能源问题的研究

世界能源问题的研究摘要： 能源就是能够提供能量的物质。大自然赋予人类的能源是多种多样的, 可以把它们分为常规能源和新能源两大类。技术上比较成熟而使用较为普遍的能源称为常规能源, 如煤炭、石油、天然气、水能等。由于能源储量有限且在分布、开发、生产和消费上存在着不均衡性，加之近半个世纪以来世界能源消费随社会经济的发展和人们生活水平的提高大幅度增长，再加上许多国家对中东持续冲突，导致，某些地区的，某个时间出现了某种能源满足不了国民经济发展需要。近几十年才开始利用或正在开发研究的能源称为新能源, 如太阳能、核能、沼气能、风能、氢能、地热能、海洋能、电磁能等。关键词：能源分布 能源消费 能源危机 能源安全 能源展望引言：能源是人类社会发展的重要基础资源。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，这就需要我们人类开发新的能源来缓解世界的能源问题。一 主要能源的分布情况及其特点1.石油石油是不可再生能源。发热量大，开采、运输、使用方便，属于高质量的能源；会产生污染。它主要分布在中东波斯湾沿岸，拉丁美洲的委内瑞拉、墨西哥，非洲的利比亚、埃及，俄罗斯，亚洲的中国、印尼，北美洲的加拿大、美国，西欧的北海地区。2.煤炭煤炭是是不可再生能源。发热量大，使用方便，但在开采的过程中很容易出现安全问题。它主要分布在亚太和北美地区。其中北美、亚太和欧洲是主要的消费地区。3.水能水能是可再生能源。不污染环境，为清洁能源、比较理想的能源。它主要分布在中国，俄罗斯，巴西，美国，加拿大等国。我国主要分布在西南地区、中南地区（ 长江三峡、西江中上游）和西北地区的黄河上游。4.核能核能的地区适应性强，能量集中、巨大，运转费用低、收益大，但投资大、建设周期长。核能的主要原料是铀矿资源，它主要分布在美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚和南非；核发电量美国最大。我国已建成的核电站有秦山核电站和大亚湾核电站。5.太阳能太阳能能量比较分散，投资大、能效低、占地广、储能难，但有广阔的前景。它主要分布在雨天较少的沙漠地区，如非洲的撒哈拉沙漠、美国西部的沙漠、澳大利亚西部的沙漠地区。我国主要分布在大兴安岭西南经北京西侧、兰州、昆明到西藏南部一线以西、以北的地区。6.海洋能海洋能其实主要就是海底可燃冰，它是一种清洁无污染的能源，主要成分是甲烷气体，其作为天然气和水结合在一起的固体化合物，外形与冰相似。可燃冰开采难度大，若开采不当，会引起强烈的温室效应，甚至海啸、海底滑坡、海水毒化等。它主要分布在世界各大海洋底部。二 世界能源消费现状及其特点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。1990年世界国内生产总值为26.5万亿美元(按1995年不变价格计算)，2000年达到34.3万亿美元，年均增长2.7%。根据2004年BP能源统计，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（见表1）。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，但地区差异仍然很大 自19 世纪70 年代的产业革命以来，化石燃料的消费量急剧增长。初期主要是以煤炭为主，进入20世纪以后，特别是第二次世界大战以来，石油和天然气的生产与消费持续上升，石油于20世纪60 年代首次超过煤炭，跃居一次能源的主导地位。虽然20世纪70年代世界经历了两次石油危机，但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势。此后，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%。