现代社会能源主角

现代社会能源主角_常规能源_能源与矿产资源

现代社会能源主角——常规能源

常规能源是指在目前的利用条件和科学水平下，已被广泛利用的能源。常规能源种类的划定与各国各地区的经济技术发展水平密切相关，各国各地区划分常规能源种类有较大区别。这里，我们根据我国目前能源利用现状及在能源总量中所占比例，把煤炭、石油、天然气、薪柴等列为常规能源来介绍一下。

煤海探根

人类知道使用煤炭已有2000多年的历史，但真正了解煤炭的成因却还只是近20年来的事。

欧洲人在相当长的时间内并没有使用煤炭。当著名旅行家马可·波罗来到中国，看到有人把煤炭当作燃料时，感到十分吃惊。他在《东方见闻录》中写道：“契丹（指中国）全境中，有一种墨石，采自山中，如同脉络，燃烧与薪无异……”可见，我国是最早发现和使用煤炭的国家之一。

现在，人们完全可以科学地解释地下煤炭的形成原因和过程了。

煤主要是由有机残体和少量无机质堆积在湖盆、海湾、浅海等低凹地方，经过复杂的生物化学和物理化学转化过程而形成的固体矿物。人们在显微镜下发现煤中含有植物细胞和孢子、药粉以及各种植物化石，这些都是古代植物堆积演变成煤的佐证。

但是，在自然界里不是有了植物就一定能成煤，只有当植物与气候条件、地理环境和地壳运动配合得比较理想时，才能发生成煤作用，形成煤层。在漫长的地球历史中，曾经有过几个气候潮湿、植物茂盛的时期，适合煤的形成。湿润多雨的气候有利于沼泽的形成和植物的繁衍，特别是在当时的海滨或沼泽地带，曾经生长过高大的鳞木目、松柏木、科达树目、苏铁目等树类和巨大的羊齿植物。沼泽是植物持续繁衍和堆积的最好的地理环境，它可以发育在滨海平原，也可以出现在内陆湖泊的滨岸或低洼地区，大量植物一旦死亡倒入水中，立即被水体覆盖，使植物遗体与空气隔绝而不致完全氧化分离，如果泥炭沼泽的底盘又处于不断下沉的构造条件下，经过复杂漫长的成煤过程，植物就可以演变成煤，有的还可以形成正式的煤田。

由植物转变成煤的过程，大体可以分为泥炭化、煤化和变质三个阶段。泥炭化阶段，就是植物被细菌所腐烂分解的过程。当植物一层层堆积在水下而被泥沙覆盖起来的时候，与空气中的氧气相隔绝，在嫌气细菌的作用下，使植物残骸腐烂分解形成了质地疏松的泥炭。这种植物被细菌分解的作用称为菌解作用，泥炭化阶段，也即生物化学作用的阶段，通过这一作用，用碳、氢、氧等元素组成的植物遗体中，氢氧的成分逐渐分解减少，而碳的成分明显富集，从而把植物遗体变成了泥炭。

煤化阶段，就是泥炭逐渐变成褐煤的过程。当泥炭被沉积物完全覆盖后，形成封闭的环境，菌解作用逐渐停止，在上覆沉积物的压力下，泥炭逐渐失去水分，并压缩和胶洁。挥发成分相对减少，碳的含量进一步增加，泥炭逐渐转化成褐煤这种作用，称为煤化作用或煤的成岩作用。

变值阶段，就是褐煤经过变质形成煤及无烟煤的过程，如果褐煤埋藏在地下较深的地方，在化学成分上，水分和挥发成分进一步减少，炭的含量相对增加；在物理性质上，结构更加严密，比重逐渐加大，产生粘结性，出现了光泽，这样，质地疏松的褐煤变成黑色的烟煤，进一步可以变成质地坚硬的无烟煤岩。

煤炭分类

煤炭的分类方法很多，但由于标准不同，分类方法也有许多差别。

按照生成煤炭的原始物质，可以分成腐殖煤、腐泥煤和残留煤。腐殖煤是由高等植物经成煤作用形成的，地球上的大部分煤炭都属于这一类。腐泥煤是由海藻之类的低等植物的残骸生成的。残留煤是由不易被细菌分解的植物生成的，常残留有植物，像腊煤和一些烛煤等。按照煤炭外表形态，可以分为矿煤、煤煤、亮煤和暗煤。矿煤，很像木炭，黑色，有清晰的纤维构造，质地软弱，灰分高。煤煤，有光泽，外表上看不出纤维构造，灰分不高，炼焦性很好。亮煤，是一种半闪光性的煤炭，纤维构造不大明显，灰分较低。暗煤，无光泽，坚硬，有颗粒状构造，灰分较大，炼焦性较差。

