能源危机的原因有哪些

是的。

氢能与可再生能源耦合，让可再生能源的不稳定输出得到吸纳，解决“弃风弃光”问题，有望大幅提高可再生能源在能源结构中的比例；氢可运输的特点，可实现分布不均衡的可再生资源的再分配；大型清洁煤制氢，将成为煤炭清洁高效利用以及优质廉价煤开发利用的重要发展方向；氢能与电能耦合，可增加电力系统的灵活性，弥补电力不可存储的问题。实现不同能源网络间的协同优化，提升能源使用效率。

2、政府制定相关法律法规、政策的初衷，无非是尽可能的促进和激励可再生能源发电市场的发展、规范相关市场的正常运作。所以这些法律法规、政策的前景，很大程度上是受到了可再生能源发电技术不成熟、资源分布不均等因素的制约。

3、可再生能源发电，尤其是风电、光伏发电目前的瓶颈，一方面有市场规范、政策等的不完善造成的制约，另一方面与技术发展的瓶颈、资源分布不均有关。现在的状况是，政策逐步趋于完善，但是技术发展、资源利用却严重滞后。举例来看，水电资源主要分布在南方，尤其是西南地区，小水电等的发展不容乐观，远距离输电也成为难题；风电资源主要分布在沿海和西北地区，资源分布不均，输电建设跟不上，同时技术不成熟导致大量的风机脱网问题，电能无法上网输出；光伏发电，不适用于大规模的发电，只限于小范围的利用，短时间内难以形成规模。风、光发电本身具有间歇性，发电不稳定，同样影响了电网的安全稳定。

因此，现阶段法律法规、政策随着相关经验的积累可以逐步完善，但是可再生能源发电的技术亟需突破，这就需要技术人员努力解决尚存的问题，储能技术的发展对解决上述问题至关重要，应当引起足够重视。

苏联的天文学家卡尔达舍夫曾经设想出了一种文明等级，将宇宙文明划分为7级，而判断一个文明发达与否的关键，就是能源和技术，一个文明拥有的能源越多，就能创造出更多有用的技术。

想象一下，能源无限的世界会是什么样？

首先，所有的电器不再有插头了，无线充电技术得到普及，虽然我们现在也实现无线充电技术，但能量会以电磁波的形式耗散严重，但对于能源无限的世界来说，这点耗散不算什么。

用于充电的电磁感应会充斥整个城市， 汽车 可以在空中飞行，不用加油，地下可能建起了巨大的城市，因为不需要再使用化石燃料，地球环境回到了工业革命之前，到处都是一片美好，这种生活离我们遥远吗？

但当下的我们，可能会面临另一种未来，那就是，严重的环境污染、全球变暖、气候异常。

这都与传统资源的使用脱不开干系。煤炭和石油是远古生物在地层中形成的化石，这种化石的形成过程非常漫长，需要经过几千万年甚至是几亿年，而且它们是不可再生的。

与此同时，我们消耗煤炭和石油的速度还在不断增加，根据美国《油气杂志》发布的2019年全球石油产量和油气储量报告，全球石油剩余探明可采储量大约是2300亿吨。据估计，这些石油大约只够我们地球人在开采47年。

不过随着技术的发展，原先难以开采的陆上深层石油或深海石油，将来也许可以轻松开采了，所以也有观点认为，石油的开采年限应该远远不止47年。

当然，地球也蕴含着可再生、无污染、无碳排放的新能源。

但是，就目前来说，新能源并不能完全取代传统能源。拿水力发电来说，现在，动辄数万吨的水力发电大坝已经阻塞了世界三分之二主要河流，拦截了生态系统运行所必需的营养流，还阻断了鱼类的迁徙路线。除此之外，水电的输出容易受到天气变化的影响，建设成本也很高。

再来看看太阳能发电。

在非洲一片浩瀚的沙海中，有着世界上第一个可以从太空中看到的能源公园，埃及本班太阳能公园，它的占地有37平方公里，总装机量为1800兆瓦，这个功率，完全超过了当初切尔诺贝利核电站的反应堆功率，在不少埃及人看来，这座太阳能公园将在本国的能源转型中发挥“大作用”。

