美国4月创新纪录，再生能源发电量首次超越燃煤

今日读《2018世界能源统计年鉴》和《BP世界能源展望2018版》，整理成阅读笔记以便日后查阅。

2017年， 全球能源需求增长了2.2%， 高于16年的1.2%， 高于十年平均的1.7%。中国能源消费增长3.1%， 连续17年成为全球能源消费增量最大的国家。

石油

1、全球石油消费增长1.8%， 即170万桶/日， 连续第三年超过十年平均增速 （1.2%） 。 中国 （50万桶/日） 和美国 （19万桶/日） 贡献了最多的增量。

2、过去10年间，中南美洲探明了更多的石油。

天然气

1、天然气消费增长了960亿立方米， 上升3%， 是2010年以来的最快增速。消费增长主要来自中国 （310亿立方米） 、 中东 （280亿立方米） 、 欧洲 （260亿立方米） 。 美国的天然气消费下降了1.2% （110亿立方米） 。

2、中国天然气消费增速超过15%， 约占全球天然气消费增长的1/3。 如此快速的扩张归功于中国政府打出的一套力度空前的组合拳， 通过胡萝卜加大棒的策略鼓励工业和住宅用户进行 “煤改气” 或 “煤改电” ， 而多数用户选择了 “煤改气” 。尽管受此政策影响的300万户家庭吸引了更多眼球， 但实际上 工业用户 “煤改气”的量更大。预计中国的天然气需求在今年继续强劲增长， 但在未来几年应该不会出现像去年那样大的增幅。

3、过去10年间，独联体国家及亚太地区探明了更多的天然气。

煤炭

1、煤炭消费增长了2500万吨油当量， 上升1%， 是2013年以来的首次增长。煤炭消费增长主要来自印度 （1800万吨油当量） ， 中国的煤炭消费在连续三年（2014-2016年） 下降后出现小幅反弹 （400万吨油当量） 。 经合组织国家煤炭消费连续第四年下降 （-400万吨油当量）。

2、亚洲的煤多，所以许多发展中国家依然依赖煤炭作为主要能源。

可再生能源、 水电和核能

1、可再生能源发电增长了17%， 高于十年平均值， 也是有记录以来的最大年增长（6900万吨油当量） 。 可再生能源增量的一半以上来源于风电 ， 太阳能虽然在可再生能源中占比仅21%， 却贡献了超过三分之一的增量。

2、中国的可再生能源发电增长了 2500万吨油当量 ， 打破了此前的增长记录。如果把2017年所有国家不同一次能源消费的增量进行排序， 中国的天然气和可再生能源将分列第一和第二。

3、水电增长近0.9%， 相比之下十年平均值为2.9%。 中国水力发电的增量为自2011年以来最低， 欧洲则下降了10.5% （-1600万吨当量） 。

4、全球核电增长了1.1%。 中国 （800万吨油当量） 和日本 （300万吨油当量） 的增长一定程度上被韩国 （-300万吨油当量） 和中国台湾 （-200万吨油当量） 所抵消。

5、2017年太阳能发电装机容量增长约100吉瓦， 仅中国就贡献超过50吉瓦。去年 全球太阳能发电量增长超过三分之一 ， 增长主要源于政策支持， 也得益于太阳能发电成本持续走低。 太阳能发电成本已经普遍低于5美分/千瓦时。

发电

1、2017年， 全球一次能源消费有40%用于发电， 使电力成为最大的用能行业。去年发电量增长了2.8%， 接近十年平均值。 94%的增长来自新兴经济体， 经合组织国家的发电量自2010年以来基本没有增长。 发电量增长的近一半来自可再生能源 （49%） ， 剩下主要来自于煤炭 （44%） 。可再生能源在发电结构中的占比从7.4%提升至8.4%。

2、不同地区的能源结构差异比较大。

3、平均来看，世界发电的主要来源依然是煤炭。

关键材料-钴和锂

1、自2010年以来， 钴产量年均增速仅为0.9%， 而锂产量同期年均增长 6.8%。

2、2017年， 钴的价格几乎翻了一倍， 碳酸锂的价格上升37%。

3、钴产量及储量

3、锂产量及储量

小结

经济背景

1、在渐进转型的情景下，全球GDP预计年均增长3.25%，主要有发展中国家所驱动。超过80%的世界生产增长由新兴经济体驱动，中国和印度占此增长的一半以上。

2、人口增长也是世界经济增长的驱动因素之一，2040年的人口有望达到92亿，新增的17亿人口主要由非洲及除中国外的亚洲国家所贡献，中国进入老年化阶段，人口总量将逐步下降。到2040年，全球城市化的趋势依然会延续，因为新增的人口主要集中在城市的中心地带。 大部分的城市化增长发生在非洲，预计非洲的新增人口占世界的近一半，其中有近6亿新增人口属于城市人口，占全球总增长的三分之一。 可惜的是，由于非洲的生产率低下，人口的爆炸性增长却不能反映在GDP的增长上，其对世界增长的贡献度不足10%，因而难以有效拉动对能源的需求。

3、全球经济日益繁荣驱动能源需求的增长部分被迅速下降的能源强度所抵消，全球能源需求年均增速从过去20年的超过2%，下降至1.3%左右。 到2040年，尽管全球GDP增长超过一倍，但世界能源消费仅增长33%左右，显著低于过去25年的年均增速。

分行业需求-工业

1、总体来看，目前的能源结构中，工业（包括能源的非燃烧使用）占据一半份额，民用和商用建筑占了29%，交通领域占了20%。

2、在工业领域，由于中国的快速工业化接近尾声，未来的工业能源消费增长将明显放缓。中国工业能源需求的增长，在过去15年增长了三倍，未来中国经济将由能源密集型工业行业（如钢铁和水泥）转向较低能源密度的服务业和面向消费者的行业，并因此造成工业能源需求增长的停滞。而且，有一部分工业生产会转向低收入经济体， 包括印度在内的亚洲、非洲的新兴市场国家一起构成工业能源消费增长的约70%。

（注：工业不包括能源的非燃烧使用）

3、工业能源结构中， 天然气和电力满足了全部工业能源的增量需求 ，而伴随着煤改气的普及，尤其在中国，到2040年煤炭所提供的工业能源比例从目前的三分之一下降到不足四分之一。

4、能源的非燃料使用将具有更显著的重要性。非燃料使用是指作为石油化工产品的原料、润滑剂、沥青等用途。在未来，工业行业除非燃烧使用外的消耗增速将放缓至年均1.0%的水平，而非燃烧使用增速却能保持在年均1.9%的水平，使得2040年的能源非燃料使用，在总工业增长需求中的比重上升至近20%。其中，石油占能源非燃料使用增长的三分之二，天然气占所剩的大部分份额。

分行业需求-建筑

1、在建筑领域， 能源消费的增长主要由亚洲贡献，最大的能源种类为电力。

2、建筑能源需求增长的驱动力是 人口增加和经济发达程度增加 ，人们不断追求更加舒适的生活和工作。 亚洲、非洲和中东总计占建筑行业能源使用增长的90% 。

3、建筑行业几乎所有新增能源需求是使用电力给 空间降温和为电器功能 。

分行业需求-交通

1、到2040年，全球对公路、航空和海运的客运及货运服务需求将增加两倍以上，不过由于能源效率提高，对能源的需求仅会增长25%。在道路交通方面，机动车保有量和交通需求上升的影响被效率提升所抵消，但卡车的能源需求增长强劲。 由于卡车的效率提升相对缓慢，导致其在交通行业内消费的能源份额增加。同时，航空客运交通增长也很强劲。

