中国的各种能源储藏量各有多少

中国自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万吨标准煤居世界第三位。中国煤炭保有储量为10024.9亿吨，但精查可采储量只有893亿吨，石油的资源量为930亿吨，天然气的资源量为38万亿立方米，现己探明的石油和天然气储量只占资源量的约20％和约6％，仅够开采几十年；煤层气资源量为35万亿立方米，相当于450亿吨标准煤，排世界第三位，但尚未成规模开发利用。因此，我国常规能源资源并不丰富，应建立正确的“资源意识”，并具有相应的“忧患意识”。

我国可再生能源资源丰富，但是我国人口众多，能源资源相对匮乏。我国人口占世界总人口20％；已探明的煤炭储量占世界储量的11%、原油占2.4%、天然气仅占1.2％。人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，石油仅为十分之一。我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。我国1998年一次能源生产量为12.4亿吨标准煤，能源消费量为13.6亿吨标准煤（不包括农村非商品生活能源消费二亿吨标准煤），约为世界能源消费量的10%；人均能源消费量仅为1.165吨标准煤，居世界第89位，不足世界人均能源消费水平2.4吨标准煤的一半，是发达国家的1/5～1/10（欧洲及独联体人均能源消费量为5吨标准煤，北美人均能源消费量超过10吨标准煤）。目前我国人均拥有发电装机仅0.222KW，人均发电量为927kwh，约为世界平均水平的一半，为发达国家的1／6～1／10。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国年人均能源消费量将逐年增加，专家预计，到2040年将达到2.38吨标准煤左右，相当于目前世界平均值，远低于发达国家目前的水平。人均常规能源资源相对不足，是中国经济、社会可持续发展的一个限制因素，尤其是石油和天然气。

我国的能源生产和消费基本上是平衡的，但从1993年开始成为能源净进口国。据预测，中国未来能源供需的缺口将越来越大，在采用先进技术、推进节能、加速可再生能源开发利用以及依靠市场力量优化资源配置的条件下，2010年约缺能8％，到2040年将短缺24%左右，其中石油缺额可能多达4.4亿吨标准煤。石油进口依存度（净进口量与消费量之比）由1995年的6.6％上升为2000年的20％。预计2010年将上升为23％。天然气进口依存度2000年为6%，2010年为20％。能源安全性的问题也将提到议事日程

1．煤炭资源的储量和产量

我国煤炭资源储藏丰富，煤种齐全，分布广。2013年我国煤炭探明储量为1.48×1012t。2014年我国煤炭产量达38.7×108t，接近世界煤产量的一半。我国煤炭储藏和生产主要集中在山西、内蒙古、陕西等省、自治区，与现有区域经济布局呈逆向分布，形成了“北煤南运”和“西煤东调”的局面，长距离运输给煤炭生产和分配带来了很大的压力。

2．石油资源的储量和产量

我国属于石油资源贫乏的国家，石油资源主要分布在东部地区。全国已探明673个油田，2013年，我国石油探明储量为33.7×108t，石油产量为2.1×108t。

3．天然气资源的储量和产量

我国天然气主要集中于西部地区。2013年，天然气探明储量为4.64×1012m3，天然气产量为12.09×1010m3，其中常规天然气产量为11.77×1010m3，煤层气和页岩气产量分别超过30×108m3和2×108m3。

4．铀矿资源的储量和产量

我国是铀矿资源不甚丰富的国家。探明的铀矿资源分布不均衡，主要分布在江西省、湖南省、广东省、广西壮族自治区等地。铀矿探明储量为16.61×104t，居世界第10位，能够满足我国中短期的核电发展需求。

5．水利资源的分布和利用

我国水利资源非常丰富。按经济可开发年发电量重复使用100年计算，水利资源约占我国能源剩余可采总储量的40%，在我国常规能源中仅次于煤炭，居第二位。总体上看，我国水利资源西部多，东部少，相对集中在西南地区，并且主要集中在大江大河的干流。

2013年，全国水电总装机容量达2.8×108kW，占全国总发电装机容量的22.4%，年发电量为8963×108kW·h。

6．风能、太阳能的分布和利用

考虑到实际可利用的土地面积等因素，初步估计：我国可利用的陆上风能储量约8×108kW。陆上风能主要分布在“三北”（华北、东北、西北）地区，风能功率密度在200～300W/m2以上，有可能达到500W/m2以上；近海可利用的风能储量有2×108kW，共计约10×108kW。截至2013年底，我国风电装机容量为3107×104kW。

我国太阳能资源的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心。太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部，以及台湾省的西南部等广大地区的太阳年辐射总量很大。截至2013年底，我国光伏发电装机容量达1942×104kW。

7．地热资源

我国多年来地热能直接利用量稳居世界第一位。据估计，在地壳表层10km的范围内，地热资源就达12.6×1023kJ，相当于4.6×1016t标准煤，超过全世界煤经济可采储量热值的7万倍。

8．生物资源

我国是一个农业大国，生物资源丰富。根据《2013中国可再生能源产业发展报告》，我国农作物秸秆理论资源量约为7.2×108t，约折合3.6×108t标准煤，可用作清洁生物质能相当于约2.2×108t标准煤；林业剩余物中的森林采伐及木材加工剩余物的实物量约为7760×104t，折合4400×104t标准煤，薪炭林等所产薪柴的实物量保守估计为4800×104t，折合2700×104t标准煤，两者合计约为1.25×108t，折合7100×104t标准煤，林业剩余物可利用量3600×104t标准煤；禽畜粪便理论资源量约为13.4×108t，约折合5600×104t标准煤，可利用量2800×104t标准煤；工业有机废物可利用量1600×104t标准煤；城市有机生活垃圾可利用量1300×104t标准煤。

