



能源是指可以从中取得能量以转换为人们所需的热、光、动力等的自然资源,是人类社会进步和经济发展的重要物质基础,是现代工业、现代文明的支撑和动力。第一,现代社会的经济发展建立在现代化的生产上,能源是现代化生产的主要动力来源。第二,能源是现代工业的重要原料来源,在现代化生产中,能源不仅是燃料动力,也是重要的化工原料。有机化学工业合成的许多物质都是我们生活必须依赖的物质资料的来源。如建筑材料、衣服、生活用品等,这些材料扩大了我们生产、生活资料的来源。第三,现代经济是商品经济,以能源为动力的现代交通运输是现代生产持续进行的基础。人类生产的目的不再是满足自身,而是用于交换。交换流通过程的顺利进行才能保证生产持续进行。以现代能源为基础的交通运输,极大地节约了产品运输的成本,扩大了现代生产的经济半径,为区域化分工的实现提供了条件。
随着科技进步、经济发展和人类生活水平的提高,石油、煤、天然气、电等能源不仅在生产领域被广泛使用,也越来越多地走进了居民的日常生活。电的发明和运用使人们的生活更加丰富便捷,石油的大规模运用为化学工业提供了大量的原材料,各种化纤、塑料制品提高了人们的生活质量,飞机、火车以及私家车的普及使得人们的出行更加便捷,全社会对能源的关注空前高涨。从某种意义上讲,能源生活消费比率能够从侧面反映出人民生活的质量,它是社会进步的一种象征。
能源作为一种经济发展所必需的重要商品,在全球的分布极不均衡,再加上国与国之间经济实力悬殊,因此当今国际舞台上对能源的竞争已经超出了纯商业的范围,供需矛盾的背后呈现出经济、政治、军事、战争因素相互交织、相互影响的特征,成为世界大国经济、军事、政治斗争的武器。对能源的争夺和最终占有常常与国家战略、全球政治紧密相连
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据世界能源委员会开展的世界能源调查,各种可利用的能源包括煤炭、石油、天然气、核能、水能、太阳能、地热能、风能及潮汐能等。在日常生活中,按其形态特征或转换和利用的层次,人们又将能源进行了各种划分,主要包括一次能源和二次能源、可再生能源和非可再生能源、新能源和常规能源等。一次能源是指从自然界直接获取的未经任何改变或转换的能源。这种能源以现成形式存在于自然界中,如河流中流动的水能、采出的原煤、原油、天然气、天然铀矿以及生物质能、太阳能、地热能、潮汐能等。二次能源是指一次能源经过加工转换得到的能源,如电力、蒸汽等。这类能源需要通过其他能源来制取和产生。
一次能源根据其能否循环使用和能否不断得到补充,又分为再生能源和非再生能源(耗竭性能源)。其中,一次能源中的非再生能源主要包括煤炭、石油和天然气等;再生能源主要有水能、风能和太阳能等;而目前二次能源中主要是电能。人们一般将煤炭、石油、天然气等化石能源称为常规能源。相对于常规能源而言,利用新技术或新材料而获得的新的其他能源,称为新能源。新能源属于可再生能源,主要包括太阳能、风能、生物质能、海洋能(含潮汐能)、地热能和氢能等
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我国自1978年实行改革开放政策以来,以较高的经济增长速度备受世界瞩目。在经济高速增长的同时,我国的能源消费也在大幅度攀升,根据《国家能源统计年鉴(2020)》,我国消费总量从2010年的360648万吨标准煤增长到2019年的487000万吨标准煤,增长了35%。2018年居民生活能源消费总量为60436万吨标准煤,是2010年的1.6倍,占消费总量的13%。
过快的能源消费与环境保护之间的矛盾日益凸显,消耗化石能源向自然界排放了巨量的二氧化碳与二氧化硫,二氧化硫产生酸雨能毁坏森林,酸化湖泊,危及生物并破坏生态,二氧化碳产生的温室效应对人类生存发展造成严重威胁。随着人类使用化石能源的时间越来越长,向大气中排放的二氧化碳和二氧化硫的累积量不断增加,危害也在增加,温度大幅上升,气温的增高导致冰川融化加剧,海平面上升,增加了洪水泛滥和淡水资源缺乏的风险,而且地球的大片地区将会被海水淹没,变得不适宜人类居住。发达国家在其工业化的历史过程中长期无约束地排放了大量温室气体,以及目前高人均排放二氧化碳,产生温室效应,造成全球气候变暖。环境污染、生态失衡、能源短缺等问题制约着经济的发展。为了缓解这些危机,人们开始寻求可持续的、高质量的发展战略,以达到经济、环境与能源之间的协调发展。
