为什么要发展太阳能

走出能源困局的以色列，从地处中东的资源贫国，到能源暴发户

随着近代以来石油的大规模应用，马上就给世界各国造成了重要的影响作用，比如除了基础的动力燃料作用外，包括好多工业制成品也是经过石油深加工之后产成的。

下面就将以色列作为例子，为大家做出详解。

因为历史因素，以色列从巴勒斯坦建国，而其总共1.49万平方公里的国土面积中，就有1.2万平方公里由沙漠组成。除了地理问题复杂，以色列周边的国际形势也并不有利，尤其在资源方面也是严重依靠从外进口。

可是在最近几十年来，以色列却突然从一个资源贫瘠国变成了一个资源大户，而且还将天然气资源出口到了周边的约旦和埃及等国家。

地处中东的无油国家

提起中东，大家的第一印象都是石油，可是以色列就是那个仅有的几个无油国家之一。

以色列国土狭长，领土最宽处的距离也只是135公里远，这也造就了领土面积不大的以色列却拥有了海岸平原、山地丘陵、裂谷、沙漠四种地形。

中东地区本来就是气候干燥，而且以色列国土又是将近80%的面积都被沙漠覆盖，这却也侧面的让以色列发展起更高效和科学的农业，比如滴灌、水源循环方面都是全球领先。

“侵略”而来的石油

以色列于1948年建国，同年就是开始了和阿拉伯国家之间的独立战争。虽然双方之间的战争仅是持续数个月的时间，但是对于四处受敌的以色列来说，发展才是当务之急，而发展的前提也得是能源安全。

为此，以色列以“化石燃料供给稳定”作为核心，并于1952年颁布《石油法》，接着又陆续成立了地质研究方面的科研所。

功夫不有心人，以色列终于在1955年成功发现油田，随后又是气田也被发掘。1967年的“六日战争”后，以色列又从埃及手里夺回西奈半岛和加沙地带的部分地区，而凭借西奈半岛地下丰富的石油资源，也使得以色列于1971年迎来了自己的石油生产量的巅峰。

但是西奈半岛终归还是以色列“侵略”得来的，从1978年后以色列也是逐步交还了这块区域。

能源贫瘠国到能源暴发户

70年代开始，以色列和伊朗之间有了不错的外交关系，以色列也是借此进口来了大量的石油。

从90年代后期开始，以色列又在海岸区域发现几块天然气田，终于实现了自己在能源方面的自给自足。

2008年，以色列又在地中海沿岸地区发现了改变自身能源格局的两块气田，接下来的两年中，又是接连发现两块大气田，然后再加上附近的几块能源区，以色列的已探明天然气资源一下就超过了9000亿立方米。

目前的以色列共有850万人左右，全年天然气使用量大概为110亿立方米，所以如果不算出口的话，差不多可以让以色列用上一个世纪了。

摆脱了地缘政治影响的，自给自足的能源结构

根据一项1990年的数据，当时的以色列国内77%以上的能源消耗都是石油产品，而其中一半的原油又都是从俄罗斯和埃及两国而来。2000年后，里海沿岸国阿塞拜疆和哈萨克斯坦等国又成了以色列的主要进口对象。

目前来看，以色列方面在天然气方面则是有了更大的利用率，而且其天然气的使用占比目前也是超过了石油，此外还有一部分的可再生能源。

作为一个小国来说，以色列能够摆脱周围地缘政治格局的影响，并实现资源的对外贸易，肯定是和油气田的发现离不开关系的，此外就是和邻国以及其他欧洲国家关系的改善，也都是决定性的作用。

从为了能源安全，到能源安全保障，在天然气和清洁能源方面的使用，也使得以色列几乎再无后顾之忧。

人类生存和发展的三要素

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.

车家号的网友，大家好！今天选车网为您带来关于以色列研究人员开发太阳能氢技术的最新消息，请点击关注选车网，第一时间了解最新的汽车资讯。

近日，从外国媒体获悉，以色列同意大利的科学家开发出一种可再生能源技术，这种技术可将太阳能转化为氢燃料，相比以往的太阳能制氢方法，该技术具有更高的转换效率，这项研究目前处于投入实际应用的临界点。

这种将太阳能转化能源的技术是一种可持续技术，转化后的能源可用于汽车、火车、轮船等由电池驱动的能源领域。

此次研究到目前为止，存在的最大问题就是氢、氧分离后很容易结合，相信在该团队的努力下，一定会克服重重障碍，最大限度地转化更多燃料。

选车君观点：氢是目前最清洁低碳、高效的燃料，是人类未来主要能源之一，这一研究对环境保护有重要的意义。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