按照煤炭的形成阶段和炭化程度，可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤。泥炭即泥煤，由于埋藏在地下只有200万年左右，是煤炭中最年轻的一种。泥炭和褐煤含有较多的水分，使用价值比较低。烟煤和无烟煤的含碳量比较高，使用价值也比较高。这种分类方法兼顾了煤的特征和品质，在工业应用上有一定意义。

随着科学技术的发展，煤炭的用途越来越广，除了用作燃料直接燃烧和作为蒸汽的动力能源外，还作为炼焦、制造可燃气体和化学工业的原料。

18世纪中叶以后，随着蒸汽机的广泛应用，煤炭消费量日渐增加，逐渐成为世界上的主要能源。到20世纪初，煤炭跨进了它的另一个黄金时代。此后，在半个多世纪内，煤炭一直是世界能源的主要成员，为社会生产的发展和人民生活的改善做出了重要贡献。从20世纪50年代以后，由于石油和天然气的兴起，煤炭所占比重有所下降，但近十几年来煤炭在世界能源消费中的比重又有回升，有可能重居世界能源的主要地位。因此，能源专家把煤炭称为“通向世界未来的桥梁”。并预言，最迟在21世纪初，煤炭的第二个黄金时代就会到来。

近十几年来，能源科学家也正积极地研究煤炭的转化和综合利用，主要包括原煤洗选、坑口发电、气化、液化以及转化为化工产品等。

早在50年代初，一些发达国家就发展了煤岩洗选加工工艺。到80年代初，各国洗选加工后的商品煤已达85%，并对各种工业用煤的质量，包括水分、灰分、硫分、粘结性、发热量等，制订了严格的标准，对合理利用煤炭资源，提高热能利用效率，减少运输量，改善环境卫生，都有明显的效益。

在全世界的煤炭消费中，发电用煤增加迅速，炼焦用煤比较稳定，而工业、交通用煤等明显减少。把煤转化成电，特别是兴建大型坑口电站，是提高能源利用效率和减少长途运输的有效措施。

把煤进行气化、液化，加工成与石油、天然气相似的液体能源，日益受到各国的重视。据测算，1吨商品煤通过气化变成煤气，供应民用，可顶1.9吨煤烧，热效率提高近一倍。如果我国城市普遍采用煤气，可使城市居民用煤量节约40%～60%，每年节省煤上千万吨，环境状况也可大为改观。

我国消费结构历来以煤炭为主，未经历过石油时代。20世纪50年代，煤炭在能源消费构成中一直占90%以上；60年代至80年代初，随着石油资源的开发利用，煤炭比重有所下降，1980年，我国原煤产量仅占能源生产总量的69.4%；近十几年来又有所回升，1995年，原煤产量占全国能源生产总量的75.5%；未来一段相当长时期内，我国能源结构中煤仍将占绝大比重。

我国煤炭资源与国内石油、天然气、水力等一次能源相比占有绝对的优势，约占全国一次能源的90%，煤炭探明储量约有7000多亿吨，仅次于原苏联、美国，为世界第三大储煤国。若把埋藏深度在2000米以内的预测储量计算在内，我国煤炭总储量达5万亿吨之巨。

我国煤炭具有既广泛又集中的分布特点。所谓广泛，指分布面积而言，全国包括台湾在内的30个省、自治区、直辖市，除上海以外都有不同数量的煤炭资源，全国60%以上的县均产煤。所谓集中，是指数量的分布在地区之间极不平衡，北多南少，西多东少。尤其以南方和北方之间的差异最为显著。华北占有全国探明储量的2/3，而长江以南的8省只有2%的探明储量分布。

我国主要煤田有山西、皖鲁苏、豫中豫西、内蒙古东部、鄂尔多斯南北、川滇黔、贺兰山、天山南北、沈阳周围、河北平原和黑龙江东部等。山西是探明储量最多的一个省份，达2000亿吨以上。

我国煤炭资源的品种非常齐全，从低变值程度的褐煤到高变值程度的无烟煤都有贮存。但各煤种数量相差很大，分布也不均衡。若把煤炭品种分为炼焦煤和非炼焦煤两大类，前者包括焦煤、肥煤、气煤和瘦煤；后者包括无烟煤、褐煤和烟煤中的贫煤、不粘结煤等。我国炼焦煤少，非炼焦煤多，气煤、不粘结煤、无烟煤、褐煤资源多，而肥煤、焦煤数量少。炼焦煤占我国煤探明储量的35%，其中华北地区就拥有全国60%的炼焦资源。褐煤是20世纪我国计划要大量开采的能源资源，我国褐煤的80%储量在华北地区。

