世界可再生资源和非可再生资源的现状和前景

要说过去几个月，话题度比较高的应该是全球范围内的能源危机和能源转型大趋势，从大国抛售原油库存到全球新能源的大力发展，新能源 汽车 的火爆，都离不开一个词能源。

那刚刚过去的2021年全球各国能源消费量和能源形势如何呢，一起看看吧。

7月4日，英国石油公司发布了《bp世界能源统计年鉴2022》，报告对全球能源生产、消费做了系统的回顾。

《bp年鉴》中显示， 2021年全球一次能源需求同比增长31EJ，增长5.8%，已经超过2019年的水平，创 历史 最大涨幅 。其中占比最高的依然是石油、天然气和煤炭，其中让人眼前一亮的是可再生能源中 风能、太阳能增长幅度成为所有能源中最高的，达到15% 。

全球能源转型的步伐逐步加快， 可再生能源在一次能源消费中的占比逐步加大 。

01

非化石能源加速发展

首先来看一下可再生能源，近几年可再生能源的发展犹如坐上了高速列车一般，发展速度迅猛。

可再生能源中占比最大的是风能和太阳能，占可再生能源的79.1% 。近年来，得益于全球光伏项目和风力发电项目的持续推进，太阳能和风能发电量持续增长。去年一年 太阳能发电量涨幅为19% ，其中太阳能利用最多的是中国，美国和德国。 风能发电量去年一年增长15.8% ，风能利用最多的是中国，其次是美国。

在可再生能源消费国中，中国是最多的，其次是美国。其中可再生能源涨幅最大的国家是中国，其次是澳大利亚和土耳其。

接下来看一下核能和水利发电。全球核能的利用达到了25.31EJ，增幅为3.8%，依然低于2019年水平。相比于其他新能源不断增加的趋势， 水力发电不增反降1.4% 。

02

化石能源占主体

在《bp年鉴》中显示 石油占全球能源一次消费的30.95% ，依然是能源消费中比重最大的一部分，与2020年相比变化不大。

石油价格一直以来是能源行业关心的话题，此次《bp年鉴》显示2020年布伦特原油全年平均价格41.84$/桶，而2021年全年平均价格为70.91$/桶， 价格增长了69.47% 。

其中，天然气在一次能源消费中占24.42%，增长幅度为5.3%；煤炭占比26.9%，增长幅度为6%。

水力发电和可再生能源在全球一次能源消费中占比达到了13.47%，基本与2020年13.45%持平，其中水利发电不增反降，可再生能源增幅拉齐了这一比率。

数据显示， 化石能源（石油、天然气和煤炭）依然是主要能源 ，占比高达82%，这个数据与2019年相比下降了只有1个百分点。

过去一年， 全球石油产量每天增加138万桶，总体产量增长了1.5% 。在主要产油国中增幅最大的是加拿大和伊朗，并且巴西、伊拉克和沙特阿拉伯产量略有下降。

接下来，一起来看一下主要产油国的产量状况。美国年产石油7.11亿吨，成为原油产量最多的国家，这得益于油价上涨之后，美国重新开启部分因为疫情停产的页岩油的开采。其次是俄罗斯和沙特阿拉伯，产量分别为5.36亿吨和5.16亿吨，这三个国家的石油产量总量占了全世界石油产量42.21亿吨的41.75%。

03

能源格局继续变化

去年，全球各国一次能源消耗量的对比显示， 中国成为全球能源消耗最大的国家 （10 EJ），其次是美国。同时，年鉴中还列出了全球石油天然气贸易量，显示中国成为全球进口原油、天然气最多的国家。疫情和国际能源局势动荡之下， 中国成了全球最大经济体 。

这也不难解释，自疫情以来中国实行强有力的管控措施，经济的持续增长拉动了能源需求增长。

总体来看， 全球能源需求正在增长，渐渐从疫情中好转过来 。

2022年以来，能源安全的矛盾日渐突出，人类正面临近50年来最大的挑战和不确定性。

由于长期以来石油行业投资不足造成的全球石油供应短缺，及疫情和地缘政治因素等造成能源市场动荡，原油价格暴涨，更进一步凸显了能源安全的重要性，由此引起的人类关于能源“安全性”“经济性”和“低碳化”的思考。

与此同时，各国都在寻求稳定能源供应的方法，大国也在寻求共同商讨石油增产的可能，都在为能源稳定供应努力。

目前，全球都在寻求能源净碳化，期望实现零碳排放， 可再生能源项目的不断推进就显得越来越重要 。

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.