【太阳的历史及规律

大约在五十亿年前，一个称为”原始太阳星云”的星际尘云，开始重力溃缩.体积越缩越小，核心的温度也越来越高，密度也越来越大.当体积缩小百万倍后，成为一颗原始恒星，核心区域温度也升高而趋近於摄氏一千万度左右.当这个原始恒星或胎星的核心区域温度高逹一千万度时，触发了氢融合反应时，也就是氢弹爆炸的反应.此时，一颗叫太阳的恒星便诞生了. 经过一连串的核反应，会消耗掉四个氢核，形成一个氦核，而损失了一点点的质量.依据爱因斯坦质量和能量互换的方程式E=MC^2，损失的质量转化为光和热辐射出去，经过一路的碰撞，吸收再发射的过程，最后光和热传到太阳表面，再辐射到太空中一去不返，这也就是我们所看到的太阳辐射.当太阳中心区域氢融合反应产生的能量传到表面时，大部份以可见光的形式辐射到太空. 在五十忆年前刚形成的太阳并不稳定，体积缩胀不定.收缩的重力遭到热膨胀压力的阻挡，有时热膨胀力扬头，超过了重力，恒星大气因此膨胀.但是一膨胀，温度就跟著下降.膨胀过头，导致温度过低，使热膨胀压力挡不住重力，则恒星大气开始收缩.同样的，一收缩，温度就跟著上升，收缩过头，导致温度过高，又使热膨胀压力超过重力， 恒星大气又开始膨胀. 这种膨胀，收缩的过程反覆发生，加上周围还笼罩在云气中，因此亮度变化很不规则.但是胀缩的程度慢慢缩小，最后热膨胀力和收缩力达到平衡，进入稳定期.此时，太阳是一颗黄色的恒星，差不多就像我们现在看到的一样. 太阳进入稳定期后，相当稳定的发出光和热，可以持续一百亿年之久.这期间占太阳一生中的90%，天文学家特称为”主序星”时期.太阳成为一颗黄色主序星，至今己有五十亿年，再过五十亿年，太阳度过一生的黄金岁月后，将进入晚年. 有足够长的稳定期，对行星上的生命发生非常重要.以地球的经验来说，地球太约和太阳同时形成，将近十亿年后才出现生命，经过四十多亿年后，才发展出高等智慧的生物.因此，天文学家要找外星生命，只对生存期超过四十亿的恒星有兴趣. 太阳在晚年将成为红巨星 太阳在晚年时，将己经耗尽核心区域的氢，这时太阳的核心区域都是温度较低的氦，周围包著的一层正在进行氢融合反应，再外围便是太阳的一般物质.氢融合反应产生的光和热，正好和收缩的重力相同.核心区域的氦由於温度较低，而氦的密度又比氢大，所以重力大於热膨胀力而开始收缩，核心区域收缩产生的热散布到外层，加上外层氢融合反应产生的热，使得太阳外部慢慢膨胀，半径增大到吞没水星的范围. 随著太阳的膨胀，其发光散热的表面积也随之增加，表面积扩大后，单位面积所散发的热相对减少，所以太阳一边膨胀，表面温度也随之降到摄氏三千度，在发生的电磁辐射中，以红光最强，所以将呈现一个火红的大太阳，称为”红巨星”. 在红巨星时期的太阳不稳定，外层大气受到扰动会造成膨胀，收缩的脉动效应，而且脉动的周期和体积大小关.想想果冻的情形，轻拍一下果冻，它便会晃动，而且果冻越大，晃动的程度越小.同样的道理，红巨星的体积越大，膨胀，收缩的周期也越长. 简单来说，五十亿年后，太阳核心区域收缩的热将导致外部膨胀，变成一颗红巨星.充满氦的核心区域则持续收缩，温度也随之增加.当核心区域的温度升至一亿度时，开始发生氦融合反应，三个氦经过一连串的核反应后融合成为一个碳，放出比氢融合反应更巨量的光和热，使太阳外层急速膨胀，连地球也吞没了，成为一个体积超大的红色超巨星. 太阳的末路：白矮星 相似的过程是在红色超巨星的核心区域再次发生，碳累积越来越多，碳的密度比氦大，相对的收缩的重力也更大，史的碳构成的核心区域收缩下去.但是当此区域收缩到非常紧密结实的程度，也就是碳原子核周围所有的电子都挤在一起，挤到不能再挤时，这种紧密的压力挡住了重力收缩.虽然此时的温度比摄氏一亿度高很多，但是还没有高到可以产生碳融合反应的地步.因此，太阳核心区域不再收缩，但也没有多余的热使外层膨胀，就如此僵持著，形成了白矮星.由於白矮星的核心没有核融合反应来供给光与热，整个星球越来越暗，逐渐黯淡下去，最后变成一颗不发光的死寂星球----黑矮星.经过理论上的计算，白矮星慢慢冷却变成黑矮星的过程非常漫长，超过一百多亿年，而银河系的形成至今不过一百多亿年，因此天文学家认为银河系还没有老到可以形成黑矮星. 经过计算，太阳体积缩小一百万倍，约像地球一样大时，物质间拥挤的的程度才足以抗拒重力收缩.想想，质量与太阳相当，体积却只有地球大小，很容易算出白矮星的密度比水重一百万倍，也就是说一一方公分的物质约有一公吨重，是非常特别的物质状态，物理学家称为简并状态.原子是由原子核和电子构成。

太阳能的发现在历史上是如何记载的

太阳传到外大气层的辐射能量非常巨大，比人类消耗的全部能量还要大出28000倍之多。

而到达地球大气层的太阳热能，被反射回去的有35%,18%被大气层吸收，转变成风力，一次又一次地降临地球，另外的47%则穿透大气层，来到地球表面。这样一来，世界上所有国家的能 量消耗，与落在他们屋顶上面的免费太阳能相比，是远远赶不上的。

太阳能虽然相当丰富，可以随便用，但实在太分散了，收集、利用它简直是太困难了，因为代价太高，所以费用不菲。不过，人类利用太阳能的历史却很久远。

人们很早就学会在冬天晒太阳，中国人居住在北半球，总是喜欢把房子建成坐北朝南的样子，其实主要是为了采集阳光，让屋子更暖和些。 在公元前214年，科学家阿基米德在叙拉古海的沿岸设置了大量金属镜，用来反射阳光， 将兵临海上的罗马舰队烧得大败而归。

