第三节能源 能源的分类 人类社会的进步也是对能源与物质消费量持续增长的过程。据研 究,原始社会人类的能源消费极其有限,只限于食物的消费。随着 文明的进步,在生活和生产上所消耗的能量急剧增加,现代化工业 社会人均的能源消费量为原始社会的100多倍。而且,当今世界各 地能量消费水平差异很大,发达国家与发展中国家人均的能源消费 量的差别也达几十倍至上百倍。 迄今人类所利用的能源种类不过十数种,从原始社会就开始利用 的生物能(包括薪柴、畜力和燃烧畜粪)到后来利用的煤炭、石油 天然气、水电以及风能、地热能、潮汐能、核能、太阳能等。人 们从不同的角度对能源进行多种多样的分类,例如:
第三节 能源 一、能源的分类 人类社会的进步也是对能源与物质消费量持续增长的过程。据研 究，原始社会人类的能源消费极其有限，只限于食物的消费。随着 文明的进步，在生活和生产上所消耗的能量急剧增加，现代化工业 社会人均的能源消费量为原始社会的100多倍。而且，当今世界各 地能量消费水平差异很大，发达国家与发展中国家人均的能源消费 量的差别也达几十倍至上百倍。 迄今人类所利用的能源种类不过十数种，从原始社会就开始利用 的生物能（包括薪柴、畜力和燃烧畜粪）到后来利用的煤炭、石油 、天然气、水电以及风能、地热能、潮汐能、核能、太阳能等。人 们从不同的角度对能源进行多种多样的分类，例如：
按能源的产生和再生能力分为可再生能源和不可再生能源两大 类。前者包括太阳能、水力、生物能、风能、潮汐能和地热能等: 后者包括一切化石燃料与核裂变燃料等。 2.按能源的使用方式分为一次能源与二次能源。前者指直接从自 然界取得而不改变其原有形态的能源、亦称作初级能源,包括一切 直接使用的可再生能源和不可再生能源;后者是指一次能源经过加 工,转换成另一种形态的能源,如火电与煤气等。但有时一次能源 和二次能源之间并无截然的界线。 3.按能源的来源分为:来自太阳的辐射能,通过植物光合作用的 转化而得以储存,包括化石燃料在内;来自地球内部的能量,如地 热能和核能;以及因地球等天体引力形成的能量,如潮汐能。 4.按能源使用的历史分为常规(或传统)能源和新能源,前者常 指煤炭、石油、天然气、水力和生物能等;后者指核能、地热能 海洋能(潮汐能和波浪能)、太阳能和沼气等。此外,风能的利用 自古有之,但近代高效风力发电机的集群利用又使风能成为新能源 的一种
1.按能源的产生和再生能力分为可再生能源和不可再生能源两大 类。前者包括太阳能、水力、生物能、风能、潮汐能和地热能等； 后者包括一切化石燃料与核裂变燃料等。 2.按能源的使用方式分为一次能源与二次能源。前者指直接从自 然界取得而不改变其原有形态的能源、亦称作初级能源，包括一切 直接使用的可再生能源和不可再生能源；后者是指一次能源经过加 工，转换成另一种形态的能源，如火电与煤气等。但有时一次能源 和二次能源之间并无截然的界线。 3.按能源的来源分为：来自太阳的辐射能，通过植物光合作用的 转化而得以储存，包括化石燃料在内；来自地球内部的能量，如地 热能和核能；以及因地球等天体引力形成的能量，如潮汐能。 4.按能源使用的历史分为常规（或传统）能源和新能源，前者常 指煤炭、石油、天然气、水力和生物能等；后者指核能、地热能、 海洋能（潮汐能和波浪能）、太阳能和沼气等。此外，风能的利用 自古有之，但近代高效风力发电机的集群利用又使风能成为新能源 的一种
表1历史上各时期人均能量消费的增长(单位:每人每日千焦耳) 年 文明 物新工业效逼正输 平以石时优早期8林 护我前融时代中1m 0千前新石时代甲期1213019m0 m年前中世术期2:北欧)25顶cm0:0m0:0 ⑩工么号 230134m00m0503 A元u年不社 则22则
表1 历史上各时期人均能量消费的增长 （单位：每人每日千焦耳）