可再生能源是可以永续利用的能源资源，如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等，不存在资源枯竭问题。中国除了水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位之外，太阳能、风能和生物质能等各种可再生能源资源也都非常丰富。中国太阳能较丰富的区域占国土面积的2／3以上，年辐射量超过6000MJ／㎡，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量；风能资源量约为32亿kW，初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW，按德国、西班牙，丹麦等风电发展迅速的国家的经验进行类比分析，中国可供开发的风能资源量可能超过30亿kW；海洋能资源技术上可利用的资源量估计约为4亿-5亿kW；地热资源的远景储量为1353亿tce，探明储量为31.6亿tce；现有生物质能源包括：秸秆、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等，资源总量达7亿tce，通过品种改良和扩大种植，生物能的资源量可以在此水平再翻一番。总之中国可再生能源资源丰富，具有大规模开发的资源条件和技术潜力，可以为未来社会和经济发展提供足够的能源，开发利用可再生能源大有可为。2006年底，中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤，（不包括传统方式利用的生物质能），约占中国一次能源消费总量的8%，比2005年上升了0.5个百分点，这为2010年可再生能源占全国一次性能源10%的目标迈出了坚实的一步。随着越来越多的国家采取鼓励可再生能源的政策和措施，可再生能源的生产规模和使用范围正在不断扩大，2007年全球可再生能源发电能力达到了24万兆瓦，比2004年增加了50%。2007年至少有60多个国家制订了促进可持续能源发展的相关政策，欧盟已建立了到2020年实现可持续能源占所有能源20%的目标，而中国也确立了到2020年使可再生能源占总能源的比重达到15%的目标。2007年，全球并网太阳能发电能力增加了52%，风能发电能力增加了28%。全球大约有5000万个家庭使用安放在屋顶的太阳能热水器获取热水，250万个家庭使用太阳能照明，2500万个家庭利用沼气做饭和照明。可再生能源比重的提升传递着绿色经济正在兴起的信息，2012年《京都议定书》到期后新的温室气体减排机制将进一步促进绿色经济的全面发展。根据中国中长期能源规划，2020年之前，中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要，到2020年，可再生能源的战略地位将日益突出，届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源。因此，中国发展可再生能源的战略目的将是：最大限度地提高能源供给能力，改善能源结构，实现能源多样化，切实保障能源供应的安全。可再生能源是可以重复生产的，而现在我们市场上占大部分的能源是不可再生的矿物能源如石油、天然气、煤、核能等。既然是不可同生的，那就会越用越少，最后用完，除了会价格越来越贵外，能源问题还会引发人类发展中的种种矛盾和冲突，如阻碍经济发展、战争、环境污染等等诸多问题。为了突破这个制约人类生存和发展的问题，许多国家都将开发可再生能源提高到国家的生存和发展战略层面上来，其必要性可想而知。可再生能源有风能、太阳能、地热能、海潮海浪能、水力发电、动植物油及其产生的沼气、水电解氢、氢燃料电池、超长寿命的固体电池等等很多种类。可再生能源的特点是可再生，可持续，有些如太阳能、风能、水力、地热能等大部分还是很环保的能源。它们在生产和生活中的应用和现在我们在使用的电源、燃气、煤、电池的用途一样。

频繁发生的自然灾害再次敲响了气候变化的警钟，提醒人们必须立即采取有力措施控制全球气候变暖。在艰巨、复杂的挑战面前，中美两国看到了同样的机会——发展可再生能源与提高能效。2009年2月，希拉里访华时强调了美中两国加强清洁能源和气候变化领域合作的重要性，并对两国在清洁能源等领域已开展的合作表示赞赏。对可再生能源政策与重点行业节能的减排效应进行测算，对我国制定进一步的可再生能源发展规划和节能减排政策具有重要的参考价值。

一、中美能源消费结构对比分析

美国能源署对能源大的分类为：液体燃料、煤炭、天然气、可再生能源和生物能源、电力。相对中国来说，美国的能源类型更为多元化，可再生能源和生物能源已经在工业、民用和商业部门广泛应用。图1显示，2008年，美国96%的煤炭用于工业（与中国工业部门耗煤比例基本相当），其他部门的煤耗非常少，其中交通业的煤耗为0。对液体燃料来说，美国70%的液体燃料用于交通，24%的液体燃料用于工业，商业和民用消费的液体燃料非常少。对天然气来说，美国48%的天然气用于工业，30%用于民用。对可再生能源和生物能源来说，79%用于工业，17%用于民用。对电力来说，美国37%的电力用于民用，35%的电力用于商业，28%的电力用于工业，交通的电耗为0。对电损耗来说，37%的电损耗出现在民用部门，36%的电损耗出现在商业部门，27%的电损耗出现在工业部门。

为了便于对比分析中美能源消费，将中国经济系统分为工业、商业、交通和民用四大产业部门。根据数据的可得性，将国内的能源类型分为煤炭、液体燃料、天然气和电力。其中液体燃料按照世界能源委员会的定义，指煤油、柴油、石油及任何同等的液体燃料。

由图2显示，2005年，中国95.3%的煤炭用于工业，0.7%的煤炭用于商业，0.3%的煤炭用于交通业，3.7%的煤炭用于民用部门。对液体燃料来说，中国74.6%的液体燃料用于工业，5.6%的液体燃料用于商业，18.9%的液体燃料用于交通业，0.9%的液体燃料用于民用部门。对天然气来说，中国76%的天然气用于工业，4.3%的天然气用于商业，2.8%的天然气用于交通业，17%的天然气用于民用部门。对电力来说，中国78.6%的电力用于工业，8.4%的电力用于商业，1.7%的电力用于交通，11.3%的电力用于民用部门。4类能源在中国工业部门中的消费都超过了70%，尤其是煤炭，在工业部门的消费比例高达95.3%。可见，中国目前的节能减排潜力将主要存在于工业部门。美国的能源消费结构相对我国来说是较为合理的。对比人均能耗和人均GDP能耗更能说明这种能源消费结构的经济意义。

图3显示，美国和日本这样的发达国家人均能耗远远高于我国，但是美国和日本的人均GDP能耗却非常之低，仅为我国的0.19倍和0.12倍。这主要得益于这些国家工业生产领域能源消费结构的合理性和能源的高效利用，也得益于这些国家的第三产业发展迅猛。印尼的工业特别是重工业发展迟缓，而人均GDP水平与我国较为接近，人均GDP能耗都比我国低很多，仅为我国的0.4倍。人民币币值过低是造成我国人均GDP能耗高的一个原因，但能源消费结构不合理、能源的低效利用仍是我国人均GDP能耗高的主要原因。

另外，从图1、图2对比看，美国民用部门的电消费比例为中国的3.3倍，而且电损耗的比例在4个部门中最高。美国民用部门的天然气消费比例为中国的1.8倍。并且2005～2008年美国能源消费总量年均为中国的1.5倍，美国人口数不及中国的1/4。可见美国的人均居民能源消费远比中国高。根据生产空间和二氧化碳处理空间（与能源消费成正比）算出的2005年人均生态足迹，美国人的为10公顷,世界平均为2公顷,中国人的仅为1公顷。美国的大量生产、大量消费的经济运行方式和生产高效、消费低效的国民文化，是促成美国民用部门能源消费比例较高的主要原因，这一点是不值得我们借鉴的。

下面将分析各类能源在中国42个细分的产业部门之间的消费结构，便于从中观层面掌握我国各类能源的消费结构，制定可操作的产业节能减排计划。

二、2005年中国42个产业部门的能源消费结构分析

参考《中国能源统计年鉴》对九类能源：煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力在48个产业部门的消费量统计，并对照中国2005年62个部门投入产出表的部门分类，根据项目研究需要将中国经济系统分为四大产业、42个部门,通过分析各类能源在各个产业部门间的消费结构以及各个产业部门的单位GDP能耗，便于从产业的角度更进一步研究如何提高能源的使用效率。

