能源革命势在必行

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第1072页（5813字）

面对传统的常规能源危机日益逼近，天然资源条件更加恶化，深受天然资源限制的能源将会枯竭衰退，与此同时，随着科学技术的进步，社会经济的发展，对能源的需求不断扩大，供需矛盾迅速趋向激烈而尖锐；加之，常规能源的大量消费对全球环境的严重危害愈发加深。在这种种矛盾的形势下，必将迫使这个对人类发展至关重要的自然动力领域发生一场新的“能源革命”，使能源的供需构成发生彻底的变革，以适应跨世纪的社会经济发展，得以沿着健康道路迈着巨大的步伐继续前进。

这场革命的核心内容是：第一，要对用量少而成本低的新型能源予以优先开发；第二，要改变能源消费形式，加速能源形成的技术改进；第三，大量消耗能源的社会经济部门要采取果断措施，使用节能技术；第四，要对能源生产、使用中造成的环境危害，进行综合治理。

1．改变能源结构 更新供需构成

在1989年召开的第十四届国际能源大会上，专家们对全球能源的前景进行了深入分析。普遍认为，在今后20年里，世界能源的消费结构将会发生重大变化，供需关系的构成将出现新格局，能源消费量的绝对值将继续增长，但增长速度在变慢。据统计，1960年至1985年间全球能源消费增长125%。从1986年到目前，并预测跨入新世纪的2020年间全球能源消费量将只增长50%75%。石油消费的绝对数量可能会继续有所增长，但在能源消费中的比例将会明显变化；天然气的消费会大量增加；核能也会有所增长；煤炭仍将占一定的比例。另据欧共体预测，世界初级能源需求量将由1987年的81．88亿吨石油当量上升到1990年的89．38亿吨石油当量和2000年的112．04亿吨石油当量。其中煤炭的消费，尽管它是造成环境恶化的“罪魁祸首”，但短期内仍不可能完全抛弃不用，仍将占能源总数的26%左右；石油的消费仍将居高不下，到2000年时石油所占份额为33．5%；天然气的消费比重将增加，形势看好，由于在燃烧过程中，每单位热量天然气所产生的二氧化碳比燃煤少75%，且总储量也较为丰富，因而许多国家将把发电用燃料逐步转向用天然气，据预测，到2000年时在世界能源总消费量中将占22．7%；水力发电和薪柴等再生能源资源的增长速度将变慢，只是有限度地增长。对于核能的发展仍有两种不同看法：有的认为到2020年时，核动力能源将由占能源总数的12%下降到7%～8%；但绝大多数人认为，从总体上看，核电事业在90年代将有较大的发展，核能不但消费量绝对值将大幅度增加，且在总能源中所占比例也会增长。据国际原子能机构预测，世界核电能力将由1989年的31．827万兆瓦增长到2000年的44．4～48．5万兆瓦，所占比例也将由1989年的16．7%上升到2000年的17%～18%，预计到2030年时所占比例将上升到23%。关于太阳能、热核受控核聚变能、风能、地热能、潮汐能等新能源的发展速度和所占比例，也有不同看法，有的预测到2020年时新能源占总能源比例仅为3%左右，同样，绝大多数人根据现实发展情况分析则认为必将有大幅度增长，肯定要超过10%以上。

这些对于新型能源增长速度和所占比例的不同预测，充分反映了对能源技术革命水平认识的不确定性，也反映了对再生能源的作用和发展的可能性，对核聚变、太阳能、地热能等技术方面取得突破的预测，对石油、天然气等化石燃料供应的稳定性的程度，对提高能源利用率和大量节能技术的发展水平，以及从保护环境角度出发对能源消费提出的种种限制等多重因素的估价和认识分歧。但凡事都是仁者见仁，智者见智，各有所得，各有所悟，对能源问题的认识和将采取的对策也是一样，各国都将根据各自的能源分布结构、生产、储量、消费情况等因素，确定自己的能源发展战略，调整自己的能源政策，使能源供需构成和消费模式产生重大变革，“高耗能型”的产业结构将全面转向“节能型”、“智能型”和“高增殖型”的产业结构。