后来，有很多人用镜子聚光，将纸屑点燃，甚至用来 点烟。1615年，法国工程师德高斯向公众宣布，说自己发明了一种太阳能水泵，可以利用太阳为民众造福。

仅仅过了一个半世纪，瑞士物理学家德索苏就创制出一种太阳能锅，令世人瞩目。 它由一套同心玻璃透镜组成，使太阳能在中央容器上聚焦，用来烧汤。

这些早期的探索，极大地 影响了后世。到了 1861年，法国的莫谢教授创造出一种太阳能发动机。

这种机器用一面镜子使太阳光 在小锅炉上聚焦，用这种能量来驱动蒸汽机运转。 1869年，他还出版了第一本讲太阳能的书。

后来，在巴黎博览会上，他还颇为得意地展出了一种太阳能冰箱。1872年，在智利拉斯萨林纳斯，一位名叫威尔逊的英国工程师创制出第一套太阳能蒸馏器。

它的结构包括64个镶玻璃的框架，每天生产19000升淡水，但所需的费用与烧煤蒸馏器相 比，只是它的1/4。 这种蒸馏器的原理是仿效地球的水循环制成的：太阳的热力不断蒸发海水，使之进人大气 中，然后凝结成雨，降落到地面上。

这种太阳能机器是最简单的，直到今天仍然在很多干旱少雨的沿海地区得到广泛应用。20世纪70年代以来，以石油为代表的能源危机出现，人们极想利用太阳能。

这样，太阳能 的利用便得到很多人士的大力推动。利用太阳能给水加热、供暖、发电，以及太阳能电池发电，是现在太阳能利用发展的几个颇为重要的方面。

太阳能的来历

第一阶段（1900-1920） 在这一阶段，世界上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和低沸点工质，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：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW1902 -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；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，而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） 在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经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，并且成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段，太阳能研究工作取得一些重大进展，比较突出的有：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。

此外，在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 *** 的重视和支持。

第五阶段（1973-1980） 自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家，在经济上遭到沉重打击。

于是，西方一些人惊呼：世界发生了“能源危机”（有的称“石油危机”）。这次“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 *** 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 *** 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。为实施这一计划，日本 *** 投入了大量人力、物力和财力。

70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮，对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员，纷纷投身太阳能事业，积极向 *** 有关部门提建议，出书办刊，介绍国际上太阳能利用动态；在农村推广应用太阳灶 ，在城市研制开发太阳热水器，空间用的太阳电池开始在地面应用……。

1975年，在河南安阳召开“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”，进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后，太阳能研究和推广工作纳入了我国 *** 计划，获得了专项经费和物资支持。

一些大学和科研院所，纷纷设立太阳能课题组和研究室，有的地方开始筹建太阳能研究所。当时，我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。

这一时期，太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期，具有以下特点： 各国加强了太阳能研究工作的计划性，不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为 *** 行为，支持力度大大加强。

国际间的合作十分活跃，一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。 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。

各国制定的太阳能发展计划，普遍存在要求过高、过急问题，对实施过程中的困难估计不足，希望在较短的时间内取代矿物能源，实现大规模利用太阳能。例如，美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站，1995年建成一座500万kW空间太。

太阳能历史多少年

据记载，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。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。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做功而抽水的机器。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世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。

第一阶段（1900~1920年）

在这一阶段，世界上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和低沸点工质，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：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW1902 ~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；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年）

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年）有关，而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年）

在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经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，并且成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段，太阳能研究工作取得一些重大进展，比较突出的有：1945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；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。此外，在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年）

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 *** 的重视和支持。

第五阶段（1973~1980年）

自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家，在经济上遭到沉重打击。 于是，西方一些人惊呼：世界发生了“能源危机”（有的称“石油危机”）。这次“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 *** 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 *** 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。为实施这一计划，日本 *** 投入了大量人力、物力和财力。

我国的太阳能光伏的发展历史是什么呢

1958，中国研制出了首块硅单晶。

1968年至1969年底，半导体所承担了为“实践1号卫星”研制和生产硅太阳能电池板的任务。在研究中，研究人员发现，P+/N硅单片太阳电池在空间中运行时会遭遇电子辐射，造成电池衰减，使电池无法长时间在空间运行。

1969年，半导体所停止了硅太阳电池研发，随后，天津18所为东方红二号、三号、四号系列地球同步轨道卫星研制生产太阳电池阵。 1975年宁波、开封先后成立太阳电池厂，电池制造工艺模仿早期生产空间电池的工艺，太阳能电池的应用开始从空间降落到地面。

1998年，开始关注太阳能发电，拟建第一套3MW多晶硅电池及应用系统示范项目。当时太阳能产业发展前景尚不明朗，加之受政策因素制约，令不少人对这一新能源项目望而却步。

