可再生能源利用率的估算?
…… 一楼估算的有些草率了.
目前可再生能源主要分为几种,分别是风能,水能,太阳能,地热能,海洋能.
中国2010可再生能源达15%利用率,而欧盟等发达地区则为20%.
到目前为止中国投入发展可再生能源的资金排名前三位,但由于科技较已发展国家低,
在发电效率、效能等方面都有些差距.
可再生能源的发展需要以下几个主要因素分别有 “资金”“科技”“地理及环境”等.
为楼主介绍几个可再生能源发展发达的国家
冰岛 地热能最为发达
芬兰-荷兰 风能最为发达
中国 水能发电较为发达(著名的三峡工程)
中国美国 太阳能 日照时间较佳 (中国东北或其他偏远三区太阳能已经普遍的运用)
至于太阳能.以理论上说地球大部分地区为海洋所覆盖,海洋能理应发展最为发达.
但是因为 海洋能 的发展都还尚未成熟以至于发展较其他可再生能源缓慢、
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖,欧委会主席冯德莱恩说,欧盟必须摆脱对俄罗斯石油、煤炭和天然气的依赖,欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖。
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖1欧盟计划在一年内将从俄罗斯进口的天然气削减三分之二。
欧盟绿色专员表示,要实现气候目标,需要通过增加可再生能源来抵消液化天然气和煤炭的长期使用。
对此,国际能源署还向欧盟提供了10条建议,旨在使欧洲能源供应多样化、加速向可再生能源发展以及关注能源效率。
国际能源署首席经济学家Fatih Birol在书面声明中表示:
没有人再抱有任何幻想了。俄罗斯利用其天然气资源作为经济和政治武器,这表明欧洲需要迅速采取行动,为明年冬天俄罗斯天然气供应的巨大不确定性做好准备。
欧洲希望减少三分之二对俄罗斯天然气的依赖
在俄罗斯的军事行动后,欧盟委员会正在修订其能源战略,以减少克里姆林宫的影响力。
周二,英媒称在看到的提案草案中,欧盟要求到9月30日填满80%的天然气储存容量,而现在大约是30%。欧盟将允许各国政府向公司支付费用来持有天然气。
如摩根大通的图表所示,由于欧洲大陆对ESG的迷恋,近年来欧洲的石油和天然气产量一直在稳步下降,而从俄罗斯的进口一直在稳步增长。
因此,欧洲的计划要想有成功的机会,不仅需要成员国采取行动(其中许多国家已经对委员会的能源转型计划所需的投资感到不安,现在正努力控制能源成本飙升的政治影响),而且还需要世界其他国家的行动。
虽然欧盟委员会认为,即使在俄罗斯供应突然中断的情况下,欧盟已经有足够的天然气来度过这个冬天的剩余时间,但能源库存正在减少。今天壳牌公司宣布,它正在限制德国的一些燃油销售。欧盟执行机构将建议各成员国现在就开始为储油罐加油,为明年冬天做好准备。
欧盟委员会还表示,要加快“绿色协议”的实施——即到2030年,至少比1990年减少55%的温室气体排放,并且到2050年实现净零排放的目标。
怎么减少?
根据国际能源署(IEA)的数据,去年欧盟从俄罗斯进口了1550亿立方米的天然气,占其天然气进口量的近一半(45%)和总使用量的近40%。意大利、德国和几个中欧国家尤其依赖俄罗斯:它还提供了约25%的原油供应。
据彭博报道,草案中提议,将增加更多的液化天然气进口和来自俄罗斯以外的管道供应、更多的可再生气体,同时节约能源并转向电气化。这将使欧盟有可能有效地取代其目前从俄罗斯进口的'1550亿立方米天然气。
这将使得欧洲每年有多达500亿立方米的天然气来自新的液化天然气来源,100亿立方米将来自其他供应商的管道,200亿立方米将来自新的风力发电,将减少对燃气发电站的需求。
据英媒报道,欧盟绿色协议专员Frans Timmermans表示,欧盟可以进口更多的液化天然气,迅速推动可再生能源发电,并通过能效措施削减需求。他承认,为了避免改用天然气,各国可能不得不长时间燃烧煤炭。
但Timmermans坚持认为,只要可再生能源迅速增加,欧盟仍有可能实现其绿色目标:
(如果我们)加快向可再生能源过渡的速度,同时提高我们的能源效率,并使我们的能源资源多样化,到今年年底,我们对俄罗斯天然气的依赖就可以减少三分之二。
创造自己的能源资源是最明智和最紧迫的选择。
Timmermans表示,欧盟可能从其他渠道增加天然气进口,包括从阿塞拜疆等国进口100亿立方米的管道天然气,以及从卡塔尔、埃及甚至澳大利亚进口500亿立方米的液化天然气。