（注：非公路包括航空、海运和铁路；汽车包括两轮和三轮车辆）

2、未来在交通领域，石油依然占主导地位，但可替代能源尤其是天然气和电力的使用逐渐增长。预期到2040年，石油需求占比从目前的94%下降至85%左右，天然气、电力和“其他”类能源各占交通能源需求的5%。

天然气的增长集中于液化天然气在长途货运和海上交通的使用。

电力的增长集中于乘用车和轻型客车的使用。

“其他”种类能源主要是生物燃料，而氢能仅在交通中能源中占很小一部分。 氢能的前景在2040年前后才有看头，能否进一步发展取决于氢能在长途道路货运供能上与液体燃料和电力的竞争力。

3、到2040年，乘用车总量大幅增长（增长至20亿辆），同时电动车数量增加（超过3亿辆），车辆效率显著提升。届时，PHEV和BEV的总量大致持平。展望期间，在监管和政府目标的驱动下，全球汽车总体效率将年均提高2-3%。

4、未来道路交通的能源需求受三大因素的影响： 电动汽车、共享出行和自动驾驶 。

到2040年，乘用车行车公里数有30%是使用电力，显著高于电动车全球汽车总量中的占比15%。更高的比例意味着共享出行中，电动汽车将占据重要地位。此外，届时电动卡车行车公里数的占比将达到15%，主要集中于短途轻型客车。

（注：汽车包括两轮和三轮车辆）

5、液体燃料的需求并不会出现明显的变化。为达到排放标准，汽车制造商的手段包括调整ICE汽车所占销售份额、销售更多的电动汽车；采取减重等方式提升车辆效率。

6、假设在世界范围内，能够实施自2040年起对内燃机汽车销售的禁令，则电动车的销售情况将会更加乐观。到2030年，约三分之一的新售汽车是纯电动车；到2035年，BEV的销售比例会达到三分之二，并在2040年达到100%。另一方面，到2030年，有20%的乘用车行车公里数由电力供能，2040年将达到约三分之二。

分行业需求-电力

1、全球持续电气化，从生产电力的结构上看，可再生能源的重要性持续增加， 在增量当中，可再生能源的比例约占一半 ；天然气与核能的比例保持稳定；煤炭依然是电力的最主要能源来源，到2040年占比依然有近30%。在新增部分中，煤炭的贡献仅为13%，而过去25年中，这一比例是40%。

地区需求

1、可再生能源的普及还看中国和经合组织，而在亚洲其他地区，煤炭发电依然是主流，并占新增发电量的绝大部分。

地区需求-中国

1、中国逐渐向低碳能源转型。至2040年， 可再生能源和核能、水电一起占能源需求增长的80%，可再生能源将接替石油成为中国第二大能源来源 。

地区需求-印度

1、印度将成为全球能源最大的增量市场。不过依然以煤炭作为主要能源，占能源新增需求的45%。为了使全部人口都可以使用电力，将有 超过70%的煤炭消费增量被用于电力行业 。

2、印度的可再生能源增长迅猛，尤其是 太阳能 的增长。

地区需求-美国

1、美国作为全球最大的石油和天然气生产国的地位有所加强。 美国在全球石油（石油和天然气凝析液）生产中的份额从现在的12%上升至2040年的18% ，届时沙特阿拉伯排在第二位，占比13%。 在天然气方面，美国2040年的产量占全球的24% ，届时俄罗斯排在第二位，占比14%。

2、由于美国的能源消耗量也大，因此其净出口在全球贸易份额中的比例不高。同时 美国将失去最大可再生能源生产国的地位 ，其生产比例将从目前的24%下降至2040年的15%。与之相比，届时 中国的可再生能源占比将上升至约30% 。

地区需求-欧盟

1、欧盟继续 引领低碳经济的转型 ，其2040年的碳排放比2016年下降超过35%，单位GDP碳排放是世界均值的一半。到2040年，非化石能源满足欧盟约40%的能源需求，与2016年的25%相比有所提升，远高于世界平均的25%。

能源的供需

1、 2040年的能源结构将呈现前所未有的多元化，届时 石油、天然气、煤炭和非化石能源预计将各提供世界能源的约四分之一 。

（注：非化石能源包括可再生、核能和水电）

能源的供需-石油

1、全球液体燃料（石油、生物燃料和其他液体燃料）的需求增长约1300万桶/日，到2040年达到 1亿9百万桶/日 ，而供应方面主要由美国和石油输出国组织的增产来保障。

2、细分看，交通行业持续主导全球石油需求，占全球需求增长的一半以上。 到2040年，液体燃料的总体增长进入停滞，但非燃烧使用的需求依然会增加。

能源的供需-天然气

1、天然气由于需求广泛（工业化程度和电力需求增加、持续的煤改气），加上低成本供给的增加（美国和中东）和液化天然气供给持续扩张，全球范围内的 可获得性将显著提升 。 在增量当中，美国和中东（卡塔尔和伊朗）占据一半以上的份额。

2、增长的驱动力主要源自 工业和电力行业 。

3、全球贸易进一步繁荣，随着流动性提高，全球价格将更加同步。

能源的供需-煤炭

1、中国和经合组织国家需求下降，印度和亚洲其他国家的需求继续增长，相互抵消后的总体需求平稳。

能源的供需-可再生能源

1、基于风能和太阳能的迅速发展，可再生能源是增长最快的能源来源（年均7.5%），占新增发电量的50%以上。其中，中国是最大的增长来源，新增的可再生能源总量已超过整个经合组织。到2030年，印度将成为第二大增长源。

2、太阳能成本的下降超出预期。在科技的发展与政策的支持下，太阳能的学习曲线以更高的速度下滑。预计累计发电装机每提升一倍，光伏组件成本可下降24%。

能源的供需-核能和水电

1、核能主要靠中国驱动。核能在中国能源需求中的占比从目前的2%将上升至2040年的8%。欧盟和美国的核电站到期且不再进行更换，欧盟年均下降11太瓦时，美国年均下降10太瓦时，导致总体核电增长受阻。

水电靠中国和其他发展中国家驱动。水电年均增长1.3%，合计61太瓦时每年，速度比过去放缓。中国在增长中占比最大，达到16太瓦时每年，其次是南美和中美地区（13太瓦时每年）以及非洲（11太瓦时每年）。

不同报告的观点对比

这两篇报告介绍了各类能源的基本情况，并描绘了世界能源结构变化的可能性。接下来可以在未来的各项增长点中，尝试挖掘一些投资机会。

刺猬偷腥

2018年8月2日

太阳能光伏发电能源新增领域占据重要位置，太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。

在此背景下，全球光伏发电产业增长迅猛，产业规模不断扩大，产品成本持续下降。我国光伏发电产业也得到迅速发展，已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的行业。

未来趋势

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上。

到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

当地时间19日，美国国务卿布林肯在马里兰州发表了关于气候问题的首次演讲。布林肯声称，应对气候变化的“乏力”将对美国国家安全和经济“造成重大影响”。他发出警告说，美国在可再生能源方面已经落后中国，美国必须在气候问题上发挥领导作用，并在这一领域投入更多资源。

“如果美国不能领导世界解决气候危机，我们的世界将所剩无几。”布林肯说。

布林肯呼吁在可再生能源领域追赶中国：我们已经落后

布林肯19日在马里兰州讲话现场

值得注意的是，布林肯发表此番讲话正值美国主办全球气候峰会前夕，就在几天前，拜登气候问题特使克里也刚刚结束对中国的访问。“今日美国”形容，拜登政府已将气候变化问题视作美国面临的最大挑战和最大机遇。美媒分析称，作为世界上最重要的两大碳排放国家，中美保持沟通非常重要，而双方的合作也不会削弱美国在其他关键事项上的立场。