要知道，埃及国内超过90%以上的电力供应都来自传统的发电模式，但发电的成本一直在增加，为此，太阳能资源丰富的埃及一直希望能将这一清洁能源运用起来。

埃及终年阳光普照，一年四季都干旱少雨，而且全境96%的面积都是沙漠，每平方米每年的太阳直接辐射就达到了2000-3000千瓦时，所以利用太阳能，确实是改造整个国家能源现状的最佳解决方案。

但仔细想一想，非洲的撒哈拉沙漠是932万平方公里，是可以容纳近25万个这样的太阳能公园，有学者称，要是真能把撒哈拉沙漠建成一个电厂，光是撒哈拉沙漠一天生产出的电量，就相当于每天生产80到130亿桶石油，而一年的发电量，就是全球用电量的100倍。

但电力的输送并不是一件简单的事，要想将电力输送到欧洲或者美国，成本太高。最关键的是，无法绕开撒哈拉的沙尘暴天气，沙尘会覆盖镜子或光伏面板，导致发电效率迅速降低。

而要把这些沙尘清干净，又需要大量的水和人工，这都是撒哈拉沙漠急缺的，所以想在撒哈拉建太阳能电厂的计划搁浅了。

风能也是现在力推的清洁能源。目前全世界最大的风力发电厂是我国甘肃的酒泉风电基地，这是我国第一个千万级风力基地的启动项目，远超三峡水电站，而且在投入费用上，只有三峡水电站的三分之一，所以酒泉风电基地一度号称“陆上三峡”。

在2020年，它的装机容量就已经增加到2万兆瓦以上，放眼望去，数千座带有巨大叶片的风车在旋转，不仅把新能源辐射到西部地区，还远销中东部省份，并且出口到中亚等国家。

但是，风能发电的供应量也是不稳定的，有时候风力比较大，有时候比较小，每年不同的季节里，风力风速也都在变化，甚至可以说这一秒和下一秒的风速都是不一样的，这会造成风力发电提供的电力有时候富裕，有时候又不足。

而且这里的电能要进行远距离传输的话，就需要建设输变电站和远距离的特高压电路，这样一来成本就更高了，对其他地区的电力用户来说不划算。

再来看看潮汐发电。这是一种利用海水的潮起潮落发电的方式，潮汐能蕴藏量极大、取之不尽，用之不竭，不需要开采和运输，是完全洁净无污染的可再生能源，发电原理和普通的水利发电相似，通常在有条件的海湾或者感潮口建筑堤坝、闸门和厂房。

目前世界上最大的潮汐能发电站是韩国的京畿道安山市始华湖潮汐能发电站，装机容量有254兆瓦，每年为韩国节省了1000亿的原油进口费。

据海洋学家计算，世界上潮汐能发电的资源量在10亿千瓦以上，也是一个天文数字，但和上面所说的可再生能源一样，存在难以运输，供电不稳定的情况。

根据2019年全球能源消费总量来看，石油、天然气、煤炭的消费占比达到了84.3%。虽然比例在下降，但可再生能源要追赶上来，也不是一朝一夕的事。

那么我们还能寄希望于哪里？

地球上的能量，无论是化石能源，还是风力、水力，最终的来源都是太阳，我们还是得依靠太阳的力量，研究出可控核聚变这种制造恒星的技术。否则在未来，人类可能还是被禁锢在地球上，以相互伤害的方式自生自灭。