【能源利用历史】

能源利用历史对人类能源的利用史略加考查，可以发现人类对能源的利用主要有三大转换：第一次是煤炭取代木材等成为主要能源；第二次是石油取代煤炭而居主导地位；第三次是20世纪后半叶开始出现的向多能源结构的过渡转换.人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史.人类利用能源的历史可分为五大阶段：（1）火的发现和利用；（2）畜力、风力、水力等自然动力的利用；（3）化石燃料的开发和热的利用；（4）电的发现及开发利用；（5）原子核能的发现及开发利用.18世纪前，人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用，尤其是木材，在世界一次能源消费结构中长期占据首位.蒸汽机的出现加速了18世纪开始的产业革命，促进了煤炭的大规模开采.到19世纪下半叶，出现了人类历史上第一次能源转换.1860年，煤炭在世界一次能源消费结构中占24%,1920年上升为62%.从此，世界进入了“煤炭时代”.19世纪70年代，电力代替了蒸汽机，电器工业迅速发展，煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降.1965年，石油首次取代煤炭占居首位，世界进入了“石油时代”.1979年，世界能源消费结构的比重是：石油占54%，天然气和煤炭各占18%，油、气之和高达72%.石油取代煤炭完成了能源的第二次转换.但是地球上石油的储量有限，石油的大量消费，使能源供应严重短缺，世界能源向石油以外的能源物质转移已势在必行.世界能源正面临一个新的转折点.在能源消费结构中，已开始从石油为主要能源逐步向多元能源结构过度.新能源包括地热、低品位放射性矿物、地磁等地下能源；还包括潮汐、海浪、海流、海水温差、海水盐差、海水重氢等海洋能和风能、生物能等地面能源；以及太阳能、宇宙射线等太空能源.在这些能源中，核能是最有希望取代石油的重要能源.。

太阳能的来历

一、太阳能

太阳能，是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

二：发展历程

据记载，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。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近年的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。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做功而抽水的机器。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。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。

第一阶段

第一阶段（1900~1920年），清立新能源在这一阶段，世界上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和低沸点工质，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。

第二阶段

第二阶段（1920~1945年），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年）有关，而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

第三阶段（1945~1965年），在第二次世界大战结束后的20年中，

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。

第四阶段

第四阶段（1965~1973年），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 *** 的重视和支持。

第五阶段

第五阶段（1973~1980年），自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护该国的利益。

第六阶段

第六阶段（1980~1992年），70年代兴起的开发利用太阳能热潮，进入80年代后不久开始落潮，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。

第七阶段

第七阶段（1992年~至今），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。

1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》 在（1996 ~ 2010年）制出，明确提出中国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施。这些文件的制定和实施，对进一步推动中国太阳能事业发挥了重要作用。

第八阶段

全世界光伏板并网，贮能难的问题就有改善。

改革开放以来，中国经济的快速发展是以资源的高消耗，环境的严重破坏为代价的。在人均GDP达到1000美元以后，这种粗放的经济运行方式已不能保证中国经济的持续健康发展，能源对经济良性发展已构成严重制约。为此，十六届五中全会确定的“十一五”发展目标即人均国内生产总值2010比2000年翻一番和单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20％作为两个最重要的发展指标。本文对中国能源资源形势和世界对新型能源的研究开发现状进行分析后认为，中国能源利用应立足国内，走能源利用多样化、高效化的路子，中国完全有能力保证经济社会发展对能源资源的需求。

1中国能源供应形势

1.1传统能源

从中国能源资源赋存及利用现状看，主要能源结构是煤炭和石油，二者占能源总消耗的90％左右。水力发电、天然气、煤层气、核能、太阳能和风能所占比例很小。本文所称传统能源是指开发利用时间较长，已经达到一定规模的能源资源，包括化石能源、水能和核能。

1.1.1煤炭

2000年，煤炭生产占全国能源生产总量的66.6％，预计2005年的产量为20亿t左右。根据有关部门预测，1000m以浅远景资源总量28600亿t。截至2003年底，累计探明资源储量为10660亿t。我国煤炭储量丰富，按目前的开采规模，可供开采上百年。但煤炭开采最大的问题一是浪费严重，二是环境成本大。据载，国有煤矿每采出1t煤平均要动用2.5t的煤炭储量，损耗2.48t的水资源。以煤炭大省山西为例，山西省每年挖5亿t煤，就使12亿m3水资源受到破坏，相当于山西省引黄工程的总引水量。平均每生产1亿t煤造成水土流失影响面积约245km2。2002年以来，山西省煤炭开采每年造成的资源浪费、环境污染、生态破坏及地表塌陷等损失达300多亿元，即每生产1t煤的代价为70多元。1980―2004年山西省煤矿安全事故“吞噬”了17286人。20年中累计排放烟尘达1743万t，地下采空区已达2万多km2，占山西省面积的1/7，已经发生地质灾害的土地面积达6000km2。如果再加上煤炭燃烧过程中对环境的污染，煤炭利用成本更高。这样的状况，本身对中国的经济持续健康发展就造成了很大的破坏。环境也是希缺资源，在一定意义上讲也具有不可逆性，破坏之后很难恢复。

所以，中国今后要限制煤炭过度开采，实现煤炭产量逐步稳定增长，同时降低煤炭在能源消费结构中的比例，积极推进清洁煤技术，缓解煤炭对环境的污染和破坏。

1.1.2石油

2000年石油生产为全国能源产量的21.8％（折合为标准煤）。据有关部门评价，全国石油可采资源总量200亿t左右。在世界石油剩余可采储量中中国占2.1％。1993年中国开始成为石油净进口国，石油进口量逐年增加，2005年进口原油超过1亿t。中国在石油开发利用中面临的主要问题，一是探明程度低，只有33％；二是相当一部分大型油田增产稳产压力增大，2005年中国原油产量同比增长2.9％，而消费量同比增长16.8％，产量增长远落后于消费增长；三是对外依存度逐年加大，进口又以货物贸易为主，受国际原油市场波动和国际政治局势影响较大。

