欧盟国家开发新能源的措施有哪些

欧盟国家能源政策一般有3个内容：一是能源效率；二是能源节约；三是可更新能源。而推出的各种政策工具和技术手段都集中于二氧化碳排放的控制。在欧盟，能源消耗中工业占22%，交通占24%。一次能源在转换（如电或热等）中的耗损占35%。扣除这项耗损后，超过30%的能源为建筑物所消耗。所以各国都在工业、交通、建筑物、电器设备和照明等领域围绕控制二氧化碳排放来设计政策。

（1）建筑物节能。①建筑物能源证书制度，欧盟各国都已推行。政府对所有建筑物都按每平方米耗能情况进行登记，并制作成证书。法律规定业主出租或出售住宅，必须同时出具此证书。丹麦的建筑物能源证书分别对一家一户型住宅、公寓式住宅和商用办公建筑颁发。新建筑必须符合新的能源标准方可开工。②鼓励建筑物节能改造。德国全国有3900万套住宅，其中有75%建于1979年之前。法律规定若业主要对住宅翻新改造，必须符合新的能耗标准。政府相应推出鼓励措施，由国家开发银行给予低息贷款支持，联邦政府再补贴银行。一旦改造后的建筑物达到二氧化碳减排指标，业主还款的本金还可免除15%。2001～2005年，仅实现建筑物的二氧化碳减排标准，联邦政府为贷款补贴支付了15亿欧元；2006～2009年将达40亿欧元。目前全国已有500万套住宅改造获得优惠贷款，减排二氧化碳400万吨。德国还出现“零供热”建筑，全年都依靠太阳能取暖。

(2)交通节能。①汽车发动机改造。由于柴油发动机比汽油发动机能耗低35%，到2005年，德国全国汽车已有50%为柴油发动机。1990年以来，汽油发动机的效率也提高了20%～25%。1990～2004年，全国汽车发动机效率提高了1倍，汽车燃料消耗减少了40%。②税收。德国的汽油价格中，税收占70%。法律还针对高速公路货车按二氧化碳的排量收费，而使用天然气的汽车到2020年前享受免税优惠。③推广新型燃料。第二代生物燃料占市场的3.4%，由此每年二氧化碳减排500万吨。④能耗标识制度。尽管政府没有强制淘汰高耗能汽车，但有了强制性的能耗标识，类似于家电、建筑物那样，消费者自然容易做出选择。2012年之前高耗能汽车生产设备有望逐步淘汰。

(3)家电和照明节能。丹麦在2005年10月设立了节能信托基金，如对节能冰箱每一台都有补贴。比利时弗莱芒区地方政府向居民发放购物券，指定此券在2006～2007年间必须用于购买节能灯具。

(4)可再生能源发电强制收购（Feed-in）。与常规能源发电比，可再生能源（生物、风能、太阳能等）发电成本高。针对电网公司缺乏收购动力，政府有3种政策干预模式：①以意大利为代表的配额制，要求电网运营商分担购买某一固定数额的电量；②以爱尔兰为代表的招投标制；③以法国和德国为代表的按保护价强制收购接入（Feed?in）。在德国，四大电网运营商收购常规能源发电价格为20欧分/千瓦时左右，但收购可再生能源发电价格为50欧分/千瓦时。政府允许电网提高电力零售价格（0.65欧分/千瓦时）。为此平均每个德国家庭每月增加电费开支1.5欧元。这种模式的电价比配额制低8欧分/千瓦时。公开招标制下电价也较低，但因招标周期问题，不利于能源产业长期发展。爱尔兰正拟转向Feed?in。丹麦还对电网重新进行了国有化，对新能源也实行Feed?in制度，风力发电占其电力的21%。

(5)二氧化碳排放配额交易。欧盟根据对《京都议定书》的承诺，让各成员国分别承担了二氧化碳的减排任务，然后各国又对能源、加工制造业等排放二氧化碳的企业核定排放配额作为合法“排放权”，企业若超额排放，必须到市场上购买配额。这就形成了企业之间排放权的配额交易市场。据称德国企业二氧化碳排放配额近于用完。此外，根据世界银行的一项安排，这些企业还可以通过帮助发展中国家减排，相应地增加自己的配额。

