當(dāng)今世界能源現(xiàn)狀與發(fā)展綜述

1、當(dāng)今世界能源現(xiàn)狀及發(fā)展綜述 引言 當(dāng)今世界，人類(lèi)社會(huì)發(fā)展日益加速，無(wú)論是在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，還是第三產(chǎn)業(yè)服務(wù)業(yè)，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，都是處于人類(lèi)歷史上空前發(fā)展最快的一個(gè)階段。社會(huì)的發(fā)展提高了人類(lèi)的生活水平，大大加強(qiáng)了社會(huì)生產(chǎn)力，同時(shí)對(duì)能源（如煤，石油）的需求和使用也大幅提高，從汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)到家用用電器，無(wú)不需要能源去運(yùn)作。就中國(guó)目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)GDP每年以10%的速度發(fā)展，能源消耗急驟增加，環(huán)境、生態(tài)日益惡化。這種對(duì)自然無(wú)序的、掠奪性索取的發(fā)展模式已難以為繼，實(shí)際上已造成當(dāng)前十分嚴(yán)重的、不可逆轉(zhuǎn)的后果，大自然的懲罰已經(jīng)不斷地凸現(xiàn)出來(lái)，并還要繼續(xù)加重。這就產(chǎn)生了一個(gè)今天人類(lèi)必須面對(duì)的嚴(yán)峻的問(wèn)題:能源危機(jī)離我們還

2、有多遠(yuǎn)？應(yīng)該怎么應(yīng)對(duì)？撰寫(xiě)本文的目的是要讓更多的人了解能源現(xiàn)狀以及目前用什么辦法去解決能源問(wèn)題。能源在歷史上的利用狀況：人類(lèi)對(duì)能源的利用主要有三大轉(zhuǎn)換：第一次是煤炭取代木材等成為主要能源；第二次是石油取代煤炭而居主導(dǎo)地位；而當(dāng)今世界是在石油逐漸枯竭的狀況下向多能源結(jié)構(gòu)的過(guò)渡轉(zhuǎn)換。     18世紀(jì)前，人類(lèi)只限于對(duì)風(fēng)力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用，尤其是木材，在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)期占據(jù)首位。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)加速了18世紀(jì)開(kāi)始的產(chǎn)業(yè)革命，促進(jìn)了煤炭的大規(guī)模開(kāi)采。到19世紀(jì)下半葉，出現(xiàn)了人類(lèi)歷史上第一次能源轉(zhuǎn)換。1860年，煤炭在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占24

3、，1920年上升為62。從此，世界進(jìn)入了“煤炭時(shí)代”。     19世紀(jì)70年代，電力代替了蒸汽機(jī)，電器工業(yè)迅速發(fā)展，煤炭在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重逐漸下降。1965年，石油首次取代煤炭占居首位，世界進(jìn)入了“石油時(shí)代”。1979年，世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的比重是：石油占54，天然氣和煤炭各占18，油、氣之和高達(dá)72。石油取代煤炭完成了能源的第二次轉(zhuǎn)換。因此，石油是現(xiàn)在世界上利用最多的能源，并且面臨著枯竭的危機(jī)。 化石燃料的大量利用破壞了生態(tài)環(huán)境，間接上對(duì)人類(lèi)的發(fā)展也造成了不良的影響。因此，發(fā)展新能源，向多能源結(jié)構(gòu)的過(guò)渡是當(dāng)今人類(lèi)所不可避免的。我國(guó)能源利用現(xiàn)狀：

4、 一、能源豐富而人均消費(fèi)量少我國(guó)能源雖然豐富，但分布很不均勻，煤炭資源60%以上在華北，水力資源70%以上在西南，而工業(yè)和人口集中的南方八省一市能源缺乏。雖然在生產(chǎn)方面，自解放后，能源開(kāi)發(fā)的增長(zhǎng)速度也是比較快，但由于我國(guó)人口眾多，且人口增長(zhǎng)快，造成我國(guó)人均能源消費(fèi)量水平低下。二、能源構(gòu)成以煤為主，燃煤嚴(yán)重污染環(huán)境從目前狀況看，煤炭仍然在我國(guó)一次能源構(gòu)成中占70%以上，成為我國(guó)主要的能源，煤炭在我國(guó)城市的能源構(gòu)成中所占的比例是相當(dāng)大的。以煤為主的能源構(gòu)成以及62的燃煤在陳舊的設(shè)備和爐灶中沿用落后的技術(shù)被直接燃燒使用，成為我國(guó)大氣污染嚴(yán)重的主要根源。燃煤排放的大氣污染物對(duì)我國(guó)城市的大氣污染的危害已