“十五”前4年，中国加大油气勘探力度，累计投资1000亿元，探明了8个地质储量大于1亿t的油田和3个地质储量大于1000亿m3的气田。有关院士、专家预测，随着勘探技术进步和生油理论的突破，中国将迎来石油勘探“二次创业”，前景光明。

所以，加大勘探力度和生产能力应成为中国石油产业的首选。

1.1.3天然气

根据新一轮全国油气资源评价结果（不包括南海南部海域），中国天然气可采资源量22万亿m3。累计探明天然气地质储量4.4万亿m3，待探明天然气地质资源量30.6万亿m3，探明程度12.5％。近年来，中国天然气可采储量平均年增长10％。据有关专家预测，未来20年里，中国天然气年探明储量在5000亿m3以上。

中国天然气开发利用水平较低，据有关方面统计，2000年在煤炭、石油、天然气的生产总量中，天然气占3.7％，而世界平均水平是三者基本平分天下，天然气占28％。但中国天然气产量增长较快，2004年为408亿m3，同比增长16.4％。

天然气替代煤炭，还有巨大的环保作用。按照西气东输工程每年120亿m3的天然气，即意味着可替代900万t标准煤，减少排放烟尘27万t。

所以，在今后的5年中，中国应提高天然气的开发利用水平，提高天然气在能源消费中的比例。

1.1.4煤层气

煤层气是一种与煤炭相伴生的以甲烷为主要成分的气体，也称为瓦斯。由于煤矿瓦斯是引发安全事故的主要因素，人们对其危害性认识较深，而对其开发利用重视不够。其实瓦斯是一种洁净的能源，其燃烧值与天然气相当，有效利用煤矿瓦斯既可以缓解能源紧张，又有助于环境保护，还可以降低煤矿安全事故。据有关部门预测，中国埋深2000m以浅的煤层气地质资源总量34万亿m3，与天然气资源量相当，居世界第三位。其中，可采资源约在14万亿～18万亿m3。2004年全国开采煤矿年抽放瓦斯总量（折合甲烷纯量）达到12.6亿m3，但利用率不到30％。

中国煤层气主要分布在东北、山西、重庆和贵州地区。2005年11月1日，中联煤层气公司在山西沁南实施的潘河项目一期工程竣工，进入商业运营。2005年计划完井100口，其中15口井已经产气，平均日产气达1500m3。该项目以获得的754亿m3探明储量为基础，共安排909口井，分三期建设大型煤层气田基地。“十一五”期间，仅山西省煤层气产能将达到50亿m3，其中中联煤层气公司产能预计近20亿m3。

煤层气的利用在中国能源消费结构中是薄弱环节，国家应出台优惠政策，鼓励煤层气的推广应用。

1.1.5水电

改革开放以来，中国水力发电取得了辉煌成就，从1978年中国水电占能源生产总量的3.1％提高到2001年的8.7％，年发电量增加了4倍多。但相对于中国水利能源总量，这个比例仍然很低。全国水利复查工作领导小组办公室历时4年的复查结果表明，中国内地水利资源经济可开发装机容量40180万kW，年发电量17534亿kW，相当于212亿t标准煤的发电量。截止2004年底，装机容量约1108亿kW，占经济可开发装机容量的25％；年发电量3310亿kW，占经济可开发年发电量的19％。

在水能利用方面，中国不论在技术上还是在规模上都处于世界前列，而且还有很大潜力。根据初步完成的《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，水电总装机容量将达到2.9亿kW，开发程度达到70％左右。

1.1.6核电

在世界局势缓和和科学技术提高的背景下，核能已经成为一种高效、安全、洁净的能源，世界各国都在大力发展。中国已建成11座核电机组，总装机容量1000万kW，占发电总装机容量的2％，而国际平均水平是16％。2004年法国核发电量的比例占其国内总发电量的78％，日本装机容量为4574万kW，占国内总发电量的30％。

中国铀矿资源比较丰富，在国际局势继续缓和，人类理性得到两次世界大战的锻炼后的今天，中国完全可以进一步发展核电。

1.2可再生能源

可再生能源是人类能源的希望。可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。这类能源有可再生、用之不竭、潜力巨大和利于环保等特点。正是基于这些特点，各能源消费大国政府均把这类能源的开发利用放在越来越重要的地位，纷纷投入巨资进行研发，并已取得了显著成效。随着技术进步和规模扩大，可再生能源开发利用的成本将会逐步降低，对煤炭、石油等传统能源的替代会越来越大。2004年6月，国际可再生能源大会形成了包含197个具体行动方案的《国际行动计划如果计划能够具体落实，到2015年全球使用可再生能源的人口将达到10亿。举两个国家的例子加以说明。

