世界未来的能源图景，本文主要内容关键词为：图景论文,能源论文,未来论文,世界论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、现代社会面临着能源的严重挑战——举世瞩目的全球问题
能源是一切经济发展的动力，能源的发展不仅关系到世界经济发展的繁荣与衰退，关系到人们生活质量的提高，而且还对国际政治生活和地球环境有着重大影响。
据统计，全世界每年消耗的商品能源已经达到87亿吨石油当量，而且正以惊人的速度增长着，预计到2020年，能源消耗量将达到112-172亿吨石油当量。由于大量燃烧化石燃料（煤炭、石油、天然气等），给现代社会带来了许多难以解决的问题：包括能源资料的短缺；森林植被遭破坏；大气、水系、土壤被污染；二氧化碳增多引起的温室效应；臭氧空洞的出现带来的危害；气候条件的破坏；自然灾害增多等等。这些问题都与能源的开发和使用有关，从而使现代社会面临着能源的严峻挑战。
1992年初，美国国家科学院和英国皇家学会发表的一份报告认为“如果当前有关人口增长的预测被证明是准确的，而且人类活动的方式仍然不变的话，那么科学技术将无力防止不可逆转的环境退化，世界许多地区继续贫困化”。除非世界人口增长缓慢，重建世界经济结构，重构人类生活方式，否则科学技术不能确保世界有一个美好未来。美国和英国这两个世界主要科技大国，抛弃了技术乐观主义联合发表这份报告，反映了人类对于未来的深切忧虑，也深刻反映了当代社会给人类提出的严峻挑战。
1992年6月在里约热内卢召开的联合国环境与发展会议上，有102位国家和政府首脑参加了会议，这是历史上各国领导人参加的最盛大的集会，反映了世界各国人民对环境问题的深切关注。
能源是环境问题的主要污染源，能源、环境、经济这三维问题就特别为人们所关注，描绘世界未来的能源图景也就成为迫切需要解决的重大课题。
二、世界未来的能源图景
（一）能源资源图景
从目前世界能源组织发表的各种研究报告中可以看出，能源资源在可预见的将来是不成问题的，在未来30年内没有能源资源不足的问题。但是各种能源资源的构成、地理分布和国家分布将发生重大变化。各种能源资源的图景是：
1.煤炭 据1993年初统计，世界煤炭探明可采储量为10392亿吨，其中硬煤5214亿吨，次烟煤1895亿吨，褐煤3288亿吨。预计未来世界还可增加储量7015亿吨，其中硬煤4089亿吨，次烟煤565.3亿吨，褐煤2361.2亿吨。
美国和前苏联的煤炭可采储量分别为2405亿吨和2410亿吨，各占世界总量的23.3%；中国1145亿吨，占11.0%；南非533亿吨，占5.33%，这四个国家合计占世界总量的62.7%，是世界煤炭资源大国。除此以外，德国（800亿吨）、印度（625.5亿吨）、澳大利亚（509亿吨）也是拥有丰富煤炭资源的国家。预计全世界的煤炭资源还可开采200多年。
2.石油资源 世界原油探明储量为1365亿吨，预计未来还可增加储量563亿吨。其中欧佩克（OPEC）在世界石油资源市场占有举足轻重的地位，其探明原油可采储量为995亿吨，占世界总量的73.4%，其成员国中，又以中东四国（沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特）的储量最为丰富，沙特阿拉伯拥有351亿吨，伊拉克拥有136亿吨，伊朗拥有127亿吨，科威特拥有128亿吨，四国合计占世界石油资源总量的54.3%。因此，中东石油仍 将是未来世界石油市场的主导力量，中东地区也将继续是未来石油地缘政治考虑的中心。除OPEC外，前苏联（80亿吨）、墨西哥（72亿吨）、美国（41亿吨）、中国（32.64亿吨，预计未来还可增加储量150亿吨）也拥有比较丰富的石油资源。以目前的石油开采速度计算，全世界的探明石油资源还可开采30～40年。
3.天然气资源 1993年初，世界天然气可采储量为138.3万亿立方米，储采比达到64.8，预计全世界将来还可增加天然气可采储量115.7万亿立方米。天然气储量主要分布在以下国家：前苏联54.53万亿立方米占全世界的30%；伊朗19.8万亿立方米，占11%；阿拉伯联合酋长国5.65万亿立方米，占3.56%，中国1.4万亿立方米（中国预计还可增加储量2万亿立方米）。将来天然气储量增长潜力较大的国家有前苏联、伊朗、美国、沙特阿拉伯、卡塔尔、墨西哥、加拿大、伊拉克和中国。预计天然气还可开采60～70年。