煤炭消费

2005年，煤炭消费量在中国各个产业部门间的分布差异很大。80%的煤炭消费量集中在如下几个产业部门中：电力、热力生产和供应业部门煤炭消费量最多，占煤炭消费总量的48.7%。黑色金属冶炼及压延加工业部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的8.8%；石油加工、炼焦及核燃料加工部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的8.7%；非金属矿物制品业部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的7.7%；煤炭开采和洗选业部门的煤炭消费量占煤炭消费总量的6%。4%的煤炭等用于生活消费。相对于煤炭的消费结构来说，焦炭消费量在各个产业部门间的分布更为集中。85.3%的焦炭消费在黑色金属冶炼及压延加工业部门中；6.9%的焦炭消费在化学原料及化学制品制造业部门。

中国煤炭消费较高的几个产业部门主要产品的单位能耗同美国、日本进行比较，2003年，中国和日本水泥的综合能耗之比为1.41，吨钢的可比能耗之比为1.12，火电厂供电综合能耗之比为1.22；1994年，中国和美国原煤耗电之比为1.84。相对于工业节能水平较高的日本和美国来说，中国这几个主要的煤炭消费部门仍存在很大节煤潜力。

各类液体燃料消费

中国86.5%的原油消费在石油加工、炼焦及核燃料加工业部门；8.4%的原油消费在化学原料及化学制品制造业部门。50.9%的汽油消费在交通运输、仓库和邮政业部门；18.9%的汽油消费在其他服务业部门；6.3%的汽油消费在生活消费部门；6.2%的汽油消费在批发、零售业和住宿、餐饮业部门。81.9%的煤油消费在交通运输、仓库和邮政业部门部门；9.9%的煤油消费在其他服务业部门。45.7%的柴油消费在交通运输、仓库和邮政业部门部门；16.7%的柴油消费在农业部门；9.3%的柴油消费在其他服务业部门。27.4%的燃料油消费在交通运输、仓库和邮政业部门部门；26.9%的燃料油消费在电力、热力生产和供应业部门；12.4%的燃料油消费在非金属矿物制品业部门；9.2%的燃料油消费在石油加工、炼焦及核燃料加工部门；7.6%的燃料油消费在化学原料及化学制品制造业部门。各类液体燃料在产业部门间的消费也非常集中，这说明，各类液体燃料的节能工作可以主要集中在其消费量大的几个产业部门。

天然气消费

中国33%的天然气消费在化学原料及化学制品制造业部门；17.8%的天然气消费在石油和天然气开采业部门；17.0%的天然气消费在生活消费部门（用于生活消费）；5.6%的天然气消费在非金属矿物制品业部门。

电力消费

中国14.8%的电力消费在电力、热力生产和供应业部门；11.3%的电力消费在生活消费部门（用于生活消费）；10.2%的电力消费在黑金属冶炼及压延加工业部门；8.5%的电力消费在化学原料及化学制品制造业部门；5.9%的电力消费有色金属冶炼及压延加工业部门；5.7%的电力消费在非金属矿物制品业部门；5.4%的电力消费在其他服务业部门。电力的消费在产业部门间的分布相对平均。这说明，电力的节能工作涉及的行业较多，实施起来难度也较大。

三、可再生能源发展规划的减排效应

我国已公布的可再生能源中长期发展规划中，确定到2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量的比例为10%，到2020年可再生能源占到能源消费总量的15%。

至2006年底，中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤(不包括传统方式利用的生物质能)，约占一次能源消费总量的8%，比2005年上升了0.5个百分点，其中水电为1.5亿吨标准煤，太阳能、风电、现代技术生物质能利用等相当于5000万吨标准煤。这为2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量的比例10%的目标迈出了坚实的一步。

假定2010年可再生能源占全国一次能源消费总量的比例为10%（比2005年增加了2.5个百分点），这些可再生能源全部用于替代一次能源消费中煤炭的消费，相当于2010年煤炭消费占全国一次能源消费总量的比例比2005年下降了2.5个百分点，而其他一次能源占全国一次能源消费总量的比例不变。

根据对中国各类能源消费量及其变动趋势分析、中国42个产业部门能源消费结构分析和中国各类能源消费排放二氧化碳的趋势分析，基于中国2005年能源投入占用产出表，在中国2010年实现可再生能源发展规划目标的条件下，可以测算42个产业部门因煤炭、石油和天然气消费而排放的二氧化碳量及可再生能源政策的减排效应（结果表1）。

由表1知，2010年，来源于煤炭消费的二氧化碳排放量中，排在前五位的产业部门及其占因煤炭消费而排放二氧化碳总量的比例分别是：电力、热力的生产和供应业，48.7%；黑色金属冶炼及压延加工业，8.9%；石油加工、炼焦及核燃料加工业，8.7%；非金属矿物制品业，7.7%；煤炭开采和洗选业，6%。

来源于石油消费的二氧化碳排放量中，排在前五位的产业部门及其占因石油消费而排放二氧化碳总量的比例分别是：石油加工、炼焦及核燃料加工业，51.7%；交通运输、仓储和邮政业，18.9%；化学原料及化学制品制造业，5.9%；农业，4%；其他服务业，4%。

来源于天然气消费的二氧化碳排放量中，排在前五位的产业部门及其占因天然气消费而排放二氧化碳总量的比例分别是：化学原料及化学制品制造业，33%；石油和天然气开采业，17.8%；生活消费，17%；非金属矿物制品业，5.6%；石油加工、炼焦及核燃料加工业，4.2%。

总的二氧化碳排放量中，排在前五位的产业部门及其占二氧化碳排放总量的比例分别是：电力、热力的生产和供应业，40.1%；石油加工、炼焦及核燃料加工业，15.7%；黑色金属冶炼及压延加工业，7.3%；非金属矿物制品业，6.7%；化学原料及化学制品制造业，6%。总的二氧化碳排放量高的部门基本上是来源于煤炭消费的二氧化碳排放量高的部门。

如果2010年全国一次能源消费的比例结构与2005年相同，没有新增的可再生能源对煤炭的替代，2010年二氧化碳的排放量将增加19561.11万吨。即2010年可再生能源政策的减排效应可减少19561.11万吨二氧化碳。

四、重点耗能行业节能的减排效应

1．钢铁、有色、化工、建材行业

国办发〔2008〕80号文件“国务院办公厅关于印发2008年节能减排工作安排的通知”中，对重点领域节能提出如下目标：继续推动钢铁、有色、化工、建材等重点耗能行业节能，提高能源利用效率。深入开展千家企业节能行动，力争全年实现节能2000万吨标准煤。这个节能任务相当于2005年钢铁、有色、化工、建材能耗的3.5%。根据测算，如果该目标可以实现，2008年将可减少4592万吨二氧化碳的排放量。

2．电力、热力的生产和供应业

根据对我国产业部门间煤炭消费结构的分析，2005年电力、热力的生产和供应业的煤炭消费量最多，占我国煤炭总消费量的43.9%。如果2008年电力、热力的生产和供应业的煤炭消费相对于2005年节能3.5%，则可节能3696.2万吨标准煤，可减少8486.5万吨二氧化碳的排放量。在相同的节能比例下，电力、热力的生产和供应业比钢铁、有色、化工和建材4个行业总的节能量和减排效果明显很多。