不矛盾。如果矛盾的话，在未来传统化石能源枯竭之后，岂不是没有能源可用。水电作为传统的可再生能源在应用方面应该没什么可说的，大家争论的一般都是水电对生态环境的影响。  的确，如风电、太阳能确实存在不稳定性，可这不代表一定要发生有能源却完全不能用这种尴尬的事情，毕竟风电的全寿命成本比较高，造出来不发够电基本就是赔了。目前就针对风电，已经有很多新的应用来解决一些问题，可参加这篇文章：神奇的风电：解决电解铝40%成本问题，对于一些区域，可以使用这样非并网的方式加以利用。其次，伴随着未来技术的进步，很有可能高性价比的储能设备设施会出现并得到应用。而核电的成本还请参见核电的成本是多少？ 可见普遍核电还是要比煤电成本要低，最需要注意的就是其安全问题，主要是使用过的燃料棒的处理问题。  生物能源其实有着很大的空间，现在我们仍然每天大量浪费着生物能源，比如城市垃圾中的大量有机物质、污水处理厂的剩余污泥等，请参见我在这篇回答里4.1有关厌氧消化(AD)的部分国内城市垃圾处理方式与国外有何区别？国外垃圾处理是否有可以借鉴的地方？这部分生物能源其实和火电相比虽然目前体量小，但是相对清洁而且输出同样稳定，而且有着巨大的发展潜力。他像地热能、潮汐能等目前还没有进入大规模实用阶段，但是就答主所知，很多机构都一直在对潮汐能进行着不懈的研究，希望不久的将来就可以见到其大规模商用。  大幅度提高清洁的可再生能源应用比例已经是全球的共识，其大规模应用乃至逐渐取代传统化石能源在答主看来都是不可避免的，一些技术问题相信都可以解决。

其次，当前可再生能源主要以电能形式为人类所使用。但在当下能源需求结构中，电能消费只占人类活动整体能源消费的一小部分，而很多产业如交通运输、冶炼等热能消费产业高度依赖于化石能源。况且，相比于煤炭、***、石油等化石能源，电能尚无法实现大规模存储，只能在消费时同时供给。另外可再生能源受气候因素、昼夜、潮汐等自然因素影响不能平稳输出所需电量。

最后，

生产可再生能源设备需要耗费大量能源。我们在探讨可再生能源的各种优点，为我们造福的同时，可否想过生产可再生能源设备时的主要能源从哪里来？答案自然是化石能源，风力发电机组需要大量的钢材，而生产这些钢材需要消耗大量煤炭。据相关数据统计可知，如果让风力发电，满足全球25%的电力需求，将需要约4.5亿吨钢铁，这就意味着将消耗约3.2亿吨煤。约占全球煤炭年产量4.1%。

由此可见，虽然可再生能源有着清洁且可循环利用的优势，但由于受各种物理性质的限制，尚无法很好满足人类社会需求，更谈不上替代化石能源。可以说在未来相当长的一段时间内，人类社会都将从根本上依赖于化石燃料。

我非常认可国家进行可再生能源的替代行动，但要想大规模普及，不仅要考虑到清洁能源大规模项目所铺设的人力技术和资源成本。相关的法律规定和政策扶持也必须要尽快跟上。

对于清洁能源的替代和可再生能源的使用，不仅可以促进民生生活的秩序和空气的良好，也能够保障我国的现有生活和未来发展。但在现阶段还有更多的技术难关仍需解决和突破，这也是值得注意和考虑的。

可清洁能源的使用将会造福人民群众，并减少环境污染。

我们本身和自身的环境存在着相互影响的情况，通过可清洁能源不仅可以替代燃料燃烧可能产生的有害废物，也可以更好的保护家园，从而避免未来产生极端的频繁灾害天气对生活和出行造成影响。因此清洁环保能源的存在是非常重要的，对于未来国家之间的能源使用甚至外太空的能源使用技术而言都有着非常重要的前景方向。

许多可再生发电项目会受到地理环境以及天气周期的影响，影响了发电技术的运行和改进。

但不可忽视的是，相关的阻力和问题比如说水能，风能太阳能等，这些清洁项目虽然不会产生污染，但其发电规模和其发电设备会受到地理环境以及天气周期的影响，对于维持地区的长久和稳定发电而言，其实只能起到辅助作用。目前类似诸如核能以及其他的清洁煤发电项目，也受到了国家的关注和行业的研究。

针对可清洁能源的市场推进和研发，相关政策和扶持规定也有待完善。

要想真正的促进替代行动的落实和到位，相关法律法规的政策和扶持规定也是有待完善的。针对于某些企业的研发和分析给予一定的支持，并派遣相应的科研人员进行辅助帮助，可以更好的推进这类可再生能源替代项目的落地。

