什么是目前可以满足全球能源

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。

在今天全球向清洁能源快速转型的大背景下，尚未探明的石油和天然气储量对于满足未来的能源需求仍然非常重要。尤其是常规油气勘探，即使在石油需求达到峰值后，对于发现满足未来需求的油气储量缺口仍将至关重要。未来30年，未探明的储量在未来供应中的占比将上升，预计到2050年，全球常规勘探支出可以达到1.7万亿美元。随着政策变化和推动实现净零排放，全球液体需求前景发生了变化，在此情景下，睿咨得能源认为现有油田和发现不足以满足未来需求。在这篇评论中，睿咨得能源(Rystad Energy)将分析在两种不同石油需求情景假设下所需的新增探明储量:平均需求情景(mean scenario)和高需求情景(sigma+ scenario)。

平均需求情景是睿咨得能源认为最可能出现的长期石油需求轨迹。在这种情景下,预计2022年全球石油需求将达到并略超过2019年9900万桶/日的水平，然后在2024年达到峰值，为1.03亿桶/日，这比睿咨得能源在2020年的预测提前4年,随后石油需求将保持稳定，直到本十年末，然后在2050年降至5000万桶/日。与此情景相关的几个关键假设是:(i)电动汽车普及较目前电动汽车制造商的目标合理下调(ii)到2050年，某些塑料制品的塑料回收率达到铝罐和玻璃的回收水平(约75%)(iii)到2050年，某些塑料制品的原始石化原料约有30%来自绿色氢(iv)其他行业的石油替代根据当前脱碳政策发展。这些假设与全球升温1.8°C情景相对应。

高需求情景对应的是能源转型缓慢，脱碳缓慢。在这种情景下，全球石油需求在2026年达到峰值，为1.05亿桶/日，并在2050年降至7400万桶/日。对于这种情景的一些关键假设是:(i)电动汽车普及缓慢，在非经合组织国家，由于充电基础设施不完善和二手燃油车市场繁荣，消费者面临更多阻力，对石油的需求将持续更长时间(ii) 塑料的回收率呈线性增长，回收率不及玻璃或钢铁(iii)与历史递减率相比，发电行业中的石油替代率没有明显加快。这相当于全球升温2°C情景。

在睿咨得能源的两种情景假设下，未探明储量在未来供应中的占比都将从2030年的3%左右升至2050年的30%左右。因此勘探和发现新储量的重要性不言而喻。这些储量还包括已搁置了几十年的老发现，未来开采和开发的可能性很小。因此，未来的勘探还需要抵消这些损失的储量。

在平均需求情景下，2021-2050年，尚未开发的发现可能会供应2040亿桶石油。根据发现年代和现状进一步分析，睿咨得能源发现其中大约440亿桶储量风险很高，可能无法动用。这包括1990年以前获得且没有确定开发计划的所有发现，它们占目前“发现”这一类资源预测供应的22%左右。同样，睿咨得能源在高需求情景下进行了预测，在这种情景下油价高于平均需求情景，睿咨得能源认为，更多的发现将具有商业性，这意味着有风险的储量占比将降至18%左右(见图1a和1b)。

石油和煤炭作为全球能源。根据查询相关公开信息，石油、煤炭、作为不可再生资源，属一次能源，是重要战略储备。煤炭是十八世纪以来世界使用的主要能源。石油是工业的血脉。2020年，全球石油、煤炭资源储量分别为2444亿吨、10741亿吨。

虽然从广义上讲每种终端利用的能源需求代表着经济活动的水平指经济部门和生产水平。，但就燃料替代而言，不同部门（领域）对能源最终利用的易受伤害程度存在着明显的区别。交通部门等一些领域的易受伤害程度就要低一些，因为与石油市场相比，它们对市场的垄断程度较高。然而，美国无疑是全球最大的石油消费用户，主要是其庞大的汽油消费所致（美国人消费了全球22%的能源）。中国也是世界耗能大户，主要用于该国庞大人口的交通运输、发电和热量生产。许多与能源相关而稳定的市场可以很容易就使燃料之间发生转化，尤其是天然气、煤炭和石油之间的转换。所以，它们的短期价格波动幅度极大。区域性能源需求可由部门与产品组合共同制约。

在部门的组合之间，存在着明显的区域性差异，所以在产品组合之间亦存在这种差别。OECD成员所拥有的成熟的经济体中已经为其他种类的燃料（具低燃料强度）开发出营销渠道，健全了基础结构（如运输、动力供给、通信、教育等设施），具备了服务导向经济体制，而且拥有可以支持较高的私人汽车拥有量的高标准生活质量。汽油、航空燃料和馏分油是能源需求量的主要部分，其余的油料份额仅占10%。在发展中国家，其他油料的份额依然是该水平的一倍以上。美国人对汽车的喜爱已达到无以复加的程度，美国汽车的体型庞大，加之美国能源市场上燃油的贬值，使得美国成为世界上最大的汽油需求者（美国的汽油需求量约占美国石油需求量和全球汽油需求量的43%）。取暖用油、丙烷和柴油是北半球重要的产热燃料，这就使得全球的燃油需求具有季节性，在冬季达到用油高峰。虽然常常会受到其他因素的影响，但燃油在每年第四季度用量较第二季度高350万桶／日左右，这就导致了全球燃油价格在秋冬季最高，在春季最低的走势。在美国，汽油是“老K”（大王），而且用油品加热使用得并不普遍，所以美国的石油需求高峰在夏季而不在冬季。

或许，农田即将再度成为人类文明的核心。

美国俄勒冈州立大学透过研究表示，只要将全球1%农业用地转换用于太阳能发电，就可以满足全球电力需求。

这项研究是俄勒冈州立大学透过安装在农田上的特斯拉太阳能发电电系统所收集电力数据而来，研究结合了微气候研究站的平均气温、风速风向、太阳照射强度等数据，基于这些资料算出了一个相当精准的农田太阳能发电模型。

主导研究学者之一的Chad Higgins 副教授表示：事实证明 8000 年前，农夫就找到了地球上最有效率接受太阳照射的最佳地点。

研究实验的地区涵盖热带草原、阔叶混合林、沙漠、都市等17种地景，其中发现农田就是安装太阳能最适合的场景，也一定程度打破了目前盛行在沙漠建造大型太阳能系统的做法；研究也发现，美洲西部、非洲南部以及中东是最适合进行农业/太阳能混合发电的区域，这些区域日照充足、风力与温度适中，湿度低，跟适合农作物的条件相同。

这些地方的农业/太阳能混合发电量可以到达每平方公尺28W/h，若跟世界银行关于全球能源需求数据比对，理论上只要在这些地区安装足够的农业/太阳能混合发电系统，就可以符合全球1% 农业用地即可满足全球发电的目标。

事实上世界许多地方都有使用农业/太阳能混合发电让农业生产、发电取得良好平衡的案例，根据德国霍恩海姆大学在2017年的调查，发现用高架农业/太阳能混合发电的小麦、马铃薯产量平均下降了18％，但卖到公用事业的电力收入却小幅超过了农作物收入缺口。另外在日本、印度也有十分成功的案例。