1.3　能源现状与能源问题

能源是人类文明的基础，又与各国经济发展以及人们的衣食住行等日常生活密切相关。自18世纪中期以来，世界能源结构发生了两次重要的转变，经历了从薪柴到煤炭再到石油的转变过程。目前世界经济现代化的发展，在很大程度上是建立在煤炭、石油和天然气等化石燃料能源基础之上。在过去的一个世纪里，现代社会对能源的需求不断增加，能源结构也在不断变化。图1.1和图1.2分别给出了过去100多年世界能源结构和消费的变化。

自20世纪70年代以来，全世界面临着人口爆炸、资源短缺、能源危机、粮食不足、环境污染、气候变化等全球重大问题的挑战。近年来，全球能源消费不断增长，石油价格持续攀升，人们越来越担心世界能源供应的可持续性。当前的地区冲突与矛盾往往也与能源有关，能源问题已日益突出。世界性能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机。未来能源供求关系和市场价格，主要受能源开采利用技术、能源结构调整、环境与气候变化、国际政治经济秩序等多种因素影响。

1.能源结构

世界资源分布是不均匀的，每个国家的能源结构差异也非常大。在发达国家的人们充分享受着汽车、飞机、暖气、热水这些便利的时候，贫困国家的人们甚至还靠着原始的打猎、伐木来做饭生活。

据国际能源署的能源统计资料，非经济合作发展组织的地区，如亚洲、拉丁美洲和非洲，是可燃性可再生能源的主要使用地区。这三个地区使用的总和达到了总数的62.4％，其中很大一部分用于居民区的炊事和供暖。目前世界各国能源结构的特点，一般取决于该国资源、经济和科技发展等因素。从全球来看，呈现以下特点：

（1）煤炭资源丰富的发展中国家，在能源消费中往往以煤为主，煤炭消费比重较大，其中2002年，中国占66.5％，印度占55.6％。

（2）发达国家石油在消费结构中所占比重均在35％以上，其中2002年，美国占39.0％，日本占47.6％，德国占38.6％，法国占35.9％，英国占35.0％，韩国占51.0％。

（3）天然气资源丰富的国家，天然气在消费结构中所占比例均在35％以上，其中2002年，俄罗斯占54.6％，英国占38.6％。

（4）化石能源缺乏的国家根据自身特点发展核电及水电，其中2002年，日本核能在能源消费结构中所占比例为14.0％，法国核能占38.3％，韩国核能占13.1％，加拿大水力占27.2％。

（5）世界前20个能源消费大国中，煤炭占第一位的有5个，占第二位的有6个，占第三位的有9个。

总之，就全世界而言，石油在能源消费结构中占第一位，所占比例正在缓慢下降；煤炭占第二位，其所占比例也在下降；目前天然气占第三位，所占比例持续上升，前景良好。

我国是世界上以煤炭为主的少数国家之一，远远偏离当前世界能源消费以油气燃料为主的基本趋势和特征。2002年我国一次能源的消费总量为1425.4Mt标准煤，构成为：煤炭占66.5％，石油占24.6％，天然气占2.7％，水电占5.6％和核电占0.6％。煤炭高效、洁净利用的难度远比油、气燃料大得多。而且我国大量的煤炭是直接燃烧使用，用于发电或热电联产的煤炭只有47.9％，而美国为91.5％。

我国终端能源消费结构也不合理，电力占终端能源的比重明显偏低，国家电气化程度不高。2000年一次能源转换成电能的比重只有22.1％，世界发达国家平均均超过了40％，有的达到45％。

2.能源环境

能源的开采和利用直接影响环境，是破坏环境的首要原因。它涉及全球气候变暖、空气污染、酸雨、水污染和生态恶化等一系列世界性的环境问题。世界著名的八大公害事件（比利时马斯河谷烟雾事件、美国多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件、美国洛杉矶光化学烟雾事件、日本水俣病事件、日本富山骨痛病事件、日本四日市哮喘病事件、日本米糠油事件）中前四位都是由于人类在工业发展和生活中能源利用管理不当而造成的环境污染。伦敦烟雾事件是20世纪世界上最大的由燃煤引发的城市污染事件，仅5天时间死亡了4000多人，在之后的两个月内，又陆续死亡8000人；美国洛杉矶光化学烟雾事件是最早出现的由汽车尾气造成的大气污染事件，死亡人数达400多人。由此可见，能源利用和环境保护之间的有着非常密切的关系。

目前温室效应和地球变暖等全球性气候变化问题已经给人类带来了巨大的威胁，是各国首脑首先考虑的问题之一。20世纪以来工业化对温室效应负有不可推卸的责任。过度燃烧、森林树木过度砍伐、草原过度放牧、植被破坏等，都减少了地球自身调解二氧化碳的功能。科学观测表明：地球大气中CO2的浓度已从工业革命前的280ppmv上升到了目前的379ppmv；全球平均气温也在近百年内升高了0.74℃，特别是近30年来升温明显。而酸雨、臭氧层的空洞等又进一步导致了生态的严重破坏。人类在不断扩大自己的生存空间的同时，也在慢慢地把自己围困在更小的范围里面挣扎。如果上述情况持续恶化，人类会发现自己再也没有适合居住的场所了。

为了阻止气候的进一步恶化，很多国家已经联合起来，互相合作制约。1997年12月，160个国家在日本京都召开了联合国气候变化框架公约（UNFCCC）第三次缔约方大会，会议通过了《京都议定书》。该议定书规定，在2008—2012年期间，发达国家的温室气体排放量要在l990年的基础上平均削减5.2％，其中美国削减7％，欧盟8％，日本6％。

我国能源环境问题的核心是大量直接燃煤造成的城市大气污染和农村过度消耗生物质能引起的生态破坏（我国农村消耗的生物质能，其数量占全国其他商品能源的22％），还有日益严重的车辆尾气的污染（大城市大气污染类型已向汽车尾气型转变）。

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。燃煤释放的SO2，占全国排放总量的35％，CO2占35％，NO2占60％，烟尘占75％。我国酸雨区由南向北迅速扩大，约超过国土面积40％。1998年酸雨沉降造成的经济损失约占GDP（国内生产总值）的2％。温室气体CO2排放的潜在影响是21世纪能源领域面临挑战的关键因素，我国1995年CO2的排放量约为821Mt碳，占世界总量的13.2％。

我国农村人口多、能源短缺，且沿用传统落后的用能方式，带来了一系列生态环境问题：生物质能过度消耗，森林植被不断减少，水土流失和沙漠化严重，耕地有机质含量下降等。

我国政府也已经开始重视能源环境问题，正在努力改善和挽救日益恶化的生态环境。1989年12月26日第七届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过《中华人民共和国环境保护法》。之后又陆续的颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》《水污染防治法》《环境噪声防治法》《能源法》《可再生能源法》等相关的能源与环境保护法律法规。我国还努力参加国际合作，引进先进技术来改变以前落后的能源利用形势。