能源、经济、环境-第11章
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这就像一个部落，共有100个人，其中10个人去砍柴，以获得部落做饭、取暖的能源，其他90人去获取食物和其他劳动。后来，由于近处的木柴都被砍完，只有去砍远处山上的柴火，这就需要派更多的人去砍柴，比如需要20人去砍柴，才能获得与原来同样数量的柴火。这样，获取食物和其他劳动的人就减少到80人，获取的食物就少了。这样这个部落的生活水平就下降，大家就吃不饱肚子。要让这个部落的人能够重新吃饱肚子，就必须提高生产效率。或者砍柴的人买了车，用车运柴，这样仍然只需要10个人。或者，获取食物的人改进了耕作方法，用80人就能获得与原来90人一样多的食物。或者，改进了燃烧效率，可以用更少的柴火做饭和取暖。如果，砍柴的人与获取食物的人都提高了效率，那么，部落的生活还能获得改善。
所以，人类的前途还在于发展先进技术，提高劳动生产率，提高资源和能源利用效率，才能保证生活水平不断提高。
人类就像一个部落，从事能源生产的人占用了我们的一部分人力资源，但是，人类完全可以投入更多的人力去获取能源。我们有太多无聊的需求，浪费了太多的人力资源。例如，烟草工业，为了满足人类有害而无聊的需求，人类耗费了大量的人力和资源去满足这种人类不良的嗜好，而这种嗜好在100年前是不存在的。人类还存在大量的失业，而这些失业的人完全可以用来生产能源。所以，只要人类在社会分工和组织上做一些改变，我们花费更多的人力和资源来生产能源并不会降低我们的生活质量。
如果我们仍然像现在这样靠大量使用化石能源，不断增加化石能源的使用量来扩大能源来源，就会产生大量的CO2和其他有害气体，造成温室效应增强，生活环境恶化，因此是不可持续的。那么，既要保持生活水平不断提高，又要保护我们赖以生存的地球环境，我们只剩下一条路可走，那就是发展没有污染的新能源，既满足我们不断增长的能源需求，又保护了人类的生存环境。
第一节 地球能源储量
第一节 地球能源储量
1。 世界主要能源储量
石油
2007年，世界石油剩余探明储量为12379亿桶（1686亿吨），较2006年的12395亿桶（上一年公布的该数据为12082亿桶，今年的统计数据向上修订了313亿桶）下降了0。 1％；这是世界石油剩余探明储量的连续第二年下降。
2007年，世界石油产量为8153。 3万桶/日（39。 06亿吨），较2006年的8165。 9万桶/日（39。 14亿吨）下降了0。 2％，这是自2002年以来出现的首次下降。
天然气
2007年，世界天然气剩余探明储量增加到177。 36万亿立方米，与2006年的176。 22万亿立方米（上一年公布的该数据为181。 46万亿立方米）相比，仅仅增长0。 6％。天然气储采比由2006年的63。 3（年）进一步下降至2007年的60。 3（年）。其中，中东的天然气储量略有上升，达到73。 21万亿立方米，占世界总量的41。 3％；前苏联地区为53。 53万亿立方米，占世界总量的30。 2％。
2007年世界天然气产量达到2。 94万亿立方米，比2006年的2。 8722万亿立方米（去年公布的此数据为2。 8653万亿立方米）增长了678亿立方米，增幅为2。 4％ 。由于西气东输管线的全线贯通，中国的天然气产量也增长了107亿立方米，增幅为18。 4％，总产量达到693亿立方米。
2007年居世界天然气剩余探明储量前10位的国家见表1。其中，俄罗斯、伊朗和卡塔尔仍分列前二位。值得一提的是，2007年中国天然气剩余探明储量为1。 88万亿立方米，较上年的1。 68万亿立方米增长了11。 9％。去年公布的2006年中国天然气剩余探明储量数据为2。 45万亿立方米，今年将此数据下调了0。 77万亿立方米。由于数据调整，储采比也由2006年的41。 8（年）骤降至2007年的27。 2（年）。
表1
煤炭
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、北美和亚太二个地区是世界煤炭主要分布地区，二个地区合计占世界总量的92％左右（见表4）。