“如果成功了，我们将为几代人创造高质量的就业机会”

综合美媒报道，在19日的讲话中，布林肯先是描绘了一番世界气候面临的严峻态势，摆出一副美国要身先士卒引领世界解决气候问题的姿态。布林肯表示，美国人口只占世界的4%，但贡献了15%的全球碳排放量，美国可以在这场危机中作出“重大贡献”。

布林肯不断强调发展新能源为美国带来的机遇，“到2025年，全球可再生能源市场的规模预计将达到2.15万亿美元，太阳能和风能技术会成为美国工作岗位增长最快的领域。”布林肯称，地球上的每个国家都必须做两件事——减少排放和为不可避免的气候变化的影响做好准备。到2040年，世界在这一领域将面临4.6万亿美元的基础设施缺口。

小时候，我们都学过《寒号鸟》的课文。其他鸟在秋天忙着搭窝时，只有寒号鸟得意洋洋地展示羽毛；其他鸟到冬天有了温暖的家，寒号鸟却只能在寒风中叹息。简单的故事影射深刻道理，提醒我们不能只顾眼前，更要把握未来。一个国家的发展亦是如此。中华民族如果不能放眼长远，就无法实现伟大复兴。发展可再生能源，就是把握未来的最佳行动，投资可再生能源，就是投资未来。

发展可再生能源是大势所趋。据国际可再生能源署的报告显示，截至2016年初全球已有173个国家制定了可再生能源发展目标，146个国家出台了支持政策。其中丹麦提出到2050年全部摆脱对化石能源的依赖，德国提出2050年可再生能源占到全部能源消费的60%。每一次能源革命，都造就了新的世界秩序。在第一次能源革命中，煤炭代替了薪柴，大英帝国抓住了机遇，称霸全球；在第二次能源革命中，油气代替了煤炭，美国借势成为新的世界霸主。如今，各国正在通过大力发展可再生能源，抢占新一轮能源革命发展先机，中国只有紧紧抓住时机，才可能成为世界强国。

发展可再生能源是环境保护的需要。以化石能源为主的能源结构，是导致雾霾等环境问题的罪魁。100年前，在伦敦被称为“雾都”时，英国煤炭消耗在能源结构中的比例与今天的中国极为相似，高达70%。为摘掉这顶帽子，英国耗费了半个世纪的时间，才摆脱煤炭，进入油气时代。如今，“伦敦雾”变成了“北京雾”，但中国无法沿袭英国老路，历史不会为我们留下太多喘息的时间。经济发展产生巨大的能源需求，中国若想在本世纪中叶达到中等发达国家水平，以现在的能源结构与排放强度，对环境和资源来说都是不可承受之重。所以，中国只有跨越油气时代，直接进入可再生能源时代，才能实现经济社会的低碳、绿色、可持续增长。

可再生能源产业是新的经济增长极。中国经济不能总靠“卖袜子”“卖鞋子”去支撑，而应通过发展高端制造为基础的技术密集型产业来实现经济增长。可再生能源作为技术密集型战略新兴产业，从业人数众多，投资拉动力强。在就业方面，据国际可再生能源署报告显示，目前全球可再生能源就业人数超过810万人，到2030年将达到2400万人。在投资方面，据彭博新能源财经报告显示，2016年至2040年间全球可再生能源投资将超过52万亿元人民币，“十三五”期间，仅中国风电一个产业的投资规模，预计将超过1万亿元人民币。

为实现上述目标，促进可再生能源产业的健康成长，政策支持至关重要。一方面，稳定而持续的政策能够避免传统能源对产业格局所产生的锁定效应，通过拉动市场投资，推动技术进步，提高开发效率，减少可再生能源发展的障碍。另一方面，补贴政策能够纠正市场失灵，“补贴”确切地说是对可再生能源环境经济效益的补偿。例如通过建立绿色证书交易制度，要求火电企业购买绿色证书，将其环境内部成本外部化，建立更加公平的电力市场，使可再生能源产业逐渐具备优于传统能源的竞争力。

可再生能源产业可以为我国经济社会发展提供不竭的动力源泉。若想充分发挥可再生能源的潜力与优势，推动我国实现跨越式发展，就不能只眷注眼前利益。能源决策者和企业家们要具备一点高远的济世情怀，肩负责任，敢于担当，就如黑格尔所言，“一个民族有一群仰望星空的人，他们才有希望”。

河北浩瀚农牧机械制造有限公司

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，但不涉及机械部件。

所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。

挣钱的。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上。

到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

扩展资料：

太阳能光伏发电的相关情况：

1、省级及以下能源主管部门依据国务院投资项目管理规定和国务院能源主管部门下达的本地区分布式光伏发电的年度指导规模指标，对分布式光伏发电项目实行备案管理。具体备案办法由省级人民政府制定。

2、对个人利用自有住宅及在住宅区域内建设的分布式光伏发电项目，由当地电网企业直接登记并集中向当地能源主管部门备案。不需要国家资金补贴的项目由省级能源主管部门自行管理。

3、项目备案工作应根据分布式光伏发电项目特点尽可能简化程序，免除发电业务许可、规划选址、土地预审、水土保持、环境影响评价、节能评估及社会风险评估等支持性文件。

参考资料来源：百度百科-太阳能光伏发电

这是从一篇叫做《太阳能简介》的论文中写到的，原文如下。

太阳能简介

摘要

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的能源，受到世界各国的重视。太阳能广泛用于发电、制冷、制热等方面，已经和世界的经济生活联系在一起

关键词

太阳能污染硅电池

1. 前言

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电，是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。广义太阳能包括:地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能，化石燃料（如煤、石油、天然气等）。狭义太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

太阳能源自太阳。太阳是一个炽热的气态球体，它的直径约为1.39×106km，质量约为2.2×l027t，为地球质量的3.32×105倍，体积是地球的1.3×106倍，平均密度为地球的1/4。太阳作为一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（3.75×10^26KW）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。

总的说来太阳能具有能量十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境的优点。但也存在问题：1）能量分散，能量密度低；2）稳定性差，受日夜季候、地理纬度等影响，太阳能不断地生变化；3）装置成本过高；4）制造过程中污染严重，使用中可能有视觉污染。

我国的太阳能资源和分布广泛，有着十分丰富的太阳能资源。根据中国气象科学研究院的研究，有2/3以上国土面积，年日照在2000小时以上，年平均辐射量超过0.6GJ/cm2，各地太阳年辐射量大致在930～2330kW·h/m2之间。

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辐射总量很大。

2. 太阳能利用历史

人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年～1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率 不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。

20世纪太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段 :

第一阶段(1900-1920)

太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用平板集热器，装置逐渐扩大，最大输出功率达73.64kW，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造的典型装置有：

1. 1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置

2. 1902 -1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；

3. 1913年，在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。

第二阶段（1920-1945）

在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战（1935-1945）有关，太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。

第三阶段（1945-1965）

　二战结束后的20年中，一些有远见的人士注意到石油和天然气资源正在迅速减少，呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展。比较突出的研究进展有：

1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件；

1954年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础。

这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有：

1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。

1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。

1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展，建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

第四阶段(1965-1973）

这一阶段，太阳能的研究工作停滞不前，主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资大，效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。

第五阶段(1973-1980）

“能源危机”（有的称“石油危机”）在客观上使人们认识到：现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家，尤其是工业发达国家，重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。

1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，并且成立太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。

日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”，其中太阳能的研究开发项目有：太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。

这一时间太阳能研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得一批较大成果，如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。

太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化，太阳能产业初步建立，但规模较小，经济效益尚不理想。

