中国能源利用现状的初步分析

苏锋 甄梅楠 李力伟

摘要：能源对于一个国家的发展而言有着十分重要的作用，对国家级经济的影响也是十分巨大的。尤其是在当前国际社会竞争尤为激烈的今天，能源比拼也是综合实力的比拼。能源利用研究一直是我国相关学者的研究重点，如何实现能源的最大化利用也是重要研究内容。文章对我国能源历史利用情况以及当前的情况进行了简单的分析，从人类发展出发对能源利用情况进行了研究，进而延伸到当下能源利用情况的研究，旨在为今后相关研究提供参考资料。

关键词：能源;利用;現状

一、我们的历史

1.1自然与人类的发展历程

150亿年前，宇宙诞生，奠定了地球产生的物质基础。地球作为一个行星起源于46亿年前的原始太阳星云。此后，地球系统由简单到复杂，各个组成部分的演化既相互联系又相互影响。地球系统的运动及其带来的地貌变迁、生命现象和生命活动共同构成地球的历史。化石记载地球上最早在大约35亿年前出现生命。约5000多万年前，灵长类动物呈辐射状演化，从低等灵长类动物原猴类中又分化出高等灵长类动物，约3300-2400万年前，产生了猿。约250-150万年前，一批猿人学会了使用工具，他们被称为“能人”，旧石器时代开始了。约200-20万年前，“能人”学会了使用火，于是他们被称为“智人”，约5-1万年前，现代人的祖先，“晚期智人”登上了地球的舞台，山顶洞人、河套人、柳江人、麒麟山人、峙峪人在中华大地发展出文明的光辉。约公元前4000年，中国历史上出现了第一个朝代—夏朝，中华五千年历史的大幕由此拉开。

1.2能源的利用历史

人类的发展与能源的发展紧紧联系在一起，当200万年之前第一束火光照亮原始人类简陋的洞穴时，人类开始有意识地采集和使用能源。作为向人类提供能量的天然物质，绝大部分不可再生能源在地球早期的地质时代中就已经形成，伴随着人类社会的成长崭露头角。纵观社会发展史，人类经历了柴草能源时代、煤炭能源时代和石油天然气能源时代，目前已经进入新能源时代。第一次能源革命是人类用煤炭替代柴草能源，和第一次工业革命密不可分，发生在18世纪中叶，以1769年瓦特发明蒸汽机为契机，以人类大规模使用煤炭为标志。第一次能源/工业革命开创了以机器代替手工劳动的时代，使能源结构发生第一次革命性变化。第二次能源革命是人类大规模使用石油，并使世界能源格局发生了根本性的变化，第二次能源革命与第二次工业革命接踵而来，发生在19世纪中叶，以1886年戴勒姆发明内燃气为契机，以人类大规模使用石油为标志，第二次能源/工业革命使人类进入了“电气时代”，极大地推动了社会生产力的发展，对人类社会的经济、政治、文化、军事，科技、和生产力产生了深远的影响。第三次能源革命是人类认识到可再生/不可再生能源的区别，大规模发展水、风、光等可再生能源，对不可再生能源的依存度降低的时期，目前我们还处在第三次能源革命的时代，可再生能源的全球消费比例已经达到了16%。第三次能源革命伴随着原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用，为信息技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的信息控制技术革命带来了契机。

1.3生态学的研究历史

1866年，勒特合并两个希腊词Οικοθ（房屋、住所）和Λογοθ（学科）提出“生态学（Ökologie）”，同年，德国生物学家恩斯特·海克尔定义生态学为研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学，由此揭开了生态学发展的序幕。1935年英国科学家坦斯利提出生态系统的概念，1942年美国科学家林德曼提出生态系统能量转换"十分之一定律"，由此，生态学创立了自己独立研究的理论主体，即从生物个体与环境直接影响的小环境到生态系统不同层级的有机体与环境关系的理论。它们的研究方法经过描述--实验--物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入，促进了生态学理论的发展，60年代形成了系统生态学而成为系统生物学的第一个分支学科。如今，由于与人类生存与发展的紧密相关而产生了多个生态学的研究热点，如生物多样性的研究、全球气候变化的研究、受损生态系统的恢复与重建研究、可持续发展研究等。在生态学中，生态系统是一个核心的定义，即指在一定空间内生物与环境构成的统一整体，生物与环境通过物质循环、能量流动和信息交换相互影响、相互制约，在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。