永远主要分为再生能源和不可再生能源。世界第一次能源消费结构变化趋势是一个由高到低的消耗趋势。

工业革命促进了煤炭工业的发展第二次世界大战后，石油和天然气工业又获得迅速发展。目前，石油、煤炭和天然气等化石燃料已成为世界能源的主体。据《2000世界能源统计评论》资料，1999年世界一次能源消费构成的比例是石油40.5%，天然气24%，煤炭25%，核能8%，可再生能源2.5%。

由此可见，化石燃料约占世界一次能源构成的89.5%。能源结构的这种现状经历了一个长期的演变过程。在产业革命后的200年中，煤炭一直是世界范围内的主要能源。

扩展资料：

随着科学技术和经济的发展，石油在一次能源结构中的比重开始增加，并在20世纪60年代超过了煤炭。此后，石油和煤炭的比重缓慢下降，而天然气的比重有所上升。新能源和可再生能源逐渐发展起来，形成了目前以化石燃料为主的新能源与可再生能源并存的格局。

虽然化石能源是目前的主要能源来源，但大规模、低效的开发利用化石能源会导致大量的资源浪费和污染物、温室气体的排放。国内外许多专家指出，目前的能源生产和使用方式是不可持续的。按照当前能源发展的趋势，在一定时间内很难实现可持续发展的目标。因此，我们必须重视能源发展的新思路、新模式。

目前新能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与新能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据预测研究，在未来30年能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

世界可再生能源发展的现状

从20世纪70年代开始，尤其是近年来，新能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模，逐渐成为常规能源的一种替代能源，世界上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。国际能源机构（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自新能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的新能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%，在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。2002年全世界消费的可再生能源近30亿吨标准煤，约相当于全球一次能源消费总量的1/3，其中传统可再生能源约占85%，新的可再生能源约占15%。在新的可再生能源中，风力发电是发展最快的。在过去的6年里，风电的年平均增长率达到了22%，2004年新增装机797.6万千瓦，全球累计风电装机达到4731.7万千瓦。欧洲是世界风电发展最快的地区，2004年全球新增风电装机的72.4%在欧洲，15.9%在亚洲，6.4%在北美。2003年，欧洲风力发电量达到600亿千瓦时（相当于欧盟15国2.4%的电力），满足1400万户家庭的电力需求。太阳能发电也发展很快。2004年，全球光伏电池的生产首次超过了100万千瓦，比2003年增长了60%。太阳能热水器是完全商业化了的可再生能源技术，我国是世界上最大的太阳能热水器生产国者和消费国。国际能源机构（IEA）的一项研究提供的2001年统计数据表明，太阳能集热器的全球总计安装面积为1亿平方米，排在前位的国家是中国（3200万平方米）、美国（2340万平方米）、日本（1210万平方米）和欧洲（1120万平方米）。无论是光伏发电还是太阳能热水器产业，未来的主流趋势是发展太阳能一体化建筑技术。

生物质资源是多样化的，在全世界应用广泛。2002年底全球生物质能源发电装机超过5000万千瓦，生物液体燃料超过2000万吨。德国在利用厌氧发酵（沼气工程）处理废弃物发电技术方面走在了世界的前列，目前已建成1900个沼气工程，2004年沼气发电装机27万千瓦。与此同时，地热能和海洋能的开发利用也都取得新的进展，为进一步发展奠定了基础。

世界可再生能源发展的趋势

纵观世界可再生能源发展，有以下几大趋势：

（1）技术水平不断提高，成本持续下降。以风力发电为例，自20世纪80年代初以来，风力发电的单机容量从10千瓦，上升到几千千瓦。2003年世界安装的风机平均单机容量已经达到1300千瓦，风电成本从80年代初的每千瓦时20美分，下降到目前的每千瓦时5美分，其中自20世纪90年代以来，成本就下降了50%。据预测，2000至2010年风电成本还可以下降30%。届时，风电成本基本上可以和常规能源发电相当。