由于中东地区油气资源最为丰富、开采成本极低，故中东能源消费的97%左右为石油和天然气，该比例明显高于世界平均水平，居世界之首。在亚太地区，中国、印度等国家煤炭资源丰富，煤炭在能源消费结构中所占比例相对较高，其中中国能源结构中煤炭所占比例高达68%左右，故在亚太地区的能源结构中，石油和天然气的比例偏低（约为47%），明显低于世界平均水平。除亚太。地区以外，其他地区石油、天然气所占比例均高于60%。4. 世界能源资源仍比较丰富，但能源贸易及运输压力增大根据2004 年BP世界能源统计，截止到2003 年底，全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨，其中，中东地区占63.3%，北美洲占5.5%，中，南美洲占8.9%，欧洲占9.2%，非洲占8.9%，亚太地区占4.2%。2003 年世界石油产量为36.97亿吨，比上年度增加3.8%。通过对比各地区石油产量与消费量（见表3）可以发现，中东地区需要向外输出约8.8亿吨，非洲和中南美洲的石油产量也大于消费量，而亚太、北美和欧洲的产消缺口分别为6.7亿、4.2亿和1.2亿吨 。煤炭资源的分布也存在巨大的不均衡性。截止到2003年底，世界煤炭剩余可采储量为9844.5亿吨，储采比高达192（年），欧洲、北美和亚太三个地区是世界煤炭主要分布地区，三个地区合计占世界总量的92%左右（见表4）。同期，天然气剩余可采储量为175.78万亿立方米，储采比达到67。中东和欧洲是世界天然气资源最丰富的地区，两个地区占世界总量的75.5%，而其他地区的份额仅分别为5%7%。随着世界一些地区能源资源的相对枯竭，世界各地区及国家之间的能源贸易量将进一步增大，能源运输需求也相应增大，能源储运设施及能源供应安全等问题将日益受到重视。三 化石能源的枯竭导致全球能源危机世界能源以化石能源为主的结构特征! 使得化石能源走向枯竭和化石能源利用对环境的污染这两个老问题!依然困扰人类。1.世界能源以化石能源为主的结构特征!使得化石能源枯竭的日子离我们越来越近。因为作为能源主体的化石能源是不可再生能源!用一点!就少一点!总有枯竭的那一天。日前2004BP世界能源统计年鉴测算世界石油总储量为1.15 万亿桶!以目前的开采速度计算!可供生产41 年。作为世界石油龙头的沙特阿拉伯!石油储量达2500 亿桶!日产量800 多万桶!分别占世界石油总储量和总需求量近1/4和近1/10。 这个国家以“我们每天为世界提供石油”作为使命!在过去30多年间确实起到世界石油供应稳定器的作用。但是沙特石油公司高级职员私下表示我不知道这种情况能够持续多久。因为沙特老油田已经接近产油高峰期!而开采新油田的难度非常大。世界各大产油国也都大致如此!阿曼目前的产量仅是其高峰时的1/5,美国石油开采量每年下降3%,传统的石油出口国印度尼西亚甚至一度需要进口石油应急, 全球再找到大型油田的可能性非常小只能寄希望于西伯利亚永久冻土带,加拿大油砂和几处深海大陆架! 这种状况加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感!2.近年来国际市场油价持续走高很大程度是这种危机感的直接反应!目前以煤炭,石油为主的世界能源结构带来全球性能源环境问题的主要表现为酸雨,臭氧层破坏,温室气体排放等。在许多发展中国家城市大气污染已达到十分严重的程度 在欧洲和北美也出现了超越国界的大气污染形成了广泛的环境酸化上千个湖泊的湖水酸度达到了不能支持鱼类生存的程度酸性气体所造成的腐蚀损失每年高达10亿美元! 我国以煤炭，石油为主的能源结构也造成了严重的大气污染二氧化硫和二氧化碳的排放量都居世界前列! 二氧化碳排放量的增加使全球变暖，2003年成为有史以来最炎热的一年因此联合国呼吁各国签署京都协议书，以减少温室效应气体的排放! 