煤炭工业是支持我国经济发展和保障人民生活的基础产业，我国现在70%以上的能源来自煤炭。改革开放以来，煤炭工业得到快速发展，国民经济由“以煤定产”转变到煤炭“以销定产”。1996年我国原煤产量13.8亿吨，是世界第一产煤大国。这除了得益于我国经济与科技发展之外，也得益于执行一条适合中国国情的煤炭工业的方针，就是发挥中央和地方两个积极性，实行大中小并举。现在中央和地方煤矿的产量，比例大体上是四六开，地方占大头，发挥地方中小煤矿的劳动力和地缘优势，同时又要注重国有大中型煤矿是煤炭工业的主力军作用。

由于技术的进步，煤炭使用上的节约，其他类型能源的替代，以及环境保护的要求，煤炭在一次能源中的比重将有所下降。煤炭增长的弹性系数，即煤炭增长与国内生产总值增长的比例，将由现在的0.38下降到0.32，这无疑是一个巨大的进步。

油气溯源

石油天然气是在一定地质时期内由低等生物沉积在浅海和湖泊中，在缺氧条件下逐渐变成有机质，并转化为油、气。又由于复杂的地质作用而产生大大小小的贮油构造，使油、气得以富集起来而形成油、气藏。

人类很早就发现和使用了石油。早在汉朝（公元100年前后），我国人民就已经开始利用石油来烧饭、点灯。瑞士18世纪才发明了煤油灯，19世纪末开始广泛采用。

至于石油和天然气的成因，已有许多假说和学说。目前大多数学者较统一的观点为有机生成说，即承认石油和天然气是有机物质在适当的环境条件下演变而来的，生成石油的有机物包括陆生和水生的生物，其中以繁殖最大的浮游生物为主。这些生物死亡以后，在比较平静的条件下，同泥砂及其他矿物质一起，在低洼的浅海、海湾或深湖中沉积下来，首先形成有机淤泥，这种有机淤泥不断被新的沉积物所覆盖，形成了与空气隔绝的还原环境。这样，经过一定的地质时期，低洼地区不断下降，上面的覆盖物不断加厚，有机淤泥承受的压力和温度也不断加大，在嫌气细菌、温度、压力、放射性元素等因素的综合作用下，经过几百万年或更长的地质时期，不断发生化学变化，逐渐成了石油和天然气。这其中，充足的有机物质来源和适宜的还原环境，是生成油、气的有利条件；有充分的有机质沉积是生成油的物质基础，此外，具有良好的生油层、储油层及其底层和盖层，以及优越的圈闭构造，是形成一个较大规模油气藏不可缺少的条件。

石油和天然气是一种高效能的优质能源，二者往往在同一矿藏（油气藏）中相伴而生，开采出来的石油（原油）大多需经加工后使用，天然气与煤一样，一般不经加工即可当作燃烧使用。石油和天然气都有较好的可燃料性和较高的发热量。石油的发热量比煤约高1～1.5倍。此外，石油又因其易开采、便运输、烟尘少等特点被人们称为“工业的血液”。

石油和天然气也是重要的化学工业原料。特别是近20多年来，世界石油化学工业发展很快，仅以石油中经过加工制成的产品就达5000种以上，石油和天然气的化工利用，生产合成纤维、合成橡胶、塑料、炸药、化肥等，是油气资源最充分和最合理的一种利用途径。

在国际上，石油一般分为原油和石油产品两大类。石油产品从用途可分为能源和非能源石油产品两类：能源石油产品包括液化石油、航空用汽油、普通汽油、煤油等；非能源石油产品包括石脑油、石油溶剂、粗石蜡、润滑油、沥青和各种石油化工产品等。这些石油家庭的“第二代”都是原油经过炼油厂的提炼而得到的，是由于它们各自不同的特点而具有不同的用途。

全世界石油天然气资源十分丰富，从世界主要的储油区域来看，更有明显的集中分布的特点。大陆沿海地带和大陆边缘浅海地带，约占世界石油探明储量的2/3，目前世界主要的储油区域有：中东波斯湾沿海和海底，为世界第一大储油区；非洲撒哈拉地区，几内亚湾沿岸和大陆架；拉丁美洲北部；伏尔加—乌拉尔地带，美国墨西哥湾沿岸和大陆架；中国东部沿岸和大陆架海底；西欧北海大陆架；东南亚印度尼西亚沿海地区和大陆架区域。