（2）发展速度加快，市场份额增加。进入20世纪90年代，以欧盟为代表的地区集团，大力开发利用可再生能源，取得了积极的成果，连续十多年来，可再生能源的年增长速度在15%以上。近年来，以德国、西班牙等国为代表，一些国家通过立法等方式，进一步加快了可再生能源的发展步伐，1999年以来年均增长速度达到30%以上。发展较快的西班牙，2002年风力发电占到全国电力供应量的4.5%，德国在过去的11年间，风力发电增长了21倍，2003年占全国发电量的4%；瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中的比例高达15%以上；巴西生物液体燃料替代了50%的石油进口。

（3）可再生能源已成为各国实施可持续发展的重要选择。可再生能源，由于其清洁、无污染、可再生，符合可持续发展的要求而受到发达国家的青睐。世界各发达国家都制定并实施了一系列宏大的计划和工程。欧盟是世界可再生能源发展最快的地区，也是受益最多的地区。北欧部分国家甚至提出了利用风力发电和生物质发电逐步替代核电的战略目标。

（4）可再生能源是一种朝阳产业，孕育着巨大的潜在经济利益。当今世界上，新能源作为新兴产业在国民经济中的作用和影响已越来越大。据欧洲风能协会统计，2002年全世界风电市场产值在70亿欧元，开发出的电力可以满足4000万人的需求；预计2020年全世界风机规模将达到12亿千瓦，年营业额在670亿欧元。光伏发电市场发展前景也很广阔，据欧盟估计，全球光伏市场到2020年将增加到7000万千瓦，光伏发电将解决非洲30％、经合组织（OECD）国家10％的电力需求。澳大利亚在新世纪能源规划中，提出2010年前建立年销售额40亿美元的可再生能源市场；美国进一步加强了光伏发电技术开发与制造，估计到2020年美国将占领全球太阳光伏电池的一半。另外，全世界生物质能源的商业化利用将达到1亿吨油当量，并形成千万吨级规模的生物液体燃料的生产能力。根据欧洲太阳能协会的预测，到2020年，全球可能拥有14多亿平方米的宏大市场。欧盟计划到2015年安装大约1.9亿平方米的太阳能热水器，相当于提供3700万千瓦和930亿千瓦时的电力和电量。

可再生能源不仅拥有良好的经济前景，而且，随其产业化的发展，将提供越来越多的就业机会。美国学者认为，投资于能源效率和太阳能等技术所创造的就业机会大约是石油、天然气的2倍。在欧洲已经形成了相当数量的可再生能源方面的就业人口。据欧盟的估计，当2010年欧洲风力发电达到约4000万千瓦、光伏发电300万千瓦、生物质能发电1000万千瓦和太阳能集热器1亿平方米时，总计可提供约150万个就业机会，而且这还不包括每年可能有170亿欧元商业出口所创造的、额外的潜在35万个就业机会。由此可见，可再生能源产业对经济发展的潜在影响和作用是巨大的。

在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。1997年世界一次能源消费总量为121.56亿，随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高，预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长，到2020年世界的能源消费总量将达到195亿tce。截至1996年末，世界石油、天然气和煤炭的可采储量为1.3万亿tce，尽管今后还可能有新的储量被发现，但按目前的世界能源探明储量和消费量计，这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。根据目前国际上通行的能源预测，石油资源将在40年内枯竭，天然气资源将在60年内用光，煤炭资源也只能使用220年。

由此可见，在人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期，仅是一个不太长的阶段，它们终将走向枯竭，而被新能源所取代。人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。研究和实践表明，新能源，资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。根据国际权威单位的预测，到21世纪60年代，即2060年，全球新能源的比例，将会发展到占世界能源构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石，世界能源舞台的主角，目前大量燃用的化石能源的替代能源。

2、新能源清洁干净、污染物排放很少，是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。

化石能源的大量开发和利用，是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时，保护好人类赖以生存的地球生态环境，已经成为一个全球性的重大问题。全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题，它主要是发达国家在其工业化过程中 燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。因此，限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放，已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。

自从工业革命以来，约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类活动引起的，其中CO2的作用约占60%，而化石燃料的燃烧是能源活动中CO2的主要排放源。据估算，我国能源活动引起的CO2排放量约5.8亿吨碳，约占全球化石燃料CO2排放量的9.76%。

观测资料表明，在过去100年中，全球平均气温上升了0.3—0.6摄氏度，全球海平面平均上升了10—25cm。如对温室气体不采取减排措施，在未来几十年内，全球平均气温每10年将可升高0.2摄氏度，到2100年球平均气温将升高1—3.5摄氏度。近年来，由于城市汽车大幅度增加，燃用汽油产生的汽车尾气已成为城市环境的重要污染源。