“ess电池”的全称是“智能储能系统（Energy Storage System）电池”。ESS储能电池具有爆发力，ESS主要用于太阳能和风能，当前日本家庭需求增长比较快，SDI已经和日本相关公司签了合同，约3年60亿RMB。当前1KW的价格要大于800美金，10KW约为4～5个家庭的用电量。

另外，日本正在计划推出家用补贴计划，如果能到1KW300美金家庭就能支付了，而市场有望扩大3～4倍，预计12年ESS会成长非常快。

储能系统的优点：

1、根据不同用户提供多种多样的价值

ESS弥补风力或太阳能发电系统中生产的可再生能源不稳定的缺点。 ESS 能源存储装置将不规则、间歇性生产电力的风力发电、光伏发电系统产生的电力存储起来，以充电放电的方式，稳定新能源和可再生能源的输出。减少输出变动，提高电能质量。

2、ESS可大幅减少输电和配电网的升级费用及其所需的投资费用的支出

使用电力储存装置，采用智能方式管理当地用电高峰的电力需求，延后对送电及配电网络的投资需求。输电支援，减缓过多的输电需求，地区/频率控制。

3、ESS稳定电网（Grid）系统的频率

基于锂离子电池的ESS储能系统在没有燃料消费或排出废气的情况下，实现稳定而高频率响应性能。

4、ESS节约一般住宅及商业用设施的能源费用

存储非高峰时间段电量，用于高峰时间段，将高峰时间段的高额电费最低化，从而大幅缩减电费支出。在太阳能发电（PV）系统上安装ESS，储存非高峰时间段电量，达到能源使用效率最大化的效果。

5、ESS可最小化从新再生能源资源中生产电力时发生的制约

近期对风力发电设备的建设非常活跃，但因传送上的制约对其发电量的制约不可避免。ESS是对这种新再生电力制约最小化的最佳解决方案，缓解各时间段过应传送问题，使新再生能源资源得到100%的利用。

区域供暖、区域供冷、区域供电以及解决区域能源需求的能源系统和它们的综合集成统称为区域能源。这种区域可以是行政划分的城市和城区也可以是一个居住社区或一个建筑群还可以是特指的开发区、园区等。总之，人类社会发展至今所有一切用于生产和生活的能源，在一个特指的区域内得到科学的、合理的、综合的、集成的应用，完成能源生产、转换、供应、输配、使用和排放全过程，称之为区域能源。

二、区域能源系统

区域能源系统是局域能源网络，通过该网络向综合建筑物提供热水、蒸汽(区域供热)、冷水(区域供冷)、用电(通常称微网)、或者是综合供应。

区域能源系统可以是锅炉房供热系统冷水机组供冷系统热电厂系统冷热电联供系统热泵供能系统太阳能供能系统风电系统等等。所用的能源还可以是：燃煤、燃油、燃气、可再生能源(太阳能热水系统，地下水源热泵系统，地表水源热泵系统，污水源热泵系统，地能热泵系统，光伏发电系统，风力发电系统)、生物质能等。这些服务的不同形式通常是平行运行，服务相同建筑物的部分或全部。应利用当地的条件和应对当地问题，专门地设计区域能源系统。

区域能源系统要适合特有的情况，能够满足特定的当地多种需求(例如准确可靠的医院需求)或者相适应当地特有的资源条件(例如燃烧当地可用的生物质)。为了提供这些能源服务，通常区域能源系统围绕作为系统心脏的中心站建设。一旦中心站运行，能量通过管线或电线易于与建筑物连接。为了提供这些能源服务，通常区域能源系统围绕作为系统心脏的中心站建设。一旦中心站运行，能量通过管线或电线易于与建筑物连接。很像人的血管系统，通常管线以闭式方式运行，从中心站输送热水到建筑物用户，然后凉水返回心脏再加热，往复循环。区域能源系统可以利用当地的可再生资源，通过高效率的中心站对综合建筑物(工业、商业、住宅)供冷与供热。