(6)发电减排。在丹麦，发电用柴油价格中能源税和二氧化碳税占了2/3；发电用煤价中能源税、二氧化碳税超过85%。但可再生的如木屑、草不征能源税。结果化石燃料几乎为生物燃料价格的2倍，而发电后每度电的收益率前者却远低于后者。这就极大地刺激了可再生能源和垃圾发电的开发。热电联产减排，即发电和供热业务合并，网点铺开，以大幅减少热和电的传输损失。20世纪80年代中期，丹麦的供热和发电集中于15家企业。实行热电联产后，热电厂星罗棋布，2005年达694家。结果，燃料消耗减少30%，燃料热效由40%升至90%。

(7)政策公关。为保证政策顺利实施，政府需要就节能减排政策意图和意义与公众、能源提供商、工业企业以及社会中介组织联络，进行政策宣传、项目咨询和信息沟通等服务。有关机构还与其他国家或国际组织广泛交流。这些工作不仅政府部门自己做，还委托大量的社会组织代理，它们的分支遍布社区。

(8)立法保障。欧盟关于能源节约和能源效率颁布了若干指令。建筑物能源指令（2002年）提出了计量建筑物能耗的方法，设立新建筑物最低能效标准，建立建筑物能源标识制度，业主在出租、出售房屋时必须出具能耗等级证书，公共建筑物上必须标示能耗证书。欧盟能源效率指令，要求在2008～2016年的连续9年中要节能9%，每年节能1%。此指令对公共部门、能源供应商都规定了具体的义务，并设计了详细的测算、审计和报告方法。欧盟生态设计指令规定了锅炉、热水、办公自动化设备、电视机、充电器、办公照明、街道照明、空调器等14种产品或设施的技术与经济标准。德国从1976年以来，先后颁布了建筑物节能法、机动车辆税法、热电联产法、节能标识法、生态税改革法、可再生能源法等8部法律。这些立法都有相应的政府部门负责实施，如联邦经济技术部负责节能和提高能效工作；环境和核安全部负责二氧化碳减排、再生能源和核能工作；交通、建筑与城市发展部负责交通、建筑物的节能工作等等。

节能减排可成为经济增长的重要动力，决策者对此必须有深刻认识，并率先垂范。2006年，丹麦议会7个党派达成共识，要求今后几年公共部门能耗每年降低1.5%。丹麦1980年以来GDP约增长50%，但能源消费（不考虑交通业）几乎无增长，单位GDP的耗能（即能源强度）每年降低1.9%，二氧化碳排放每年恒定。德国在1990～2005年的15年间经济增长25%，能源总消耗却下降5%。

欧洲理事会于2007年3月提出了一项能源和气候一揽子计划，该计划在欧盟气候变化和能源政策方面具有里程碑意义。为达成上述计划，欧盟委员会于2008年1月23日提出了“气候行动和可再生能源一揽子计划”(以下简称气候和能源一揽子计划)的新立法建议，也被称为欧盟气候变化扩展政策。该计划于2008年12月12日在欧盟首脑会议上获得通过。欧盟委员会提出的气候和能源一揽子计划被认为是全球通过气候和能源一体化政策实现减缓气候变化目标的重要基础。2008年12月17日，欧洲议会正式批准这项计划。欧盟气候和能源一揽子计划是一整套具有法律约束力的法规，其目的在于确保欧盟实现2020年的气候和能源目标。

尽管欧盟2021 2027年财务预算谈判正陷入僵局，但是欧盟委员会（下称“欧委会”）仍表示将全力投资新能源领域。

欧委会日前公布一份“近海可再生能源战略”，旨在大幅度提升可再生能源使用率，预计到2050年欧盟整体海上风电产能将增加至300千兆瓦。欧盟将向该领域投资7890亿欧元，约三分之二用于电网基础设施建设，另三分之一用于发电设施建设。

欧委会副主席蒂默曼斯（Frans Timmermans）称，欧盟海上可再生能源投资项目已是全球性成功案例。目前欧盟正面临更大的机会，发展清洁能源产业、推动可持续发展。

欧盟缘何推广海上风电投资？

欧盟在全球海上风力发电领域占据重要地位，目前全球42%的海上发电能力分布在欧洲沿海，北海是世界海上风电的最佳位置。

自本届欧委会上台以来，绿色经济成为了其产业政策重要抓手。欧委会相继出台加强传统行业绿色转型、扶持新能源 汽车 等细分产业政策，并通过调整能源税、推动碳排放交易机制改革等方式提供资金支持。

