指出不可再生能源的限制

数据中心规模扩大

数据中心是数字经济的核心基础设施，我国政府已将数据中心列为七大“新基建”领域之一，同时工信部也将其纳入国家新型工业化产业示范范畴。受益于云计算、5G、物联网、VR/AR等新应用的广泛兴起，我国IDC业务收入连续高速增长，2020年全年规模实现2238.7亿元，同比增长43.3%。

绿色数据中心建设加快，互联网和通信领域较多

数据中心是未来为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。因此，数据中心行业需要积极践行碳中和，对于我国在2060年前实现碳中和的目标意义重大。因此，各地数据中心绿色化建设加快。2021年1月，工业和信息化部、国家发展改革委、商务部、国管局、银保监会、国家能源局确定了60家2020年度国家绿色数据中心名单，如下：

分领域来看，互联网领域和通信领域绿色数据中心数量较多，分别有25个和21个，占比分别为41%和35%此外金融领域有10个，占比17%，公共机构和能源领域分别占5%和2%。

碳中和背景下，能源使用由传统能源向可再生能源转变

《欧洲气候中立数据中心公约》指出到2025年12月31日，数据中心使用电力可再生能源将达到75%，到2030年12月31日达到100%的使用可再生能源，并达到无碳绿色数据中心水平。使用绿色清洁能源成为数据中心节能减排的重要途径。

国内来看，如果未来五年数据中心采用市电的比例维持2018年水平，而企业不采取额外措施提高可再生能源使用，到2023年数据中心用电五年内将新增6487万吨的二氧化碳排放量。如果通过提高可再生能源上网消纳以及数据中心企业更主动采购可再生能源等措施，将避免二氧化碳排放1583万吨。

——更多数据来请参考前瞻产业研究院《中国数据中心行业市场需求与投资战略规划分析报告》。

加快制定碳达峰行动方案，推进产业结构升级和低碳化发展

碳中和指通过植树造林、节能减排等方法增加碳吸收量，将碳吸收量与碳排放量抵消，实现碳中和。碳达峰就是二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后再慢慢减下去，是碳中和前必须经过的阶段。

2020年9月，在第75届联合国大会上，我国提出二氧化碳排放力争在2030年前达峰，努力争取2060年实现碳中和。2020年12月，中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年的重点任务之一。

2021年3月，政府工作报告中指出将制定2030年前碳排放达峰行动方案，推进优化产业结构和能源结构，大力发展新能源。

数据中心规模扩大，能耗随之增加

数据中心是数字经济的核心基础设施，我国政府已将数据中心列为七大“新基建”领域之一，同时工信部也将其纳入国家新型工业化产业示范范畴。受益于云计算、5G、物联网、VR/AR等新应用的广泛兴起，我国IDC业务收入连续高速增长，2020年全年规模实现2238.7亿元，同比增长43.3%。

数据中心是公认的高耗能行业，过去十年间，我国数据中心整体用电量以每年超过10%的速度递增，2018年，全国数据中心总耗电量1500亿千瓦时，达到了社会总用电量的2.19%。预计到2025年，占比将增加一倍，达到4.05%。

当前中国的电力结构仍以燃煤发电为主，在数据中心供电结构中，火电占比超过70%，会产生大量的温室气体及其他污染物。

碳中和政策影响下，推进建设节能型绿色数据中心建设政策陆续出台

碳中和目标背景下，国家发布《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》等政策，提出强化数据中心能源配套机制，推进建设绿色数据中心，实现数据中心行业碳减排。

北上广深为首的核心一线城市纷纷推出节能减排政策，对IDC的PUE能耗水平进行严格控制，在能耗总量限制基础上大力推进绿色数据中心建设，同时对核心土地指标进行管制。

政策限制高PUE值数据中心入场，数据中心降PUE大势所趋

PUE(Power Usage

Effectiveness)是衡量数据中心运行效率的指标，其越接近于1，代表数据中心对于电能的利用越有效率。根据《全国数据中心应用发展指引》数据，2017-2019年，我国在用超大型、规划在建大型和超大型数据中心PUE值均呈下降趋势，说明降低数据中心的PUE值并实现能耗降低成为发展趋势。

从区域分布来看，河北、西藏、江苏、山西、湖南等地数据中心PUE值处于较高水平。国家和地方持续出台一系列政策引导数据中心绿色发展，对数据中心PUE提出了明确指标，数据中心一直在加快绿色化发展，不少优秀数据中心获得了数据中心绿色等级4A、5A级，部分达到国际领先水平。