2．改进耗能技术 提高能源效率

提高能源效率是解决能源问题的首要途径，而要提高效率，就必须在技术攻关上找出路。随着能源需求的增加，能源价格不断上涨，以及人类的环境意识不断增强，迫使许多国家都把励行节能和提高能源效率作为解决能源危机的重要手段，并作为政府的一项能源发展的基本政策之一。一些国家在能源投资中都把节能和提高能源效率摆在最优先位置，予以投资倾斜，并已取得明显效果。

1990年，欧洲环境署发表了一篇研究报告指出，工业发达国家在能源投资中把提高能源效率摆在首位，就可使欧洲所需能源减少30%，而不会对经济发生影响。世界了望学会的丹尼斯·海斯也认为，从长远来看，美国在不影响生活水平的情况下，节约50%的能源的是可能的。日本学者认为，到2000年时，日本可以节省能源24．5%。“世界资源研究所”和“国际环境与发展研究所”联合发表一份报告说，每生产1美元的国民生产总值，法国耗费的能源最少，为87194焦耳；中国最多，达433944焦耳。许多专家还指出，节能和提高能源效率也是解决全球变暖和其他环境问题的最好途径。“世界观察研究所”的研究也表明，若全世界的能源效率每年能提高3%，到2010年时世界燃烧化石燃料的碳排放量为60亿吨，可以保持与当前大体相同的水平，并预言在今后20年内，没有任何一种方法能像提高能源利用率那样大幅度减少二氧化碳的排放量。

据专家预测，从70年代世界第一次石油危机以来，近20年中，“经济合作与发展组织”成员国把能源效率提高了25%，就相当于每年减少价值2500亿美元的能源消耗。同期，美国的经济增长了40%以上，而能源总消耗量只增加了5%，相当于每年节约能源费用1600亿美元。欧共体国家在1980～1989年间国民生产总值增长了21．6%，而能源的总消费量只增加了5%，这也是由于采取了一系列节能和采用能源新技术的结果，从而节约了大量能源费用。

经过近20年的节能效果显着、渡过能源危机有望的实践，各国都尝到了提高能源利用率的甜头，许多国家都在能源发展战略中把提高能源利用率列为重要项目，期望获得好成绩。欧共体国家1990年提出“节能5年计划”，中心是要提高欧共体国家能源利用率。该项计划目标是使欧共体国家减少能源消费12%，同时将二氧化碳的排放量减少15%。法国于1990年初也提出了“节能10年计划”，要求到2000年的10年中节约2600～3400万吨石油当量的能源消费。前苏联政府在1990年时也计划要把节能问题列为90年代能源的政策的最优先位置，通过节能要使其能源消费总量减少30%。日本政府在推动节能工作上一直处于领先地位，采取许多措施，开发许多节能新技术，并取得积极成果。近年来，日本政府多次召集有关部门负责人会议，商讨节能对策，把节能作为国家能源政策的重要项目之一。

开展技术攻关，减少能耗，要首先抓住耗能大户，采取重点突破。工业发达国家中重工业部门消耗的能源占全国能源总消耗量的40%以上，对这些部门采取加速推广各种节能新工艺、新设备和新材料；改造能耗大的用电设备和动力设备；减少和充分利用生产过程中大量余热，采取热电转供、余热发电、燃气－蒸气联合循环发电系统等技术措施。对交通运输、家用电器和生活用电，也采取限制措施和鼓励有效利用能源等措施。

另外，积极开发热效率高的“磁流体发电技术”，美、前苏联、日、德等国也都努力研究多种燃料的磁流体发电技术，力争2000年进入实用。

总起来说，随着高技术群体的不断发展、世界产业结构的及时调整、技术攻关和工艺改进取得成效，能耗降低，能源使用效率提高，进入21世纪时的能源形势定会改观。

3．拓展能源市场 增强经济效益

能源产业的开发，必须依靠资金的支撑。虽然现在还不能说要“以能养能”，但把能源开发的成果迅速转化为生产力，转化为商品，从而“捞回本钱”以扩大再生产，这也是能源产业发展的必由之路。要使新能源的开发形成技术经济效益型的开发，形成研制、开发、生产、利用一条龙的运行机制，使能源高技术迅速走向产业化、商品化、国际化的道路。1991年12月，美国能源部长沃特金斯曾痛心疾首地表示，美国许多高技术工业化领域，学术机构的基础研究工作和应用开发脱节，使不少领域的新产品被外国公司占领了市场。为此，美国能源部和商业部正在制订一项工业开发计划，加速美国工业研究成果向商业市场的转化和应用。前不久，美国能源部就同美国三大汽车厂商在开发制造电动汽车蓄电池方面签订了2．6亿美元的合同，以保证新型电池的行销。