五、政策建议

1. 着重加强各类能源在某些重点行业的节能减排工作

依据测算结果，在按规划发展可再生能源的情景下，二氧化碳的排放量主要集中在几个产业部门，而且重点耗能行业的节能减排效果明显好于其他行业。建议煤炭的节能减排工作重点集中在：电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业和石油加工、炼焦及核燃料加工业。石油的节能减排工作重点集中在：石油加工、炼焦及核燃料加工业和化学原料及化学制品制造业。汽油、煤油、柴油、燃料油的节能减排工作重点集中在交通运输、仓储和邮政业。

2.加强清洁煤技术的研发与国际合作

根据可再生能源的发展规划，2020年可再生能源占到能源消费总量的15%。长期来看，可再生能源离未来替代传统能源与改善环境重任的角色还有很远的距离。我国可开采的煤炭资源比石油资源多一到两个数量级。大力发展清洁煤技术，用我国相对丰富的煤炭资源弥补石油等能源的不足，是可再生能源替代传统能源的发展过程中，解决我国能源和环境问题的可行选择。美国政府组织并支持对煤炭的洁净利用研究已有30多年的历史，已投入十几亿美元的经费，1986年开始实施洁净煤技术示范计划（CCTDP），2002年开始实施创新技术示范项目——洁净煤发电计划（CCPI）。中国和美国可以在该领域加强技术研发的合作与交流。南非在该领域也有很多成功的经验值得我国借鉴。

3.进一步修改和完善《可再生能源法》

20世纪70年代两次石油危机后，许多国家纷纷加强了能源立法。其中，《美国能源政策法2005》长达1720多页，不但内容非常充实，而且可操作性强，在将各项政策目标尽可能量化的同时，还制定出具体的财税措施、管理程序和奖惩办法。我国现行的《可再生能源法》是部指导性和原则性的法律，可操作性亟须改进。建议各相关部委和各省进一步出台与现行《可再生能源法》条款相匹配的细则；制定有关标准和规范（包括主机、部件、配件、可靠性、使用寿命等方面的标准，以及检测设施及质检手段的配套完善等），增强可再生能源法的可操作性。

4.增加我国对可再生能源的投入

目前，我国能源研究开发费用占GDP的比例非常低，只有日本的1/70、法国的1/30、美国的1/25，占全国研究开发费用比例也大大低于发达国家。由于缺乏足够的资金进行研究和开发，很多可再生能源的关键技术和设备依赖进口。建议将可再生能源的技术难点纳入国家自然科学基金、“973”、“863”和产业化攻关计划；同时将可再生能源的建设项目纳入各级政府的财政预算和计划。走一条自主研发和自主创新的道路。

刘秀丽 汪寿阳（作者分别系中国科学院预测科学研究中心副研究员，预测科学研究中心主任助理；中国科学院数学与系统科学研究院副院长，预测科学研究中心主任，研究员，博士生导师。

本项研究受中华人民共和国住房和城乡建设部课题“建筑节能标准对国民经济和社会发展影响的模型测算”、国家自然科学基金（70701034，60874119）、中国科学院数学与系统科学研究院院长科研基金和中国科学院知识创新工程重大项目（KSCX1-YW-09-04）资助。

我国新能源与可再生能源资源丰富，其中水力的可开发装机容量为3.78亿kW，居世界首位；可开发利用的陆地风能资源约2.53亿kW，近海可开发利用的风能储量有7.5亿kW，共计约10亿kW；地热资源的探明储量相当于31.6亿吨煤；太阳能、生物质能、海洋能等储量也都属于世界领先地位。中国已制定出未来30～50年的能源战略规划，鼓励发展新能源和可再生能源。