4.铀资源 1990年末，全世界铀矿探明储量为208.4万吨，其中采矿成本为80美元／公斤以下的资源量为141万吨，采矿成本为80～130美元／公斤的资源量为67.4万吨。钿矿资源主要分布在澳大利亚（52.9万吨）、南非（34.4万吨）、尼日尔（17.3万吨）、加拿大（21.4万吨）、美国（35.5万吨）等几个国家。其中增长潜力较大的国家有：澳大利亚（预计还可增加39万吨）、尼日尔（30.6万吨）、加拿大（22.9万吨）、南非（8.3万吨）。
5.油页岩资源 1990年末，全世界探明油页岩可采储量126.75亿吨，其中澳大利亚36.5亿吨，约旦40亿吨，前苏联20亿吨，摩洛哥16亿吨。预计将来全世界还可增加油页岩储量3213.43亿吨，增长潜力较大的国家有美国（2170亿吨）、澳大利亚（323.7亿吨），前苏联（350亿吨）、约旦（200亿吨）、巴西（88.8亿吨）、摩洛哥（74亿吨）。
6.天然沥青资源 天然沥青资源包括油砂、重油（API为10～22.4度）、超重油（API在10度以下），1990年末，探明可采储量为：加拿大5.2亿吨、中国2.51亿吨、意大利3300万吨。预计将来还可增加的储量有：加拿大115亿吨、前苏联190亿吨、委内瑞拉144.2亿吨、美国87亿吨。
（二）能源需求图景
全世界，特别是发展中国家和新兴工业国家的人口增长、工业化和城市化，将继续推进世界能源需求的持续增长。全世界消耗最多的能源是石油，其次是煤炭、天然气和核能。1991年末，世界一次能源构成为：石油消费量为31.41亿吨石油当量，占世界总能耗量的40.23%；煤炭的消耗量为21.86亿吨石油当量，占总耗量的28%；天然气消费量为17.7亿吨石油当量，占总量的22.76%；核电5.14亿吨石油当量，占总量的6.58%；水电1.96亿吨石油当量，占总量的2.51%。
能源消费的长期预测表明：如果世界经济低速增长（年均增长率为1.8～2.4%），则到2000年，世界一次能源消耗量将达到95.3亿吨石油当量，到2020年，将达到115.6亿吨石油当量；如果世界经济中速增长（年均增长率为2.4～3.3%），则到2000年，世界一次能源需求量将达到102.6亿吨石油当量，到2020年将达到135.25亿吨石油当量。从目前的情况来看，世界经济正在中速增长，如果能源价格仍保持现在的较低的水平的话，能源需求量比预测的数字还要高。
全世界能源消耗总量中，工业化国家占69.75%，发展中国家占30.25%。从长远看，实行市场经济的发达国家（北美、太平洋地区的工业化国家、南非）的能源需求量将缓慢增长，1985年其能耗量为36.1亿吨，2000年将达到40.25～43.5亿吨，而到2020年将达到41.3～48.4亿吨。而发展中国家的能源需求量将大幅度上升，1985年其能耗量为23亿吨，到2000年则上升到33.55～36.45亿吨，而到2020年将达到49.1～58亿吨油当量，从而使发展中国家的能源消耗量占世界能源消耗量的比重稳步上升，从1985年的30%，上升到2000年的35%和2020年的43%。从中可以看出，未来世界能耗量的增加主要是发展中国家（拉美、北非、中东、东南亚、南部非洲、南亚、亚洲中央计划经济国家）能耗量增加的结果，预计将占世界总增加量的70～75%。
因此发展中国家能源消耗量的激烈增加无疑给这些国家的能源供应提出了严峻的挑战，能源供应长期缺乏的状况将继续存在并严重困扰着他们的经济发展和人民生活水平的提高。
（三）能源供应图景
如果主要的地缘政治分裂因素得以消除，能源供应是能够满足21世纪世界能源需求的增长的。
研究表明，石油将继续是21世纪前50年的主要能源，石油的供应和使用仍然对世界的政治经济产生重大影响。人们还普通认为煤炭是通向世界持久能源系统的桥梁，在21世纪后半叶，煤炭将重新成为世界的主要能源，这主要是由于煤炭是大规模发电的最可靠的燃料（目前全世界45%以上的电力是燃煤生产的），而且煤炭是最丰富、分布最广的化石燃料，但是煤炭的开采和使用却要受到环境问题的强大压力。天然气是一种优质干净的能源，因此天然气在世界能源供应中的地位将日益提高。水电、核能的前景看好，但发展缓慢。非常规能源、可再生能源的开发将受到人们越来越多的关注和重视，从长远看，将取代化石燃料成为世界主要的能源供应源。