2007年，全球煤炭消费量增长了4。 5％，达到31。 78亿吨。除中东外，煤炭的消费普遍增长。煤炭连续第五年成为全球消费增长最快的化石燃料。 2007年，亚太地区煤炭产量和消费量分别较上年增长了5。 5％和7。 0％，分别占世界煤炭产量和消费量的59。 0％和59。 7％。中国作为世界最大的煤炭生产国和消费国，2007年煤炭产量达到12。 9亿吨油当量，比2006年增长了7。 0％，占全球煤炭产量的41。 1％；消费量达到13。 1亿吨油当量，比上年增长7。 9％，尽管为2002年以来的最低增幅，但依然占全球煤炭消费增量的2/3以上，占全球煤炭消费量的41。 3％，占亚太地区煤炭消费量的70％。
水能
世界理论水能储量2×106MW；年发电量可达413095亿千瓦时，世界探明水能储量117549亿千瓦时，剩余可采水能73053亿千瓦时。；
太阳能
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为×1026W）的22亿分之一，但已高达173；000TW（1TW=106MW），也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。（地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2（太阳常数）。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173；000TW）。人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外）。虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
风能
风是一种由太阳辐射热引起的自然现象。对全球风能贮量的估计旱在1948年曾有晋特南姆（Putnam）进行过估算，他认为大气总能量约为1014MW。这个数量得到世界气象组织的认可，并在1954年世界气象组织在它出版的技术报告第4期“来自于风的能量”专集中（WNIO； T。 N； No。 32； 1954）。进一步假定上述数量的1千万分之一是可为人们所利用的，即有107MW为可利用的风能。它相当于当今全球发电能源的总需求，可见它是一个十分巨大的潜在能源库。古斯塔夫 （ M 。 R。 Gust*son； 1979） 从另一个角度推算了风能利用的极限。他认为，风能从根本上说是来源于太阳能，因此可以通过估算到达地球表面的太阳辐射有多少能够转变为风能，来得知有多少可利用的风能。据他推算，到达地球表面的太阳能辐射流是1。 8 x 1017W，即350W/ m2，其中转变为风的转化率 0。 02，可以获得的风能为3。 6X1015W，即7W/ m2。在整个大气层中边界层占有35％，也就是边界层中能获得的风能为1。 3 x 1015W； 即2。 5W/ m2。较稳妥的估计，在近地层中的风能提取极限是它的1/ 10，即0。 25W/ m2，全球的总量就是1。 3 x 1014W。他估算了美国在大气边界层范围内风能获得量为2 x 1013 W，而可以被提取利用的量是2x 1012W，相当于美国发电总装机容量的3倍。
氢能
人类利用氢能的方式有利用其化学能直接燃烧，放出热量和产生水，其过程为：
2H2（g）＋O2（g）=2H20＋
这种单位质量的氢不仅放出巨大的能量，而且产物中没有任何污染。氢核聚变过程中不产生任何放射性，对环境没有任何污染，其理论基础是爱因斯坦的相对论。相对论解释了太阳的能量释放过程，即4个H原子聚变成一个He原子，在质量上He原子比4个H原子减少了，这个差额称为质量亏损，从而释放出能量。氢核聚变能也属于氢能，氢核聚变的原料是氢的同位素氖，氖的资源比较丰富，在海水中氖和氢之比为：1，地球上海水总量约为1018t，其中蕴藏着大量的氖，经过计算；1L海水中提取出的氖，进行氢核聚变放出的能量相当于 100 L汽油燃烧释放的能量。地球上的海水几乎是“取之不尽”的，因此受控氢核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困扰。利用氢能的最终目标是要实现受控氢核聚变，这也是“氢能源”利用的终极目标。尽管现在世界限制核能的发展，但是核能小型化，如核动力汽车等等，都是很有潜力的。
