中國能源科學

飛碟探索編輯部

我們將自然界中能夠轉化能量的物質，稱為能源。今天人類能夠利用的能源包括礦物燃料（如煤炭、石油、天然氣等，占世界能源消耗總量的絕大部分）、可再生能源（如水力、風力、潮汐、波浪、柴草等，可不斷自然產生）、核能（原子能）、太陽輻射能、地熱（蘊藏于地球內部的熱能）、生物質能源（利用動植物的生物質有機廢料，經過細菌或化學作用而產生的沼氣和醇類等燃料）。能源是人類賴以生存的物質基礎，關系到人類社會的經濟發展，是當代社會面臨的重大問題之一，也是人類永恒的話題。

能源，人類生存發展的根基

沒有能源，人類的活動就失去了牢靠的根基。從原始社會到現代社會，在人類為改善自身的生存條件和促進社會物質文明發展而不懈奮斗的過程中，能源始終占有舉足輕重的位置。

縱觀歷史，人類在利用能源促進產業革命方面共取得了3次重大突破：18世紀，蒸汽動力的普遍使用引起了第一次產業革命，人類從柴草能源時期進入煤炭能源時期;19世紀電力的發明和應用使人類進入電氣化時代，石油逐漸成為社會主要能源，生產力又一次出現巨大飛躍，引發第二次產業革命;20世紀，原子能被發現和利用，社會生產技術進入原子能時代。

從歷史上看，每一次產業革命的本質都是能源革命，而能源革命來自能源科學技術的每一次重大突破。

工業革命以來，為了適應生產發展的需求，出現了大量需求能源的情況，這種需求量已經達到了工業革命前數千年能量消耗總和的幾倍。

20世紀70年代，西方發生石油危機，宣告豐富廉價石油時代的結束，從此開始進入能源結構演變的新時期。

發達國家由以石油為中心的能源結構，逐步向以資源比較豐富的煤炭、核能以及太陽能等再生能源為中心的能源結構方向轉變，重點是尋求石油的代替能源，建立一個持久、再生、干凈的能源體系，以滿足人類長遠的需要。核能、太陽能、風能、生物質能、氫能、海洋能、地熱能等引起人們的重視。與此相應，能量的轉換、傳輸、分配、儲存等方面的技術也開始大力改革。

古今中外的經濟、科技進步表明，能源是人類社會發展中的一個具有戰略意義的問題，而能源科學技術正是實現社會可持續發展的保證，讓能源問題不再困擾人類。

能源科學，人類現代文明的支柱

能源科學是一個綜合性強、涉及面廣、與國民經濟密切相關的多學科的綜合領域，它不僅包括自然科學，也涉及社會科學。它研究各種能源的開發、生產、轉換、傳輸、分配、儲存、綜合利用和管理，與此相關的理論、方法、技術、經濟、方針政策，以及這些與環境、社會等方面的相互關系等等，也都在能源科學的研究之列。

在現代科學中，能源與信息、材料并稱為現代文明的三大支柱之一。能源科學包括很多分支，如能源地質學、能源物理學、能源工程學、能源技術經濟學、能源生物學以及能源醫學等十多個科學領域。能源科學的發展必須依靠各分支學科的協調發展。

同時，由于能源工業的建設周期較長，能源科學研究，尤其是基礎研究，就必須大大走在前面。此外，能源作為世界性的問題，某些投資較大、周期較長的項目，例如核聚變、煤的液化等，也需要國際合作來共同完成。

能源短板，中國如何查漏補缺

中華人民共和國成立初期，由于經濟基礎薄弱和西方國家長期封鎖等原因，我國能源發展在多年時間里，只能依賴國內以煤炭為主的能源發展體系，為保障國內經濟社會發展發揮了巨大作用。改革幵放以后，隨著現代化建設的步伐不斷加快，能源需求量也持續飛速增長，我國的能源事業取得長足發展。

目前，我國已發展成為世界上最大的能源生產國，也是世界上的能源消費大國，形成了煤炭、電力、石油天然氣以及新能源和可再生能源全面發展的能源供應體系。但長期以來，我國化石能源資源短板一直存在。

1. 能源利用歷史悠久，整體資源稟賦不足

我國雖然是世界上最早發現和利用煤與天然氣的國家，石油能源的使用也較早，但整體的能源儲量、開發和利用，與現代社會發展的要求有差距。

我國煤炭資源主要分布在昆侖山—秦嶺—大別山以北地區，且集中分布在內蒙古、山西、陜西、寧夏、新疆等省區，總體蘊藏分布呈現“北富南貧”“西多東少”的基本特征。常規天然氣資源較為豐富，但主要分布在塔里木、四川、鄂爾多斯及柴達木等9個含油氣盆地。我國的石油剩余探明儲量90%以上分布在陸上，主要集中在東北、西北和華北地區，其中埋藏地理條件較好地區和復雜地形地區所占比例相近，但整體勘探難度越來越大。

整體來看，我國的傳統化石能源資源預測豐富，但探明及可采儲量與理論儲量有較大距離。傳統化石能源的基本特點是“富煤、貧油、少氣”，資源稟賦不夠，且空間分布不合理，能源利用受地理交通因素制約。

2. 改善能源分布不均，實施跨區域調配工程

盡管我國能源資源總量比較豐富，但人均能源資源擁有量處于較低水平;盡管我國已探明的石油、天然氣等資源儲量相當豐富，但勘探幵發難度相對較大;盡管我國能源資源分布范圍較廣，但地區之間極不均衡。我國煤炭資源主要蘊藏在華北、西北地區，石油、天然氣資源則在東、中、西部地區和沿海海域均有分布，但我國主要的能源消費地大多集中在東南沿海的經濟發達地區。

因此，資源蘊藏地與能源消費地之間必須進行長距離、大規模的“北煤南運”“北油南運”“西氣東輸”和“西電東送”等資源、能源跨區域調配工程，以解決能源分布與地區經濟發展之間不平衡的問題，使地區對能源的需求與地區發展相匹配，最終形成我國能源保障和能源運輸的基本格局。

3. 提高能源利用效率，石化能源清潔利用與能源結構調整并重

中華人民共和國成立后，煤炭的大力幵發利用和煤炭工業的迅猛發展，有效支撐了國民經濟的持續快速發展。特別是改革幵放以來，雖然我國石油、天然氣和水電等能源的生產和消費比重快速增長，但煤炭在化石能源中的主導地位并沒有發生根本性變化，目前仍是我國唯一可依賴的基礎能源。這也是由我國“富煤、貧油、少氣”的基本國情決定的。

如何更加高效、安全、潔凈、環境友好地進行煤炭等石化能源的開采和利用，一直是我國能源科學領域研究、實踐的重要內容。我國踐行“科學、綠色、低碳”的可持續發展能源戰略，在煤炭為主的基礎能源生產上，一方面樹立科學產能概念，實現煤炭安全高效生產、煤炭的清潔高效利用;另一方面，不斷優化能源生產和消費結構，使煤炭在我國總能耗中的比重逐步下降，盡量降低煤炭消費增長速度，使煤炭消費總量較早達到峰值，同時不斷提高天然氣、可再生能源等其他種類能源的生產和消費比重，早日實現能源結構的轉型。

能源永續利用，中國規劃未來發展

隨著機械化、電氣化、自動化程度的不斷提高，人類社會對能源的需求量將越來越大。人類面臨化石能源逐漸枯竭及環境惡化的重大挑戰，能源科學技術的發展受到了空前的重視，也對其提出了更高的要求。我們必須把解決好能源問題當作頭等大事來抓，為滿足能源領域重大需求，我國必須建立可持續能源體系。

1949年以來，隨著我國能源總量不斷發展壯大、用能方式加快變革，能源結構持續大幅優化改善，清潔低碳化進程不斷加快，生產結構逐步向清潔化轉變。原煤占比在波動中持續下降，原油占比穩步提高到1976年最高水平后逐步下降;天然氣、一次電力及其他能源等清潔能源占比總體持續提高。能源消費結構也得到持續優化改善。

1949年以來，隨著我國能源科技創新能力不斷提升，能源技術裝備突飛猛進發展，自動化、智能化、數字化推動能源系統不斷優化，能效水平得到顯著提升?！笆晃濉币詠恚覈叨戎匾暪澞芙岛墓ぷ?，陸續出臺多項節能降耗政策措施，不斷加強節能減排體制、機制、法制和能力建設，切實推進工業、建筑、交通等重點領域節能降耗，通過加快產業調整、淘汰落后產能、優化能源結構和推進節能型社會建設等方式，促使我國能源發展進入新階段，節能降耗取得巨大成效。

目前在世界上，新能源將逐漸替代傳統化石能源的發展趨勢已達到廣泛共識。新能源的技術應用，也將成為未來人類賴以生存的核心技術。

一直以來，我國能源政策的連續性和因地制宜的能源結構轉型獲得了顯著成績。能源消費結構呈現巨大變化，化石能源消費的整體下降，清潔能源消費的快速增長;黨的十八大以來，我國生態文明建設被提升至前所未有的高度，綠色發展舉措正在全國落地生根。今天，我國能源生產結構更多元、更合理，能源消費更清潔、更集約。只有繼續大力發展新能源與可再生能源，才能實現我國能源與經濟、社會、環境的協調發展，快速走上低碳綠色發展之路。

在當代世界人口、資源、環境之間矛盾空前激化的背景下，以高效、清潔、低碳和可再生為主要特征的新能源系統，開啟了代替原有能源系統的過程。新一輪的新能源變革將以一種全新的“科學用能”模式，代替傳統的、粗放的能源利用模式，最終將把人類社會推進到高效化、清潔化、低碳化、智能化、可持續發展的新能源時代。