此次欧委会再推海上风力发电政策，首要原因在于，海上风电是欧盟实现中长期减排目标的主导因素。

国际能源署执行主任罗尔（Fatih Birol）认为，如果顺利实施海上风力发电的大规模部署，欧盟有望在2050年实现净零排放的目标。2025年后，核电、光伏等发电方式将保持相对稳定发展态势，欧盟希望到2050年全面消除煤炭市场，剩余的能源转型重担将由海上风电完成。

陈晓径也认为，欧盟于3月首次将“绿色协议”写入气候法案，要求重工业部门实现“零排放”，能源系统实现“去碳”与“绿色电力”的要求迫在眉睫，海上风电将在新能源转型中扮演重要角色。

其次，欧盟具有海上风电领域的先发优势。1991年，丹麦设立全球首个海上风力发电场。过去十年，欧盟海上风能技术日益成熟、实现规模化生产，成本大幅下降。

陈晓径表示，欧盟在海上浮动风力发电、波浪能与潮汐能利用、漂浮式光伏系统等方面优势明显，也享有北海、波罗的海、地中海、大西洋、黑海等丰富的海洋资源。欧盟推出该计划，预计仅需占用3%的海上空间即可达到大幅生产可再生能源的效果。

再次，欧盟正在海上风电领域受到其他国家的挑战。拜登曾宣布，将带领美国重回《巴黎协定》，并加大在新能源领域的投资。英国上月提出“全民风电”目标，计划2030年利用海上风电为全英所有家庭供电。2018年，全球近一半的海上风电投资都发生在印度等亚洲国家。

欧洲能源专员西姆森（Kadri Simson）称，欧盟要保持海上可再生能源的领导者地位，必须激发在海上风能领域的所有潜力，并通过发展波浪、潮汐和浮动太阳能等不断提高技术水平。

欧委会：希望私有部门加大投资

欧委会称，该计划不仅可以推动欧盟在新能源领域更进一步，还可以推动经济复苏，预计该计划可以为欧盟创造6.2万个就业机会。但是，正如欧盟在其他领域的投资一样，如何筹措资金成为目前投资的首要难题。

国际能源机构（IEA）称，海上风电行业的效益正以每年2.2％的速度增长，未来两年至少需要吸引8400亿美元的投资。未来达到2050年气候目标，各方必须加速投资。过去十年，欧盟每年对电网基础设施的投资约为300亿欧元。

欧洲风能协会（Wind Europe）称，欧盟首先要加强在海上风电基础设施的投资，同时还要兼顾陆上电网方面。未来十年，欧盟的港口也需要65亿欧元的投资。

欧委会称，将从“恢复基金”中拿出1500亿欧元投资该领域，并将重点放在碳密集中度和化石燃料使用率最高的地区。此外，各成员国政府也将为此提供支持。

但是，目前因匈牙利和波兰两国反对，“恢复基金”迟迟未获批。即使未来最终获批，该计划也将面临6500亿欧元的资金缺口。

欧委会寄希望于欧盟的私有部门，希望公共事业和能源领域的巨头能向其提供支持。

欧委会称，预计私有部门将提供投资中的大部分资金，公有部门将发挥战略催化剂的作用。那么，私有部门是否愿意响应欧盟机构的号召，该方案是否具有可行性？

对此，陈晓径认为，私人资本占大多数符合欧盟惯例与“绿色协议”要求，公私合作解决资金需求是当前形势下的可行做法。

她进一步解释称，一方面，公共资金相对充足，但受疫情影响并不宽裕。预计2020年欧盟国内生产总值（GDP）将下降7.4%，欧盟的理念是公共资金要发挥引导、杠杆、“战略催化剂”作用，而非融资为主。其功能是帮助成熟技术尽快进入市场、实现规模化并降低成本，帮助起步技术创造市场并引导私人融资、降低不确定性等。