日本：日本是矿产资源非常贫乏的国家，其国内煤炭、石油储量很少。其能源消费量居世界第4位，占世界消费总量的5.2％，石油进口占世界的11.6％，天然气占12.7％，居世界第三位[1]。但日本坚持能源来源多样化和能源利用节约化的路子，大力实施石油替代战略，其石油对外依存度由20世纪70年代的77％降低到2001年的48％。1975年日本56％的电力来自石油，2002年为19％，今后的目标是2012年降到16％。据2001年度统计，日本太阳能发电的总装机容量已达45万kW，2003年又上升到88.7万kW。在过去10年里，太阳能发电的单位成本下降了90％。新能源被日本视为“国产能源”，主要包括：核能、太阳能、水力、废弃物发电、海洋热能、生物发电、绿色能源汽车、燃料电池等。1980年，日本推出《石油替代能源法》，设立了新能源综合开发机构（NEDO），开始大规模推进石油替代能源的综合技术开发。日本2005年能源白皮书显示，2004年日本共投入1.7亿日元用于太阳能发电的开发和研究，投入1346万日元用于风力发电的开发和研究，投入7190万日元用于生物能源研究。日本政府制定的目标是要求到2010年可再生能源供应量和常规能源的节能量要占能源供应总量的10％，2030年分别达到34％。目前日本风力发电量居世界第三位，到2010年将达到200万kW。2004年6月新出台的《基本能源政策》强调，为了更大程度保障能源供应安全，将进一步寻求能源多样化，核心是依靠核电，鼓励使用天然气，减少石油比重，到2010年将石油的消费比重降低到46％，天然气提高到15％。在日本，新能源也逐渐进入百姓生活中。安装了发电装置的新型路灯逐渐普及，它白天吸收太阳能，晚上自动照明。日本政府还对购买太阳能发电装置的家庭补贴50％安装费用。如果家庭太阳能发出的电白天不用的话，还可以卖给电力公司或者政府[1-2]。

德国：德国是能源相对匮乏的国家，能源消费量占世界的3.2％，居第6位，石油进口量占世界进口量的5.5％，天然气占13.0％，居世界第二位。但10年来，能源消费平均增长率几乎为零[2]。2004年8月新的《可再生能源法》生效，保证20年内为可再生能源电力给予一定补偿，明确提出到2020年使可再生能源发电量占总发电量的20％，能源长期的目标是到2050年一次能源的总消费量中可再生能源至少要供应50％。德国出台用优惠贷款及补贴等方式扶助可再生能源进入市场，曾制定促进可再生能源开发的《未来投资计划》，政府每年投入6000多万欧元用于开发可再生能源。2004年可再生能源发电量突破全国电力供应量的10％，年销售额达100亿欧元，每年减少二氧化碳排放约6000万t。2004年太阳能装置增加50％，达到300MW。德国风力发电占可再生能源发电量的54％，满足全国4％的用电需求，是全世界风能发电量的1/3。德国还在计划加大开发海上风能发电力度，到2010年达到风能发电3000MW。

另据了解，欧盟到2010年可再生能源发电比例将达到22％；北欧国家提出利用可再生能源发电逐步替代核电。法国到2010年将达到22％；英国到2010年将达到10％，2020年达到20％；丹麦目前风能发电比例达到18％，而且还在继续发展。澳大利亚到2010年可再生能源发电比例将达到12.5％；美国到2020年风力发电将从现在的1％增加到5％。

中国情况从目前技术水平和企业经济效益看，可再生能源利用前期投资大，成本高。但站在国家角度，把环境因素考虑进来，煤炭等矿物能源的利用成本至少增加一倍。再以历史发展的眼光看，可再生能源最终将替代矿物能源，成为能源利用的主力军。因此，中国政府必须高度重视可再生能源开发利用的研究和应用，争取在该领域与发达国家保持同步。

中国可再生能源资源丰富。据测算在今后20―30年内，具备开发利用条件的可再生能源预计每年可达8亿t标准煤。对于风力，国家气象局提供的比较可靠的资料是，中国陆地10m高度可供利用的风能资源为2.53亿kW。陆上50m高度可利用的风力资源为5亿多kW。现在，大型风机的高度可达100m，这个高度可利用的风能更大。世界上公认，海上的风力资源是陆地上的3～5倍，即使按1倍计算，中国海上风力资源也超过5亿kW。所以，中国的风力资源远远超过可利用的水能资源。研究表明，地球地热能的蕴藏量相当于煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年。中国地热资源丰富，仅已发现的地热露头点就有3200余处，全年天然放热资源量折合35.6亿t标准煤。另外，中国还有比较丰富的生物质能（乙醇、沼气）、海洋能等。

虽经多年的开发利用，中国对可再生能源利用水平依然很低，在发展速度和水平上还远低于大多数发达国家，也落后于印度、巴西等发展中国家。胡锦涛同志在国际可再生能源大会上十分形象地阐述了可再生能源“既有这么多本事为什么不使出来呢？”的原因，一是“人们认识所限，有眼不识金镶玉，轻慢了它，它当然就不出力”。二是“人们的固执，明知可用就是不用，甚至不许别人用”。例如保定天威英利新能源有限公司，本是原国家计委太阳能产业化示范项目，1999年投产，原计划年产6MW，但投产后供不应求，2005年利用外国资金以补偿贸易方式投资4亿元扩展到年产70MW，总规模已居世界第3位，仍供不应求，但90％以上产品出口欧美，这并不是中国不需要太阳能，而是国外有扶持可再生能源法律和实行可再生能源优惠上网电价以及全社会分摊费用，从而促进了当地可再生能源市场需求。

中国将于2006年1月1日正式实施的《可再生能源法》，明确了政府、企业和用户在可再生能源开发利用中的责任和义务，提出了包括总量目标制度、发电并网制度、价格管理制度、费用分摊制度、专项资金制度、税收优惠制度等一系列政策和措施。相信在未来若干年内，中国可再生能源利用将会取得快速发展。