1.固体矿物燃料 预计固体矿物燃料的供应量将会从1991年的21.86亿吨石油当量，增加到2020年的32.38亿吨石油当量（经济低速增长1.8%）或40.51亿吨石油当量（经济中速增长2.4%）。其中西欧的煤炭消费量将从1990年的3.49亿吨石油当量增加到4.06亿吨石油当量；北美的消耗量将从1990年的7.57亿吨石油当量增加到10.41亿吨石油当量。但是，在2000年以前，由于石油与其进行着激烈的竞争，其增长速度将比较缓慢，2000年以后，固体矿物燃料的供应将会有较快的增长。预计到2020年固体矿物燃料在世界能源市场上的比重将上升到28～30%。但是煤炭的开采和使用将受到来自环境保护的日益强大的压力。
2.石油 石油在可预见的将来仍具有很高的地位，预计世界石油供应量将从1992年的31.7亿吨增加到2020年的37亿吨（经济低速增长）或46亿吨（经济中速增长），这样石油在世界能源市场上的比重就会从1985年的32%下降到26～28%。世界各国的情况是不同的，工业化国家的需求量将稳定在现有水平上或略有增长，增加的世界石油消费量主要来自发展中国家。从长远看，未来的石油供应将主要依赖于中东地区。
3.天然气 天然气的状况相对来说令人鼓舞，由于它的储量能够保证世界在一个较长的时期里的需求，以及它的CO[,2]的排放量比其他燃料的CO[,2]排放量低的特点，所以天然气更有利于保持住它在世界能源供应中的地位，预计天然气会有较快的增长。但是天然气的贮运问题及其所需要的巨额投资问题是制约天然气发展的主要障碍。
4.水电 尽管水电的潜力很大，特别是发展中国家的潜力更大，但是水电的发展受到多种条件的限制，在发展中国家要受到财政投资的限制，在发达国家要受到建设水电场址的限制，所以水电的容量将是缓慢增长的。1990年水电供应量为5亿吨石油当量，预计到2020年将达到10亿吨石油当量（经济低速增长）或12亿吨石油当量（经济中速增长）。水电在世界能源供应中的比重将从1990年的5.75%提高到2020年的7～7.5%。
5.核能 核电的发展在前苏联切尔诺贝利核电站事故发生以后遭到了人们舆论的反对，许多国家都不同程度地削减了原来雄心勃勃的核电发展计划，而且核电的发展也受到高成本、高投资的影响，所以核电增长速度减慢。1990年世界核能供应量为4亿吨石油当量，预计到2020年将达到8亿吨石油当量（低速经济增长）或10亿吨石油当量（经济中速增长），核能在世界能源供应中的比重将从1990年的4.56%，提高到2020年的6%。
6.新能源 从长远看，新能源的开发具有重要的意义，但是它的开发却因为其密度低和能源价格不景气而受到阻碍，预计到2020年新能源占世界能源供应量的比重为1.5%～3%。
7.非商品能源（薪柴、生物质能等） 由于多数发展中国家能源供应短缺，因此对非商品能源的需求量将继续上升。1985年对其需求量为7.5亿吨石油当量，到2020年将增长到9～10亿吨石油当量，也就是说到2020年非商品能源将提供发展中国家能耗量的15%～25%。非商品能源资源的过度使用会带来森林的大量砍伐和土地沙化问题，而且也将威胁着食物的供应，威胁着人类与生态之间的动态平衡。因此加快能源的商品化步伐，增加商品能源资源的使用是发展中国家面临的重大任务。
8.可再生能源 水电、新能源、非商品能源在中期内只会低速增长，1990年，新能源和可再生能源（不包括水能）为10亿吨石油当量，预计到2020年会达到18～20亿吨石油当量，如果环境保护的呼声越来越高的话，还有可能达到25亿吨石油当量。
（四）能源科技图景
自70年代以来，全世界爆发了两次能源危机，对世界政治经济产生了重大影响。从此如何保证能源的可靠供应，如何减少对化石燃料的依赖、大力发展替代能源，如何减少能源对环境的污染等问题就成了能源科学技术努力的方向。在此把当前世界能源科技发展的前沿及其今后的发展趋势概述如下。