随着国家绿色数据中心政策及地方政策的逐步推进，未来，数据中心在降低PUE的同时，可通过自建或采购可再生能源电力、购买绿电证书、碳排放交易等手段加快实现碳中和目标。

根据《2019中国企业绿色计算与可持续发展研究报告》指出，中国企业数据中心PUE值有明显改善。PUE值大于2.0的企业从2012年的34.6%降至2019年的2%，小于1.5的企业从3.7%上升到12.9%。但依然有85%的受访企业数据中心的PUE值在1.5-2.0间，存在较大提升空间。

绿色数据中心建设加快，互联网和通信领域较多

数据中心是未来为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。因此，数据中心行业需要积极践行碳中和，对于我国在2060年前实现碳中和的目标意义重大。因此，各地数据中心绿色化建设加快。2021年1月，工业和信息化部、国家发展改革委、商务部、国管局、银保监会、国家能源局确定了60家2020年度国家绿色数据中心名单，如下：

分领域来看，互联网领域和通信领域绿色数据中心数量较多，分别有25个和21个，占比分别为41%和35%此外金融领域有10个，占比17%，公共机构和能源领域分别占5%和2%。

碳中和背景下，能源使用由传统能源向可再生能源转变

《欧洲气候中立数据中心公约》指出到2025年12月31日，数据中心使用电力可再生能源将达到75%，到2030年12月31日达到100%的使用可再生能源，并达到无碳绿色数据中心水平。使用绿色清洁能源成为数据中心节能减排的重要途径。

国内来看，如果未来五年数据中心采用市电的比例维持2018年水平，而企业不采取额外措施提高可再生能源使用，到2023年数据中心用电五年内将新增6487万吨的二氧化碳排放量。如果通过提高可再生能源上网消纳以及数据中心企业更主动采购可再生能源等措施，将避免二氧化碳排放1583万吨。

——更多数据来请参考前瞻产业研究院《中国数据中心行业市场需求与投资战略规划分析报告》。

以新能源发电为例,目前,以煤、石油为主的常规能源为全世界90%以上的电力负荷提供电能,这种常规能源的特点是集中发电、远距离输电并形成大电网互联.但其资源有限且对大气的污染也日益严重,造成了全球的能源紧张和环境恶化.同时大电网存在着供电模式单一、不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等弊端.随着环境问题以及能源危机的日益突出,诸如光伏、风电等一批新能源发电技术得到了迅速的发展.新能源发电装置大量接入电网当中,在一定程度上缓解了电力供应紧张的的问题,并在改善能源结构,减少环境污染,实现人与自然的可持续发展方面起到很好的作用.这些清洁的可再生能源大部分都是以分布式电源(DG)的形式联接到电力系统,与大电网互为支撑.现在,DG以其独特的优势引起世人的注目.如无污染的可再生新能源发装置,排热可利用的燃气小型发电机,高可靠度的用户端小型发电机等.随着技术的不断发展,DG的应用越来越广泛.

可再生能源绿色泡沫

可再生能源绿色泡沫在应对气候变化热潮的推动下，世界各国对可再生能源、减排技术的关注普遍上升，所谓的绿色产业股成为股市最热门的概念板块之一，引发投机资金轮番炒作。

据国际可再生能源协会统计，2007年全球太阳能上市企业的平均市盈率超过100倍，是全球股市平均市盈率的四五倍。体现全球可再生能源股票价格变动情况的世界新能源总回报指数在过去5年内累计增长了281.62%，而同期摩根斯坦利世界股票综合指数和世界能源指数仅分别上涨52.26%和95.17%。其中，以德国最大太阳能企业CONERGY为代表的10家可再生能源企业市值在过去4年内增长了8倍左右。

德勤会计师事务所全球风险投资调查结果显示，清洁能源连续两年成为受调查者的首选投资行业。据美国清洁技术集团统计，2007年全球可再生能源投资总额51.8亿美元，比上一年增长44%，是6年前的7倍多。预计2008年全球可再生能源投资将再翻一番至100亿美元左右。

碳排放交易黑色泡沫为控制本国温室气体排放量，以欧盟为代表的许多国家纷纷建立国内和跨区域碳排放交易体系，允许企业之间和国家之间进行温室气体排放配额的自由买卖。美林集团分析报告指出，碳排放交易的快速增长某种程度上使得碳排放权成为新的虚拟货币，无形中增加了全球范围内的货币供应量，加剧流动性泡沫。挪威点碳公司统计显示，2006年全球碳排放交易额约304亿美元，比上年增长了一倍多。英国《金融时报》预测，到2010年全球碳排放交易将比目前增长一倍多，达682亿美元的规模，而不受监管的自行交易也将增至40多亿美元。