许多国家对能源发展采取优惠政策，诸如减免利税，原材料价格优惠，对发展新能源、调整能源结构的项目给予优惠政策保证等，以提高新能源投资效果。

新能源产品要尽快实现标准化、系列化、通用化，保证产品质量，便于维修，物美价廉，以扩展市场，拓宽销路。

在发展各种能源的过程中，要注意新能源产品尽快向商品化、产业化过渡。商品化和产业化是新能源发展获得生机的必要条件，只有这样才能获得效益，才能为再开发提供资金。

世界许多国家发展能源都已十分重视这一问题，今后必将更加重视，从而促进能源的大发展。

4．瞄准强项目标 开发新型能源

在能源危机和环境恶化的两重巨大压力下，迫使全世界的能源必须来一场大规模的技术革命，其重点内容和主攻方向就是要由以石油为骨干、以煤炭为基础的能源体系逐步向资源丰富的核能、水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等新型综合能源体系过渡，争取从根本上解决能源危机和环境危机。

发展各种新能源，既有技术问题，也有经济问题，科学技术需要得到经济后盾的支撑才能进步。各国根据自身情况，特别是自然条件(优势资源、技术基础、地缘因素等)和经济承受力的程度，从能源开发的长远利益出发，把技术与经济结合起来一并考虑，确定需要开发的重点新能源项目。

(1)核能

是当今世界各国的瞩目项目，有条件的，包括技术条件和经济条件，都在积极开发。这是跨世纪的重点能源之首，尽管由于发生前苏联切尔诺贝利核电站事故，一些公众有所抵制，但发展核电是大势所趋，不可逆转。截至1990年4月，已有30多个国家和地区的426座核电站(堆)在运行，还有96座(堆)在建设中。除非极少数的国家(如波兰政府)提出要停建唯一的一座核电站以外，许多国家都在发展中。关于核能，我们在第一章已叙述过了。

(2)太阳能

也是各国关注的能源重点项目。美国原先很重视，并已取得很大成果，但近两年由于政治、经济原因，进展开始有所减缓，但仍然在继续发展中，并搞出了新产品。日本则在太阳能应用上下了大功夫，不仅要搞地面上的太阳能发电、太阳能汽车、太阳能自行车，还搞了太阳能飞机，甚至要发展向人类提供永久能源的宇宙太阳能电站。德国也在研制小型高级太阳能发电站。

(3)风能

丹麦是最早利用风能的国家。美国在风力发电领域起步较晚，但发展很快，目前已是世界上装机容量最多的国家，到1990年时已接近200万千瓦，每年还新增容量约20万千瓦。墨西哥、英国、荷兰、西班牙、阿根廷等风力发电机不断涌现，并越来越多，这些国家决心把风电的成本进一步降低，以与火电相竞争。

(4)地热能

其资源的利用范围已由供热沐浴迅速扩展到应用于发电技术。美国在利用地热能研究方面一直处于领先地位。英国也在积极发展。日本是一个多火山国家，地热资源丰富，日本的“阳光计划”对地热能源的开发寄予厚望，计划于1995年前开始对1万千瓦的发电设备进行试运转，日本地热高温热水发电将是日本地热利用的主要形式。

(5)海洋能

欧洲历来很重视海洋能资源的开发利用，在发展波浪能、潮汐能、温差能等各种海洋能方面一直走在世界前列。英、法等国积极开发，并在90年代大力发展。我国对扩大波浪能发电的试验范围，为下世纪初开展大型潮汐能电站工作将进一步做好预研准备工作。

(6)其他替代能源

如氢能、甲醇、生物质能，大部分国家处于起步阶段，本世纪末将使基础研究进入正轨，争取下世纪初能逐步登上能源舞台。

有史以来，人类为寻觅赖以生存的能源，千辛万苦，历经艰险，获得了丰硕的果实，大大推动了社会经济生活的发展。但是，人类的发展是无止境的，“推陈出新”是事物发展的普遍规律，一切事物概莫能外。人类经济发展的动力也是一样，开展新型能源无疑已成为当今世界能源发展的大势所趋，这也是人类生存发展的必由之路。