而新能源污染物排放很少。目前各种发电方式的碳排放率, g碳(/kwh) ：常规燃煤电为304，煤气化联合循环发电为270，燃气联合循环发电为118，带烧天然气备用机组的太阳能热发电为47，地热发电为2.5，光伏发电和风力发电则为0。由此可见，新能源是保护生态环境的清洁能源，采用新能源以逐渐减少和替代化石能源的使用，是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。

3、新能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源。

迄今，世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电，其中我国约占6000多万人。由于无电，这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。这些地方，缺乏常规能源资源，但自然能源资源丰富，人口稀少，并且用电负荷不大，因而发展新能源是解决其供电问题的重要途径。

另外，有些领域，如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等在无常规电源等特殊条件下，其供电电源由新能源和可再生能源提供，不消耗燃料，无人值守，最为先进、安全、可靠和经济。

自18世纪中叶英国首先开始工业革命以来，技术进步与工业化彼此助推，彻底改变了世界经济的基本格局，资源和环境发生了翻天覆地的变化。工业化的直接结果是人民生活质量的提高，并表现在一国或一地的人均家用电器、小汽车拥有量、基础设施、人均居住面积提高或改善等方面。本节以经济增长与能源、金属矿产、水泥消费以及环境保护等方面的关系分析为基础，分析经济增长与资源环境变化的一般规律，为满足我国经济社会可持续发展对资源与环境的需求奠定基础。

一、经济增长与能源消费

18世纪60年代蒸汽机的发明与使用，标志着人类社会开始进入工业化社会。在工业革命以来的200多年里，社会财富的积累超过几千年农业社会积累的总和。大机器的广泛运用使人们能够便利地大规模开发利用能源和矿产资源，并将之转化为社会财富。在人类社会财富快速增长的同时，也出现了人口膨胀、资源耗竭和环境污染等问题，并成为人类社会可持续发展的制约因素。经济发展与能源消费关系主要表现为能源消费总量持续增加、能源结构不断优化、能源强度逐步下降等。

——能源消费总量持续增加。从发展趋势看，一个国家的国内生产总值与能源生产和消费密切相关。发达国家能够实现现代化的一个重要原因，是大规模开发和利用能源资源。产品越丰富，社会越富裕，能源的生产和消费量也越大。工业革命以来，全世界的能源消费总量持续增长。石油消费总量是个典型的例子。石油规模化采掘始于1857年美国得克萨斯。根据BP世界能源统计2009年公布的数据，到2008年底，全球共消费石油约1560亿吨，其中前40年只消费了约2亿吨，20世纪上半叶50年消费了不到100亿吨，最近50多年则消费了1460亿吨（表1和图1）。

表1 1998～2008年全球能源消费一览表　单位：百万吨油当量

图1 1983～2008年全球能源消费变化趋势图

（据BP世界能源统计2009）

——伴随产业结构升级，能源结构逐步优化。随着技术进步和社会文明进程的加快，在产业结构升级的同时，能源结构逐步优化：农业社会能源以薪柴为主；工业革命以来，能源构成发生了较大的变化，欧洲国家工业化最早要用木材炼铁，随着原料中废钢比重的增加，现在炼钢采用电炉了；火车最初是用煤的，现在的高速火车已经用电了。从总体上看，工业革命以来，能源构成经历了从薪柴—煤炭→煤炭—石油→油气—煤炭为主的演变过程。随着全球环境保护运动的兴起，可再生能源发展受到世界各国的高度重视，特别是近年来防止温室气体排放引起全球气候变暖成为环境外交的国际热点，可再生能源得到快速发展，在能源中的比例逐步提高。据有关研究，未来能源结构变化大致如图2所示。

图2 世界一次能源构成及其发展预测（1940～2100年）

（据W.E.Schollnbeger和J.R.Frisch.未来的资源危机.1982）

——随着工业化的完成，世界各国单位GDP能耗逐步下降。在英、美等国工业化时并没有出现全球性能源短缺。换句话说，早期工业化国家在工业化过程中没有明显的资源环境约束，是一种没有或者很少约束条件下的自然发展。日本工业化快速发展时期，正好赶上世界第一次石油危机，1973年提出了资源约束下的经济增长，通过科技创新和结构调整降低单位GDP能耗，完成了工业化的历史任务（图3）。由于实现工业化的支撑技术不同，人均能耗及其峰值也不同。实证研究表明，早期工业化国家人均能源消费量较大时增长才趋缓，后发展国家人均能源消费峰值明显低于前者。例如，发达国家人均GDP在1万美元前，能源消费增长较快：1万美元时韩国人均能耗4.07吨标准煤（1997年），日本4.25吨标准煤（1980年），美国8吨标准煤（1960年）。国务院发展研究中心的冯飞研究员根据有关研究资料，画出了各国能源强度变化的概念模型（图4）。