包括中国在内的大多数国家做出积极响应而二氧化碳排放量居世界第一的美国，出于自身经济扩张的考虑，拒绝签署京都协议书使国际社会同温室效应问题的斗争举步维艰!四 全球能源安全问题能源安全定义为保障对一国经济社会发展和国防至关重要的能源的可靠而合理的供应。 能源安全的概况 能源供应暂时终端、严重不足或价格暴涨对一个国家经济的损害，主要取决余：经济对能源的依赖程度，能源价格，国际能源市场，以及应变能（包括战略储备、备用产能、替代能源、能源效率、技术力量等）。 1.世界石油需求不平衡加剧 中国石油安全外部形势恶化 (一) 世界石油需求增长中心向亚太转移，中国将在获取海外份额油方面遇到更激烈的竞争。 由于石油所具有的宽沸点、高能量和低污染的品质，石油日益成为支配世界能源消费的主要部分，在未来20年内石油仍将在世界能源消费中处于领先地位。近十年来，世界石油生产与消费迅速上升且大体平衡，1999年北美洲和欧洲与十年前大体相同，其消费总量之和在世界消费总量中仍占50%以上，而亚太石油消费则成为世界石油消费增长最迅速的地区。世界消费增长中心向亚洲地区转移。1989年至1999年世界石油生产和消费变化不大，但地区不平衡性十分突出。北美洲一直是世界石油消费第一大户，但十年间，其消费总量在世界石油消费总量中的比重只下降0.2，同期石油生产比重却下降了2.9。亚太地区能源和消费世界增长最快的地区，十年间该地区能源产量在世界生产总量中只增长了0.5，但其消费总量却从19.9%猛升到26.9%，增长了7个百分点，其增速远远高于世界其他地区,成为世界石油消费第一增长大户。中国和印度是亚太地区石油生产和消费大国。中印石油生产在亚太地区总产量中的比重十年中分别下降了0.4和1.3，而消费总量却上升了3.3和1.2。 亚太地区这种石油产量比重增长滞后,消费比重却大幅上升的反差现象,预示着该地区石油供给短缺及由此引起的对外依存度将持续扩大。这将是中国能源安全不可回避的矛盾。能源自给能力及其需求对外依存度，是一国能源安全环境好坏的两个关键标志。从1993年开始，中国成为石油进口国。此后中国的石油消费、生产、进口和进口依存度（年进口量占年消费量的比例）逐年增大，国内外学者对中国石油对外依存度有不同的预测，但其计算结果大体一致，认为中国未来20年石油对外依存度将达到62%。（二） 美国石油生产滞后，石油消费对外依存度将持续增高。美国石油消费占全球石油消费的1/4，而美国石油对外依存度则超过50%以上。因此美国石油供给形势在相当程度上影响着中国乃至整个亚太地区的能源安全环境的好坏。美国石油产量和消费总量近十年来出现较大缺口，并且储量也大幅下降：1989 1999年美国石油产量从4.29亿吨下降到3.54亿吨，下降了17.4%,而同期石油消费则从7.95亿吨上升到8.83亿吨，上升了11%，占1999年全球消费总量的25.9%；同期美国已探明石油储量从336亿桶降为286亿桶。 在已过去的十年里，美国石油产量下降而石油消费量上升，在美国对进口石油依存度过高以及美国因近年能源生产设施老化而导致生产能力长期滞后的条件下，预计未来十年，大幅增加和保障海外石油供给，尤其是海湾地区的石油供给，将是美国石油政策近期的中心目标，也是美国制定外交政策的重要考虑。2 经济全球化挑战中国能源安全（一）加入WTO后中国石化工业压力增大。石油化工工业是我国重要的支柱产业。近年来我国石油化工工业发展速度较快，主要产品产量已居世界领先地位。中国加入WTO后，这将给中国的石油市场及我国石化工业带来巨大的冲击和压力。 我国石油化工工业主要产品产量虽大、品种虽全，但投资和技术水平、生产成本、质量均不理想，精细化工产品对进口依赖大。我国国产成油中高档润滑油仅占总量的10%，质量和品种均与国际先进水平有较大差距；加工汽油中的硫、芳烃、苯含量不能完全满足国际市场要求；高附加值产品比重低，如国外合成纤维差别化率为30%至40%，我国只有10%。