世界油气的开采除了有其地域特点，也有一个历史过程。第二次世界大战以前，欧洲、北美石油探明储量约占全世界的4/5以上。到20世纪50～60年代的“石油大发现”时代，由于石油消费量的激增和勘探技术的提高，世界石油探明储量迅速增长，70年代比50年代猛增了6倍。亚洲、非洲、拉丁美洲成为石油分布的重要区域，其中波斯湾沿岸地区竟富集了世界石油探明储量的3/5。进入20世纪70年代以后，由于能源危机的刺激，世界石油开采利用规模之大，范围之广，技术之先进都达到前所未有的深入程度。

石油，这种廉价的能源，随着工业的发展，越来越成为现代化工业的重要支柱，它为工业、农业生产和国防建设提供了所需要的一半以上能源。因此，工业国家甚至把石油视为工业生存的血液，自然它也就成了人们竞相争夺的重要战略资源。而且石油价格一有较大波动，整个西方经济就会产生巨大的震荡，70年代以来发生的几次大的石油危机就证明了这一点。瑞士一所高等技术学校经济研究所估计，如果石油价格发生剧烈的波动，整个“经济合作和发展组织”范围国家的经济增长幅度就将下降一半。

这正表明：石油已成为各国政治、经济的命脉，也是引起军事冲突的重要因素之一，1990～1991年初的海湾危机和战争的爆发就是明证。据世界观察研究所调查，波斯湾地区石油资源在1989年时已占全球探明储量的66%，按目前的开采速度，大多数海湾国家的石油至少可开采100年，而欧洲、北美和前苏联的石油仅可开采不足20年。据估计，今后世界石油消费量的2/3将依靠海湾地区供应。但是，由于长期以来海湾地区政治上的不稳定，将难以保证石油的稳定供应。

正因为世界石油资源处于一方面需求量不断增大，另一方面地下储量极为有限而供应又不稳定的双重压力下，迫使人们不得不另寻佳途。一个重要指向就是海洋和地壳深层。国外一位地质学家曾说过，世界石油资源总数的一半蕴藏在海底及地壳之下尚未被发现。近几年来专家们估计海底石油储量在2500亿吨以上，按目前的消耗量计算将够人类使用270年。事实上，世界许多国家已经朝着这个方向进军。现已有50多个沿海国家从海洋中获取石油，1988年时年产原油就已达7.6亿吨，占世界石油总产量的28%。以往的贫油国——英国和挪威，在60年代至70年代的10年间，在北海海域发现并开采石油，1988年产量已达1.1亿吨左右，一下子成了石油输出国。

石油这种宝贵的非再生能源，已成为各国竭力追逐的重要战略目标。一方面要探寻新的石油储藏，开发新油田；一方面还要尽可能地科学合理利用，厉行节约。石油当燃料烧掉，也实在可惜。随着现代科学技术的发展，将石油进行深加工后，即可作为重要原料。当今各国大多数把石油和化工生产联系在一起，往往叫“石油化工厂”，就是用石油作原料为纺织业、化工业提供多种宝贵原料，而且在经济上将大为增值。例如制成塑料，其价值可提高5倍；制成合成纤维，可提高10倍；制成医药、农药、试剂等，则可提高100倍。因此，从战略上看，从经济上看，对石油这种能源都要节约。

我国是世界上最早发现和利用石油、天然气的国家，也是世界上油气资源较丰富的国家之一。但是由于长期的封建制度束缚和帝国主义的侵略压榨，我国石油工业发展缓慢。我国现代石油工业从1904年的台湾苗栗县油田采油开始，到1949年的45年间，原油产量只有63万吨，与此同时，从国外进口的原油与油品却高达2880万吨。形成了国内用油极端依靠“洋油”的情况。近40年来，石油工业有了突飞猛进的发展。经过多年的勘探、开发和建设，我国已从“贫油”国跃为世界石油资源丰富的国家之一。

我国地域面积广阔，有良好的成油的地质地貌条件，受板块运动的影响，褶皱带与沉陷带相间排列。无论是陆上还是在浅海大陆架，都具有油气蕴藏的良好的地质构造条件和成油的良好的地理环境。我国经过广泛的地质普查，发现了300多个可供勘探石油的沉积盆地，陆上沉积岩总面积450多万平方公里，邻近的海域内还有120多万平方公里的沉积岩地区，沉积岩总体面积达2200万平方公里，这些构成了我国油、气资源雄厚的地质基础。