图3 英、美、日及发展中国家单位GDP能耗曲线

（冯飞.电力技术经济.2007年第3期）

图4 世界主要国家能源强度的变化曲线

（冯飞.电力技术经济.2007年第3期）

二、经济增长与主要金属矿产消费

与能源消费的规律大致相同，随着全球经济规模的扩大，金属矿产消费总量持续增加，并表现为矿产消费与人均收入呈正相关关系。

——金属矿产消费量持续增长。全球主要矿产品消费总量不断增长，表现为在一些国家工业化时增长速度较快，如第二次世界大战后资源消费快速增长，1973年到2000年前呈波动式上升。发达国家矿产品需求下降，部分是因为完成了城市化，部分是因为高耗材产业转移到发展中国家；铅却是个例外，主要与其毒性较大、日益被其他材料替代有关（图5）。

图5 全球矿产品消费增长趋势

（王安建，王高尚等.全球矿产资源战略研究2001年度报告.中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心.2001）

——人均钢铁消费强度随人均收入增加而变化。从人均钢铁消费量的变化可以发现，先行工业化国家在工业化早期（人均GDP为3000～15000美元），人均消耗增加很快，后期（人均GDP超过15000美元）人均主要资源消耗出现增长放缓甚至绝对量下降的情形。简单地说，一国或一地人均矿产资源消费强度经历“（低）较快上升—（高）平稳—（较低）缓慢下降”三个阶段（图6）。

图6 1968年世界各国钢铁消费量和人均GDP关系

（马建明.对矿产资源（矿产品）需求预测的思考.2006）

——人均钢材消费量与人均GDP关系密切。从总体上看，人均GDP与人均钢材消费呈正相关关系。从人均钢材消费量与人均GDP关系图（图7）上可见：其一，不同收入水平的国家和地区大致集中在两个区域：图的左下角主要是发展中国家和地区，主要特征是人均GDP和人均钢材消费量均较低。发达国家和地区出现在图的右中部，其特征是人均GDP和人均钢材消费均较高。其二，韩国和中国台湾例外，人均20000美元（PPP）时人均钢材消费约800千克。究其原因，因为重化工业是韩国与中国台湾的主导产业，出口导向是其发展战略，且出口产品的钢材强度较高。虽然日、意、奥、德等国人均GDP与其他发达国家类似，但人均钢材消费较高，因为这几个国家机电产品出口量也较大。

图7 人均钢材消费量与人均GDP的关系

（陆晓明.矿产需求与经济发展关系研究.我国矿产需求预测、资源保障分析及可持续发展对策建议.2006）

三、经济增长与水泥消费

水泥是城市发展和基础设施建设必需的物资，原料来自非金属矿的石灰石，以及工业和生活的部分废物。随着科技进步和经济发展，非金属矿产品广泛应用于建筑、冶金、化工、轻工、石油、地质、机械、农业、医药、首饰和环境保护等领域，成为不可替代的材料，受到世界多数国家的日益重视和人们的青睐。

在工业化和城市化进程中，水泥消费量呈现一定的规律。以美国为例。从1900年起，美国水泥产量和表观消费量呈缓慢上升趋势。据美国经济部国贸局资料，到2008年，美国水泥产量8100万吨，表观消费量9252万吨。从1955年起，美国水泥净进口持续增长，到2008年累计净进口量达1152万吨。1906年到2008年，美国水泥累计产量为50.28亿吨，累计表观消费量54.40亿吨（图8）。

图8 1900年以来美国水泥产量和表观消费量的变化

四、城市化进程中的土地用途变化

不可再生、不可移动的土地是城市发展最基本的条件。城市化的实质之一是对土地等自然资源利用方式从粗放型向集约型转化、集约化程度从低级向高级的发展过程。

各国工业化时土地用途变化情况不同。英国工业革命伴随着以圈地运动为标志的农业革命。早期的圈地运动把耕地变成牧羊场，后期则伴随耕地数量的增加。1793～1815年，由于对法战争贸易中断，垦荒达到高峰。到1830年，曾经称为荒地的土地在英国基本不复存在。