已探明的或估计可经济开采的能源资源称为能源储量。2010年,世界已探明石油储量总额为1636.9千万桶,中国为23.3千万桶,占比1.42%;天然气储量总额为179.9万亿立方米,中国为2.7万亿立方米,占比1.50%。2020年,世界已探明石油储量总额为1732.4千万桶,中国为26千万桶,占比1.50%;天然气储量总额为188.1万亿立方米,中国为8.4万亿立方米,占比4.47%;煤储量总额为1074108百万吨,中国为143197百万吨,占比13.33%。
2020年世界已探明能源储量分布情况如图1-1所示,中东地区石油已探明储量位居第一,占世界总石油储量高达48.3%,其次是中南美洲,占世界总石油储量的18.7%,接下来是北美洲,占世界总石油储量的14.0%;同时中东地区天然气已探明储量也位居第一,占世界总天然气储量高达40.3%,其次是独立国家联合体(包括俄罗斯联邦、白俄罗斯共和国、乌克兰、摩尔多瓦共和国、亚美尼亚共和国、阿塞拜疆共和国、塔吉克斯坦共和国、吉尔吉斯共和国、哈萨克斯坦共和国、乌兹别克斯坦共和国),占世界总天然气储量30.1%,接下来是亚太地区,占世界总天然气储量的8.8%;亚太地区煤已探明储量位居第一,占世界总煤储量高达42.8%,其次是北美洲,占世界总煤储量的23.9%,接下来是独立国家联合体,占世界总煤储量的17.8%
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图1-1 世界已探明能源储量分布
随着能源问题越来越成为制约经济社会发展的重要因素,能源安全日益成为维护经济安全乃至整个国家安全的重要组成部分。不同的国家在能源资源禀赋上存在差异,在不同的发展阶段对能源的需求总量与需求结构存在差异,不同国家在维护能源安全的政治、经济、文化、科技、军事等综合国力方面存在差异,这都需要各国制定适合本国具体国情的能源安全战略
。《欧盟能源供应安全战略》绿皮书认为,能源安全就是实现一个国家或地区国民经济持续发展和社会进步所必需的能源保障。研究的目的是如何提高能源供给的保障程度,以满足社会发展的需要
。国际能源署认为,能源安全可以表述为以能够支付的价格不间断地获得能源,同时尊重环境的需要
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能源安全的构成从流动的方向来看,至少可以分为四个方面的内容:能源供给安全、运输通道安全、能源储备安全、环境安全。
对于一个国家和地区而言,能源的供给一般包括两个方面,一个是国内能源资源储量,另一个是进口能源。其中,能源资源储量是能源安全的基础,一个国家自身的能源资源越丰富,那么受到外来不安全因素影响的可能性就越小,能源安全的系数就越高。
能源的稳定供应既包括供应源能够提供稳定、充足的供应,也包括能源能否安全及时地运到消费地。目前,国际上油气运输的主要方式有轮船、管道、铁路和汽车等。海运是石油运输的主要形式,主要工具是油轮,因为海运运量大、通过能力强、运费低,所以大部分的石油贸易是通过海运完成的。管道主要用于陆路运输,管道具有运量大、安全、方便和运费低廉的特点,是各国油田与油港、炼油中心之间运输的纽带,在天然气国际贸易中,管道运输占主导地位。铁路运输是海运和管运的重要补充。铁路运量有限,运输成本比较高,但是在陆地上没有管道的地方,铁路是唯一的选择。铁路运输不仅运量小,而且在不同国家运输时,由于各国铁路的轨距不同,转换铁路后还需要换装,这样就进一步增加了运输成本。油槽汽车主要用来短途运输汽油、煤油、柴油等轻质油品。
20世纪70年代的两次石油危机给西方发达国家以沉重的打击,因此建立能源储备、防范突然中断的危险、保障国民经济安全已经成为国际共识。1974年,在美国的积极推动下,经济合作与发展组织(OECD)建立起国际能源机构(IEA),以加强各国的能源协调与合作,共同应对能源危机。IEA的主要职能是敦促成员国建立石油战略储备,协调在突发事件引起供应中断时成员国的能源供应和调配。
能源的开发利用、运输加工、废物处理等过程,都会给环境带来一系列的负面影响,并且会给我们生活的环境带来越来越多的不安全因素,包括能源开采导致荒漠化,二氧化硫和氮氢化合物排放导致酸雨污染,二氧化碳、甲烷、氟利昂等温室气体的排放导致全球变暖,能源运输泄漏带来生态污染。此外,还有煤气泄漏、核泄漏等各种能源在开发运输过程中发生的泄漏事故。