我国大陆拥有众多的陆相盆地，其中一万平方公里以上的有近40个，10万平方公里以上的有近10个，这些盆地由于发育时间长，沉陷特别深，沉积厚度大而具有优越的成油环境。特别是近海盆地，生油的母质来源更加丰富，形成了较大的陆相油气藏。在我国沿海广阔的大陆架上，现已发现10多个大型沉积盆地，其中最大的有渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、南海珠江口盆地、北部湾盆地，莺歌海盆地等。经勘探证实，都具有良好的含油、气远景，有的已喷出工业性油气流。现在，我国探明的石油储量，已具有供年产1亿吨的石油的资源储备。据估计，从已探明的石油资源来看，我国石油的可采储量180亿吨，按目前的开采水平，可持续开采130多年。所以，我国油气资源的潜力是很大的。

我国的石油和天然气工业基础薄弱。1996年我国原油产量达到1.58亿吨，天然气产量达到201亿立方米。但与高速度发展的社会经济还有较大的差距。现在我国已成为石油进口国，估计在“九五”期间，进口数量将进一步增加。解决油气供应不足的问题，首先要立足于开发利用自己的油气资源。根据我国已探明的石油、天然气资源状况和油田生产布局，石油工业应坚持“稳定东部，发展西部”的方针。在继续深入开发东部大中型油田，保持稳定产量的同时，向西部盆地油田进军，这不仅是未来我国石油生产的希望所在，也将给西部欠发达地区和少数民族地区带来新的发展机遇。

我国天然气开发程度比较低，生产规模比较小，油气产量之比远远低于世界平均水平。经过几年的努力，现已在陆上基本形成重庆、陕甘宁和新疆三个新气区，累计已探明天然气储量21.3亿立方米，具备了加快发展的基础。要坚持油气并举的方针，加大对开发天然气的投入，搞好天然气的勘探、开发和加工利用，促进天然气工业的发展。

可再生的洁净能源——水能

水，是自然界中最宝贵的资源之一。水能，是大自然赋予人类的珍贵的能源之一。奔腾的江河，高耸的水坝，宽广的水库，稠密的电网，既显示了水能资源的丰富，也展现了人类开发利用水能资源的巨大成就。

水能是当今社会应用的唯一一种可再生的常规能源，地球上水的循环为水能提供了必要的物质和能量的保障。

地球上成千上万条川流不息的江河为人类提供了丰富的水力资源。江河水能的形成有其基本的条件，主要是流量和落差。河流的流量越大，落差越大，则蕴藏的水能资源就越丰富。

有文字记载，利用水力作为能源使用已有2000多年历史。但长期以来，水利事业发展较慢，一般也仅能用水力带动简单的机械，用作农业灌溉和手工作坊的动力；直到19世纪后期，第二次技术革命的到来，发电机和输电技术的发展，为水力资源的利用开辟了广阔的途径。

人们开发江河的水能主要用于发电，称为水电，它是通过水轮机把水流的势能转化为机械能，再带动发电机输出电能。水力发电除了是一种比较干净的发电方式外，还有一系列的其他优点：水能站运行费用低，设备不易发生故障；水力发电成本低，投资回收快；许多水电工程除了发电外，还兼有防洪、灌溉、城市供水等多种功能。同时，水力发电是一种灵活的能源供应系统，既可连续运转，也可以把能量储存起来。

水力是清洁的可再生能源，应该大力开发以节省矿物燃料。但是和世界能源需要量相比，水力资源仍很有限，并且相当大的一部分水力资源都在远离工业中心的交通不便之处，水电站和输电线路的建设都将消耗大量的资金。因而水力不可能取代煤和石油的地位，在将来总的能源构成中也不可能占重要地位。

据统计，地球上水能资源总的蕴藏量约为50亿千瓦，相应年发电量为44.3万亿度，但是，技术上可能开发的水电装机容量为22.6亿千瓦，年发电量19.4万亿度。所以，全世界的水能资源既是丰富的，又是有限的。

世界水能资源的地理分布是不均匀的。一般来说，在降水丰富、地形崎岖的地区，水能资源蕴藏量较大；而降水较少，地势平坦的地区，水能资源则较贫乏。根据降水量的多少，世界上水能资源较丰富的地区，主要分布在三个地带：其一是亚非拉的赤道地带；其二是东亚和南亚的山麓迎风地带；其三是中纬度的大陆西岸地带。