美国耕地面积也有一个变化过程。南北战争及其以后，美国相继颁布了《宅地法》、《荒芜土地法》等法案，大批移民向西拓植，来自国内外的移民不断增加。从1862年到1926年，联邦政府共颁发了139万公顷土地所有权证，面积约为2.3亿英亩。美国农业耕地面积从1870年的4.07亿英亩增加到1914年的9.1亿英亩（图9）

主要工业国家近现代工业史。

图9 美国农用地随着国民生产总值的变化情况

（道格拉斯·诺斯（North,D.).美国的工业化，载于波斯坦、哈巴库克（Postan,M.M.,Habakkuk,H.J.）：剑桥欧洲经济史（第六卷）.北京：经济科学出版社.2002）

日本工业化时耕地面积变化表现为数量先不断减少而后减少变慢的特点（图10）。在1960、1970和1980年的耕地减少量分别为5000公顷、36000公顷和53000公顷，1980年后每年的减少约13000公顷，反映工业化完成与建设占地减少的一致性。日本经历了一个耕地开发、保护和控制的过程，耕地减少与国土面积小、人均耕地少密切相关。1959年日本农林水产省颁布《日本农用地转用标准》，目的在于确保优良农地，维持农业生产力，适当限制农地转用。

图10 1960年以来日本国民生产总值和可耕地面积的变化

（南亮进.日本的经济发展.北京：经济管理出版社.1992.108）

根据美国学者莱斯特·布朗的研究，在日本、韩国和我国台湾省的工业化过程中，损失了三分之一以上的可耕地，这一点尤其需要引起我国决策者的特别重视。

五、经济发展与环境保护

研究表明，人均收入与污染物排放之间呈倒U型关系（库兹涅茨曲线）。如果经济增长最终能带来环境质量改善，就不必减缓经济增长来保护环境。正因为如此，环境学家和经济学家不断对库兹涅茨曲线揭示的规律进行验证。下面引用其中的一些研究结果。

作为1992年世界发展报告背景研究（IBRD,1992）的一部分，一些专家估计了10个环境指标与人均收入之间的关系。这些指标是：缺乏干净水、缺乏城市卫生设施、城区悬浮颗粒物水平、二氧化硫浓度、1961年到1986年森林面积的变化和年采伐率、河水中溶解氧和大肠杆菌、人均市政废物、人均二氧化碳排放量等。研究结果表明，部分指标确实与库兹涅茨曲线吻合，包括：缺乏干净水和城市卫生设施的状况随收入升高而逐步改善，但收入的升高带来水质的恶化，引起全球气候变化的温室气体明显地随收入而升高；市政废物的产生和排放也是如此。以一个国家的人均排放量表示的二氧化硫（SO2）、氧化氮（NOX）以及悬浮颗粒物（SPM），它们与人均收入水平的关系符合倒U形曲线揭示的规律。

还有一些专家利用该报告中世界经济增长和人口增长的资料，评估森林采伐和SO2排放之间的关系，并对1990年到2025年的全球变化趋势进行预测。对SO2的研究表明，拐点出现在人均GDP3000美元。全球SO2排放总量将从1990年的3.83亿吨增加到2025年的11.81亿吨；人均SO2排放量从1990年的73千克增加到2025年的142千克。森林覆盖从1990年的4040万平方千米，降到2016年的最低值3720万平方千米，2025年又增加到3760万平方千米。因为森林砍伐导致生物多样性的损失，在生物演化尺度上，这一过程是不可逆的

罗杰·珀曼著，侯元兆等译.自然资源与环境经济学.北京：中国经济出版社.2002

六、世界经济增长与资源环境关系的启示

1.没有一个国家能依赖本土资源实现工业化

由于自然资源地理分布的不均匀性，没有一个国家能依赖本土资源实现工业化。一般地，一些国家某些矿产相对丰富，而另一些国家则相当贫乏；一个国家内的差异也可以表现得淋漓尽致。如盛产石油的科威特，除油气资源外，其他矿产的经济利用价值不大。只有幅员辽阔的国家才有可能资源总量丰富、矿产种类齐全，如美国、俄罗斯、中国、印度、澳大利亚、加拿大和巴西等。即使这些资源大国，也可能存在结构不理想，甚至结构性短缺问题。