正在吹起来的形形色色经济泡沫的颜色更亮丽、更诱人，潜在危害将更深远。与网络、房地产行业相比，开发可再生能源所需投入更大，行业的资金风险、政策风险更高。

据麦肯锡咨询公司统计，平均每个可再生能源技术企业的创业资金约需1400万美元，中期投资约在1亿~2亿美元，并需要更大规模的基建与之配套。美国兰德公司报告指出，整个可再生能源部门仍属幼稚工业，目前很难与传统的能源行业进行市场竞争。太阳能、风能发电成本仍为火力发电的3~10倍，如无强制性规定，这些技术根本无法进入市场。

与网络、房地产行业不同的是，清洁技术行业不仅涉及相关企业和投资者，许多政府也卷入较深，提供资金和政策扶持。消费者为使用可再生能源，也需对自用汽车和家庭供暖、电力等设施进行改造，投入较大。泡沫一旦破裂所导致的社会影响更大，将波及政府、企业、民众等各个层面，影响金融、基建、电力等其他相关行业，并可能导致政府财务和公共危机。

据美国ITULIP技术咨询公司估计，今后5年内，新的泡沫化资产总额将达到4万亿美元，到2020年增至20万亿美元。与之相比，美国1990年至今的房地产按揭贷款余额不足10万亿美元，其中导致此次次贷风波的次级高风险贷款总额仅为2万亿美元。而2000年美国网络蓝色泡沫崩溃前，纳斯达克总市值最高时也仅为6.7万亿美元。

泡沫是怎么吹出来的新的经济泡沫是国际能源价格高涨刺激出来的。近年来，原油、煤炭和天然气等传统能源价格均保持迅猛涨势，纷纷创下历史高点。在此情况下，许多传统能源企业迅即向可再生能源转移，特别是以玉米、大豆等农作物为原料的生物能源开发尤其受到重视，甚至不惜以减少粮食供应、挤占粮食耕地为代价。国际货币基金组织新版世界经济展望肯定地指出，生物燃料等可再生能源需求的增长，导致玉米、大豆及其替代粮食作物价格加快上涨。

据统计，2007年，美国生物能源制造业对粮食的需求比上年增长50%，消耗粮食1.l4亿吨，占全美粮食生产的28%，其中约1/2的玉米产量用于乙醇汽油生产，是2006年的2倍多。英国巴克莱投资银行报告指出，为推广生物燃料，一些能源公司努力控制新的炼油设施建设规模，而闲置炼油能力的缺乏是导致全球油价高涨的主要因素之一。

新的经济泡沫是气候变化催生出来的。当前，气候变化问题已成为国际社会面临的严峻挑战之一。应对气候变化可能给人类带来的威胁、推动国际减排进程成为重要的世界性议题。这股应对气候变化的全球性热潮，使得清洁能源和减排技术的开发与应用成为新的经济热点，并促使相关行业迅猛发展。但也导致盲目投资情绪的高涨，使得人们过于乐观地看待相关行业特别是可再生能源行业的发展前景，忽视甚至无视其投资风险，一定程度上透支了这些新兴行业的发展潜力。

新的经济泡沫是投机资金炒出来的。美国次贷危机导致了房地产和金融衍生产品泡沫的破裂，令对冲基金等投机热钱损失惨重，迫使他们从房地产、网络科技、金融等领域撤出，而可再生能源、减排技术和粮食等成为了他们新的猎物。市场上凡是承诺可再生能源、节能减排的地方，资本都会源源不断地涌入。据美国《华尔街日报》统计，过去2年内以可再生能源为投资对象的基金产品规模和数量均翻了一番。美国硅谷约80%的风险投资基金都从信息技术转向可再生能源、减排技术。碳排放交易的发展还催生了一大批专门从事碳排放业务的投资银行，为投机热钱炒作碳排放权提供服务。

谨防经济泡沫演化为泡沫经济今年是中国改革开放30周年。

30年一路走来并非坦途，农业改革发展对各领域改革开放发挥了重大先导引领作用，解决三农问题始终是每一次走出困境、不断把改革和开放推向深入的切入点和突破口。

针对当前日趋严峻的内外经济环境，要集中力量专题研究如何更好支持三农发展，继续着力发展农业生产，大力增加粮食、肉类等重要农产品的供应。要采取有力措施，严格控制粮油产品出口。加强对边民互市贸易的管理，打击粮食走私出口。通过正面宣传，准确和全面反映我国粮食生产发展、国家粮食库存充裕和市场供应充足等情况，稳定消费者心理预期。对以玉米、大豆等粮食作物为原料的生物能源开发加以控制。避免地方或企业为追求绿色国内生产总值而过度开发生物乙醇的现象，坚决确保粮食供应和耕地面积。通过政策引导已建成的生物能源项目向非粮食原料型项目转移。