二、能源和文明

能源是人类文明发展的动力，推动人类文明向前发展，能源变革史与人类文明发展史密切相关。人类文明发展过程中如何协调能源-经济-社会-环境-安全的关系，使得人类文明的发展建立在自然资源能源可以承受的基础之上，实现可持续发展，是一个重要的科学问题和需要达成的共识。能源供应安全同时也是制约一个国家宏观经济发展的重要因素，与国家的发展和安全息息相关。

自然界中存在着多种具有某种能量的自然资源是能源。它们在一定条件下可以释放出某种形式的能量，可以使我们在生产和生活过程中得以利用。目前，已经被我们人类认识、开发利用的能源种类非常多。柴草、秸秆、木材、沼气、木炭，这些能源统称为生物能源。煤炭、石油、天然气以及由它们加工而成的许多产品，如焦炭、汽油、煤油、液化石油气统称为化石燃料能源或矿物燃料能源。它是当前人类社会主体能源。自然界中的太阳辐射能、风能、海洋能、潮汐能、地热能和原子能称之为新能源。能源存在于自然界，并随着人类智力的发展而不断被发现被开发，又强有力地推动了人类文明的发展。地球上原始人类出现以来，一段非常漫长的时期，人类完全靠采集野生果实、植物、捕获野生动物、鱼类、依赖自然界太阳的光热能维持生存和繁衍。火的发现和利用是人类有意识利用能源的开始。火的发现是人类文化的起源。人类最早是用火把走兽赶到旷野进行猎取，又偶然在饥饿时尝到来不及逃走而被火烧死的兽肉。这样烹调便在营火中开始了。火还用于寒冬岁月取暖、夜晚昏暗照明，进入到家庭里，形成“刀耕火种”原始农业的主要技术。火还促使人类进入金属时代。人类发现天然金属熔化，从此就不再敲磨石块而开始冶炼金属，由石器时代进入铜器时代，然后是铁器时代。正是在火的光辉照耀下，人类才迈开了大发展的步伐。由于人类用火这种新的能源改善了人类环境，也促进了人类的生存和发展，所以希腊神话中把人和上帝称为“一样的角色”。人是造物者，是革新者，是人类世界和人自己的改造者。

随着文明发展，生活水平提高，人口增多，对木材需求出现了供不应求的局面。欧洲曾是世界工业最发达的地区。早在16世纪文艺复兴时期，由于农业、手工业、商业、远航贸易的发展增加了木材的砍伐量，引起森林滥恳滥伐。到16世纪后期，在英国在整个欧洲，作为主要热能来源的木材奇缺，供不应求，价格暴涨。另一方面，大面积森林被砍伐，破坏了自然环境和生态平衡，引起社会各方面不满。凡此种种曾使欧洲文明一度出现停滞局面。16世纪发生于欧洲的“木材危机”迫使人们用煤代替木材作为主要能源。煤炭這种新兴矿物质燃料能源的开采使用，引起社会生产力、生产技术、生产结构一系列变革。17世纪到18世纪煤炭这种新能源大规模开发、利用，首先使得生产力进入了大机器时代。作为当时主体能源的煤炭工业就更大规模地发展起来。煤炭被誉为“黑色的金子”。19世纪上半叶，以煤干馏制取页岩油的工厂生产照明的煤油、石蜡，为城市和家庭照明。至19世纪末，世界进入“煤炭时代”。煤炭工业彻底改变了国家的面貌，并以前所未有的速度推动了历史。它塑造了新型的人类，开辟了看待世界、生活、社会与人际关系的新角度。而在过去的几十年中，世界煤炭比例呈下降趋势，石油逐步占据主导地位。减少固体燃料的比例，是世界各国提高能源效率，降低能源系统成本，提供优质能源供应的必然选择。从19世纪70年代开始，随着石油、天然气开采，加工和提炼，使得煤炭作为世界能源主体的地位开始动摇。电动机、内燃机、气轮机的发明使用，机器大工业进一步发展。20世纪50年代，世界能源开始了以石油天然气为主的时代。由于热量高，比煤炭洁净，使用方便，转换效率高，特别是价格低廉，因此从20世纪50年代开始，各主要资本主义国家纷纷把燃煤电厂改为燃油电厂，用廉价石油取代高价煤炭，并从这个改造中获取了经济效益。石油成为世界的主要能源，以及廉价石油大规模开采，利用，使得世界经济有了突飞猛进的发展，各主要资本主义国家依靠廉价石油，实现了经济发展的“黄金时代”。石油被称为“工业的血液”。美国、法国主要资本主义国家，依靠大量消耗廉价石油而发展了强大的生产力。国民经济均以每年递增4%-5%的高速度向前发展，在比较短的时间内，创造了人类历史上空前灿烂的物质文明，使得这些国家从工业化迈入现代化行列。但是，石油开采的时间不过130年历史，使我们已经感到“石油枯竭”的威胁，我们今天所说的“能源危机”实际上是“石油危机”。目前，石油使用量还在逐年增加，石油仍然是交通车辆和其他动力机械唯一使用的燃料。由于化石能源的有限性，在新技术的基础上，新能源开始崭露头角，新能源包括太阳能、风能、核能、潮汐能、生物质能等多个品类。新能源不仅是经济实现低碳发展目标的主要力量，也是电力、IT、汽车、新材料、建筑业、通讯行业等多个产业变革的促进动力。