第六阶段（1980-1992）

开发利用太阳能热潮，进入80年代后逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费，其中美国最为突出。

导致这种现象的主要原因是：世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力；太阳能技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标没有实现，以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心；核电发展较快，对太阳能的发展起到了一定的抑制作用

第七阶段（1992-今）

由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了 可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在 一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。世界环发大会之后，中国政府对环境与发展十分重视，提出10条对策和措施，明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”，制定了《中国21世纪议程》，进一步明确 了太阳能重点发展项目。

3. 太阳能利用方式

3.1 光－热能转换

光热转换是利用太阳辐射加热物体而获得热能的一种太阳能利用方式。常见应用有太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室等。

3.1.1集热器

太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者为了提高温度，必须采用一定的技术和装置（集热器），对太阳能进行采集。太阳能集热器是把太阳辐射能转换成热能的设备，它是太阳能热利用中的关键设备。常见有可分为聚光型和非聚光型。

3.1.1.1非聚光型集热器

非聚光型集热器常见有平板和真空管集热器。

平板集热器

平板集热器是非聚光类集热器中最简单且应用最广的集热器。它吸收太阳辐射的面积与采集太阳辐射的面积相等，能利用太阳的直射和漫射辐射。按工质划分有空气集热器和液体集热器，目前大量使用的是液体集热器；按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等； 按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器，还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等；按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。

目前，国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合，国外一般采用高频焊，国内以往采用介质焊，1995年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产线，通过消化吸收，现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。 为了减少集热器的热损失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料，但这些材料价格较高，一时难以推广应用。

真空管集热器

为了减少平板集热器的热损，提高集热温度，国际上70年代研制成功真空集热管，其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内，大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起，即构成真空管集热器，为了增加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装了反光板。

真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管，玻璃-U型管真空集热管，玻璃-金属热管真空集热管，直通式真空集热管和贮热式真空集热管。最近，我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集 热管。

我国已经建立了拥有自主知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业，用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上，产品质量达世 界先进水平，产量雄居世界首位。我国自80年代中期开始研制热管真空集热管，经过十几年的努力，攻克了热压封等许多技术难关，建立了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地，产品质量达到世界先进水平，生产能力居世界首位。

真空管平板集热器

它是将单根真空管装配在复合抛物面反射镜的底面，兼有平板和固定式聚光的特点，它能吸收太阳光的直射和80%的散射。

3.1.1.2聚光集热器

聚光集热器通常由聚光器、吸收器和跟踪系统三部分组成。其工作原理是，自然阳光经聚光器聚焦到吸收器上，并加热吸收器内流动的集热介质，跟踪系统则根据太阳的方位随时调节聚光器的位置，以保证聚光器的开口面与人射太阳辐射总是互相垂直的。

在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器（点聚焦）和槽形抛物面镜聚光集热器 （线聚焦）。前者可以获得高温，但要进行二维跟踪；后者可以获得中温，只要进行一维跟踪。这两种聚光集热 器在本世纪初就有应用，几十年来进行了许多改进，如提高反射面加工精度，研制高反射材料，开发高可靠性 跟踪机构等，现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求，但由于造价高，限制了它们的广泛应用。

3.1.2 太阳能热水器

基本原理：通过集热，促使管内水温高于水箱水温，热水比冷水轻，形成对流，最终使水箱中的温度达到使用所需的温度。

太阳能热水器通常由平板集热器、蓄热水箱和连接管道组成。按照流体流动的方式分类，可将太阳能热水器分成三大类：闷晒式、直流式和循环式。

3.1.3 太阳能采暖

太阳能采暖可以分为主动式和被动式两大类。主动式是利用太阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源来代替常规热水（或热风）采暖系统中的锅炉。被动式则是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能来达到采暖的目的，因此它又称为被动式太阳房。

被动式太阳房构造简单，取材方便，造价便宜，无需维修，有自然的 舒适感，特别适合发展中国家的广大农村。

主动式太阳房利用集热器产生的热水采暖，结构简单，蓄热器置于室外，室内又是由地板供暖，故不占用室内居住面积是这种系统的一大优点。

3.1.4 太阳能干燥

太阳能干燥按干燥器（或干燥室）获得能量的方式可分为：

1.集热器型干燥器

2.温室型干燥器

3.集热器—温室型干燥器

实际中还有集热器与常规能源、集热器与储热装置、集热器与热泵等各种组合式太阳能干燥装置。

集热器型干燥器是利用太阳能空气集热器，先把空气加热到预定温度后再送入干燥室，干燥室视干燥物品的类型多种多样，如箱式、窑式、固定床式或流动床式等。

温室型干燥器其温室就是干燥室，它直接接受太阳的辐射能。

集热器—温室型干燥器则是上述两种形式的结合。其温室顶部为玻璃盖板，待干燥物品放在温室中的料盘上，它既直接接受太阳辐射加热，又依靠来自空气集热器的热空气加热。

属于光热转化的还有：太阳能海水淡化、太阳能制冷和空调、太阳能热动力发电、太阳坑发电技术、太阳能热推进等。

3.2 光－电转换

原理是根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能。应用包括为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品等。

世界上，1941年出现有关硅太阳电池报道，1954年研制成效率达6％的单晶硅太阳电池，1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。70年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展。

目前，世界上太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24％（100px2)，多晶硅电池18.6％（100px2）， InGaP／GaAs双结电池30．28％（AM1），非晶硅电池14．5％（初始）、12．8（稳定），碲化镉电池15．8％， 硅带电池14．6％，二氧化钛有机纳米电池10．96％。

我国于1958年开始太阳电池的研究，40多年来取得不少成果。目前，我国太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池20．4％（50px×50px），多晶硅电池14．5％（50px×50px）、12％（250px×250px），GaAs电池 20．1％（lcm×cm），GaAs／Ge电池19．5％（AM0），CulnSe电池9％（lcm×25px），多晶硅薄膜电池13．6％ （lcm×25px，非活性硅衬底），非晶硅电池8．6％（250px×250px）、7．9％（500px×500px）、6．2％（750px×750px）， 二氧化钛纳米有机电池10％（25px×25px）。

由于各种不同材料制成的太阳电池所吸收的太阳光谱是不同的，因此将不同材料的电池串联起来，就可以充分利用太阳光谱的能量，大大提高太阳电池的效率，因此叠层串联电池的研究已引起世界各国的重视，成为最有前途的太阳电池。

太阳电池重量轻，无活动部件，使用安全。单位质量输出功率大，即可作小型电源，又可组合成大型电站。目前其应用已从航天领域走向各行各业，走向千家万户，太阳能汽车，太阳能游艇，太阳能自行车，太阳能飞机都相继问世，它们中有的已进入市场。然而对人类最有吸引力的是所谓太空太阳站。

3.2.1 太阳空间电站

空间电站实际上是利用太阳能发电的卫星，这些卫星表面覆盖有太阳能电池板，能够吸收积聚大量太阳能并将其转化为电能，通过微波束将电能传送回地面。

它是由永远朝向太阳的太阳电池列阵，能把直流电转换成微波能的微波转换站，发射微波束能的列阵天线等三部分组成，通过天线以微波形式向地面输电。在地面上则要建一个面积达几十平方公里的巨型接受系统。

空间发电有两大优点：一是可以充分利用太阳能，同时又不会污染环境，二是 不用架设输电线路，可直接向空中的飞船和飞机提供电力，也可向边远的山区、沙漠和孤岛送电。科学家预测，一旦建成空间电站，人类可以不断获得能源，地球能源利用将产生革命性变化。