嘿嘿。能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。 “能源”这一术语，过去人们谈论得很少，正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源安全已上升到了国家的高度，各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里，在稳定能源供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。 那么，究竟什么是“能源”呢？关于能源的定义，目前约有20种。例如：《科学技术百科全书》说：“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”；《日本大百科全书》说：“在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源”；我国的《能源百科全书》说：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”可见，能源是一种呈多种形式的，且可以相互转换的能量的源泉。 确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。 通常凡是能被人类加以利用以获得有用能量的各种来源都可以称为能源。 能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。 分类 能源种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多新型能源已经开始能够满足人类需求。根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型。 1、按来源分为3类：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。 ①来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）。除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。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。 ②地球本身蕴藏的能量。如原子核能、地热能等。 ③地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能。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。 2、按能源的基本形态分类，有一次能源和二次能源。前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。后者指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气、油页岩等）。根据产生的方式可分为一次能源（天然能源）和二次能源（人工能源）。一次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，一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源，其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内；二次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，例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。 3、按能源性质分，有燃料型能源（煤炭、石油、天然气、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能）。人类利用自己体力以外的能源是从用火开始的，最早的燃料是木材，以后用各种化石燃料，如煤炭、石油、天然气、泥炭等。现正研究利用太阳能、地热能、风能、潮汐能等新能源。当前化石燃料消耗量很大，但地球上这些燃料的储量有限。未来铀和钍将提供世界所需的大部分能量。一旦控制核聚变的技术问题得到解决，人类实际上将获得无尽的能源。 4、根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。 5、根据能源使用的类型又可分为常规能源和新型能源。常规能源包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。新型能源是相对于常规能源而言的，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等能源。由于新能源的能量密度较小，或品位较低，或有间歇性，按已有的技术条件转换利用的经济性尚差，还处于研究、发展阶段,只能因地制宜地开发和利用但新能源大多数是再生能源。资源丰富，分布广阔，是未来的主要能源之一。 6、人们通常按能源的形态特征或转换与应用的层次对它进行分类。世界能源委员会推荐的能源类型分为：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，前三个类型统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的上述能源，在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的能量。比如薪柴和煤炭，把它们加热到一定温度，它们能和空气中的氧气化合并放出大量的热能。我们可以用热来取暖、做饭或制冷，也可以用热来产生蒸汽，用蒸汽推动汽轮机，使热能变成机械能；也可以用汽轮机带动发电机，使机械能变成电能；如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户，它又可以转换成机械能、光能或热能。 7、商品能源和非商品能源 凡进入能源市场作为商品销售的如煤、石油、天然气和电等均为商品能源。国际上的统计数字均限于商品能源。非商品能源主要指薪柴和农作物残余（秸秆等）。 1975年，世界上的非商品能源约为0.6太瓦年，相当于6亿吨标准煤。据估计，中国1979年的非商品能源约合2.9亿吨标准煤。 8、再生能源和非再生能源 人们对一次能源又进一步加以分类。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，反之称为非再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；煤、石油和天然气等是非再生能源。地热能基本上是非再生能源，但从地球内部巨大的蕴藏量来看，又具有再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环而具有增殖的性质。核聚变的能比核裂变的能可高出 5～10倍，核聚变最合适的燃料重氢（氘）又大量地存在于海水中，可谓“取之不尽，用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一。 随着全球各国经济发展对能源需求的日益增加，现在许多发达国家都更加重视对可再生能源、环保能源以及新型能源的开发与研究；同时我们也相信随着人类科学技术的不断进步，专家们会不断开发研究出更多新能源来替代现有能源，以满足全球经济发展与人类生存对能源的高度需求，而且我们能够预计地球上还有很多尚未被人类发现的新能源正等待我们去探寻与研究。 中国的能源 中国是一个能源资源比较丰富的国家。煤的探明储量达6000亿吨以上，居世界第三位；水力资源理论蕴藏量为 6.8亿千瓦，居世界第一位；石油和天然气的理论储量也很丰富。但由于中国人口众多，平均每人每年的能源消费量仍处于较低水平。根据中国能源资源的特点和能源利用效率较低等实际情况，中国已确定开发与节能并重，近期把节能放在优先地位的能源方针。在今后一个相当长的时期内，中国将优先开发煤和水电；大力勘探并积极开发石油和天然气；在严重缺能地区将有计划地建设核电站；广大农村大力发展生物质能沼气和薪炭速生林，推广新型炉灶；积极开展新能源的科学试验和示范利用工作。 中国能源形势 作为世界上最大的发展中国家，中国是一个能源生产和消费大国。能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的l／10，仅次于美国，居世界第二位。中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点，日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自1993 年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，其中，石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。 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。 世界能源消费预测 据IEA发布的《世界能源展望 2007》预测，全球2005年到2030年间的一次能源需求将增加55%，年均增长率为1.8%。能源需求将达到177亿吨油当量*，而2005年为 114亿吨油当量。化石燃料仍将是一次能源的主要来源，在2005年到2030年的能源需求增长总量中占到84%。石油仍是最重要的单种燃料，尽管它在全球需求中的比重从35%降到了32%。2030年的全球石油需求量将达到1.16亿桶/日，比2006年多出3200万桶/日（增长了37%）。从绝对数量上看，煤炭需求量增幅最大，与近年来的飞速增长保持一致。在2005年到2030年间煤炭需求量将上升73%，其在能源总需求中的比例也将从25%提高到28%。煤炭用量增长大多来源于中国和印度。天然气的比例适度的增加，从21%上升到22%。电力用量将翻一番，它在终端能源消费中的比例将从17%上升到22%。预计要满足全球对能源的需求，大概需要在能源供应基础设施方面投入22万亿美元的资金，筹措所有的投资资金将具有挑战性。 发展中国家的经济和人口增长最快，在参考情景中占全球一次能源消费增长量的74%。仅中国和印度就占全球增长量的45%。OECD国家占五分之一，转型经济国家占其余的6%。总的来看，到了2015年,发展中国家的能源需求在全球能源市场中占47%，在2030年占一半以上，而目前仅为41%。发展中国家在全球所有一次能源（非水利可再生能源除外）需求中所占的比重将增加。全球能源需求增长量约有一半用于发电，另外有五分之一用于满足交通运输需求，其中大部分是基于石油的燃料。 世界石油市场预测 1.世界石油价格 世界石油价格定义为石油精炼企业的年平均进口原油收购成本。本文描述了三种不同的油价。基准情景代表了当前对OPEC可能行为的判断，OPEC可以通过调整产量使世界石油价格维持在22－28美元/桶范围内。据估计，OPEC将是中期国际石油市场的主要供应者，因此它的产量决策将对世界油价有很大影响。世界低油价情景代表未来市场石油生产竞争激烈并且供应充足。高油价情景代表OPEC出于非经济原因，制定较低的石油产量目标，内部团结且能够形成市场垄断。 2.世界石油供应 据预测，2025年的世界石油供应将比2001年增加4400万桶/天。产量的增加不仅来自OPEC国家，也来自非OPEC产油国。然而，总增加量中可能只有40％来自非OPEC国家。在过去20年中，非OPEC产油国的石油产量增加导致OPEC的市场占有率远远低于其历史最高市场份额 1973年的52％。新的勘探和开采技术、工业成本降低、政府对厂商的财税优惠政策都有利于非OPEC产油国石油生产量的继续增加。未来20年中石油需求增加量中的60％将由OPEC成员国产量的增加来完成，而不是依靠非OPEC产油国。预计在2025年OPEC石油产量比其在2001年的产量高出 2500万桶/天。预计OPEC组织2010年的生产能力比前期预测的略少。一些分析家提出OPEC可能通过保留生产能力扩张的策略来追求价格继续攀升。 3.储量与资源量 石油资源基准可以分为三类：已探明储量（已探明但未开采的石油），储藏增长值（主要由于技术因素增加了油气的回收率，导致储量的增加），未发现储量（有待通过勘探发现的资源）。美国、前苏联、中南美洲以及非洲的储量增长较快，而前苏联和中南美洲的未发现储量较大。 4.世界其他机构预测的价格 数家分析机构对石油价格进行了预测，预测结果的差别较大。原油价格在未来的20年中，价格基本维持在20～25美元/桶的水平。 生物能源 生物能源（又名生物质能）是利用有机物质（例如植物等）作为燃料，通过气体收集、气化（化固体为气体）、燃烧和消化作用（只限湿润废物）等技术产生能源。只要适当地执行，生物质能也是一种宝贵的可再生能源，但要看生物质能燃料是如何产生出来。 目前全球范围正在炒做用玉米、小麦、食糖等粮食来制造汽油等能源来满足日益增长的需求，以及过高价格带来的过高成本。 为人类的生产和生活提供各种能力和动力的物质资源，是国民经济的重要物质基础。能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志。 能量转化 各种能源形式可以互相转化，在一次能源中，风、水、洋流和波浪等是以机械能(动能和位能)的形式提供的，可以利用各种风力机械（如风力机）和水力机械（如水轮机）转换为动力或电力。煤、石油和天然气等常规能源一般是通过燃烧将燃烧化学能转化为热能。热能可以直接利用，但大量的是将热能通过各种类型的热力机械（如内燃机、汽轮机和燃气轮机等）转换为动力，带动各类机械和交通运输工具工作；或是带动发电机送出电力，满足人们生活和工农业生产的需要。发电和交通运输需要的能源占能量总消费量的很大比例。据预测，20世纪末仅发电一项的能源需要量将大于一次能源开发量的40％。一次能源中转化为电力部分的比例越大，表明电气化程度越高，生产力越先进，生活水平越高。 节能 节能的中心思想是采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可接受的措施，来更有效地利用能源资源。为了达到这一目的，需要从能源资源的开发到终端利用, 更好地进行科学管理和技术改造,以达到高的能源利用效率和降低单位产品的能源消费。由于常规能源资源有限，而世界能源的总消费量则随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高越来越大，世界各国十分重视节能技术的研究（特别是节约常规能源中的煤、石油和天然气，因为这些还是宝贵的化工原料；尤其是石油，它的世界贮量相对很少），千方百计地寻求代用能源，开发利用新能源。 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。 随着我国城镇化进程的不断推进，能源需求持续增长，能源供需矛盾也越来越突出，迫在眉睫的问题是，中国究竟该寻求一条怎样的能源可持续发展之路？业内官员和学者认为，为了实现能源的可持续发展，中国一方面必须“开源”，即开发核电、风电等新能源和可再生能源，另一方面还要“节流”，即调整能源结构，大力实施节能减排。 开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的应有之义。我国的能源供应结构里，煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分，新能源和可再生能源开发不足，这不仅造成环境污染等一系列问题，也严重制约能源发展，必须下大力气加快发展新能源和可再生能源，优化能源结构，增强能源供给能力，缓解压力。 我国的核电装机容量不到发电装机容量的2％，远低于世界17％的平均水平，应当采取有效的措施，解决技术路线、投资体制、燃料保障等问题，使我国核电发展的步子迈得更大一些。同时，我国的风电资源量在10亿千瓦左右，目前仅开发几百万千瓦，应当对风电发展进行正确引导，促进用电健康可持续发展。 走能源可持续发展之路，从大的能源结构来讲，还是要加快发展核电。最近一两年，从中央到国务院，都坚定了加快发展核电的信心，今年以来核电的工作力度也在加大。在今后一个时期，在优化能源结构方面，核电的比重、速度要保持相对快速的增长，规模要在短期内有比较大的提升。不光是沿海，还要逐步向中部地区发展。 节能减排是能源可持续发展的必由之路。侯云春表示，我国能源需求结构不合理突出表现在能源利用消耗高、浪费大、污染严重，缓解能源供需矛盾问题，从根本上就是大力节约和合理使用，提高其利用效率，严格控制钢铁、有色、化工、电力等高耗能产业发展，进一步淘汰落后的生产能力。同时，还要大力发展循环经济、积极开展清洁生产，全面推进管理节能，大力推广节能市场机制，促进节能发展，广泛开展全民节能活动。 能源危机 能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。1913年，英国海军开始用石油取代煤炭作为动力时，时任海军上将的邱吉尔就提出了“绝不能仅仅依赖一种石油、一种工艺、一个国家和一个油田”这一迄今仍未过时的能源多样化原则。伴随着人类社会对能源需求的增加，能源安全逐渐与政治、经济安全紧密联系在一起。两次世界大战中，能源跃升为影响战争结局、决定国家命运的重要因素。法国总理克莱蒙梭曾说，“一滴石油相当于我们战士的一滴鲜血”。可见，能源安全的重要性在那时便已得到国际社会普遍认可。20世纪70年代爆发的两次石油危机使能源安全的内涵得到极大拓展，特别是1974年成立的国际能源署正式提出了以稳定石油供应和价格为中心的能源安全概念，西方国家也据此制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里，在稳定能源供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。 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。 当前世界所面临的能源安全问题呈现出与历次石油危机明显不同的新特点和新变化，它不仅仅是能源供应安全问题，而是包括能源供应、能源需求、能源价格、能源运输、能源使用等安全问题在内的综合性风险与威胁。 作为世界上最大的发展中国家，中国是一个能源生产和消费大国。能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的l／10，仅次于美国，居世界第二位。中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点，日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自 1993年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，其中，石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。 婕能公主参考资料：