二、世界能源供求的现状与前景 从人类的全部历史来看,化石燃料大规模使用的历史尚不足200年 ,人类长期以来使用的燃料是薪柴、木炭、作物秸秆和畜粪。有资 料表明,直至1895年,工业发达的美国与欧洲大陆的能源结构中木 材仍占90%。只是进入20世纪以后,煤的地位才开始占据主导。在 木材丰富的北美,煤在能源供应中的比重上升至70%,木材则下降 至20%。同期世界商业能源组成中煤炭已占90%。这个时期煤炭的 地位至高无尚,君临天下(“ coalwastheking”)。从1920年开始, 石油的开采大幅度上升,煤的重要性开始下降,到1950年,石油和 天然气二者占美国能源供应的60%。即使曾经有过1973年的“石油 危机”(该年石油在世界能源供应中所占比例下降至43%),但至 1975年石油和天然气二者仍占世界能耗的67%。总之,从1920年至 1970年的半个世纪之中,石油产量急剧增长,构成了能源供应的“ 石油时代”。从1929年至1971年,世界煤炭产量增长了70%,而同 期石油产量增长了1000%
二、世界能源供求的现状与前景 从人类的全部历史来看，化石燃料大规模使用的历史尚不足200年 ，人类长期以来使用的燃料是薪柴、木炭、作物秸秆和畜粪。有资 料表明，直至1895年，工业发达的美国与欧洲大陆的能源结构中木 材仍占90％。只是进入20世纪以后，煤的地位才开始占据主导。在 木材丰富的北美，煤在能源供应中的比重上升至70％，木材则下降 至20％。同期世界商业能源组成中煤炭已占90％。这个时期煤炭的 地位至高无尚，君临天下（“coalwastheking”）。从1920年开始， 石油的开采大幅度上升，煤的重要性开始下降，到1950年，石油和 天然气二者占美国能源供应的60％。即使曾经有过1973年的“石油 危机”（该年石油在世界能源供应中所占比例下降至43％），但至 1975年石油和天然气二者仍占世界能耗的67％。总之，从1920年至 1970年的半个世纪之中，石油产量急剧增长，构成了能源供应的“ 石油时代”。从1929年至1971年，世界煤炭产量增长了70％，而同 期石油产量增长了1000％
人类对能源消费的增长速度是惊人的,上文已经谈及从远古至现代 工业社会人均能耗的增长情况。就全人类而言,有人作过估计,自 从700年前人类开始利用煤炭以来,到1860年全人类共消费了煤炭 约7×109吨,而从18601970的110年间共消费了133×10吨,为过 去700年的19倍。如果把所有能源均包括在内,则从远古至1860年 全人类所消费的能源约为35×109吨煤当量(英文缩写为t.c.e.) 大约等于1Q(注:1Q=36.62×109t.C.e.)。而1860-1970年的消 费量约为10Q,1980年全世界的能源消费量即为0.28Q。据此估计 本世纪的最后20年内的能源需求量约为20Q。从历史上看,世界能 源消费不仅呈指数增长,而且增长率愈来愈大。19世纪中期世界能 源消费的年增长率约为2%,至20世纪初增长率为3.5%,而60年代 的平均年增长率为5.6%,如果按后一个数字外推,则公元2025年 全世界的能源需求将达到200400Q。这个数字可能并没有给读者 留下任何印象,但只要指出岩石圈中所有化石燃料的总储量约为 250Q这一点即足以想象问题的严重性和紧迫性了
人类对能源消费的增长速度是惊人的，上文已经谈及从远古至现代 工业社会人均能耗的增长情况。就全人类而言，有人作过估计，自 从700年前人类开始利用煤炭以来，到1860年全人类共消费了煤炭 约7×109吨，而从1860—1970的110年间共消费了133×109吨，为过 去700年的19倍。如果把所有能源均包括在内，则从远古至1860年 全人类所消费的能源约为35×109吨煤当量（英文缩写为t.c.e.）， 大约等于1Q（注：1Q＝36.62×109t.c.e.）。而1860—1970年的消 费量约为10Q，1980年全世界的能源消费量即为0.28Q。据此估计， 本世纪的最后20年内的能源需求量约为20Q。从历史上看，世界能 源消费不仅呈指数增长，而且增长率愈来愈大。19世纪中期世界能 源消费的年增长率约为2％，至20世纪初增长率为3.5％，而60年代 的平均年增长率为5.6％，如果按后一个数字外推，则公元2025年 全世界的能源需求将达到200—400Q。这个数字可能并没有给读者 留下任何印象，但只要指出岩石圈中所有化石燃料的总储量约为 250Q这一点即足以想象问题的严重性和紧迫性了