问题：一是空间运输成本问题，按推测，至少空间运输成本要降低99%才有可能；二是能量转换的效率问题。

3.2.2 太阳能发电系统

太阳能电源是由太阳能电池发电，经蓄电池贮能，从而给负载供电的一种新型电源，广泛应用于微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路、也可为无电山区、村庄、海岛提供电力。 有以下好处：

1.不必拉设电线，不必挖开马路，安装使用方便；

2.一次性投资，可保证二十年不间断供电（蓄电池一般为5年需更换）；

3.免维护，无任何污染。

太阳能电源可分为直流供电系统和交直流供电系统二种。

我们预计太阳能光伏发电在不久的将来将会占据世界能源消费的重要席位，它的发展不但要替代部分常规能源，而且还将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源的消耗将占总能源消耗比例的30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占有比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源消耗将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源消耗将占总能耗的80%以上，太阳能发电将占到60%以上。以上这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域所占有的重要地位。根据《可再生能源中长期发展规划》报道，到2020年，我国将力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦）。预计到2050年，我国可再生能源的电力装机将占全国总电力装机容量的25%，其中光伏发电装机将占到5%。未来十几年，将是我国太阳能光伏产业发展继续迅猛的一个阶段。

3.3 光－化学能转化

这种转换技术包括半导体电极产生电而电解水产生氢，利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等形式。太阳能制氢问题解决了，才有真正意义上的氢能利用(包括燃料电池)，这将引起时代的变革。

正在研究的太阳能制氢。有以下几种方式：

1）太阳能电解水制氢。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法，效率较高（75％-85％），但耗电大，用常规电制氢，从能量利用而言得不偿失。所以，只有当太阳能发电的成本大幅度下降后，才能实现大规模电解水制氢。

2）太阳能热分解水制氢 。将水或水蒸汽加热到3000K以上，水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高，但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度，一般不采用这种方法制氢。

3）太阳能热化学循环制氢。为了降低太阳能直接热分解水制氢要求的高温，发展了一种热化学循环制氢方法，即在水中加入一种或几种中间物，然后加热到较低温度，经历不同的反应阶段，最终将水分解成氢和氧，而中间物不消耗，可循环使用。热化学循环分解的温度大致为900-1200K，这是普通旋转抛物面镜聚光器比较容易达到的温度，其分解水的效率在17．5％-75．5％。存在的主要问题是中间物的还原，即使按99．9％-99． 99％还原，也还要作0.1％-0.01％的补充，这将影响氢的价格，并造成环境污染。

4）太阳能光化学分解水制氢 。这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处，在水中添加某种光敏物质作催化剂，增加对阳光中长波光能的吸收，利用光化学反应制氢。日本有人利用碘对光的敏感性，设计了一套包括光化学、热电反应的综合制氢流程，每小时可产氢97升，效率达10％左右。

5）太阳能光电化学电池分解水制氢。1972年，日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极，而以铂黑作阴极，制成太阳能光电化学电池，在太阳光照射下，阴极产生氢气，阳极产生氧气，两电极用导线连接便有电流通过，即光电化学电池在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视，认为是太阳能技术上的一次突破。但是，光电化学电他制氢效率很低，仅0．4％，只能吸收太阳光中的紫外光和近紫外光，且电极易受腐蚀，性能不稳定，所以至今尚未达到实用要求。

6）太阳光络合催化分解水制氢。从1972年以来，科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力，并从络合催化电荷转移反应，提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂，它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电荷转移和集结，并通过一系列偶联过程，最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟，研究工作正在继续进行。

7）生物光合作用制氢。40多年前发现绿藻在无氧条件下，经太阳光照射可以放出氢气；十多年前又发现，兰绿藻等许多藻类在无氧环境中适应一段时间，在一定条件下都有光合放氢作用。目前，由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够，藻类放氢的效率很低，要实现工程化产氢还有相当大的距离。据估计，如藻类光合作用产氢效率提高到10％，则每天每平方米藻类可产氢9克分子，用5万平方公里接受的太阳能，通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。

3.4 太阳能-生物质能转换

太阳能-机械能转换。 20世纪初，俄国物理学家实验证明光具有压力。20年代，前苏联物理学家提出，利用在宇宙空间中巨大的太阳帆，在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进，将太阳能直接转换成机械能。科学家估计，在未来10～20年内，太阳帆设想可以实现。通常，太阳能转换为机械能，需要通过中间过程进行间接转换。

3.5 太阳能利用中的污染

太阳能电池在使用过程中确实具有无排放，无噪音，无能耗的清洁能源称号，但当今主流却忽略了太阳能电池光鲜表面背后生产过程中的高污染、高能耗的问题。　

一、高污染

主要是生产硅过程中带来的四氢化硅污染和其它易燃易爆有毒气体污染和蓄电池带来的污染。

现太阳能电池90%为晶体硅电池，其原材料为多晶硅，由金属硅(工业硅)提纯而来，目前国内均采用化学法(改良西门子法)：先将金属硅转变为三氯氢硅，再进行分馏和精馏提纯，得到高纯度的三氯氢硅 (具有毒性、腐蚀性和易爆炸) 后，最终由氢气还原而成；这一过程中只有约25%的三氯氢硅传化成多晶硅，其余基本直接排放；而污染最严重的，则是在还原过程中产生的副产品——四氯化硅(一种腐蚀性极强、难以保存的有毒液体，具有急毒性。由于四氯化硅不能自然降解，如果将四氯化硅倾倒或掩埋，水体将会受到严重污染，土地会变成不毛之地)。这还不包括大量氯气等其它易燃易爆有毒气体。

每生产1KW太阳能电池板需耗费10Kg多晶硅，产生80Kg以上四氯化硅。而国内能通过氢化还原闭环工艺循环减小四氯化硅排放的仅有一家；而即使通过氢化还原闭环工艺循环，四氯化硅的排放仍到达50%；四氯化硅虽然也是化工原料，但下游的化工厂消化十分有限。国内绝大多数多晶硅生产厂家的四氯化硅少部分以低价卖给下游厂家，一部分存储，一部分则偷偷掩埋。

这还不包括硅片后期处理的其它辅料。如制绒过程中用到的各种强酸强碱溶液、扩散使用的三氯氧磷、PECVD中使用的硅烷等，这些辅材的消耗不比主材料少。

由于太阳电池具有时效性，只有阳光照射才会产生电能；所以必须用蓄电池在有阳光时蓄电，无阳光时维持供电。而蓄电池又以铅酸蓄电池为主，其污染程度是相当大的。

二、高能耗

硅石冶炼为金属硅、金属硅提纯为多晶硅、多晶硅片处理需要耗费大量的电能，主要集中在硅石冶炼、多晶硅的铸锭和扩散这几个流程；每生产1KW太阳能电池板需要耗费5800-6000度电(国内平均数)。我们可以这样计算：按平均光照时间4小时/天，太阳能电池是寿命为15至20年(按20年)，1KW太阳能电池总的发电量为4x365x20=29200KW• h；与耗掉的6000度电相比，其电能再生比只有4.87，这还没有算上光照效率以及逆变电源的损耗和控制电路的损耗；远远低于水电和风电。如果再加上超白玻璃、铝合金、钢材、电缆等辅件，其电能再生比是相当低的。

更大的问题是现国内生产的太阳能电池板90%以上用于出口，他国享受清洁能源，而我国却饱受能耗和污染之苦。

写在最后

据有关部门对2050年各种一次能源在世界能源构成中所占的比例预测结果显示，其构成为：石油0，天然气13％，煤20％，核能10％，水电5％，太阳能(含风能、生物质能)50％，其它2％，以太阳能为代表的新能源与可再生能源将在可持续发展中发挥重要作用。