5、十分突出：污染嚴(yán)重、尤其是降塵量大；污染冬天比夏天嚴(yán)重；我國(guó)南方燒的高硫煤產(chǎn)生了另一種污染-酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量。三、農(nóng)村能源供應(yīng)短缺    我國(guó)農(nóng)村的能源消耗，主要包括兩方面，即農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耗能。我國(guó)農(nóng)村人口多，能源需求量大，但農(nóng)村所用電量?jī)H占總發(fā)電量的14%左右。而作為農(nóng)村主要燃料的農(nóng)作物桔桿，除去飼料和工業(yè)原料的消耗，剩下供農(nóng)民作燃料的就不多了。即使加上供應(yīng)農(nóng)民生活用的煤炭，以及砍伐薪柴，揀拾干畜糞等，也還不能滿(mǎn)足對(duì)能源的需求。 因此，我國(guó)目前的能源利用狀況是相對(duì)落后，形勢(shì)比較嚴(yán)峻的。世界能源利用現(xiàn)狀 1. 受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)的影響

6、，世界一次能源消費(fèi)量不斷增加。隨著世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增大，世界能源消費(fèi)量持續(xù)增長(zhǎng)，1973年世界一次能源消費(fèi)量?jī)H為57.3億噸油當(dāng)量，2003年已達(dá)到97.4億噸油當(dāng)量。過(guò)去30年來(lái)，世界能源消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率為1.8%左右。 2. 世界能源消費(fèi)呈現(xiàn)不同的增長(zhǎng)模式，發(fā)達(dá)國(guó)家增長(zhǎng)速率明顯低于發(fā)展中國(guó)家。 過(guò)去30年來(lái)，北美、中南美洲、歐洲、中東、非洲及亞太等六大地區(qū)的能源消費(fèi)總量均有所增加，但是經(jīng)濟(jì)、科技與社會(huì)比較發(fā)達(dá)的北美洲和歐洲兩大地區(qū)的增長(zhǎng)速度非常緩慢，其消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的比例也逐年下降，北美由1973年的35.1%下降到2003年的28.0%，歐洲地區(qū)則由1973年的42.8%下降到2

7、003年的29.9%。OECD(經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)成員國(guó)能源消費(fèi)占世界的比例由1973年的68.0%下降到2003年的55.4%。其主要原因，一是發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已進(jìn)入到后工業(yè)化階段，經(jīng)濟(jì)向低能耗、高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展，高能耗的制造業(yè)逐步轉(zhuǎn)向發(fā)展中國(guó)家；二是發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視節(jié)能與提高能源使用效率。3. 世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)趨向優(yōu)質(zhì)化。石油、煤炭所占比例緩慢下降，天然氣的比例上升。同時(shí)，核能、風(fēng)能、水力、地?zé)岬绕渌问降男履茉粗饾u被開(kāi)發(fā)和利用，形成了目前以化石燃料為主和可再生能源、新能源并存的能源結(jié)構(gòu)格局。到2003年底，化石能源仍是世界的主要能源，在世界一次能源供應(yīng)中約占87.7%，其中，石油

8、占37.3%、煤炭占26.5%、天然氣占23.9%。非化石能源和可再生能源雖然增長(zhǎng)很快，但仍保持較低的比例，約為12.3%。相對(duì)于我國(guó)現(xiàn)狀，世界的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)明顯要先進(jìn)。新能源發(fā)展概況面對(duì)當(dāng)前日益枯竭的化石資源，面向日益緊迫的能源危機(jī)，目前有多種新能源不斷被利用開(kāi)發(fā)：如太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、氫能等1.太陽(yáng)能一般指太陽(yáng)光的輻射能量。太陽(yáng)能的主要利用形式有太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式。廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等由太陽(yáng)能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。利用太陽(yáng)能的方法主要有：太陽(yáng)能電池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；太陽(yáng)能熱水器，利用