绿色能源助推山西经济

在刚刚闭幕的中国（太原）第三届国际能源产业博览会上，作为主题之一的绿色能源十分引人瞩目，绿色能源由于它是可再生和对生态环境低污染或无污染的能源，近年来也备受世界各国的追捧，而作为能源大省，山西把发展绿色能源放在如此突出的位置，重视程度更是可见一斑。那么近年来我省绿色能源发展情况怎样？发展中还存在哪些问题？这届将绿色能源摆在突出位置的博览会又将为我省转型跨越发展带来怎样的新机遇呢？

这届中国（太原）国际能源产业博览会可谓气派大、档次高，包括世界500强中24家、央企28家在内的460多家企业的技术设备在这里展示，而我省国有、民营等企业的重点技术设备更是大部分亮相博览会场。山西晋煤集团此次带来的主要是有关煤层气综合利用的沙盘图示，作为高碳资源低碳利用的典型，煤层气的利用自然属绿色能源范畴。

晋煤集团是我省最早也是最大的煤层气开采企业，目前开采出的煤层气所供给的周边用户已达10万户。将煤层气的综合开发利用当作我省发展新能源并改变全省以煤炭为主的能源消费结构抓手的做法不无道理。煤层气的主要成份是甲烷，热值高，同时燃烧后排放的一氧化碳、二氧化碳几乎为零，是世界公认的清洁能源，而我省10万亿立方米的储量又几乎占全国总储量的三分之一。因此，尽管说近年来煤层气开发取得了一定成效，但同我省得天独厚的煤层气总量比，煤层气的利用还远远不足，那么造成这种情况的原因又是什么呢？（同期略）

体制、安全以及使用过程中缺乏国家统一标准等问题，制约着我省包括煤层气在内的诸多优质清洁能源的大面积推广，这除需要国家配套政策的出台，也需要省内相关部门的努力。好在我省一些相关企业不等不靠，通过科技产品的引进或研发，尝试解决新能源推广中存在的技术问题，山西兰花汉斯抑爆设备有限公司便是这样一家企业，他们这次为博览会带来的国家科技部国际合作项目，被叫作“兰花汉斯抑爆器”的产品就引起了与会能源客商的关注。

以煤为基的绿色能源特别是煤层气，是我省新能源发展的优势，那么另外我省在发展新能源上还有哪些特点呢？可以说，近年来启动垃圾发电和风力发电项目的山西国际能源集团有限公司是我省发展新能源企业的代表，目前仅该企业分别建在神池、大同的三个风力发电项目，年发电已达15万千瓦。

示范意义和带动意义对于我省来说尤为重要，作为煤炭大省，我省正式提出发展新能源的概念已在“十一五”末，尽管说近年来随着国家、省委调整产业结构力度的加强，我省新能源产业有了一定发展，但受长期以来以煤为主的能源消费结构的制约，特别是思想的桎梏，我省新能源发展水平仍然不足。无疑，中国（太原）第三届国际能源产业博览会的召开，为我省下一步新能源的大发展带来了契机。

山西是煤炭大省，那些与煤炭有关并被用来替代传统能源的物质，如煤制甲醇、二甲醚、煤层气、焦炉煤气等往往被列入绿色能源的范畴。近年来这些以煤为基的绿色能源在我省发展迅速，特别是开发煤制甲醇做汽车燃料和综合利用煤层气等项目，均走在全国前列。但另一方面，我省可再生能源也就是新能源的发展和利用却相对滞后，在国家倡导新能源发展的今天，山西除要充分利用好国家政策、实现新能源发展的赶超外，更要保持好自己的优势，进一步把煤的文章作足，使以煤为基的绿色能源有大的进展。