把科学发展观确立为我国经济社会发展的重要指导方针、发展中国特色社会主义必须坚持和贯彻的重大战略思想，是党的七十大的重大理论贡献。积极发展可再生能源、减排技术是实现科学与可持续发展目标的重要手段。适当的泡沫可以促进行业的较快起步，并引导实业投资和刺激商业竞争，但必须加强宏观调控和监管，在建立健全体制机制上做文章，在设立规范制度政策上下功夫，有效防范发展泡沫过度化。

要加强对我国金融机构对外投资的风险监管措施，特别在投资可再生能源等高风险行业及其相关金融资产时应持谨慎原则。在继续鼓励和欢迎外商投资可再生能源等行业的同时，要加强对可再生能源、减排技术行业外资审核力度，提高准入门槛，尤其要警惕境外热钱以博取短期高收益为目的的投机行为。

党的十七大报告提出，要“从制度上更好发挥市场在资源配置中的基础性作用”。这是“深化对社会主义市场经济规律的认识”的迫切要求，是“完善社会主义市场经济体制”的重大课题。政府对可再生能源、减排技术行业应以政策扶持和引导为主，避免直接介入相关投资与经营。欧美等国的经验证明，政府过度参与市场运作，在一定程度上助长了泡沫经济的形成。政府角色应着重放在加强绿色经济立法和执法上，不断完善可再生能源、减排技术的知识产权保护，扶持创新研发，加快人才培养，从而为行业发展提供良好法制、政策环境及技术、人才支撑。

近年来，中国通过参与联合国清洁发展机制排放权交易，获得了一定数量减排资金。要继续稳妥推进该机制框架下的相关交易，严格规范资金的使用落实。

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.

近日，华润电力（00836.HK）正式发布的《2018年可持续发展报告》（下称《报告》）显示，2018年，华润电力进一步加强公司治理，大力发展可再生能源、进一步降低能耗与排放。截至2018年底，整个公司的清洁能源运营权益装机占比较上年提升3个百分点至20.4%。其中，火电和风电利用小时均大幅优于全国平均水平。

在此之前，笔者注意到，华润集团董事长傅育宁明确表示，当前，新能源、可再生能源取代传统能源的变革趋势越来越明显。此后，华润电力进一步把业务重心向可再生能源倾斜。

华润电力能源结构的变化是中国能源结构变化的缩影。近年来，中国不断加大可再生能源发展的比例。目前，中国已经成为全球第一的可再生能源国家，打破国际间固有的中国严重依赖煤炭的负面形象。

根据国家发改委此前发布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》（下称《战略》），到2030年，中国新增能源需求将主要依靠清洁能源满足。《战略》提出，到2020年，中国能源消费总量将控制在50亿吨标煤以内，清洁能源成为增量主体，非化石能源占比15%；单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%；单位国内生产总值能耗比2015年下降15%。

数量重要，质量更重要。过去一年，华润电力坚持创新驱动增长，全年科研投入约1.97亿元，运用大数据、云计算等先进技术，促进公司创新转型、高质量发展。通过继续加大节能减排投入，华润电力附属燃煤电厂98%的权益装机完成超低排放改造，主要能耗和排放指标进一步改善，平均供电煤耗同比下降3.62g/kWh。

过去一年，通过优化资产结构，华润电力大幅减持和处置煤炭资产，减持和处置了部分火电资产和其他低效资产，提质增效成绩显著，果断处置和出售了位于山西的煤炭资产，收回高达95亿元人民币现金。

与此同时，华润电力积极 探索 火电厂固废处置掺烧发电技术，旗下广东海丰、江苏常熟等13家电厂参与市政污泥垃圾处置，2018年全年累计掺烧污泥40.3万吨，为城市解决污泥围城难题，也拓展了自身发展空间。此外，该公司高度重视水土污染防治和生态保护，2018年全年环保总投入超过15亿元。

华润电力还创新地将可再生能源发展与精准扶贫攻坚相结合，通过产业扶贫、教育扶贫等方式“授人以渔”，全力打好精准脱贫攻坚战。2018年，华润电力向 社会 捐款捐物合计606.69万元。

笔者从华润电力获悉，今年是华润电力连续第九年发布可持续发展报告，系统披露华润电力2018年在环境、 社会 、治理等方面的政策、举措和绩效。华润电力董事局主席李汝革表示：“通过可持续发展报告的发布，进一步促进公司提升在环境、 社会 、治理等方面的责任落实和实践水平。”