9、太陽(yáng)光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。太陽(yáng)能清潔環(huán)保，無(wú)任何污染，利用價(jià)值高，太陽(yáng)能更沒(méi)有能源短缺這一說(shuō)法，其種種優(yōu)點(diǎn)決定了其在能源更替中的不可取代的地位。 無(wú)論是家庭還是企業(yè)，都能處處接觸到，使用到太陽(yáng)能，但大規(guī)模開(kāi)發(fā)的成本高，所以目前不能作為主要能源使用。2.核能：核能發(fā)電的能量來(lái)自核反應(yīng)堆中可裂變材料(核燃料)進(jìn)行裂變反應(yīng)所釋放的裂變能。實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。核能發(fā)電優(yōu)點(diǎn)：1.核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。2.核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒(méi)有其他的用途。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)

10、輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。5.核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低。核能發(fā)電是一種相當(dāng)理想的新能源，但由于技術(shù)要求高，危險(xiǎn)性大，目前發(fā)展仍然受到制約。3.風(fēng)能風(fēng)能是太陽(yáng)輻射下流動(dòng)所形成的。風(fēng)能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它蘊(yùn)藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對(duì)交通不便、遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。目前風(fēng)能最常見(jiàn)的利用形式為風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電目前有兩種思路，水平軸風(fēng)機(jī)和垂直軸風(fēng)機(jī)。水平軸風(fēng)機(jī)目前應(yīng)用廣泛，為風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型。截止2009年底，全球累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了1.59億千瓦，2009年

11、全年新增裝機(jī)容量超過(guò)3千萬(wàn)千瓦，漲幅31.9%。從累計(jì)裝機(jī)容量看，美國(guó)已累計(jì)裝機(jī)3516萬(wàn)千瓦，穩(wěn)居榜首；中國(guó)為2610萬(wàn)千瓦，位列全球第二。4.氫能：氫是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，因此氫能被稱(chēng)為人類(lèi)的終極能源。水是氫的大“倉(cāng)庫(kù)”，如把海水中的氫全部提取出來(lái)，將是地球上所有化石燃料熱量的9000 倍。氫的燃燒效率非常高，只要在汽油中加入4% 的氫氣，就可使內(nèi)燃機(jī)節(jié)油40%。目前，氫能技術(shù)在美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)已進(jìn)入系統(tǒng)實(shí)施階段。美國(guó)政府已明確提出氫計(jì)劃，宣布今后4年政府將撥款17億美元支持氫能開(kāi)發(fā)。美國(guó)計(jì)劃到2040年美國(guó)每天將減少使用1100萬(wàn)桶石油，這個(gè)數(shù)字

12、正是現(xiàn)在美國(guó)每天的石油進(jìn)口量。因此氫能發(fā)展前景十分大，有望成為取代化石燃料的新能源。 5.生物質(zhì)能： 生物質(zhì)能(又名生物能源)是利用有機(jī)物質(zhì)(例如植物等)作為燃料，通過(guò)氣體收集、氣化(化固體為氣體)、燃燒和消化作用(只限濕潤(rùn)廢物)等技術(shù)產(chǎn)生能源。只要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行，生物質(zhì)能也是一種寶貴的可再生能源，但要看生物質(zhì)能燃料是如何產(chǎn)生出來(lái)。 地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無(wú)害的能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。目前全球范圍正在炒做用玉米、小麥、食糖等糧食來(lái)制造汽油等能源來(lái)滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的需求，以及過(guò)高成本帶來(lái)的過(guò)高價(jià)格。 目前新能源的發(fā)展是多種多樣的，面對(duì)能源危機(jī)并非沒(méi)有解決方法，但要找出一種低成本，高成效，容易大規(guī)模生產(chǎn)的能源，正是科研人員的研究重點(diǎn)?？偨Y(jié)： 縱觀當(dāng)今世界能源利用狀況，我們?nèi)匀灰曰剂献鳛橹饕茉矗瑢?duì)環(huán)境的破壞極大，并且面臨著枯竭。從目前新