《山西欲借力清洁能源 十央企投7600亿助转型》：山西是一个典型的资源省份，产业结构不合理，经济发展方式比较粗放，能源消耗大，以低能耗、低污染、低排放为特征的绿色发展模式对于山西尤为重要而紧迫。 ---证券日报

《山西“太原能博会”---煤炭大省的绿色梦想》：山西省作为中国能源原材料基地，正处在经济转型发展的关键时期，如何在做好原材料工业的同时，加快产业链的延伸，促进循环经济的发展和煤产品加工的转化，发展新能源新科技，是山西面临的重要挑战。 ---中国新闻网

《让更多绿色能源产业实现对接》：让更多绿色能源产业实现对接，对环境保护、节能降耗、缓解能源危机起到积极的作用，将成为转变经济发展方式一个重要着力点。 ---经济日报

交流合作、互利共赢是我省举办中国（太原）第三届国际能源产业博览会的目的之一，充分利用好这次大招商、大引资、大引智的机会，强化我省在绿色能源发展中的优势，同时弥补自己的不足，只有这样，才能加快我省转型跨越发展的步伐，才能使我省在未来的能源竞争中立于不败之地。

资源和储量术语多种多样。将不同的能源潜力进行比较时，由于所采用的能量定量术语几乎没有一致性可言，情况就变得极为复杂。石油的储量用桶来表述（百万桶或几十亿桶），一桶油等于42加仑。油的能量含量是可变的，但平均数为580万英热单位／桶。油产量和消耗量一般用“桶／天”表示（BOPD）。天然气量用千立方英尺（MCF）表示。有时在中间插入“S”（MSCF）表示气量是在标准温度和压力条件下计量的。气的能量单位通常为1000英热单位／立方英尺，或百万英热单位／千立方英尺（较大气量可以用几百万、几十亿、甚至几千亿立方英尺表示，但都是千进制。应用公司通常都采用较小单位计量，即百立方英尺（CCF）。公制单位用立方米，而不是立方英尺。

下面给出了几种常用的能量表述单位：

1Btu（英热单位）=1055J（焦）=252cal（卡）

=0.000293kW·h（千瓦小时）

如果表述的范围值大，则用不同的前缀表示：

1MJ=106J1TJ=1012J1PJ=1015J1EJ=1018J1quad（夸特）=1015 Btu=1.055EJ油和煤的能量含量虽不尽相同，但许多作者都用如下表述给资源定量：

1tce（吨煤当量）=2778万英热单位1toe（吨油当量）=4000万英热单位由于每个特定的术语本身都不尽相同，所以这里给出的换算只是大概的平均数。例如，同样是以“Btu”计量能量，但不同的压力和温度下的值就有所变化，好在这种变化的量很小（两种状态下的误差只有0.1%）。资源和储量估算中的误差很大，但这种变化可以忽略不计。

描述不同能源及其利用潜力的术语多得数不胜数，最准确的可能还是“资源基础”这一术语，它是指已知条件下已知能源存在的总量。全球太阳能的资源基础是指太阳传给地球的能量总量，由于太阳能持续不断地到达地球，因此计量表述上要有“年”或某种时间概念。非洲的石油资源基础是指整个非洲大陆地下存在的油的总量的估算，不同专家给出的估算值可能会有巨大差异，非洲大陆油气勘探程度低，这种差异就更为明显。

从地球中开采出的所有能源都必须经过地下勘探才能找到，因此，化石燃料、核能及地热资源的已知资源量可能只占总量很小的一部分。一个地区，勘探程度越高，资源基础已知的部分就越大，但对地下存在的资源量的认识程度会有区别。如果地质勘探表明某一地区有资源存在，地质学家们就可以推测出该地区未勘探区域所具备的资源量。

各公司和决策者们最关心的是还有多少资源可开采出来加以利用。受经济和技术条件限制，要把所有的可采资源量都开发出来绝不可能，因此“储量”这一术语是指在现有经济和技术条件下可采出的总量。单独使用“储量”一词时，最可能的意义是指（经生产证实的）探明储量，细分还有“控制储量”（inferred reserves），是指通过勘测认识的量，但未经开发证实。评价可采资源量比评价原始地质总量更有意义，因此，针对资源基础的估算量，用可采百分比的概念来确定未发现的储量，发现储量和未发现储量之和称为可采资源量。

对于能开发成连续能量流的能量形式（太阳能、风力和水力），则无储量可言。因此，非衰竭性能源其潜在的可获取量（与实际显现的储量相比）被称为生产能力。

衰竭性能源，已开发的量被称为“产出量”（produced），一经产出，就不再具备资源量，而非衰竭性能源，相应的产出部分被称为产量（production），并可以持续利用。无论是“产出量”还是“产量”，对于地下资源来说，是唯一可以直接计量的指标，而对于非衰竭性能源，则是最确定的数字计量。还有许多不同的分类来表述不同的核实程度和经济产能，在有关能源量的沟通方面引起了相当程度的混淆。

生物燃料和地热资源介于衰竭性和非衰竭性两类能源之间，其原因是这两种资源都有一定的再生能力和蓄积能力。

令人沮丧的是，在许多流行出版物的报告中，甚至有一些专业技术作者也把“资源量”和“储量”混为一谈。如本书后几章说明的那样，已知石油资源量的最终采收率不可能超过30%，如果将已知资源量（known resource）和储量（reserves）搞混，误差高达300%；如果将总的资源基础（total resource base）和储量（reserve）混用，误差就有可能达到百分之几千。

人们之所以对“石油用尽”这一说法感到困惑，上述情况是很重要的一个原因。即使没有把资源量和储量搞混，用可延续多少年来表示目前储量也有问题。其实，以目前的产量水平，用时间长度来表示当前储量并没有实际意义，新发现不断使储量增加，而生产又使储量减少；用储采比来表示还有多少剩余油，这种方法忽略了新发现储量、技术改进及价格上涨（随能源供应短缺而持续）等因素，而这些因素都有可能提高最终采收率，从而提高已知资源量中的储量部分。下面这段话（注1）可能出自20世纪70年代某文章的标题，实际上引自1919年的美国燃料研究：“（美国石油的总储量）以目前的消耗水平可持续14年……今后25年左右，美国石油供应将彻底枯竭。”这段话生动地表现了“储采比”做法的缺陷。

术语缺乏统一的标准原因有很多，其中之一是可再生资源和不可再生资源不同。比如，要想谈论太阳能的最终采收率，最起码要预测一下人类还能存续多长时间，这样做没有任何实际意义。虽然许多种能源形式都可使用“资源基础”这一概念，但用于可再生能源时就要格外注意。每年到达地球的太阳能有4000万亿英热单位，相当于1980年全世界（商业性）能源消耗的15000倍（注2），既然如此，难道可以认为太阳能的资源基础是世界能源需求的15000倍吗？当然不能，捕获的光子用于发电后，就不能再用于光合作用、将水蒸发形成云或日光浴，太阳能有相当一部分用来延续地球上的生命，那么对太阳能资源基础最客观的估算，也只占入射地球表面阳光中很小的一部分。但不管怎么说，太阳能有丰富的资源基础，至少在理论上能满足全人类的能量需求，只是因为受限于技术水平而无法使用和储存，其他一些可再生能源也存在类似问题。