以石油为例。世界石油资源丰富，但分布极不均匀。据2000年美国地质调查局（USGS）的评估，在现有经济技术条件下，世界石油最终可采储量约3567.45亿吨，主要分布于中东，可采石油资源1356.78亿吨，占全球石油总资源的38%；其次是前苏联和北美地区，分别为617.27和590.29亿吨，占17.3%和16.5%；欧洲地区最少，仅141.33亿吨，不足全球最终可采石油资源的4%。迄今，全球尚有1280亿吨左右的石油资源有待发现。

根据英国石油公司（BP)2009年6月发布的全球能源统计报告，如果扣除加拿大油砂储量不计，截至2008年底，全球已探明石油储量为12580亿桶，主要分布在中东，剩余探明可采储量为7541亿桶，占全球总剩余可采储量的59.9%；其他几个地区的剩余探明可采储量，均不足全球总剩余可采储量的10%（表2）。

表2 全球石油剩余探明储量　单位：10亿桶

又如固体矿产资源。全球矿产资源的分布非常不均匀。有关研究表明，金属矿产资源总储量的46%集中在矿产地仅占0.25%的极少数大矿中，且集中在少数国家。具体说，大约25种矿产主要集中在3～5个国家。例如，煤炭储量的76.2%集中在美国、德国、俄罗斯、南非、澳大利亚、中国和印度。铁矿90%的储量分布在俄罗斯、美国、巴西、澳大利亚、加拿大、印度、南非、瑞典、法国、委内瑞拉和利比亚，前5国的储量占80%。锰矿资源储量的94%集中分布在南非、俄罗斯、墨西哥、加蓬、澳大利亚、巴西和印度等国，其中南非和俄罗斯共占储量的88%；南非、哈萨克斯坦、津巴布韦、芬兰、印度、巴西、土耳其和菲律宾8国占有世界铬铁矿储量的96%，而前4国则占91.6%。

世界上大多数铁、锰、铬等矿产资源集中分布在少数大型或特大型矿床中。如超大型铁矿有俄罗斯的库尔斯克，探明储量426亿吨，其中富矿储量为261亿吨；富矿石探明及预测储量约820亿吨，600m深度以浅的资源量估计有2900亿吨。乌克兰的克里沃罗格铁矿盆地，保有储量201亿吨；巴西米纳斯—吉斯拉“铁四边形”地区，有100个铁矿床，储量220亿吨；巴西卡拉贾斯铁矿区，富铁矿石探明储量达177亿吨。澳大利亚哈默斯利铁矿区，赤铁矿、赤铁矿－针铁矿矿石品位高，含铁54%～62%，褐铁矿矿石含铁50%～54%，储量共计320亿吨，品位54%～64%的有249亿吨，可露天开采。10亿吨以上的超大型锰矿有加蓬莫安达含锰层，南非卡拉哈里马马特旺型矿石，墨西哥莫兰哥含锰层和加拿大拉皮德—克里克铁－锰层。在加蓬，莫安达含锰层已探明储量2.2亿吨，平均品位50%；卡拉哈里锰矿田马马特旺型矿石储量约132.04亿吨，其中可采储量4.74亿吨，平均品位约39%，如加上卡塞尔斯型矿床的3.4亿吨可采储量，平均品位48%，卡拉哈里锰矿田合计拥有136.13亿吨估计储量，其中可采储量8.13亿吨。

资源产地的持续勘探、开发才能保证全球资源的稳定供应；生产地和消费地的错位并不影响矿产资源的勘探、开发、加工等矿业发展；特别是像我国这样的发展中大国，将资源供应完全寄托在国外市场，既不现实也不可能。所谓不现实是因为资源供应存在不安全因素，所谓不可能是因为没有一个国家能满足中国这么大的市场需求。摸清家底、立足国内应成为我国保障矿产品供应安全的指导方针和立足点。

2.资源强度呈现倒U型或反S型特征

实证研究表明，资源强度（单位GDP的金属消费量）一般呈倒U型曲线特征，人均金属消费量与人均GDP之间呈“S”型曲线的增长关系（图11）。在人均GDP达到1000美元后，一国或一地在工业化过程中进入一个能源资源消费的“爬坡”阶段。