三、我国能源利用概况

3.1我国能源发展历程

我国是当今世界上最大的发展中国家，发展经济，摆脱贫困，是中国政府和中国人民在相当长一段时期内的主要任务。20世纪70年代末以来，中国作为世界上发展最快的发展中国家，经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就，成功地开辟了中国特色社会主义道路，为世界的发展和繁荣做出了重大贡献。中国是目前世界上第一位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长，为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分，对维护全球能源安全，正在发挥着越来越重要的积极作用。

新中国成立以来，我国不断加大能源资源勘查力度，组织开展了多次资源评价。总体来说，我国能源体现出总量丰富人均拥有量低、能源赋存分布不均衡、开发难度较大等特点。我国煤炭剩余探明可采储量约占世界的13%，列世界第三位。水力资源理论蕴藏量相当于世界水力资源量的12%，列世界首位。但煤炭资源主要赋存在华北、西北地区，水力资源主要分布在西南地区，石油、天然气资源主要赋存在东、中、西部地区和海域。主要的能源消费地区集中在东南沿海经济发达地区，资源赋存与能源消费地域存在明显差别。大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送，是中国能源流向的显著特征和能源运输的基本格局。

改革开放以来，中国能源工业迅速发展，为保障国民经济持续快速发展做出了重要贡献，目前我国中国已经初步形成了煤炭为主体、电力为中心、石油天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局，基本建立了较为完善的能源供应体系。能源综合运输体系发展较快，运输能力显著增强，建设了西煤东运铁路专线及港口码头，形成了北油南运管网，建成了西气东输大干线，实现了西电东送和区域电网互联。近年来，能源节约效果显著，消费结构有所优化，科技水平迅速提高，同时，中国的能源消费在环境保护上取得了长足的进展，在能源政策上也减少和有效治理能源开发利用过程中引起的环境破坏、环境污染作为其主要内容。

3.2我国目前的能源消费

2017年，我国一次能源消费量31.32亿吨油当量，占全球能源消费比例23%，较2000年提高12个百分点，位居全球首位。单位GDP能耗3.1吨油当量/万美元，在全球前十大能源消费国中位居第三，能源利用效率相对较低。

在我国一次能源消费总量31.32亿吨油当量中，煤炭消费占比60%，是我国最主要的能源。其次，石油、天然气及其他能源分别占比19%、7%、14%，与全球主要国家相比，我国煤炭消费占比过高，天然气消费占比远低于全球平均23%的水平。