能源分类所采用的术语其实很容易引起误导，如可再生能源、化石燃料、核能等等。那么每遇到一个术语，建议大家在使用前先弄清它的含义。

可再生资源

可再生性资源一般包括太阳能、水力、风能和生物燃料（生物燃料是指可以用做燃料的、近期死亡的有机质）。实际上，太阳能不可再生，太阳本身燃烧，将氢气原子融入氦，释放出像电子辐射一样的核能。事实上，太阳内部每秒有大约65700万吨的氢气熔化，变成65300万吨的氦，400万吨的差表示这部分物质转换成了能量（注3），这一过程中没有再生步骤，一对氢核子一旦熔合，就不再分裂再次熔合，太阳本身的大小和热度都不足以将这种熔合作用再推进一步。之所以称太阳能为可再生能源，只是因为它不受人类干扰持续不断地到达地球表面，而且可能会一直延续到人类历史的终结。太阳能尽管有巨大的资源量，但太阳本身的生命也有限，也会衰老，科学家预言太阳还能再释放五十亿年的能量。

有些作者声称其他所有可再生能源都是从太阳能衍生出来的，其实不尽然。风能产生的部分原因就是由于地球自转，潮汐（本书将之归类为水力发电资源的一种）则在月球的引力作用下产生。当然了，生物燃料和河流的水力发电利用了其本身储存的能量，而这部分能量是从太阳衍生而来，因此生长过程和水循环过程虽然生生不息，但这种过程很大程度上都依赖于有限的资源。

很多人没有把地热归为可再生能源，但地热的再生能力其实很强。地球内部自然放射性衰变、重力、也许还有其他的力，产生了一股相当稳定的热流，并能使热量不断得到补充，关于这些过程的实际意义还有争论，但与太阳能相比，地热的资源量也很大，且有再生的过程。

上述分类基本上从学术角度出发，某种程度上太过琐细。太阳能有巨大的资源基础，这当然毋庸置疑，人类活动不会使太阳能衰竭，这也是不争的事实。但需要强调一点：再生能力并不是绝对的。比如说，一般认为化石燃料是不可再生资源，但实际上，每年大约有16000吨油当量的植物燃料腐烂，使化石燃料资源得到补充（注4）。（全球气候温暖且有巨大沼泽的地质时代，再生速度远高于此，目前人类的各种活动，如乱砍滥伐、沼泽枯竭、过度占用耕地等降低了这种再生速度，但再生绝没有停止。）

绝大部分称为可再生的能源（如风能、太阳能、水力）都属于不受人类活动影响的资源。关于可再生资源，争议最多的就是植物燃料，它像煤、油和气一样持续不断地形成，再生速度也远远高于化石燃料，但尽管它可源源不断地生产出来，新的植物燃料资源却要依赖于现有的储量基础（森林等）。人类活动能够而且也确实衰减了这一资源基础，继而又降低了再生速度。

化石燃料

什么是化石燃料？本质上它和植物燃料相同，唯一区别是其构成物质死亡时间的长短。（根据最为流行的地质理论）化石燃料是：某种程度上，在温度、压力、化学反应和时间作用下而改变的、满载碳物质的死亡有机体的残骸，包括煤、油、气和干酪根（油页岩），并可持续再生。几百万年前所发生的死亡、腐烂、自然埋藏（海底和湖底沉积物）过程，形成了今天的煤田、油田和气田，这一过程今天也同样在进行。其实，只要去一趟佛罗里达州的奥克弗诺基沼泽（Okefenoke swamps）或北卡罗来纳州的迪斯默尔沼泽（Dismal Swamp），就能观察到未来煤层形成的早期过程。之所以说化石燃料不可再生，是因为人类一开始使用化石燃料，其消耗速度就超过了再生速度。

核能

破坏少量物质就可释放出巨大的核能。其具体过程是大核子分裂成小核子或小核子聚合成大核子。对于人类来说，分裂大核子相对容易一些，因为某些自然状态的原子核，如铀235的原子核本身就很不稳定，只需把中子填到原子核中，它就会裂变，释放出巨大的能量。若是把两个原子核放在一起让其熔合聚变就会产生更大的能量。风和日丽的天气里，我们能清楚地感受到原子核聚变的潜力——太阳能就来自于太阳中的熔合聚变作用。但利用原子核的电荷很难将原子核拉到足够近的距离使其熔合，因此需要一种可作为触发器的巨大能量来开始聚变作用，这是目前技术和利用原子核聚变之间的一道障碍。

最近有许多朋友在询问风电、光伏和常规化石能源的度电成本相差多少，我梳理了一些资料，分国际和国内两个部分来做个比较。

（ 1 ）国际各种能源度电成本比较

国际可再生能源署(IRENA)在2018年1月发布的报告，全球陆上风电度电成本区间已经明显低于全球的化石能源，陆上风电平均成本逐渐接近水电，达到6美分/千瓦时，2017年以来新建陆上风电平均成本为4美分/千瓦时。

 IRENA预计随着技术进步，2019年全球成本最低的风电和光伏项目的度电成本将达到甚至低于3美分/千瓦时，成为最经济的绿色电力。可再生能源相较化石能源已具备绝对的成本竞争力，将主导未来能源行业的新增投资。

（2）国内各种能源度电成本比较

由于全球范围内各个国家化石能源储量不一致、社会经济发展水平不一致，可再生能源资源不一致，能源政策不同等，各种能源的度电成本也有一定差异。

我们在各种发电形式电站满发、不限电的情况下来讨论当前技术水平下各种能源的度电成本。

火电的度电成本受煤炭价格影响很大，根据国内当前煤炭价格，大型火电站的度电成本约为0.2~0.3元。

陆上风电的度电成本受所在风电场的风能资源影响很大，根据当前项目造价，陆上大型风电场（I、II、III类资源区）的度电成本约为0.2~0.35。

集中式光伏的度电成本受所在区域的太阳能资源及技术路线影响较大，大型集中式、支架跟踪式光伏电站（I类资源区）的度电成本约为0.3~0.4。

而且随着竞价、平价上网、特高压线路的建设、促进消纳等政策的出台，我认为国内可再生能源的开发会趋于理性，风能及太阳能资源优越的地区才会有开发价值。可以看出，国内风能资源较好的陆上风电项目度电成本已经和火电十分接近，大型光伏电站的成本也在主要电气设备降价和技术提升的助力下快速下降。

可再生能源在国内相较化石能源也渐渐具备一定成本竞争力，而且火电对社会的环境成本也越来越是国家考量的重要方面，所以可再生能源在国内同样会主导未来能源行业的新增投资。

上述数据是在各途径收集、计算得出粗略的各种能源度电成本范围，欢迎大家给出专业的意见和指正。

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