另一方面，对于私人资本而言，欧盟已建立《可持续金融分类方案》为代表的成熟框架，对如何引领私人融资有着详细规定，这可以协助其达成长期减排与发展目标。

欧盟在全球应对气候变化行动中一直试图担当领袖角色。为进一步证明其应对气候变化问题的决心，欧洲理事会于2007年3月提出了一项能源和气候一体化决议，此项决议在欧盟气候和能源政策方面具有里程碑意义。

　其核心内容是“20－20－20”行动，即:承诺到2020年将欧盟温室气体排放量在1990年基础上减少20％，若能达成新的国际气候协议(其他发达国家相应大幅度减排，先进发展中国家也承担相应义务)，则欧盟将承诺减少30％；设定可再生能源在总能源消费中的比例提高到20％的约束性目标，包括生物质燃料占总燃料消费的比例不低于10％；将能源效率提高20％。

　为达成上述决议，欧盟委员会于2008年1月23日提出了“气候行动和可再生能源一揽子计划”(以下简称一揽子计划)的新立法建议，也被称为欧盟气候变化扩展政策。欧盟气候新政策提出的依据是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)风险评估报告“与前工业化水平相比，全球温度不能超过2摄氏度”的结论。

　当前，欧盟27国总排放量比其1990年的水平低6％，为实现2020年比1990年水平减少20％的目标，欧盟必须在2005年的水平上减少14％。

　一揽子计划于2008年12月12日在欧盟首脑会议上获得通过。欧盟委员会提出的一揽子计划被认为是全球通过气候和能源一体化政策实现减缓气候变化目标的重要基础。2008年12月17日，欧盟议会正式批准这项计划。

　欧盟对实施“气候和可再生能 源一揽子计划”进行了成本－效益分析，结论是尽管该一揽子计划的实施可能造成某些负面影响，但预期可能会产生更大的收益，包括促进能源安全、增加就业、促进研发和创新等。

　从一揽子计划中，可以看出欧盟气候变化政策出现了如下新动向和特点:

　一是加大温室气体控制范围，扩展欧盟排放交易机制(EUETS)。

　2005年1月1日正式启动的欧盟温室气体排放交易机制(EUETS)是欧盟实现《京都议定书》目标的主要基础和途径。它覆盖了欧盟当时25个成员国，包含近1.2万个排放实体，占欧盟地区温室气体排放量的一半以上。现正处于第二阶段(2008年~2012年)。

　一揽子计划提出了EUETS第三阶段(2013年~2020年)的实施内容，大大扩展了欧盟排放交易体系:

　第一，扩大了覆盖范围。目前，ETS包含了以下10个部门的二氧化碳排放:电站及其他燃烧设施、炼油、炼焦、钢铁、水泥、玻璃、石灰、制砖、陶瓷、纸浆和造纸。扩展后的ETS范围除以上10个部门的二氧化碳排放外，还将包括石油化工、氨、铝部门中的二氧化碳排放，以及制酸中的氮氧化物(如N2O)排放和制铝中的全氟化碳(PFC)排放。

　第二，基于部门制定欧盟范围的排放上限。在第一和第二阶段，各欧盟成员设定了他们自己的目标水平，而在第三阶段，欧盟委员会提议在ETS下基于部门制定欧盟范围的一个排放上限，具体目标包括2013年比2005年降低9％，2020年在2005年水平上线性下降21％。

　第三，在欧盟层次上分配配额。在EUETS第一和第二阶段，配额由各成员国在国家层面上制定分配计划，为强调欧盟内部协调和统一，第三阶段的ETS将在欧盟层次上而非成员国层次上分配。而且，原来企业免费的配额许可将从2013年开始逐渐由拍卖许可代替，并于2020年实现完全拍卖。

　具体包括:电力部门从2013年开始全部进行拍卖；所有其他部门2013年开始80％免费拍卖，逐渐到2020年实现完全拍卖；各成员国独立执行拍卖。90％的配额按成员国2005年排放水平比例拍卖。剩余10％按成员国较低人均收入重新分配。另外，拍卖所获得的收入，至少拿出20％专门用于减缓和适应气候变化；具体配额分配规则将基于一份对欧盟能源密集型产业潜在碳泄露的审查报告，此审查报告将于2011年6月提交。

　第四，更灵活使用CDM/JI减排信用。如果国际社会未就后京都减排达成一致协议，来自清洁发展机制(CMD)和联合履行(JI)的减排信用将只能使用2012年以前批准的项目产生的剩余信用。