1.3天然气水合物

天然气水合物也称甲烷水合物，可燃冰，是近20年来在海底和冻土带发现的新型洁净能源，是甲烷分子和水分子在一定的温度和压力条件下相互作用所形成的冰状可以燃烧的固体。据估算，世界上天然气水合物所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。1995―2000年，日本对甲烷水合物资源进行了基础性研究，根据超声波勘探结果推测，其周边海底埋藏着约7万亿m3的甲烷水合物，相当于日本100年的天然气使用量。日本政府制定了自2001―2016年的“甲烷水合物开发计划”，2004年在日本近海开始试验性开采。

甲烷开采面临的问题，一是效益问题，开采的经济价值；二是技术问题，甲烷也是一种导致地球环境变暖的物质，如果在空气中扩散，将造成严重环境污染。

中国海洋物探创始人之一，中国工程院院士金庆焕说：“天然气水合物是未来人类最理想的替代能源之一，它将改变世界地缘政治”。中国从1999年开始对天然气水合物开展实质性的调查和研究，5年来已在南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等发现其存在的证据，据预测，前景十分广阔。

2国内基本情况

从现实情况看，中国国内能源开发利用中存在这样那样的问题，但这些问题都是发展中的问题，问题同时意味着潜力，意味着我们还有很大的空间。立足国内主要基于以下几个方面的因素。

2.1中国能源资源潜力较大

根据国家有关部门统计，中国重要能源矿产探明程度均比较低，石油为33％，煤炭（1000m以浅）为37％，天然气为12.5％，油页岩和油砂仅为6％。中国的能源资源潜力还是比较大的，通过加大勘探力度，能较长时期地缓解中国经济进一步发展与能源供应之间的矛盾。

2.2在提高能源利用效率方面，中国潜力巨大

2000年，中国每万元GDP的能耗是1.45t标准煤，是发达国家的3～11倍。

一是从经济结构看，中国经济结构中高耗能产业比重过大。如几个资源消耗大户，电力、钢铁、建材、化工等年消耗煤炭占煤炭总消耗量的80％左右。钢铁、电解铝等高耗能产业，中国的产量都居世界前列。每万元GDP的能耗从1980年的4.28t标准煤下降到了2000年的1.45t标准煤，下降64％。据测算，每年节约或少用的能源中，有70％以上来自因产业结构和产品结构的调整带来的节能效果，进一步的经济结构调整必然带来单位GDP能耗的降低。

二是浪费严重。据统计中国8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47％，而这些行业的能源消费占工业能源消费总量的73％。按此推算，与国际先进水平相比，中国的工业每年多用能源约2.3亿t标准煤。再如中国房屋单位面积采暖能耗是同纬度国家的2倍，各类汽车平均百公里油耗比发达国家高20％以上。

2.3从国际经济政治角度看，中国必须保持对国际能源市场的低依存度

作为经济快速发展的世界第一人口大国，1％的人均能源消费增加意味着巨大的绝对量。作为资源消费大国，中国在国际市场上的每一个大的行动，都会引起各国高度关注，进而对国际市场价格产生较大的冲击。由于中国大上电解铝项目，氧化铝的港口价格从2002年的1800/t多元涨到目前5800/t元，增加了2倍多。同期，中国钢铁项目投资增速过快，国际铁矿石价格猛涨。仔细分析，国际资源价格剧烈波动，除了上述实际的供需变化外，相当程度上是国际资本炒作和国际政治的原因。

首先，以氧化铝为例，世界超过70％的氧化铝被美国铝业的7家公司控制，氧化铝的价格事实上被垄断。而中国是世界上最大的电解铝生产国和氧化铝消费国。根据中铝发布的数字，2005年1―9月份全球的氧化铝生产量4526万t，需求量4616万t，缺口仅为90万t，占需求量的2％不到。不难看出，这是以很小的缺口谋取高额利润。

石油。这次国际原油期货价格高涨，受损最大的是中国、印度这样的石油消费增长快且原油进口以货物贸易为主的发展中大国，受益最大的是富油国和美国等资本大国。1993―2003年，全球一次能源消费平均年增1.73％，亚太地区年均3.75％，其中中国、印度4.5％。2004年亚太地区一次性能源消费超过欧洲、美国，对外依存度达到67.9％。从全球看，国际石油市场目前呈现出原油供应充足和原油期货价格趋高的两面性。2003年世界原油产量36.97亿t，消费量是36.37亿t，产销基本平衡，2004―2005年也没有出现生产量和消费量之间的巨大缺口，但价格波动异常剧烈，非供求因素是主要原因。

从国际政治的角度看，石油历来是重要的外交手段。近年来国际市场上石油价格节节攀升以后，靠着石油发大财的富油国的外交政策逐渐强硬起来。1998年以来，伊朗年均石油外汇收入翻两番，恃此优势，伊朗在核计划上对美国越来越强硬，和欧洲的谈判也陷入僵局。新上任的内贾德总统根本不理会美欧让其放弃铀浓缩的要求，反而要报复在近期国际原子能机构理事会投票中追随美欧的印度，甚至扬言要“在世界地图上抹去以色列”。俄罗斯近年石油产量连年以两位数的百分比增长，成为油价飙升的最大受益者。其准备赶超沙特，成为世界第一大产油国。无论在伊拉克战争问题上还是要求美国撤出中亚或是拒绝美国要求对伊朗施压还是近来在西伯利亚石油管线建设问题上，俄罗斯都表现出相当的强硬。委内瑞拉每天向美国提供150万桶原油，是美国第二大原油进口来源国，这大大支撑了查韦斯对美强硬的外交政策，是唯一一个在国际原子能机构理事会表决中反对对伊朗施加压力的国家；对古巴则以优惠价格每天供应5.3万t原油；对利比亚，则警告美国实行封锁将受到切断供油的惩罚[3]。