图11 矿产资源单位GDP消耗的倒U型模式和人均消费的S型模式

人均金属消费量与人均GDP之间呈“S”型曲线的增长关系。具体原因主要有：第一，随着经济增长，经济结构特别是产业结构的变化使资源消耗弹性先增后降。在一国经济进入工业化快速增长之前，以农业和轻纺工业为主的“温饱型”产业往往是经济增长的主导行业，资源消耗强度较低。进入工业化后，资源消费开始持续增长，并在重化工业主导的工业化中后期达到历史最高水平。此后，随着重化工业增速放慢，比重减小，服务业增长速度加快，单位产出的资源消耗强度持续回落，并保持较长时间的稳定状态。第二，经济持续增长背景下，不可再生资源价格具有长期的上涨趋势，需求增长和生产成本提高是主要原因。价格上涨将刺激各种资源替代技术的快速发展，如塑料等新材料对钢铁的替代，也将对传统资源的消费强度产生直接影响。第三，随着人均收入的增长，无论是人均钢铁生产和消费量的增加，还是人均住房面积的扩大，都需要消耗大量的实物；即使进入信息化社会，如果没有实物投入，也无法建设高楼大厦和各种基础设施。

不同金属矿产“S”型曲线波长不同，与其性能和工业化中经济结构的演变有关；曲线的起点和形状也因各国的经济结构、资源禀赋、资源政策等不同而异。以美国为例，近百年来美国矿产品及相关产品生产消费呈明显的变化规律。从铁矿石和钢的生产、消费看，美国铁矿石产量1952年达到1.2亿吨的历史最高水平，1954年铁矿石消费量达到1.45亿吨，此后保持在7100万～5600万吨之间。1900～1949年期间多数年份铁矿石视消费量大于产量，铁矿石净进口量不超过500万吨（只有8年净出口，数量不超过200万吨）。1954～1990年铁矿石表观消费量大于产量，差值1200～7000万吨，1991～2007年缩小到1580万～400万吨。1900～2007年铁矿石累计产量70.45亿吨，累计表观消费量82.53亿吨。钢产量1973年达到历史最高水平1.37亿吨，表观消费量2006年达到历史最高水平1.2亿吨。据美国商务部数据、布鲁塞尔报纸对2008年世界粗钢产量及排名报道，2008年美国钢产量为9150万吨。1914～1958年钢为净出口，1959～2008年为净进口。

3.工业化与技术革命相互促进

工业革命以来，机器生产体系逐渐形成。工业化带动了一系列的技术发明（图12），每一项技术发明的出现需要一个过程，从技术发明到生产实践又需要一个过程。当生产发展到一定新的阶段，又对技术发明提出新的要求，如此不断循环，逐渐推进。换句话说，工业革命和技术进步相互促进，共同提高。

图12 英国城市化进程与重要技术发展的关系

在这一过程中，新技术研发和扩散遵循“新技术产业革新点——新技术产业链——新技术产业体系”的“从点到线再到面”式的扩散路径：技术发明首先是在产业体系的一、两个关键点取得突破，然后沿着产业的上下游方向扩散形成新技术产业链，再进一步，向关联产业扩散形成新技术产业体系（网），由此带动城市化逐渐、缓慢前行。

4.循环再生成为原料的重要来源

无论是矿产、能源还是其他生产资料，消费“零增长”至今并未出现。以美国最为典型。美国已进入后工业时代，但仍然是世界上矿产品的最大生产国，许多矿产品产量居世界首位；是世界最大的矿产品消费国，人均消费20多吨，是我国的5倍；也是最大的矿产品贸易国，许多矿产品进出口居世界第一；非燃料矿物的来料加工产值约占美国国内生产总值的5%。

后工业化国家依靠知识和技术创新来发展经济，矿产资源消费增长速率远低于GDP的增长，单位GDP的资源消耗强度大幅度下降；非金属矿产资源消费量，随着人均收入水平的提高明显增加；废旧物资的大量产生和积累，为其回收和再生利用创造了条件，并逐渐成为原料供应的重要补充。钢、铝、铜等大宗废旧金属的回收和再生利用占资源投入的比重不断提高，非金属和各类新型合金的消费量剧增，新型材料和替代品不断出现，应用领域不断拓展，并支撑着社会进步和经济的可持续发展。德国、日本等依赖再生资源发展“静脉产业”就是例证。

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