　这些信用将只能用到2014年，并且只能来自所有各成员国同意的项目类型，同时，只有与欧盟签署双边或多边协议的国家产生的额外信用才被接受。

　如果届时能够达成新的国际气候协议，那么额外的CDM/JI信用将被允许使用。为了实现欧盟30％的减排承诺，成员国将被允许利用减排信用实现一般的额外减排(例如，如果需要的额外减排量是1万吨CO2，那么减排信用的使用将增加5000吨CO2)。

　为了提供额外的激励促使各国加入新的协议，只有批准这些协议的国家的减排信用才被接受，就像批准《京都议定书》的发展中国家才能实施CDM一样。

　相对于现有制度，一个重要的改变是允许EUETS未覆盖的部门使用国内补偿信用。这些信用将在共同的欧盟条款下管理，以确保非EUETS的政策不受影响，避免减排量被重复计算。

　之所以如此，其中一个重要的考虑就是如何实现内部减缓努力与国际交易间的平衡。

　第五，总配额的5％将储备起来用于新加入者(电力部门除外，因为该部门配额全部实行拍卖)，在2020年没有用于新加入者的配额储备将被拍卖。新规定将建立严格的监测、报告和核证程序以确保EUETS的完整性。但是，对于某些缺乏竞争力的高耗能部门将给予一定的豁免。

　二是制定并实施责任分担机制

　欧盟为承担全球温室气体减排责任，承诺于2012年削减温室气体排放量8％(相对于1990年排放水平)，因此，欧盟在成员国间推行责任分担协议(Burden　Sharing　Agreement，BSA)机制，要求成员国依据各自的能力与责任，承诺《京都议定书》之外的减排责任，希望借此能成功达到欧盟的整体减排目标。事实证明欧盟所推行的责任分担机制符合公平效率原则，取得了一定成效。

　为实现可再生能源在总能源消耗中的比例提高到20％的约束性目标，欧盟仍然借用了这一“责任分担协议”。基本思路是依据成员国的人均GDP，适当参考可再生能源发展现状、潜力、能源结构等指标，将20％的目标分解给各成员国，各成员国承担的责任从10％~49％不等。瑞典最多为49％，马耳他最少为10％。这里的可再生能源部门包括电力、制热制冷、运输。

　各成员国可自行决定从哪一个可再生能源部门开展工作。而且，为成本有效地实现各自可再生能源目标，鼓励各成员国间可以进行“可再生能源配额交易”。

　三是制定约束性可再生能源目标，强调推行生物质燃料

　欧盟在其新气候政策中，突出强调了可再生能源，制定了气候、可再生能源一体化政策，设定可再生能源在总能源消费中的比例提高到20％的约束性目标，包括运输部门中生物质燃料占总燃料消费的比例不低于10％。

　之所以强制推行可再生能源，制定约束性可再生能源目标，除了对减缓气候变化的考虑，欧盟同样认为其具有丰厚的经济收益和重要的社会意义以及可靠安全的能源供给。首先，通过评估，欧盟推行可再生能源可以增加300亿欧元的收入，提供大约35万个工作岗位。

　而且，如此巨大的就业机会既包括低端风电维护技术，也包括高端的光电制造技术；其次，实现欧盟提出的可再生能源目标，可以每年减少6亿~9亿吨二氧化碳排放，每年减少2亿~3亿吨化石燃料消耗，所有这些价值130亿~180亿欧元/年；另外，强调可再生能源还有其他环境效益考虑，除了温室气体减排外，可再生能源也很少会产生二氧化硫、氮氧化物等其他污染物。

　四是制定关于碳捕获和封存(CCS)以及环境补贴的新规则

　发展碳捕获和封存的主要原因是成本问题。据评估，碳捕获和封存技术仅仅使欧盟在2013年~2020年间GDP增长率下降0.04％~0.06％。

　为此，欧盟积极寻求促进碳捕获和封存的安全使用和发展，开发一系列技术，允许工业过程中排放的二氧化碳被捕获并封存到地下。

　欧洲委员会计划2015年鼓励欧洲建造10个~12个大规模的示范厂，并在2020年左右使碳捕获和封存技术商业化运行。同时，修订国家援助环境保护指南，提出作为一揽子计划的一部分，使政府能够支持碳捕获和封存示范厂。