2 。 我国能源储量
随着经济建设的推进，资源储量的勘探也越来越清楚。中国地大物博，能源资源丰富，据2006年中国统计年鉴的数据，全国主要能源的基础储量为：石油万吨、天然气亿m3 ；煤炭亿吨。若以“人均拥有量”来衡量，中国却是资源贫国；2006年人均石油储量只有，人均天然气储量2168m3，人均煤炭储量256t，分别为世界平均值的；和，中国的人均资源储量远远低于世界水平。
（1）煤炭
煤炭我国煤炭总储量为14380亿吨。1985年底探明储量为7822亿吨，而且煤种齐全，分布面广。在探明储量中，炼焦煤占％，无烟煤占14％，其他占54。 4 ％。探明的可采储量为3326亿吨。
但是，我国煤炭资源区域分布很不平衡。华北地区占总储量的71。 13％，西北占％，华东占8。 65％，西南占5。 16％，东北占3。 6％，中南占2。 33％，山西省的煤炭资源占全国已探明的总储量的60％以上，产量约占全国总产量的1/3，每年调出的商品煤约占全国商品煤总盘的85％，而且质量、品种都居全国之冠。我国南方还有大量石煤，估计蕴藏量在1 000亿吨以上。
（2）石油
石油根据地质普查，我国可能蕴藏油、气的沉积岩面积达545万平方公里，有300多个可供勘探石油的沉积盆地。还有120多万平方公里的沿海大陆架，它们构成了我国石油资源雄厚的地质基础。估计我国石油资源储量为300亿吨到600亿吨，主要分布在渤海湾、松辽、塔里木和准葛尔四大盆地，已探明的可采储量有90亿吨，按照45％采收率，至1985年累计生产量为亿吨，剩余可采储量为25。 3亿吨，已探明的储盆按目前的产量可维持开采20年左右。
（3）天然气
天然气将作为中国未来的新能源，有常规天然气和煤层气、甲烷气等非常规天然气。值得一提的是，2007年中国天然气剩余探明储量为1。 88万亿立方米，去年公布的2006年中国天然气剩余探明储量数据为2。 45万亿立方米，今年将此数据下调了0。 77万亿立方米。由于数据调整，储采比也由2006年的41。 8（年）骤降至2007年的27。 2（年）。
（4）天然气水合物
在中国南海海域资源潜力最大，11个天然气水合物远景分布区有效分布面积约为125833km2。南海的调查程度相对较高，发现了天然气水合物存在的地球物理证据和一系列地质、地球化学异常标志，初步圈定了天然气水合物的分布范围及其厚度。
（5）油砂与油贞岩资源
中国油砂资源也很丰富，在柴达木等地已发现了大量高品质的油砂矿，这能极大地补充中国石油供应不足的状况。中国油页岩资源丰富，探明资源量315 x108 t，预测资源量4520 x108 t ；其中所含页岩油资源量476x108 t，排第2位（2006年），主要集中在东部区、青藏区和中部区，其中东部区页岩油资源量占全国的35 ％。目前，页岩油探明储量20x108t；主要分布在吉林省、广东省，辽宁省。
（6）水能
我国水能的理论蕴藏量为6。 8亿千瓦，年发电量5。 9万亿度，已探明可开发的为3。 78亿千瓦，总年发电量可达1。 9万亿度，均居世界第一位（其他国家依次为：苏联2。 69亿千瓦，巴西2。 09亿千瓦，美国2。 05亿千瓦，加拿大1。 53亿千瓦，印度0。 7亿千瓦）。
我国水能资源分布很不均匀，主要集中在西南地区，约占71 ％。云南、四川、西藏的水能资源超过1亿千瓦。其次是中南和西北地区，分别占全国的10％左右。东北、华北、华东三个地区合计仅占9％，是水能资源相对较少地区。
（7） 太阳能
在中国，大约有2/3的国土面积年日照小时数在2200小时以上，年太阳辐射总量大于每平方米5000兆焦，全国年接受的太阳能相当于1。 7万亿吨标准煤。年太阳辐射能超过140千大卡/厘米2的地区，�
