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近200年来世界能源发展的新趋势
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2004年第3期《俄罗斯科学院通报》发表了俄科学院能源研究所所长、通讯院士A·A·马卡罗夫和该院动力、机器制造、力学与控制过程学部学术秘书、院士伏尔托夫合写的题为《世界能源发展趋势与俄罗斯能源战略》的论文,论述了近200年来世界能源发展的新趋势,并分析了俄能源战略是否符合这些趋势。现将其中关于世界能源发展趋势的主要内容编译如下:
一、世界人均能源消费趋向稳定
从公元前2000年至公元8世纪,地中海地区(包括希腊城邦和罗马帝国在内)、中东、印度和中国年人均能源消费为0.15—0.18吨标准燃料(ry·T·按俄罗斯的标准,1吨标准燃料为7000克卡ГKaЛ)。17—18世纪工业革命时,欧洲开始增加能源消费,并从19世纪末演变为大约每40年世界年人均能源消费翻一番的趋势。直到20世纪最后25年,这个危险的趋势才得以打破。在上个世纪的前75年,世界年人均能源消费增加了近3倍,从0.8Ty·T·增加到2.3Ty·T·。从70年代后期到2000年,世界人均能源消费一直徘徊在2.3—2.3STy·T·之间。令人惊奇的是,新的耗能巨人——中国,近年来在人均能源消费方面也显示了稳定的趋势。
人均能源消费的稳定具有特别重大的意义,其基本原因有四:
1.人们的基本生活需要——衣、食、住、行(交通工具)是能耗最多的方面,已经在相当大的程度上趋于饱和,特别是在工业发达国家。
2.业已开始向所谓后工业化社会的过渡。曾经是工业化社会基础的冶金、建材等高能耗部门的发展受到了遏制,甚至还日渐收缩。取而代之的是高技术产业,其资源主要是知识,而不是能源和原料。
3.采用新技术和管理决策的完善提高了能源转换和最终利用的效率,这对减少生产能耗作出了重大贡献,并将进一步发挥更大的作用。
4.节约能源。上个世纪70年代爆发了石油危机,这对节约能源是一个强大的推动力,尤其在发达国家是如此。
二、能源消费增长速度越来越低于经济发展速度
上个世纪70年代之前,全球GDP平均每增长1个百分点,能源消费和生产大致也要增长1个百分点。然而,近20年来,全球CDP平均每增长1个百分点,能源消费只增加约0.5%。展望未来,反映经济能源效率的这项指标可能降至0.25—0.3%。
三、在工业文明时代,每40—50年一种占主导地位的能源总要让位于另一种能源
这种主导地位的更替并不是因为前一种能源的储量枯竭,而是因为后一种能源具有更高的质量,并且在数量上达到能满足社会迅速增长的能源需求的程度。
美国大约在1860年在木柴和畜力占主导地位的条件下进入工业发展时代,俄国在同样条件下比美国晚20年进入工业发展时代。美国从1885年开始,煤炭取代木柴、畜力和水成为主导能源,即在初级能源的生产和消费中占有最大比重,到1910年达到最高峰,占74%。在俄罗斯,从1932年开始煤炭成为主导能源,1955年达到最高峰,占62%。煤炭之所以失去主导地位,让位于石油,并非因为其资源枯竭,这里起决定性作用的是新能源的质量及其开采量。
现在全世界开采的石油和天然气分别占各自潜在储量的20%和10%。因此,谈论这两种资源枯竭为时过早。但是,石油在能源生产中所占比例的最高峰已经过去,取而代之的是天然气。而后者的最高峰预料将在21世纪前期达到。未来必然会有新的能源取代石油和天然气。根据已经形成的趋势来看是核能,首先是热堆,然后是快堆,再后则是热核聚变。
四、新能源的出现从来不排斥原有的能源
新能源出现后,原有的能源只是在初级能源生产和消费中的比重下降,但由于技术进步和消费者的特殊偏爱,其绝对量常常继续上升。
五、每一种占主导地位的新能源在质量上大致比前一种主导能源高一倍
役畜饲料、木柴、煤、石油(天然气)和铀(用于热反应堆)的单位含热量(以1吨标准燃料为准)之比如下:0.17:0.35:(0.7—1):(1.4—1.6):(2.6—2.8)。
六、能源生产和消费趋向多样化
近百年来,开发新能源并不完全排斥旧能源,最后导致能源生产和消费的多样化。同时一两种曾占主导地位的能源消费不再大起大落,而是进入比较均衡的发展时期。这种新趋势有助于增强整个能源供应系统的稳定性。
多样化趋势在发达国家和地区表现得最为明显,特别是在北美。最近30年来,北美主要化石燃料——石油、天然气和煤所占比例实际上已达到均衡。同时,可再生能源——水能、生物能(包括木柴和垃圾)、风能和太阳能所占比例也实现了均衡,虽然各自所占比例很小。但是,重要的是各种可再生能源的总和已与核能的比重持平,如果加上核能,其总的比重已紧逼任何一种主要化石燃料的比重。
七、世界能源消费以发达国家为主向发展中国家转移
上个世纪最后20年,
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