三、我国能源消耗现状

目前中国能源消耗高、环境压力大。世界能源平均利用效率为50 . 3 2 %，其中，我国为36.81%，印度为39%，美国为51%，日本为56%,丹麦为72%为应对全球气候变化我国政府承诺：到 2 0 2 0 年单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降40%-45%，其中节能提高能效贡献率要达到8 5%以上。2 0 0 9年国际能源署发布报告称，中国消费了32.2亿吨标准煤，而美国消费了31.1亿吨标准煤，中国成为全世界第一大能源消费国。2012年我国一次能源消费量3 6 . 2亿吨标煤，消耗全世界2 0 %的能源(消费了全世界煤炭的一半)，单位 G DP 能耗是世界平均水平的2.5倍，美国的3.3倍，日本的7倍，同时高于巴西、墨西哥等发展中国家。中国每消耗1吨标煤的能源仅创造14000元人民币的GDP，而全球平均水平是消耗1吨标煤创造25000元GDP，美国的水平是31000元GDP，日本是50000元GDP。为解决当前问题，发展区域能源已经势在必行。

四、我国发展区域能源的意义与必要性

1、区域能源能够控制能源消费增加过快，降低能耗

区域能源实现多种能源的科学、合理、综合、集成的应用，在需求侧——应用侧实现品位对应，温度对口，梯级利用，多能互补，可以使各种能源得到适得其所，发挥其特长，可降低总能耗，降低单位产品的能耗，降低单位 GDP的能耗。

2、区域能源能够提升能源利用效率

能源革命的目标就是要提高能源利用效率，区域能源科学合理用能，实现能源的对应、对口、梯级、综合利用，把一次能源多级梯次利用，把各种能源综合、集成利用，把能源“吃干、榨尽”，用最少的能源，完成更多的工作。把我国的能源利用率从 36% 逐步提升到50% → 72% → 90%。

3、区域能源能够推动能源消费革命

区域能源能够推动能源方式的改变，把能源用到合理、合适的地方。例如把供暖温度由95℃降到 75℃→ 60℃→ 50℃ 供暖不用一次燃烧能源的1000 ℃。 用吸收式热泵提升工业20 ～ 40℃余热、废热至 50 ～ 60℃，满足供热需要。

4、区域能源能够推进能源供给革命

区域能源能够督促用户选择利用效率高的能源形式。不同的产业需要不同种类的能源，例如工业冶炼、铸压必须用一次高温的能源，服务纺业的洗染可以用低品低温的余热、废热。居民供暖、地板辐射用30～40℃热水暖风机、风机盘管用50～55℃热水散热器用75～55℃热水区域能源为用户的多种选择提供了可能。

5、区域能源推进天然气的梯级综合利用，实现“三联供”

天然气是一种高效清洁的化石能源，是下一代人类社会的主打能源。但现在人们更多的是将它们一次就烧掉了，不仅能效低(仅有40%左右)，而且排放污染也高。为实现天然气的综合梯级利用，世界各国都在大力发展天然气的分布式能源。利用天然气的高品位——发电产生高品位二次能源再利用天然气发电的余热——低品位，为各种产业和建筑提供能源。实现汽、热、电“三联供”，梯级利用天然气能效可达90%以上。区域能源为天然气分布式能源提供了广阔的空间，它不仅可以自己形成独立的能源系统，同时它还可以和其他形式的能源集成为一个综合高能效的系统。

6、区域能源能够大力发展利用可再生能源

少用或不用一次化石能，少烧或不烧可燃物质获得能源，是节能减排追求的目标。可再生能源的利用提供了这种可能：太阳能可直接转化为电能或热能风能可转化为热能地热能可转化为电能或热能等等。但是可再生能源转化的能源，多是低品位、不连续、不稳定的。人类利用可再生能源时都要考虑辅助措施或辅助能源。区域能源为可再生能源在区域中的利用提供了这种可能和保证。

7、区域能源能够大力发掘、利用各种低品位能源

各种余热、废热及浅层地能等的低品位热的数量是人类社会消耗有效能源的许多倍，但是目前利用率很低，浪费很大。在区域能耗中，需要量最多、最大的还是低品位能源，特别是建筑用能。所以区域能源可以很好地应用低品位能源，把发掘出来的各种低品位热用于区域能源。