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭约占商品能源消费结构的76%，已成为中国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的，向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看，太阳能利用技术和装置的大量应用，也必然可以制约矿物能源价格的上涨。

参考文献

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2、太阳能干燥技术概况及应用前景张璧光

3、太阳能利用与可持续发展姚伟

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6、我国太阳能资源利用区划王炳忠

7、太阳能发电尚无经济可行性葛伟民

可靠，光伏发电是一个新能源项目，国家大力支持和提倡的，像风力发电一样，给予一定的资金补偿，这主要是针对大面积的项目。这也是一个推广项目，投资大，见效慢，节约了发电资源。

光伏发电就是让光子照射到金属上，然后通过金属把能量吸收转换成太阳能电池。而太阳能是目前取之不竭的再生能源，清洁、可靠、可以长期使用。

未来趋势

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上。

到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

1.世界石油存量

根据欧佩克（OPEC）的数据，截至2018年，全球有1.497万亿桶（国际石油桶以世界平均比重阿拉伯34度轻原油为基准计算，每一原油桶容积约等于159升）石油，其中79.4％的储量位于欧佩克国家中，而欧佩克的储量中有64.5％位于在中东。委内瑞拉和伊朗这两个受制裁的国家共持有欧佩克30％的储量。尼日利亚和利比亚（也有阻碍生产的安全隐患）持有另外5％的石油，这使全球35％的石油有留在地下的风险。

但是，尽管欧佩克在世界石油中占有最大份额，但在未来十年中，大多数新的石油供应将来自美国。因为美国页岩油技术，导致美国的成为第一大产油国。

2.石油需求增长

未来几年，石油需求增长将放缓。但是，需求增长放缓并不意味着需求增长为零，对“峰值石油”的呼声仍然遥遥无期。因此，尽管目前全球可能每天使用1亿桶石油，但根据EIA的估计，2019年的石油消耗平均每天将增加110万桶。到2020年，预计将增长140 万桶桶每天。然而，这些预测经常被调整，并且由于分析师预测经济疲软，因此需求增长预测在最近几周被下调，因此需求源于中美贸易战。

欧佩克估计，从2019年到2023年，石油需求将增长730万桶，从2019年到2040年，将增长1450万桶。这意味着到2040年，世界每年将使用近420亿桶石油。

世界各国石油消耗

3.现在每天石油消耗一亿桶

能源信息署（EIA）估计，2019年世界每天消耗96.92百万桶，排名前10位的消费者占总消耗的60％。每天将近1亿桶。

按今天布伦特原油每桶60美元的平均油价计算，这相当于消耗了58亿美元。

石油消费量排名前三的国家是美国（20％），中国（13％）和印度（5％），占世界消费量的三分之一以上。在这三个国家中，只有美国是主要的石油生产国。沙特阿拉伯和俄罗斯是世界三大石油生产国中的两个，在消费方面分别排名第5和第6。

所以，在已经知道的存量1.5万亿桶原油情况下，每天一亿桶，还能使用41年，要到2060年才能使用已经探明石油储量。但是，随着新探明石油增加和采油技术进步，人类不必为此担忧。

世界石油储量

石油能用50年左右，这是小油瓶在课本上学过的内容，小油瓶也曾经一度深信不疑，但是大学选择油气类专业学习之后，认识也随之改变。小油瓶想说随着石油工业勘探开发技术的发展和地质认识的不断提升，石油资源再使用100-200年问题应该不大，理由如下

1、广义石油资源包括哪些？

大家通常说的石油是油气类资源的统称，根据储藏形式和油品的不同，石油资源可划分为两种：常规石油和非常规石油（重质油、稠油、页岩油、致密油等）。天然气资源也可以用这种方法划分，常规天然气和非常规天然气（包括近10年来最火的页岩气、致密气、煤层气、可燃冰等等）。

这些石油资源仅仅是人类目前为止已经发现的种类，或许随着认识的不断提高，人类在未知领域和未知区域发现新的石油资源种类也未可知。

2、现有认识程度下全球还有多少石油资源？

那么我们可以计算出，全球剩余的常规石油可采储量为4523亿吨，国内一般取1255立方米天然气=1吨原油，天然气已采出62.9万亿方约等于501亿吨，剩余天然气可采储量为4381亿吨。

此外按照每年油气勘探提交的储量增加比计算，未来常规石油和天然气待发现资源量达3065亿吨

随着勘探开发技术的提升，除常规油气资源之外，非常规油气资源也是油气资源的重要补充，据统计全球非常规油气资源可采总量为5834亿吨

目前非常规油气中勘探成本最低，最有效益的就是页岩气了，在美国页岩气成本已经降到很低了，相当于桶油28.3-42.5美元，已经做到了比中国东部老油田桶油成本还低，近10年来中国也加大了页岩气的勘探开发力度，已经先后建起了涪陵和威远两大页岩气生产基地，据报道在鄂西又发现了地质资源量达11.68万亿立方米的页岩气资源。

除了页岩气领域发现之外，目前中国在海域天然气水和物（可燃冰）成藏理论创新与开发技术上已处于世界领先水平，2017年中国在南海北部神狐海域首次可燃冰试采取得成功，标志着中国已经具备这种古老又年轻的资源开发能力了。为什么说可燃冰是既古老又年轻的资源呢，古老在于其形成的地质年代久远，年轻在于人类对其发现和研究时间较晚，因此他又被称作未来能源。

这种未来能源潜力巨大，就储量而言，可燃冰非常丰富，约是剩余天然气储量的128倍，其有机碳总资源量相当于全球已知煤、石油、天然气炭含量的两倍。仅海底探查的可燃冰分布量，可供人类使用1000年。

3、石油资源可以用多少年？

有了已知剩余资源量，再有每年全球资源消耗量，这就是个简单的计算题了

根据推算，全球剩余的石油可采资源量约为9000-10000亿吨，按照全球原油产量43.82亿吨推算，全球石油还可以开采200年时间；

按照全球5.3万亿方的天然气产量，全球天然气可采160年以上。

千帆竞渡，百舸争流。在当今能源 科技 日新月异的背景下，相信人类必定能发现更多的油气资源种类，有效提升目前老油田并不是很高的采收率，油气资源在近200年还能一直持久，像炫迈一样，根本停不下来！

很早以前就有所谓的石油枯竭论，或者是资源有限论。

其主要观点如下：

1）地球上的资源是有限的；

2）人类如果按照现在的速度使用，用不了多久就会用完的；

由于石油对现代工业的极端重要性，所以很多人提出了这样的问题：石油还能用多少年？有人估计，如果现在地球上人不再勘探新的油田，且消费保持不变，那么还能够用50年（BP石油公司在2017年6月份发布了《2017年世界能源统计报告》，2016年底全球世界原油探明储量为2707亿吨，比上一年增长0.9%，储采比为50.6年。）。实际上类似还有很多估计，大约是几十年到几百年的时间，但是实际上这种估计都是非常不靠谱的。

但是实际情况如何呢？

每年原油存储量增长比每年的原油消费增长要多的多 。

而且每年的原油消费都是变化的，比方说，近五十年来，原油的消费已经翻了很多倍，如果50年前估计的话，可能早就用完了。

比方说，1987年，全球原油已探明储存量930亿吨，全球原油产量为30.92亿吨，由此推出当时开采年限为“仅为”30年左右。而实际上，2017年最新的数据显示已探明的储存量为2707吨，接近三倍。

