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能源结构与危机

更新时间:2022-01-17 14:17:38

  人类使用能源有着悠久的历史,有过多次变革。自18世纪以来,能源结构就发生了三次大的变革。

  第一次能源结构的大变革,是在18世纪资本主义产业革命后发生的。产业革命以蒸汽机的发明和纺织机的推广应用为标志,导致世界第一次技术革命,使世界生产力得到飞速的发展,同时也改变了以薪柴为主的传统的能源结构。煤炭这种不可再生的初级能源成为工业的主要能源。煤炭在能源结构中所占比重逐步上升:19世纪70年代为24%,到20世纪初就急剧地猛增到 45%。因此,这个时期被称为“煤炭时期”。这期间,煤炭被大量开采和使用,促进了资本主义社会工业的高速发展。出现了机器和大工业生产。同时,以煤烟型污染为主的环境问题开始逐渐显现。

  第二次能源结构大变革是在20世纪初开始的。19世纪末期发展起来的电力、钢铁工业和铁路技术,迅速风靡欧洲和美国,同时带动了汽车和内燃机技术的推广发展,煤炭作为主要能源已越来越不适应需要,而开始用石油逐渐取代煤炭的地位。石油迅速登上了能源舞台,并得到了急速发展。特别是二战以后,全球石油消费急剧上升,在世界能源结构中,到1965年时,石油已成为主要能源,70年代逐步上升到约占总能源的50%左右。这就是被称为世界能源的“石油时期”。石油的大量使用,不仅使石油工业迅速发展,同时带动了科学技术的飞快进步。新技术革命促成了一大批高技术群体的涌现,引发了以石油为主要能源的石油争夺战,并日益激烈复杂。应该肯定,石油和天然气的使用创造了人类历史上空前灿烂的物质文明。然而,环境污染问题同时也越来越严重,成为制约人类社会发展的一种反作用力。

  第三次能源结构大变革是从20世纪70年代开始的。自1973年开始,国际上接连出现两次石油大危机,这使世人认识到,石油是一种蕴藏量极其有限的宝贵能源,必须一方面设法提高利用率,尽量节省这种能源;另一方面也必须采用新的方法寻求新替代能源。在其他相关高技术群体(例如微电子技术、计算机技术、遥感遥测技术、新材料技术、核技术、航天技术等)的支持下,开始了新型能源开发应用的新时期。能源结构逐步过渡到开发应用太阳能、原子能、地热能和潮汐能等多种综合新能源结构上来。目前的能源结构类型,还是处于能源替代的过渡时期,能源结构由较单一的石油、煤炭等不可再生能源为主向可再生新型能源与常规能源并存的多样化结构过渡。

  当代已被人类广泛利用,在生产和生活中起着重要作用的能源,主要有五类,即煤炭、石油、天然气、水和核裂变能等。目前世界能源消耗几乎全靠这五大能源来供应。电力只是上述这些能源转化生出来的“二次能源”。

  随着现代工业、农业和国家科技事业的快速发展,各国对能源的消耗量显著增加,年增长率达5%~6%。就是说10多年就要翻一番。近100年内,世界动力消耗的燃料增加了20倍,尤其近30年来,消耗指数直线上升。60年代初,全球能源消耗量每年平均约为40亿吨煤当量;70年代初已达80亿吨。进入80年代后,消耗量增长更为迅速,1980年至1989年间增长了17.8%,达到103.3亿吨煤当量。预计到21世纪初世界能源需求量将达200亿吨。那时,全世界的能源消耗量将比现在增长2~3倍。加之世界的能源资源分布极不平衡,必然导致能源危机的不断发生。

  世界能源的消耗结构在近20年中发生了很大变化。虽然,目前各种新型能源在不断开发利用,但在五大能源中,主要依靠石油、天然气和煤三大能源,其他能源消耗比重还很低,不足以根本改变原有的以石油、天然气消耗为主体的结构类型。据统计,从第二次世界大战结束以来的50余年中,引起国际石油市扬重大变动的事件就近10次,平均每5~6年发生一次。从1973年发生第一次石油价格危机到1989年间,煤炭消耗量由28.3%上升到31.1%;天然气由18.1%上升到23.1%;水力由5.4%上升到6.4%;而核能由 0.6%上升到2.3%;唯有石油有所下降,由47.4%降至37%。由此可见,石油、天然气占世界能源消耗总量的60%左右,煤占30%左右,其他约占10%左右。

  据国际能源资料统计和专家们预言,在五大能源中,适合于经济开采的石油和天然气资源只能再开采30年,最多50年内将耗尽。另据一些地质学的推测,全球石油资源总数的一半蕴藏在海底及地壳之下尚未发现。近年来专家估计海底石油储量约在2500亿吨以上,但按目前的消耗量计算,即使都开采出来,也仅够人类使用270年。煤炭是两千多年来的传统能源,它是由陆上森林掩埋在地下经长期变化而成的。因此,它的储量基本上不会增加,只会减少,煤炭同石油、天然气相比,虽储量大,消耗少,但总储量也仅够开采300年。铀矿资源已探明量和附加储量将在2030年以前开采完,即使包括推测储量在内,在大力发展核能的情况下,到2060年前全部铀矿资源也将用完。水力是较为理想的自然资源,但是,在工业国家,通过传统工艺发掘的水资源已开发了3/4左右,而利用水力发电建站投资大、周期长,且受地理条件限制。因此,能源危机即在眼前了。

  正当人类加速扩大能源需求的同时,能源的可供应量和持续时间即日显危机,一场全面的能源危机摆在了人们面前。能源,已成为制约一个国家经济、科技、军事发展的制约产业,往往严重阻滞其他行业的发展,它迫使人们必须尽早采取紧急措施,在节约能源消耗的同时,积极开发新能源,以使人类渡过目前面临的能源危机。

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