五、发展区域能源需要的条件

1、区域能源要求有现代的市场经济体制

能源是一种商品，可以在市场上自由交易，但目前在我国还不能完全做到，因为我们整个国家的市场经济体制还不够完善，还带有一些计划经济的特点。油、气、电、热还没有完全体现它们的商品属性，还不能进行市场交易，区域能源要求建立平等、合理的市场竞争体制。

2、区域能源要求实现能源管理机制的革命

区域能源可以在一个区域内实现多种能源管理体制的协调融合，形成一个有机一体的管理体制，同时也就要求在更大范围内甚至全国建立健全适合中国特色的能源管理体制和机制。

3、区域能源推进要求能源价格的革命

区域能源是多品种、多品位能源在一个区域内的应用，所以各种能源应该有一个合理的价格，应该按质论价、市场定价、随行就市。而目前我国还没有建立起这样一个能源价格的定价机制，水、煤、气、电、热如何定价?要平衡各方利益，从长计议推进能源价格的革命。

4、区域能源要求完善能源的法律法规

能源的规划建设、运营、管理和服务都应该有法律法规来指导和制约，过去我们只有行业的、条条的、地区的、块块的，供电、供热、供气的规定、规范，缺乏总体的、全面的能源法律法规，缺乏适用于区域能源的相关法律法规。只有完善了区域能源的法律法规，才能真正推进节能减排，实现高能效。

5、区域能源应当学习引进国际能源的新概念、新理念、新观念

国际上区域能源发展有一百多年的历史，有很多理念和概念值得我们学习应用。例如城市能效、区域能效、行业能效、系统能效等等再如品位对应、温度对口、梯级利用等等，加强与国际上在区域能源方面的合作就首先要学习理解先进的概念、理念、观念。

6、区域能源推进能源国际合作

区域能源与国际合作就要学习国际上先进的能源技术，能源的生产技术，转换技术，应用技术，运行管理技术，运营服务技术，若实现能源革命必须掌握先进的技术，改进我们的技术，革现有技术的命，包括软硬件。国际合作离不开人才的交流和培养，应该完善我们的能源行业人才培养体系，编写系统、统一的教材，特别是运营管理方面加强人才的培养，把人送出去参加国际上一些能源企业的运营管理。

7、区域能源呼唤有国际水平的能源装备

区域能源提高能源效率，实现能源的综合、集成利用，对各种能源都要吃干榨尽，对各种利用技术和设备都要高效率、低排放。高品位、高温的能源转换为低品位、低温的能源比较容易实现，但将大量低品位、低温的能源转换为我们需要的能源，这需要更过的新技术、新装备。所以必须有世界当今一流的能源生产、使用、转换的装备，而且是有自主知识产权的，区域能源推动能源装备生产、利用的革命。例如：在燃机、制冷机、余热回收等方面的装备，再如采集井能源采集方面的系统设备等。

六、区域能源的发展与展望

在2015年6月29日生态文明贵阳国际论坛2015年会上，联合国环境规划署发布了《城市区域能源：充分激发能源效率和新能源的潜力》报告中文版。这一报告选取包括中国鞍山内在的全球45个区域能源利用示范城市，为世界各国城市的能源利用和转型提供了参考。主题论坛中，联合国环境规划署技术、工业和经济司长丽嘉诺娜表示，目前城市能源的一半用于供暖和制冷，现代化的区域能源体系，将是降低能源需求的关键。《报告》中选取了45个做区域能源最成功的城市，已经有了区域能源利用的最佳实践。这些经验告诉我们，区域能源是一个非常好的尝试，并且可以为全世界有意试验区域能源利用的城市提供范例。

区域能源为能源与互联网相结合提供了广阔前景，区域能源为多能源同时供应给多用户的多种需求提供了可能，在一个区域实现这种功能，没有信息的支撑也是不可能的。当能源已经危及到生存和发展，能源革命的号角已响起，我们应该用互联网技术改造能源，开启能源革命。