人类生存和发展的三要素

物质、能量与信息。

因此，能源的发展史直接影响人类的发展史。

我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：¾¾ 物质、能量和信息。

组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。

一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。

能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。

未来对能源的要求

有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。

未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。

而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。

除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。

u 能源的定义与源头

究竟什么是“能源”呢？《科学技术百科全书》是这样说的：“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”；《大英百科全书》说：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见，能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之，能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。

能源的源头

来自地球以外天体的能源（如太阳能）、地球本身蕴藏的能源（如地热、核能）、地球与其它天体相互作用产生的能源（如潮汐）。

而能源是产生能量的源头。

人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源，在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭，加热到一定温度，能和氧气化合并放出大量热能，可以直接用来取暖，也可用来产生蒸汽推动汽轮机，再带动发电机，使热能变成机械能，再变成电能。把电送到工厂、机关和住户，又可以转换成机械能、光能或热能。

在我们生活的地球上，能源形形色色。总起来说有三个初始来源。

太阳能

地球

来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

与地球内部的热能有关的能源，我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。

与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量，称为原子核能，简称核能，俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源，以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外，还可以用作其它类型的动力源、热源等。

来自星球引力的能量指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比，潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约可折合为6000 万吨煤。

u 能源结构与储量

地球上有哪些能量资源可供我们使用？它们还能维持多久？我们该怎么办？

能源的种类

一次能源：煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源；

二次能源：汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源，

一次能源和二次能源能源按其生成方式，分为天然能源（一次能源）和人工能源（二次能源）两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等；人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。

常规能源和新能源其中，已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源，称为常规能源，通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

煤的时代

能源结构的变迁历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪，到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代，随着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天然气，到20世纪60年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地位。但是，20世纪70年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境污染问题。

而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计

煤炭：～200年

石油、天然气：～50年

核能：无穷多

之一的电力消耗逐年增加。根据统计，人口若每30年增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。

于是，20世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。

化学能的储存量煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用？据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨，预计还可开采30～40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米，预计还可开采60年。必须指出的是，煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了，且不说可能带来的环境污染，它们还是很好的化工原料呢！

水能及新能源的潜力那么水能呢？我们知道，水力是可以长期开发利用的。但是，在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办？再说，水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中，太阳能虽然用之不竭，但代价太高，并且就目前的技术发展情况来看，在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似，它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制，如风能、潮汐能、地热能等等。

易裂变核素

易发生裂变的原子只有铀-235（U235）、钚-239（Pu239）、铀-233（U233）三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235，钚-239可由铀-238生成，铀-233可由钍-232（Th232）生成。

易聚变核反应

氘（D2）-氚（D3）反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在，而氚极少，必须由人工生成（如由锂制造）。

核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。

天然铀的成份

天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238，仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。

作为发展核裂变能的主要原料之一的铀，世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。如果利用得好，可用2400～2800年。

聚变反应主要来源于氘-氚的核反应，氘来可大量自海水，氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.03克／升，据估计地球上的海水量约为138亿亿米3，所以世界上氘的储量约40亿万吨；地球上的锂储量虽比氘少得多，也有2000多亿吨，用它来制造氚，足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变，核燃料就可谓“取之不尽，用之不竭了”，人类就将从根本上解决能源问题，这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。

专家们预测，核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。

1.2 变脏的地球与干净的核电

本节要点：回答的问题以下问题：现有的能源还能维持多久？能源利用可以不污染环境吗？核能真是可持续能源吗？

u 能源的可持续发展

必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。

而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。

能源利用与环境的可持续发展

能源危机

目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪（如石油），最多的也能维持一、二百年（如煤）人类生存的需求。

今天，几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战：保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。

能源供应危机今天的世界人口已经突破60亿，比上个世纪末期增加了2倍多，而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”，能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主，其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量，专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。

浓烟滚滚的火电厂

能源对环境的污染 另一方面，特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境，使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是：氮氧化物（如NO与NO2）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO） 大气污染的主要源头

目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。其来源主要有三个方面：① 煤、石油等化石燃料的燃烧；② 汽车排放的废气；③ 工业生产（如各种化工厂、炼焦厂等）产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。