我国目前化学工业中，技术含量高、附加值高的精细化工产品所占比重仅为35%以上，而传统基础化工产品所占比重在50%以上，国内相关行业升级换代所需高档化工产品大量依靠进口。我国乙烯装置平均规模为21万吨，最大为45万吨，远低于国外先进水平。 目前，国外大公司加强技术开发。成品油、润滑油市场的20%，合成树脂市场的52%，合纤维原料和化纤产品市场的53%，合成胶市场的44%，均已被国外大公司占领。中国进入WTO后，市场占有率将会在近期内进一步下降。外商将进入成品油分销市场，这将打破目前我国石油石化大公司专营成品油批发的局面。今后国内石油石化产品市场饱和乃至过剩局面更趋严峻，一般石油化工产品投资回报率下降趋势不可逆转。这将使我国石油化工工业投入资金的回收周期延长，投资风险增大。另外，外商拥有贸易权和分销权后，将直接在中国国内设立贸易机构和分销网络，这不仅可以降低进口产品的经营成本，而且依靠其高质量的服务和管理优势与我国石油化工企业进行技术人才和管理全方位的竞争，使我国国内企业处于更为不利的经营地位。 另一方面我国国内也存在着优质能源天生不足的问题。我国国内原油“以重油居多，含腊量高，提取轻油的技术要求高于世界其他一些富油国”。 目前，国际上对发动机燃料提出越来越严格的环保要求。这在近期内将迫使我国对国外精炼产品技术及其产品有较大的的依赖，并使中国石化工业在进入WTO后面临十分严峻的竞争压力。 （二） 加入WTO后，其他常规能源供给面临新的压力。造成上述我国能源结构性矛盾的根本 。原因，是国际环保压力以及由此而产生的对清洁能源的需求持续增大。1980 1999年间，我国GDP年均增长9.6%，而同期能源生产和消费年均增长.8%和.8。2000年能源生产和消费总量为109126和128000万吨标准煤，与十年前的1990年的103922和98703万吨标准煤比，分别增长了5%和29.7%。2000年，原煤生产和消费总量在当年能源生产和消费总量中所占比重分别为67.2% 和67%，与十年前的1990年的74.2%和76.2%比，分别下降了7和9.2。2000年原油生产和消费总量在当年能源生产和消费总量中所占比重为21.4%和23.6%，与1990年的19%和16.6%比，上升了2.4和7。2000年天然气生产和消费总量在当年能源生产和消费总量中分别为3.4%和2.5%，与1990年的2%和2.1比,分别上升了1.4和0.4。2000年水电生产和消费总量在当年能源生产和消费总量中所占比重分别为8%和6.9%，与1990年的4.8%和5.1%比, 分别上升3.2个和1.8个百分点。 在持续增长的能源生产和消费总量中，只有原煤生产和消费能够在保持其能源基础地位的同时却呈大幅下降趋势，而石油、天然气和水电等清洁能源，尽管在能源生产和消费总量中所占比重较轻，但其上升势头却锐不可挡，与原煤十年内大幅下降9相对应，同期原油消费上升7。但总的说来，我国能源结构中清洁能源所占比重还远低于西方发达国家。五 世界新能源的展望能源的潜在危机和生态环境的恶化使世界各国积极开发包括核能在内的新能源及可再生能源。据专家预测，今后2030年内，全球能源结构必将发生根本性的变化，到本世纪50年代，新能源与可再生能源将在整个能源构成中占50%。1.清洁化随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，不仅能源的生产过程要实现清洁化，而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中，煤炭所占的比例将由目前的26.47% 下降到2025 年的21.72%，而天然气将由目前的2 3 . 9 4 % 上升到2025年的28.40%，石油的比例将维持在37.60%37.90% 的水平。同时，过去被认为是