩气的开发将可能加大当地的水资源缺口。
提高和完善页岩气开发利用技术，寻找适合西部缺水地区页岩气开发利用的能够不破坏西部地区脆弱的环境和生态平衡的页岩气新技术，是保证页岩气顺利开发利用的前提。