2017年，原油的日均消费接近1亿桶，约为1300多吨 。

另一方面世界能源结构也在发生变化，新能源正在逐步被发现和替代。原油的重要性在下降。但 是中短期内，原油的地位不容动摇 。

虽然如此，值得注意的是，原油的边际采收成本正在提高，如页岩气；因为简单的油已经被采的差不多了，剩下的很多都是采收成本更高的。不过技术也是在进步的，技术进步将会缓解这种情况。但是究竟能不能跟上速度呢？还不好说，但是不用太担心 ，能量是守恒的 ；

能源是一门学问，要想真的弄懂，还有很多要学习的部分。就个人来说就不用担心原油能不能用完了，反正这辈子是用不完的了。 发展中的问题自然会在发展中得以解决 。自有专家来解决这些事情。

正如著名的沙特阿拉伯前石油部长艾哈迈德·扎基·亚马尼在谈及能源转型的未来时所预言，“石器时代的终结并非因为石材的耗尽，而石油时代也将在原油枯竭之前终结”。

石油是工业的血液，是现代世界的命脉。世界各地的油井每年从地下抽取大约近亿桶原油，各国消费了同样多的石油。以这种速度，我们能在不耗尽供应的情况下继续从地下抽取石油多久？

自然，我们不能从一口井中开采整个地球的石油。无数油井遍布地球表面:一些活跃，一些枯竭。每口油井都遵循生产曲线，产量在几年内上升、稳定，然后下降到零。这就是所谓的哈伯特曲线，由壳牌石油公司地质学家马丁·金·哈伯特于1956年提出。

哈伯特还将他的曲线外推至全球石油产量。石油公司首先发现易于开采的大型油田，然后在大型油田衰落时转移到更小、更深的油田。新技术也继续使以前未开发的石油储藏成为可行的储备。总体曲线预测全球产量将上升、达到峰值，然后下降。 然而，在这种逐渐衰落开始之前，人类会到达一个被称为峰值油。

想象一个装满水的大瓶子，开始时毫不费力地一杯接一杯地倒下去，直到最后只能倒出一点。最终，你不得不严重倾斜来倒水。峰值油是最后一次装满的杯子。需求继续增长，而地球上不可再生的石油储量却在减少。 个别国家已经达到石油峰值。美国产量在1971年达到顶峰，随着全球石油产量在2005年趋于平稳，一些分析师表示，世界石油已经见底。

2006年，剑桥能源研究协会预测地球上仍有3.74万亿桶石油，是石油峰值支持者估计的三倍。该协会预测，全球石油产量将在21世纪中叶达到峰值。 石油峰值后会发生什么？最坏的石油危机预测包括天然气价格飙升、全球化的结束、普遍的无政府状态以及对以前受保护的钻井无情开采。

石油供应不可能永远满足全球石油需求，因此需要新的能源和使用方法。即使技术允许我们获取地球上的每一滴石油，日益稀缺和不断上涨的价格也需要在人类真正耗尽石油之前进行广泛的变革。

我们从小到大被灌输的思想就是化石能源都不可再生，十几年前就说石油还能有二三十年，到今天为止说石油还可以用三五十年，总之这个石油储量貌似很紧张，但随着人类文明的发展对于化石能源的依赖越来越大，消耗量也越来越多，但石油储量貌似越来越多。因此很多人都很怀疑这个事情，认为石油能源的紧缺是一场阴谋论，但实际上并非如此。

随着人类 科技 的进步， 探索 到的石油储量越来越多，甚至超过之前几十年的石油消耗量，因此总会给人这样的错觉，为什么总说石油紧缺，但随着消耗石油储量却越来越多，这就是原因之一。

世界上石油总储量预估在1800亿吨左右，如果按照年耗油量在40亿吨左右，那么石油还够人类使用40多年。但是随着人类对是有个开采使用，我们也不断的在发现更多的石油储量，例如我国在19年新增探明石油地质储量超8亿吨。石油资源虽然被认为是不可再生资源，但关键问题是我们尚没有把所有的石油资源全部都勘测出来，随着使用随着发现。

目前关于石油的形成有两个成因：第一是有机物形成石油，这个说法认为远古时期的动植物死亡后被深埋地下，有机物被分解，经过特殊的环境温度及压力等形成石油和煤炭。这种化石能源的成因，认为石油和煤炭等都是不可再生资源，越用越好；第二个是无机物形成石油，这种说法认为地球内部存在的无机物碳和氢等，在特殊的环境下发生反应，形成化石能源，这种成因认为石油和煤炭等是可再生能源，随着使用消耗，它们也在源源不断的形成。

实际上人类发展对于化石能源的依赖是一个不好的趋势，尤其是石油煤炭的使用，产生的有害物质会危害地球的生态环境，现在的全球温室效应气温升高，就是因为大量使用化石能源排放温室气体，同时由于发展树林面积减小，光合作用减弱，消耗的二氧化碳自然就会减少。

随着发展能源结构也越来越多元化，尤其是对于清洁能源的使用越来越多，太阳能、风能、核能等，尤其是人类研究的可控核聚变，如果有一天真正的实现了，那么就不需要依赖化石能源，因为使用核能的效率非常高。虽然现在一直都在宣扬着石油即将枯竭，但真实情况是发现的石油储备越来越多，现在的石油再使用个几十年都没问题。当然谁也不知道几十年后能源结构会变成什么样，是否还会发现更多的石油储备。

关于石油的“无机物生成论”是有验证方法的，因为如果石油的形成跟生物体没有关系，那么在其它天体上如果条件满足也是会产生形成石油的，那么在太空探测的时候以太阳系内天体为例，发现火星或者月球内部储存有石油，那么石油很大可能就是无机物形成的，当然这样的论证方法也不绝对。

但无论如何石油在目前甚至未来的几十年内都是我们依赖的能源，工业大发展脱离不开石油的使用。

我提供一个数据，你参考一下，2019年的6月份，英国BP石油公司发布了一个报告，目前全球已探明的石油储量，大概在17297亿桶左右，委内瑞拉的石油储备量最多，达到了3030亿桶，其次是沙特阿拉伯的2970亿桶，再之后是加拿大的1700亿桶，伊朗1550亿桶，伊拉克1450亿桶，俄罗斯1050亿桶。

考虑到人类日消耗的石油量在1亿桶左右，所以这17297亿桶石油，还够人类使用47年，但47年肯定不止，因为地球上到底有多少石油，人类其实也没搞清楚，随着地质勘探的进行，全球石油的储量肯定还会继续增加，至于能增加到什么程度就好说了，但以人类的消耗速度来看，即使全球石油的储量增加一倍，也只能支撑人类使用100年。

另外还有一个问题，一般来说一块油田开采到40%，它就会被放弃掉，因为越到后面开采的成本就越高，在自然压力的情况下，最好开采的那部分只占10%，剩下的就需要注水加压等方式，因为后面的石油非常的粘稠，运输，脱水，采集等等一系列技术难度太大，所以石油公司采集到40%的时候，就会转向另一块新的油田。

美国的一些公司在很多年前，就开始转向页岩油，页岩油属于一种特殊的石油，开采的成本也相对高一些，但08年金融危机导致国际原油价格飙升，开采页岩油也变得有利可图，但无论是页岩油还是普通的石油，它们迟早有一天要被取代，因为随着石油的总量越来越少，它们的价格将越来越贵，短则几十年，长则100年，石油将慢慢淡出人类的视野……

地球上的石油贮量到底有多少，之前很长一段时期都没有准确的数值，因为人们对地球石油贮量的勘探技术，是在不断向前发展的。

比如， 上世纪30年代，人们普遍采用重力、地震折射波、沉积学等理论探测石油，最开始探明贮量很低，还不能形成全球总贮量的统计值。上世纪60年代，又采用板块理论、地震勘探的叠加技术，使石油勘探水平大幅提升，到1987年全球原油探明储量为930亿吨。进入新世纪以后，人们又应用信息技术，又在地壳小型断块、隐蔽性油藏方面的勘探取得突破，至2017年跃升至2700亿吨，较上世纪80年代增长了3倍之多。不过近年来勘探的潜力已经挖掘得非常充分了，对全球石油贮量的修正速度也降了下来。目前世界上认可的地球石油资源探明贮量即为2700亿吨。