美国依靠强大的军事力量和资本优势，通过发动战争、武器和资本输出，一方面推行其全球战略，主导世界走势，另一方面在保证国内汽油低价稳定供应的基础上，利用国际原油资本市场赚取巨额利润。

中国1993年开始成为石油净进口国，石油进口量逐年增加，对外依存度逐年提高，且进口原油的80％以上要经过马六甲海峡运输。近来美国在关岛增兵，与菲律宾、印尼搞军事合作。这样的发展趋势对中国很不利。所以，保持较低的石油对外依存度和进口渠道的多元化是中国能源政策首先考虑的因素。

3 中国能源需求和供应预测

2004年全国每万元GDP能耗比1990年下降45％，累计节约和少用能源7亿t标准煤。按照2010年GDP比2000年翻一番，单位GDP能耗比2005年降低20％计算，中国2010年能源消耗量将达到23.2亿t标准煤。纵向比较，在国家采取得力措施的情况下，这个目标是完全可以实现的。

通过加大水电、核电、天然气、煤层气以及地热能、太阳能、风能、生物质能的开发投入，这几类能源可以提供3亿t左右标准煤的能源，煤炭和石油提供20亿t左右标准煤的能源。所以，中国环境压力和石油进口压力就会大大减轻，中国能源资源开发利用完全可以立足国内，保持较低的对外依存度，进而走自己设计的发展之路。

4 建议和结论

实现上述目标的关键是经济结构调整和能源利用效率提高，将单位GDP能耗降低20％。经济的另一含义是节约和效率。从经济理论角度讲，在市场经济条件下，资源节约应该是企业的自觉行为。价格机制能够促使作为理性经济人的企业最大限度地节约使用资源，因为资源节约本身就是降低成本和提高利润的基本途径。所以，导致资源利用粗放的主要原因是制度设计问题。如技术改造，当企业不能以较低的成本获得技改资金或在若干年内通过技改节约的资金不足以弥补技改投资时，企业就没有节约的积极性。所以，资源利用高效化的设计，应本着增加企业资源粗放利用的成本，提高其资源利用的经济效益。

目前中国的政策是实现经济结构调整和节约能源利用，主要手段是资源性产品价格形成机制的重构，这将不可避免地导致资源性产品的涨价。有的经济学家和社会学家不无担忧地提出资源性产品的涨价将考验两种社会制度[4]。

因为涨价后企业增加的成本最终都要转嫁到消费者身上，所以问题的实质是如何把通过涨价增税增加的公共财政转化为社会保障返利于民，否则极易引发社会不安定因素。公共财政的作用是弥补市场经济的不足，用政府这只“看得见”的手弥补市场这只“看不见的手”的缺陷，弥补方式一是弥补社会收入的再分配，以实现社会公平和稳定。二是支持新事物的发展，以实现社会进步。而中国公共财政体制建立时间不长，还存在许多缺陷，不能完全适应市场经济的要求。

所有权派生的支配权、使用权、开发权和收益权是所有权的实质内容。产权不清，价格改革很容易成为一些掌权者和利益集团谋利的工具。回首国企改革中的国资流失，就可看到这种借价格改革掠夺的危险有多大。中国宪法规定，矿产资源（包括煤炭、石油、天然气、水等能源资源）属于国家所有，但在资源的开发利用中普遍存在事实上的地方所有、企业所有等谁占有谁所有的现象，致使国家所有权虚化。国家作为所有权主体既没有从矿产资源开发利用收益中获得足够的回报，又未能很好遏制乱采滥挖等矿产资源开发利用秩序混乱的局面。

改革开放20多年后的今天，中国市场经济体制已经基本建立，政府应从经济活动前沿撤退，淡化对经济数量增长的追求，完善和运用公共财政实现社会公平和稳定，使改革成果惠及每个人包括每个农民；完善和运用法律和政策解决产权制度、交易制度中的缺陷，防止全民资产由于制度缺陷流向少数人口袋，降低交易成本，增加效率，减少浪费。

人类对资源的利用是一个不断提高利用水平，新老资源不断更替的历史。从石器到金属和塑料等合成材料，从钻木取火到煤炭、石油的开采再到水利发电、核能、太阳能的开发利用，资源利用的范围越来越广，程度越来越深。所以，绝对的资源枯竭不会出现。

在资源的利用中，矛盾往往并不表现为人与自然的关系，更多的是人类自身的问题即经济和政治问题。中国所追求的是在资源利用过程中，做到合理开发利用，避免因资源问题影响中国经济社会的持续健康发展，影响国民的福祉。中国目前在能源供应上的战略选择应是立足国内，保持较低的对外依存度，着力提高能源利用效率，尽可能长地保证传统能源对经济社会发展的需求，以使中国有时间研究开发新型能源，实现对能源利用的平稳更新换代。