1. 多元化

世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正在向以天然气为主转变，同时，水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加，在某些地区，燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中，风电要达到4000万千瓦，水电要达到1.05亿千瓦。2003年初英国政府公布的《能源白皮书》确定了新能源战略，到2010年，英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的 3%提高到10%，到2020年达到20%。

2. 清洁化

随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，不仅能源的生产过程要实现清洁化，而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中，煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%，石油的比例将维持在37.60%～37.90%的水平。同时，过去被认为是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展，洁净煤技术（如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家，如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电，它们认为核电就是高效、清洁的能源，能够解决温室气体的排放问题。

3. 高效化

世界能源加工和消费的效率差别较大，能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步，未来世界能源利用效率将日趋提高，能源强度将逐步降低。例如，以1997年美元不变价计，1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元，2001年已降低到0.3121吨油当量/千美元，预计 2010年为0.2759吨油当量/千美元，2025年为0.2375吨油当量/千美元。

但是，世界各地区能源强度差异较大，例如，2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元，2001～2025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.3～3.2倍，可见世界的节能潜力巨大。

4. 全球化

由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性，世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求，越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应，世界贸易量将越来越大，贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例，世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2 亿吨和2002年的21.8亿吨，年均增长率约为3.46%，超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来，世界石油净进口量将逐渐增加，年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日，2020年将达到4080万桶/日，2025年达到4850万桶/。世界能源供应与消费的全球化进程将加快，世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。

5. 市场化

由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段，故随着世界经济的发展，特别是世界各国市场化改革进程的加快，世界能源利用的市场化程度越来越高，世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少，而政府为能源市场服务的作用则相应增大，特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面，政府将更好地发挥作用。当前，俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家，正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施，这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高，有利于境外投资者进行投资。

三、启示与建议

1. 依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，走高效、清洁化的能源利用道路

中国有自己的国情，中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色，决定在可预见的未来，我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变，我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在，这就要求中国的能源政策，包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限，以及正处于工业化进程中等情况，应特别注意依靠科技进步和政策引导，提高能源效率，寻求能源的清洁化利用，积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。

2. 积极借鉴国际先进经验，建立和完善我国能源安全体系

为保障能源安全，我国一方面应借鉴国际先进经验，完善能源法律法规，建立能源市场信息统计体系，建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制，积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化，提高市场化程度；另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话，扩大能源供应网络，实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.

欧洲受到俄乌冲突和2022年全球热浪影响，其能源危机加剧，欧洲电价飙升。为了解决此次能源危机，欧洲各国相继出台了许多奇招。比如，欧盟倡导欧洲各国人民尽量在家办公，减少燃油；在各个方面都要限制用水；研究可再生能源的利用等。

面对欧洲此次面临的能源危机，欧洲许多国家都出台了不少节能减排政策，在各国政府努力下，欧洲人民也将节能作为日常生活里的一部分。因为受到全球热浪影响，欧洲许多地区出现干旱情况，这样一来，水能、风能等发电方式就会受到冲击，尤其是水能发电，高温天气下，欧洲各个地区水位都有所下降，水力发电作用越来越小。欧盟委员会为了，为即将到来的冬季储备好足够的能源，号召全欧洲各个国家，降低能耗。

欧盟委员会提倡欧洲人民在开车行驶时最好保持低速行驶，假期减少外出，尽量避免使用私家车，有条件的话，选择在家办公，德国为了摆脱对俄罗斯天然气的依赖，限制国内私人游泳池加热，并且规定德国城市中的装饰灯在凌晨两点之后才可以点亮，除此之外，德国政府对德国民众的沐浴时间也有所限制，以此减少用水量。法国在应对此次能源危机提出，法国所有商店的广告牌在夜间要关闭照明，并且在开放空调或取暖设备的商店中禁止，敞开门营业，意大利为了提高人民的节能意识，甚至将罗马斗兽场的灯光都关闭了，西班牙对国民的空调和暖气设备的调节温度都有所控制，并且大力提倡居民选择自行车代步。

除了这些节能减排的措施以外，更值得注意的是，欧盟正在积极推动可再生能源利用的研究，为此，欧盟投入了近3000亿欧元，这笔资金将全部用来研究对可再生能源利用问题，欧盟的这项研究在取得成功之后，不仅会造福欧盟，也会给全世界带来好处