与此同时，随着石油消耗产业的规模调整，特别是新能源的开发以及油页岩的开采，对石油资源的消耗增长压力逐渐缓和。 以全球石油目前的探明贮量2700亿吨计算，除去已经开采的1300亿吨左右的原油，现在每年全球直接消耗石油的数量为33亿吨，那么在未来40年左右，全球石油资源将会被消耗怠尽。

从世界范围来看，石油资源的空间分布是极其不平衡的。中东地区占比最高，达到48%左右，主要集中在沙特、伊朗、科威特、伊拉克、阿曼、卡塔尔、叙利亚等亚洲国家。其次为拉丁美洲，占比达到19%左右，以委内瑞拉居多。排在第三的为北美洲，占比为13%左右，以加拿大居多。剩下的20%左右，主要集中在俄罗斯、非洲和亚太等国家。其它区域的石油资源则相对较少。

石油属于传统的化石能源，也是不可再生能源。石油化工行业污染物排放历来数量多、强度大，从环境保护的角度出发，需要不断地进行污染控制及治理技术的创新，在减少污染物排放的同时，提高原油产投比，提升能源制造和使用效率。另一方面，从能源可持续利用的角度出发，需要大力发展清洁能源和生物质能源，提高其在一次能源中的比重，达到调整和优化能源结构的目的，这才是有效应对石油资源危机的根本出路。

这是一个令人类大伤脑筋的问题！过去，人们认为地下的石油是动植物腐烂后长期演化形成的。现代科学认为石油是地球内部热能运动出的“汗"。但不管是怎样形成的，越用越少这一趋势谁也改变不了！有时我们很多人在一起议论，一旦石油用光了，所有的车都停了，化肥，塑料的产量急剧下降，那时又回到以前的远古 社会 ，骑马骑驴，烧木柴野草……西方国家作过统计，说地球上石油储量约17290亿桶左右，大约能够人类再使用40~50年。看到这些统计数字，真叫人担忧！看来我们必须寻找新的能源。

地球上的石油还有多少？还能提供地球人类用多久？

从上世纪八十年代开始，我们就知道全世界石油还可以供人类使用大约50年，当然今年已经是2020年，假如按八十年代那会计算的话，已经过去了40年，现在是有储量状况如何？人类还能用多久？假如没有石油人类该怎么办？下文来做个简单分析。

全世界石油储量到底还有多少？

石油输出国组织OPEC总共有成员国12个，这是全世界建立最早影响最大的原料国和输出组织，它的目的是“协调统一成员国的石油政策与价格、确保石油市场的稳定”，当然OPEC的发展似乎有些变味，与一些成员国的理念起了冲突，因此卡塔尔已经于2019年1月退出OPEC组织，厄瓜多尔也于2020年1月退出OPEC。

2019年6月，英国英国石油公司BP发布《2019年世界能源统计评审》报告，全球石油储量17297亿桶，与早先公布数据相比变化不大，按当前全球需求测算可供开采50年。沙特由2017年的2662亿桶调整至2018年底的2977亿桶，但仍然比委内瑞拉的3030亿桶略低，加拿大1680亿桶第三，伊朗以1560亿桶位居第四，伊拉克以1470亿桶位居第五。

OPEC成员国分布

各位应该很好奇，委内瑞拉位居第一，但国际上关于石油输出总是没多少委内瑞拉的声音，其实这也难怪，因为委内瑞拉的石油属于高含硫原油，含硫量高达5.5%，催化加工和二次加工问题比较大，而且环保问题也越来越严重，而北海布伦特原油含硫量为0.37%，属于高品质原油，所以全球石油市场中北海布伦特原油价格是一个重要参考指数！

部分原油的API值和硫含量值情况。越靠上、越靠左，油品越差；越靠右、越靠下，油品越好。

委内瑞拉的原油含硫量5.5%，炼油成本很高，无论是经济成本还是环保成本，因此委内瑞拉尽管石油储量非常丰富，但其话语权比重并不高！

当然回到石油还能用多少年的话题，其实就像核聚变，一直都是永永远远的50年，如果按当前消耗1亿桶/年计算，大概47年左右吧，所以说50年也没啥大毛病！

石油到底用得完的还是用不完的？

其实从八十年代起就开始忽悠的石油快用完了，忽悠了40每年还在说可以用50年，就像一个骗局，或者说提价的骗局，但事实上这跟石油的成因有关系，如果是生物有机质成因，那么它真的会用完的，毕竟地质史上积累的碳是有限的，但如果是无机成因，那问题就不一样了，尽管它也是有限，但在人类的角度上来看，是一定意义上的无限！

我们接受的教育一直都是石油有机成因，而且它的证据也非常充分，石油馏分具有生物有机质普遍的旋光性，而无机质则不具有这种旋光性，但如果加热至300摄氏度时候，无机成的环境则很容易超过300度，而全球温度最高的油田也不过100度，这就是最明显的证据！

另一个说法是近代和现代沉积物中都具备了构成石油的各种烃类化合物出现，也就是说即使在现代沉积物中，石油的产生仍然在继续，只不过这个过程是在有些漫长，我们也不可能等到现代沉积物变成石油的那天！

无机成因的说法来自论天文学家托马斯·戈尔德和俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫合作的无机成因理论，他们认为地球诞生时即有大量的碳氢化合物，在高压的岩层中逐渐形成石油，并且随着时间推移而富集，继而形成油田！

至于旋光性，两位大佬认为这是被微生物污染而已。

不过现代石油成因仍然以有机成因为主流，因为无机成因无法解释几乎所有的油田都诞生于沉积岩中，而且也无法解释在石油中广泛分布的生物标志化合物，如马蜡烷，植烷，甾烷，伽藿烷，萜类以及同位素偏轻等现象！

因此作为吃瓜群众，我们支持有机成因！

石油用完了咋办？

要厘清这个问题，必须要知道石油是拿来干嘛的，石油有两大主要功能，其一是作为能源使用，其二则是作为化工原料（包括生活用途），当然还有一个辅助功能是润滑油使用！

作用能源的替代似乎并不难，因为电能可以在绝大部分场合代替它的能源用途，比如当前正在如火如荼开始的电动 汽车 ，但在现代条件下，有一个位置在哪是是无法代替的，即航天事业，因为暂时无法用电来发射火箭，不过现代火箭燃料多样化，比如流行的液氧煤油可以用液氧，液氢代替，钢铁侠马斯克开发的甲烷液氧火箭等等，似乎也是有可能，只不过大家稍高些。

还有一个是工业原料，包括我们日常的化纤以及塑料制品，还有工业上多种复合材料等等，这个理论上可以用合成来方式太解决，但代价是相当大的，不过燃料油省下来作为化工，怎么说都可以支撑很多年，算是解决了吧！

最后一个是润滑油，估计这个应该没啥好代替了！

当然以上只罗列了几个关键的作用，比如 汽车 工业的合成橡胶（电缆绝缘也是），还有制药行业的各种提取物，也有日常清洁用品与化妆品等等，其提炼后的残渣沥青也是交通道路建设的重要铺路材料！

所以，石油暂时还不可替代，只能用燃料油节省下来勉强支撑！

这个问题还真不好回答，不过我觉得这资原总有枯竭的时候！