鉴于对温室效应和资源枯竭的担心，人们越来越重视新能源和可再生能源的开发，以保证人类长期稳定的能源供应。
1.太阳能技术 据估计，地球表面接受的太阳辐射能的总和，相当于目前世界能源消耗总量的3000倍，潜力巨大！太阳能的利用技术主要包括光的利用技术和热的利用技术。光的利用技术主要包括光合技术；光化学技术；光电路技术等，其中太阳能电池已经得到了广泛的应用，现在科学家们还设想发射卫星太阳能电站。热的利用技术包括利用太阳高温系统加热互质发电；利用中温系统生产工业用蒸汽；利用低温系统为民房取暖制冷和供热水。
世界观察研究所一项最新的报告认为，正在兴起的“太阳经济”将成为未来全球能源的主流。“太阳经济”就是指以太阳能和其它再生能源为主的能源经济。太阳能已经得到了广泛的应用，美国加利福尼亚州的一个大型太阳能电站，每千瓦时的发电成本为8美分，比核电成本还低；再如，据1991年统计，全世界约有6000多个乡村用太阳能电池发电。因此实现以太阳经济为主的能源转移将创造一个全新的产业，将创造人类新的未来。预计2010年实现大规模光电池发电，到2020年实现太空太阳能发电。
2.氢能——未来取之不尽的洁净能源 发展趋势表明：氢原子将代替碳原子，用作能源并使地球恢复洁净。在可再生能源得到大规模使用之前，氢主要是用天然气作原料来生产的，21世纪中叶前，煤炭可能成为制氢的便宜原料，高温气冷堆将是制氢的理想热源。现在各国都在探索廉价的制氢方法，而且已经取得了许多新成果，这些方法包括：用光和水转换成氢和电；从水中制氢。可以预料，随着科学技术的飞速发展，氢将逐渐取代常规能源，成为世界能源舞台上的主要角色之一。氢时代将在下世纪后期开始。
氢燃料的研究开始于70年代石油价格暴涨之时，从那时起，人们便把取之不竭、污染甚少的氢视作一种未来理想的燃料。1989年4月，前苏联一架图——155飞机首次使用液态氢作燃料进行了飞行，这架氢燃料飞机为人类使用氢能源迈出了成功的一步。
目前，各国在氢燃料的生产和使用上都有着各自的优势和发展计划。美国国家航空航天局计划发射一架以氢为燃料的混合型航空航天飞机；德国巴伐利亚汽车厂与德国航空及宇航研究所制定了一项投资4300万美元的计划以共同研制以液态氢为燃料的内燃机；德国还建造了一座实验性的太阳能氢发电厂，这座500千瓦的电厂造价2500万美元，它将使用太阳能电池电解水，从而得到氢气作为燃料；模拟自然界氢的产生过程的制氢方法也已引起了人们的极大兴趣。
人们在氢燃料的研究应用领域不断取得的成功，为世界未来能源描绘出了诱人的新前景。
3.室温核聚变的热浪在全世界激荡，科学家们的探索步伐仍未停止 核聚变的研究开始于50年代，在国际原子能组织的主持下，欧洲共同体、美国、日本和前苏联签订了长期合作研究协议，首先对核聚变在科学上的可行性进行了研究，进行了部分实验室内的研究工作，取得了较丰硕的成果，证明了核聚变在科学上的可行性，同时对核聚变所需要的温度压力等条件、点火乳剂、核聚变材料和技术上的问题进行了广泛的研究，并准备建立一个国际热核实验反应堆，力争在本世界末解决所有的科学基础和技术问题，论证核聚变在工程上的可行性。目前这项工作仍在加紧进行。预计到2050年核聚变将实现商业化。
4.先进的核反应堆技术 核能是为人类提供长期、稳定和充足能源的有效途径。现代的核反应堆正在向先进的反应堆发展，这些核反应堆有：先进的压水堆、高温气冷堆、快中子增殖混合堆、聚变——裂变混合堆。
聚变——裂变混合堆一旦开发成功，将为人类提供取之不竭的能源。七五期间，我国高技术能源领域已经将先进的核反应堆的研究列入计划，并拨出专款开始了这方面的研究。
除此以外，各种能源资源的勘探、开发、运输、加工和利用技术也正在飞速发展，相信这些不同领域的技术的发展必将对能源资源的有效开发和使用、减少能源带来的污染作出越来越大的贡献。
上面我们对未来世界的能源图景作了简单的概括的描述，目的就是要把握世界未来能源发展的总体趋势，为我们国家制定能源发展战略，制定能源发展规划，制定正确的能源进出口政策，参与国际能源市场竞争提供决策依据。
本文在写作过程中得到了贺安敬教授和夏从亚副教授的精心指导，在此表示衷心的感谢。
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