世界能源的发展方向

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世界能源的发展方向—新能源

能源是人类社会发展的重要基础资源,没有能源就没有幸福的现代化生活。但由于世界能源资源产地与能源消费中心相距较远,特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高,世界能源需求量持续增大,由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。近几年我国出现的“油荒”、“煤荒”和“电荒”以及前一阶段国际市场超过50美元/桶的高油价加重了人们对能源危机的担心,促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势,也更加关注世界能源的发展方向。

一、能源在历史上的使用情况:

人类对能源的利用主要有三大转换:第一次是煤炭取代木材等成为主要能源;第二次是石油取代煤炭而居主导地位;而当今世界是在石油逐渐枯竭的状况下向多能源结构的过渡转换。

18世纪前,人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用,尤其是木材,在世界一次能源消费结构中长期占据首位。蒸汽机的出现加速了18世纪开始的产业革命,促进了煤炭的大规模开采。到19世纪下半叶,出现了人类历史上第一次能源转换。1860年,煤炭在世界一次能源消费结构中占24%,1920年上升为62%。从此,世界进入了“煤炭时代”。

19世纪70年代,电力代替了蒸汽机,电器工业迅速发展,煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降。1965年,石油首次取代煤炭占居首位,世界进入了“石油时代”。1979年,世界能源消费结构的比重是:石油占54%,天然气和煤炭各占18%,油、气之和高达72%。石油取代煤炭完成了能源的第二次转换。因此,石油是现在世界上利用最多的能源,并且面临着枯竭的危机。

化石燃料的大量利用破坏了生态环境,间接上对人类的发展也造成了不良的影响。因此,发展新能源,向多能源结构的过渡是当今人类所不可避免的。

二、世界能源消费现状及特点

1.受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加。随着世界经济规模的不断增大,世界能源消费量持续增长,1973年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量,2003年已达到97.4亿吨油当量。过去30年来,世界能源消费量年均增长率为1.8%左右。

2.世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家增长速率明显低于发展中国家。过去30年来,北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加,但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢,其消费量占世界总消费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%,欧洲地区则由1973年的42.8%下降到2003年的29.9%。OECD(经济合作与发展组织)成员国能源消费占世界的比例由1973年的68.0%下降到2003年的55.4%。其主要原因,一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,高能耗的制造业逐步转向发展中国家;二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率。

3. 世界能源消费结构趋向优质化。

石油、煤炭所占比例缓慢下降,天然气的比例上升。同时,核能、风能、水力、地热等

其他形式的新能源逐渐被开发和利用,形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。到2003年底,化石能源仍是世界的主要能源,在世界一次能源供应中约占87.7%,其中,石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%。非化石能源和可再生能源虽然增长很快,但仍保持较低的比例,约为12.3%。

现阶段世界能源消费呈现以下热点:1)受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加;2)世界能源消费呈现不同的增长模式,发达国家因进入后工业化社会,经济向低能耗、高产出的产业结构发展,能源消费增长速率明显低于发展中国家;3)世界能源消费结构趋向优质化,但地区差异仍然很大;4)世界能源资源仍比较丰富,但能源贸易及运输压力增大。未来,伴随着能源消费的持续增长和能源资源分布集中度的日益增大,对能源资源的争夺将日趋激烈,争夺的方式也更加复杂;同时,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。面对以上挑战,世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化趋势发展。

三、新能源的发展

能源是经济发展的前提条件,一个良性循环的能源使用系统可以促进经济社会的发展。面对当前日益枯竭的化石资源,面向日益紧迫的能源危机,在此大背景下,新能源因其可持续性、清洁、环保,是未来能源的发展方向。目前有多种新能源不断被利用开发:如太阳能、风能、生物质能、地热、海洋能等可再生能源,以及氢能、核能等,下面我们主要对太阳能、核能、风能进行详细阐述。

1.太阳能

一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。

太阳能的利用有两大方面:

(1)太阳能光热利用。用太阳能热水器等装置把太阳能转化为热能。我国是世界上最大的太阳能光热利用国家,2003 年太阳能热水器产量1200 万平方米,使用量5200 万平方米,占全世界的40%。北京2008 年奥运村90%的洗浴热水均来自太阳能。

(2)太阳能光电转换。基于半导体材料的光电效应,用太阳能光电器件把太阳能转化为电能。2003 年底,全国已安装的光伏电池容量约50MW。广东深圳最近建成亚洲最大的1MW 太阳光电系统,年发电量100 万度,中国正在西部实施大规模的光电计划,为边远地区的居民提供电力,已建立7 座光电站。

总体来说,中国的太阳能利用、特别是太阳能光电利用,还处于初级阶段,高成本是制约光伏发电大规模应用的主要因素。另外,太阳能的能量密度低,集能面积大,需要在科学技术上取得重大突破,大幅提高光电转换效率,降低成本。

太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

然而,无论是家庭还是企业,都能处处接触到,使用到太阳能,但大规模开发的成本高,所以目前不能作为主要能源使用。

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