3.3我国可再生能源利用

中国的可再生能源品类众多，水能、风能、光能、生物质能是我国目前能源结构中占比较大的可再生能源品类。经过多年发展，我国可再生能源取得了很大的成绩，水电已成为电力工业的重要组成部分，结合农村能源和生态建设，户用沼气得到了大规模推广应用。近年来，风电、光伏发电、太阳能热利用和生物质能高效利用也取得了明显进展，为调整能源结构、保护环境、促进经济和社会发展做出了重大贡献。截至2018年底，我国可再生能源发电装机达到7.28亿千瓦，同比增长12%;其中，水电装机3.52亿千瓦、风电装机1.84亿千瓦、光伏发电装机1.74亿千瓦、生物质发电装机1781万千瓦，分别同比增长2.5%，12.4%，34%和20.7%。可再生能源发电装机约占全部电力装机的38.3%，同比上升1.7个百分点。2018年，可再生能源发电量达1.87万亿千瓦时，同比增长约1700亿千瓦时;可再生能源发电量占全部发电量比重为26.7%，同比上升0.2个百分点。其中，水电1.2万亿千瓦时，同比增长3.2%;风电3660亿千瓦时，同比增长20%;光伏发电1775亿千瓦时，同比增长50%;生物质发电906亿千瓦时，同比增长14%。

3.4我国能源利用展望

2012年以来，我国经济增速放缓，GDP增速由7.9%下降至6.9%。同时，第二产业占GDP比重下滑，由45%降至40%;煤炭消费占比下降，由69%下降至60%。产业及能源结构调整推动我国能源效率提升，单位GDP能耗由3.88吨油当量/万美元下降至3.08吨油当量/万美元。经济增速放缓叠加能源效率提升，2012年以来我国一次能源消费增速明显放缓，近五年年均复合增速仅2.3%。

目前，我国经济进入新常态，经济增速放缓，经济结构不断优化，新旧增长动力加快转换，粗放式能源消费将发生根本转变。同时，国家鼓励进一步降低煤炭消费占比，大力发展天然气，未来能源效率有望持续提升，能源消费进入中低速增长期。

根据国家发改委、国家能源局2016年底印发的《能源生产与消费革命战略（2016-2030）》，未来我国将坚持能源綠色生产、绿色消费，降低煤炭在能源结构中的比例，大幅提高新能源和可再生能源比重，使清洁能源基本满足未来新增能源需求。预计到2030年，国内石油消费增速放缓，占比稳定在17%-20%;煤炭消费总量下降，能源结构占比降至46%;天然气与其他可再生能源快速发展，其能源结构占比分别提高至15%和20%。

参考文献

[1]杨洋.低碳背景下东北新能源行业利用现状及发展前景分析[J].时代汽车，2021（19）：109-110.

[2]张天诏.浅谈我国能源利用现状及发展趋势[J].国土与自然资源研究，2021（05）：76-78.

[3]李晓军.农业固体废弃物能源化利用技术现状及展望[J].资源节约与环保，2021（07）：104-105.

[4]董艳香，王国启.东北农村可再生能源利用现状与“五位一体”工程应用[J].农业工程技术，2021，41（20）：50+52.

[5]王力，余晨，张雅姝.优化能源消费结构，提升能源利用效率——我国能源效率现状及影响因素分析[J].环境经济，2021（12）：50-56.

[6]宋泽林.氢能源利用现状及发展方向[J].石化技术，2021，28（05）：69-70+32.

[7]张继生，汪国辉，林祥峰.潮流能开发利用现状与关键科技问题研究综述[J].河海大学学报（自然科学版），2021，49（03）：220-232.

[8]陈晓雨.多能互补能源综合利用关键技术研究现状及展望[J].节能与环保，2021（04）：51-52.

[9]李钢，韩明爽，徐海红.水体疏浚底泥利用现状与能源化利用[J].环境工程，2021，39（06）：55-58+71.

[10]王大川，周密林.浅谈能源开采行业现状及环保型矿产资源的开发利用[J].中国金属通报，2021（01）：245-246.

[11]刘一秀，柴宝华，李文涛，高丽娟，贾宝，韩晓峰.城市生活垃圾和餐厨垃圾能源化利用现状分析[J].西北水电，2020（S2）：96-100.

[12]马晓楠，吕振福，武秋杰，李作敏，丁国峰.中国铅锌矿能源资源基地开发利用现状研究[J].能源与环保，2020，42（11）：103-106.

[13]崔荣国，郭娟，程立海，张迎新，刘伟.全球清洁能源发展现状与趋势分析[J].地球学报，2021，42（02）：179-186.

[14]韩冰冰.数据中心可再生能源和余热利用现状[J].智能建筑，2020（05）：47-53.

[15]伍赛特.国内能源利用现状研究及热泵技术前景展望[J].资源节约与环保，2019（09）：35-36.