0.1　从能源危机谈起

能源消耗殆尽的危机，已经成为人类共识，甚至一度悲观地认为能源耗尽后，人类将走向灭亡。即使在今天，我们依然在担心能源危机，世界各国依然大量储备石油、天然气、煤炭等能源，并且为此而发生各种冲突，甚至战争。在20世纪末，各国学者都有着各种担心，石油、天然气、煤炭迅速消耗而导致具有爆炸性的能源危机。然而，21世纪已经过去了20年，各类能源政策和新能源开发都起到了一定作用，全球能源结构正在发生着改变，一定程度上减缓了能源危机。

随着人们对物质生活要求的不断提高，人类对能源的依赖和消耗也达到了空前的高度。根据《International Energy Outlook 2019》，2018年全球能量消耗量达到600×1015Btu，约合633×1018 J，预计到2050年能源消耗量达到900×1015Btu，图0.1为2010年至2050年全球能源消耗增长趋势[2]。

图0.1　全球能源消耗趋势

2018年，消耗能源中，石油和其他液体能源约为200×1015Btu，占比约为32%，煤炭约为160×1015Btu，占比约为26%，天然气约为140×1015Btu，占比约为23%，可再生新能源约为90×1015Btu，占比约为15%，核能约为25×1015Btu，占比约为4%。图0.2为2010年至2050年全球能源消耗结构趋势[2]。能源结构的调整一定程度上能够减缓人类对化石能源的资源开发，化解人们所担心的能源危机。

图0.2　全球能源消耗结构趋势

中国是能源消耗大国，而且由于世界石油资源分布的不均衡性，造成石油严重依赖进口，对我国能源安全构成巨大威胁。因此，中国不断致力于改善能源结构，提高煤炭、石油等传统能源的利用效率，大力发展水电、风电、太阳能等新能源，安全利用核电，系统地解决能源问题[3]。

从新能源技术应用和发展看，我们可以乐观地预计能源危机是可以化解的。图0.2中对2050年的估算仅是从当前能源利用程度出发的线性估算，很难预判30年后的真实情况，新能源开发和利用的前景要远远乐观于预测。但这并不能解除化石能源的枯竭危机，以及开发和利用化石能源带来的环境危机，尤其是日益严峻的环境污染导致温室效应，人类健康受到的威胁。因此，发展太阳能、水能、风能、地热能、生物质能、潮汐能、海洋温差能等可再生能源是应对当今能源危机，摆脱化石能源依赖程度的有效方式，是可持续发展的必然途径。