除此之外,IEA还向欧盟提出了减少对俄罗斯天然气依赖的10条建议,其中包括不与俄罗斯续签天然气供应合同、储存更多的天然气、加快风能和太阳能等可再生能源的部署等等。
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖2欧盟委员会8日提出一项名为REPowerEU的方案,计划在2030年前逐步摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖。欧委会表示,实施这一方案可在2022年年底前将欧盟对俄罗斯天然气需求减少三分之二。
俄罗斯是欧盟最大天然气和原油供应国,欧盟进口天然气中约40%、进口原油中约30%来自俄罗斯。近几个月来,欧洲一直面临能源价格上涨困扰,近期乌克兰局势导致的供应不确定性进一步加剧了欧洲能源困境。
欧委会表示,新的地缘政治风险和能源市场现实要求欧盟大力加速清洁能源转型,并提高欧洲的能源独立性,使其免受不可靠供应商和化石燃料供应不稳定的影响。
根据方案,欧盟计划从“开源节流”两方面增强欧盟能源系统的韧性。一方面,欧盟将通过增加从非俄罗斯供应方进口液化天然气及管道天然气,并增加生物甲烷和可再生氢的生产和进口,实现天然气供应多样化。另一方面,欧盟将通过提高能效、增加可再生能源和电气化,以及解决基础设施瓶颈,加快减少家庭、建筑、工业和电力系统中化石燃料的使用。
欧委会表示,按照这一计划,欧盟可逐步减少至少1550亿立方米的化石天然气使用,相当于2021年从俄罗斯进口的总量。其中近三分之二的削减可在今年底前实现,结束欧盟对单一供应国的过度依赖。
欧委会主席冯德莱恩说,欧盟必须摆脱对俄罗斯石油、煤炭和天然气的依赖。“越快转向可再生能源和氢气,以及更高效能源,就能越快地真正实现独立并掌握自己的能源系统”。
欧委会执行副主席弗兰斯·蒂默曼斯说,目前形势下加速欧盟清洁能源转型更加紧迫。
负责能源事务的欧盟委员卡德丽·西姆松表示,乌克兰局势升级加剧了供应安全问题,并将能源价格推至前所未有的水平。欧委会提出了价格监管、国家援助和税收措施,以保护家庭和企业免受价格攀升的影响。
欧盟委员会当天还向成员国提供了指导意见,明确了在特殊情况下调节价格的可能性,以及将来自能源部门的高额利润和碳排放交易收入重新分配给消费者等措施的可行性。为了应对不断飙涨的能源价格,欧委会还将研究包括临时限价在内的所有可能紧急措施,以限制天然气价格对电价的传导效应。
一些欧盟成员国也表示将采取措施摆脱对俄罗斯能源的依赖。据当地媒体报道,意大利生态转型部长罗伯托·钦戈拉尼8日表示,意政府正在研究新的天然气基础设施、液化天然气再气化项目以及长期天然气供应合同,计划将今年自俄天然气进口量减半,并在未来24至30个月内彻底摆脱对俄罗斯天然气的依赖。
欧盟欲实现能源自主,2030年前摆脱对俄依赖3在俄乌冲突持续之际,饱受能源价格剧烈波动和供应危机困扰的欧洲正在努力摆脱俄罗斯能源。
3月8日,欧盟委员会发布能源独立路线图,力求从天然气开始,在2030年前摆脱对俄罗斯的能源进口依赖。这份行动计划名为《欧洲廉价、安全、可持续能源联合行动》 (REPowerEU: Joint European action for more affordable, secure and sustainable energy) 。
根据该《行动计划》,欧盟计划多元化进口气源、加速可再生天然气开发、减少供暖、发电环节的天然气使用,从而降低对俄罗斯进口天然气的依赖。在2022年底前,减少三分之二的俄气进口。面向未来,欧盟还将采取加速可再生能源、水电的开发,多元化能源供应、提高能效等措施来降低对俄罗斯能源的依赖。
欧盟委员会主席范德莱恩 (von der Leyen) 表示,我们不能依赖一个时常威胁欧盟的能源供应者,必须独立于俄罗斯进口的石油、天然气和煤炭,需要立刻行动起来缓解能源价格上涨的影响,在下一个冬天多元化天然气来源,并加速能源转型。我们越快转向可再生能源、水电并提高能效,就越早能真正独立掌控我们的能源系统。
欧盟能源委员西姆森 (Kadri Simson) 表示,俄罗斯入侵乌克兰家加剧了欧洲能源供应紧张状况,并把能源价格推至前所未有的水平。这个冬天接下来几个星期欧洲还有足够的天然气,但需要为下个冬天紧急储气。委员会建议到10月1前,欧盟储气水平要达到总库容的90%,行动方案里还提出了价格监管、国家援助和税收措施,以保护欧洲家庭和企业免受异常能源高价的影响。
欧洲有多依赖俄罗斯能源?