一、世界能源消费现状和趋势

据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测，全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量，世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计，全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的，将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明，全球石油探明储量可供生产40多年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为，到2030年世界能源需求将增长60%，届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门，运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出，C02排放也将增多，减排温室气体是一个严峻的挑战。

国际能源署认为，中东将增加投资以扩增常规石油资源产能，非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用，氢能将有少量应用，可再生能源将有更大发展潜力。到2030年，替代能源尤其是可再生能源，不仅将成为不可或缺的重要能源，而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分，目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%，世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。

据预测，目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50，大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右，均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年，中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量，原油和天然气的生产则不能满足需求，特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约，提高能源利用效率，加快可再生能源的开发利用，对于中国来说既重要又迫切。

二、世界可再生能源发展趋势

世界大部分国家能源供应不足，各国努力寻求稳定充足的能源供应，都对发展能源的战略决策给予极大的重视，其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应，污染环境等，这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。

从目前世界各国既定能源战略来看，大规模的开发利用可再生能源，已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快，世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看，风能、太阳能和生物质能发展最快，产业前景最好，其开发利用增长率远高于常规能源。

风力发电技术成本最接近于常规能源，因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术，风电是世界上增长最快的能源，年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明，在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下，到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%，可再生能源在能源消费中总的比例将达30%，无论从能源安全还是环境要求来看，可再生能源将成为新能源的战略选择。

三、世界部分国家可再生能源发展目标

2004年，美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%；到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%；到2020年将都提高到20%以上；到2050年，德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右，2020年分别达到20%和15%。

四、世界部分国家可再生能源利用进展

美国正在加大可再生能源研发和利用力度，2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元，其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划，克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里，安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。

德国新的《可再生能源法》，为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发，迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年，德国可再生能源发电量占总发电量的8%，年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%，太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划，2007年之前将生物燃料的产量提高3倍，使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂，年均生产能力达到20万吨，生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨，用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍，法国已出台一系列优惠措施，鼓励生物燃料的生产和消费。

英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口，设立了5000万英镑的专项资金，重点开发海洋能源。不久前，在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展，目前风电装机总量已达650兆瓦，可满足44万多个家庭的电力需求，近期还将建设10座类似规模的风电场。

日本官方报告，将从2010年正式启动生物能源计划，并与美国和欧盟共同开发可再生能源，建设500个示范区。预计将投资2600亿日元，而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。

其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家，越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》，编制了《可再生能源中长期发展规划》，将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部，政府全力推动可再生能源资源的开发利用，目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划，包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划，到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦，其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。

欧盟拟推出5650亿欧元能源计划，此举背后的原因如下。

一、欧洲能源危机

自从俄乌战争爆发后，欧洲的能源危机不断升级，矿物燃料供应短缺，价格飙升，电力市场几乎失去控制。

英国能源管理部门称，从十月份开始，英国消费者的能源账单上限将上涨80%。这就意味着，在这个冬季，几百万的英国人将无法负担燃气和电力。与此同时，德国也将征收天然气附加费。

在传统能源“失控”的时代，欧洲国家虽然加速了能源结构的变革，但在短期内，新能源的作用并不大。今年冬季，欧洲面临着“青黄不接”的问题。

二、欧洲各国能源负担越来越大

到目前为止，27个欧盟国家已经为减少能源危机给消费者和商业带来的冲击拨出了3140亿美元。德国以1002亿欧元排在首位，法国和意大利紧随其后，分别为536亿欧元和592亿欧元。另外，英国政府也已经提供了1780亿欧元的援助。

这些支出反应了欧洲各国政府为保护家庭和企业免受天价能源价格影响的努力。自从俄罗斯切断了欧洲的天然气供应以来，欧洲的能源价格一直在飙升。但是，即便有这么多的政府救助，欧洲的经济前景仍然很黯淡。

贝莱德的分析师先前曾发出警告，欧洲将于2023年早期进入深度衰退，并预期到年底会萎缩0.9%。同时，在欧洲国家为应对日益加剧的通货膨胀和经济不景气的时候，欧盟的财政压力也越来越大。

在欧洲，可再生能源以氢、海上风力发电为主，相比于传统能源，可再生能源受到了气候的严重影响，安全性相对较差。所以，可再生能源能否成为欧盟的“救星”，还是一个问题。