这并不是一个可以轻易实现的路线图,首要原因在于欧盟依然在大量进口化石能源,并且严重依赖来自俄罗斯的进口。
根据欧洲委员会披露的信息,过去五年里,尽管可再生能源比例不断提高,欧洲能源消费中依然有57%到60%是化石能源,而其中绝大部分依靠进口。具体而言,天然气、石油和煤炭的进口比例分别高达90%、97%和70%。
而俄罗斯在这三大化石能源领域都是欧盟的第一大进口国。天然气方面,2021年俄气占欧盟进口天然气的45%,过去几年平均在40%左右,其他主要进口国是挪威(23%)、阿尔及利亚(12%)、美国(6%)和卡塔尔(5%)。
2021年欧盟进口天然气来源占比 来源:欧盟委员会
原油方面,俄油占欧盟原油进口的27%,其他主要进口国包括挪威(8%)、哈萨克斯坦(8%)和美国(8%)。
煤炭方面,俄煤占欧盟硬煤进口的46%,其次是美国(15%)和澳大利亚(13%)。
能源危机不仅体现在供应,价格波动已在不断提高着欧盟国家的用能成本。
天然气方面,欧洲天然气价格标杆,荷兰TTF天然气价格近月期货在3月7日一度攀升至345欧元/兆瓦时的历史最高价,当前仍在200欧元/兆瓦时的高价波动。而2021年3月,TTF天然气近月期货价格仅为17欧元/兆瓦时左右。
荷兰TTF天然气主力期货价格近一年走势 来源:ICE官网
天然气价格波动伴随着其他替代能源的不足,也推高了欧洲电力价格。最近一周,德国、法国、英国等主要西欧国家的电力现货市场日前均价在400欧元/兆瓦时至500欧元/兆瓦时附近高位波动,是去年同期的8到10倍。
西欧国家2021年至今日前现货市场均价走势 来源:EEX
电力现货市场价格为电力市场主体买卖的批发价格,其波动幅度并不会直接传导至零售端的普通消费者,但工商业和家庭用能成本增加已经板上钉钉。
欧洲中央银行预计,能源成本上涨将导致欧洲2022年GDP增速减缓0.5个百分点。
欧盟目前由28个国家组成,其中包括法国、德国、荷兰等老牌工业强国。欧盟非常重视对清洁能源的开发和利用。根据英国智库Sandbag和德国气候游说集团Agora Energiewende公布的数据,去年欧盟国家的总发电量为32440亿千瓦时,其中核能发电是第一大电源,占总发电量的比例为25.6%左右。可再生能源,包括水电、风电、太阳能和生物质的总发电比例高达30%左右,超过了煤炭发电的比例。
日本虽然是世界第三的经济强国,但是日本国土面积非常小,而且自然资源非常贫乏,因此日本非常重视核能的利用。日本的核电技术一直走在世界前列。日本福岛核电站发生泄露事故前,日本核能发电比例约占总发电量的30%左右。事故反生后,日本的核电项目一度陷入停滞状态,但日本毕竟是一个能源消耗大国,不可能停止对核电的运用。日本曾在福岛事件后发布了一份核能白皮书,指出核能仍然是日本能源结构的重要组成部分,并且,到2030年,日本的目标是核能发电占总发电量的比例不少于30%。
中国是目前全球经济发展最快的国家之一,高速的经济发展离不开大量的能源消耗。根据国家统计局公布的数据,去年我国的总发电量为6.5万亿千瓦时,其中火力发电量为46627万亿千瓦时,占总发电量的71.7%,说明我国的发电量依然主要依赖煤炭等化石燃料。那么,我国核能发电的情况怎么样呢?据统计,我国核能发电量为2481亿千瓦时,占总发电量的比例只有3.82%,和美国、欧盟等国家和地区还存在很大的差距。
中国是能源消耗大国,大力发展核能是大势所趋,相信未来随着中国对核电研发投入的不断加大,中国核能发电的比例还会进一步提高。
回答于 2022-11-04
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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.