世界上的水能资源，各大洲也是不平衡的，按目前可能开发的资源估算，以亚洲最多，约占世界的36%，其次是非洲、拉丁美洲和北美洲，以大洋洲最少，仅占世界的2%。按人口平均占有的水能资源，则以大洋洲最多，欧洲最少。以国家来看，中国、俄罗斯、美国、加拿大、巴西和扎伊尔，合计约占世界水能资源的半数以上。其中，我国是世界上水能资源最多的国家。

世界各国开发利用水利发电站程度亦不一样，多集中在加拿大、美国、俄罗斯、巴西等，约占世界水力发电的1/2。水力资源60%集中在发展中国家，开发较迟。近些年，巴西、中国、印度、墨西哥等水电发展迅速。世界装机容量在300万千瓦以上的大型电站分布在巴西的马拉那河、委内瑞拉的卡罗尼河、美国的哥伦比亚河、俄罗斯的安加拉－叶尼塞河、加拿大圣劳伦斯河等12座。世界水电向大中型、梯级开发综合利用方向发展，从接近用电中心向边远地区布局的趋势发展。

目前，全世界水电装机总容量约4亿千瓦，仅占可利用资源的18%。发达国家水能资源利用比较充分，其中西欧国家一般已开发了70%～90%，美国为44%，俄罗斯约20%。发展中国家水能利用率比较低，潜力很大，例如非洲的扎伊尔水能蕴藏量达1亿千瓦，而水能利用率尚不到1%。

我国地域辽阔，河流密布，径流量大，而且山区较多，地形高差又大，水力资源极为丰富，是世界上地表水资源最丰富的国家之一。也是世界上水能蕴藏量最大的国家，据普查统计，我国水能资源蕴藏总量约为6.8亿千瓦，其理论上的发电量可达5.9万亿度/年。

水能资源蕴藏量取决于河流的落差和径流量。我国地势由西南部的青藏高原向东逐步下降，而降水量则由东南向西北逐步减少，西部地区河流落差大，南部地区径流丰富。因此，我国水能资源的地理分布，以西南地区最多，华北地区最少。

由于经济和技术上的种种条件限制，水能资源理论蕴藏量不可能全部利用。在现代技术上可能开发，且经济上又比较合算的那部分水能资源，叫做能开发的水能资源。我国可开发的水能资源约为3.78亿千瓦，每年可发电1.9万亿度。我国可开发的水能资源，主要分布在西南、中南、西北地区，合计约占全国的90%以上。其中仅西南地区就占全国的2/3。从水能在常规能源的资源结构中所占的比重上分析，我国南方各大地区和西北地区居重要地位。各地区水能占各种常规能源资源的比重是：西南区占72.2%，中南区占51.2%，西北区占35%，华东区占24%，东北区占14%，华北区占1%。

从水系上看，我国可开发的水能资源约一半以上隶属于长江水系，其中又主要分布在金沙江和宜宾至宜昌长江干流的上游及这些河段的较大支流上。西藏水系和西南国际水系可开发的水能蕴藏量仅次于长江水系，约占全国的26.3%。全国其余20.3%的可开发水能则分布在各个水系，即黄河水系占6.1%，珠江水系占5.8%，东南水系占2.9%，北方内陆和新疆水系占2.8%，东北水系占2.3%，海、滦河水系占0.3%，淮河水系占0.1%。

与水能资源西多东少的分布特点正相反，我国的用电负荷则具有东重西轻的特点。如我国水能最丰富的西南地区，已建和在建的水电站装机容量仅占可开发水能的1.8%，位居全国之末，而华东和东北两个地区可能开发的水能资源十分有限，仅占全国的3.6%和2%，但开发利用程度超过20%，处于国内领先地位，达到世界平均水平。

1949年后的几十年时间里，我国的水资源开发和水能利用得到了较快的发展。水电在全国能源生产总量中的比重逐年提高，1952年为2.0%，1975年增长到4.4%，1995年提高到6%。水电站的建设更是日新月异，建成了如葛洲坝、刘家峡、乌江渡、丹江口等25万千瓦以上的大型水电站近30座。举世瞩目的三峡工程亦正在紧张的建设当中。这是一座具有防洪、发电、航运、养殖、供水等巨大综合利用效益的特大型水利工程，总库容量393亿立方米，电站装机26台，总容量1768万千瓦，年发电量为840亿千瓦小时。

同时，我国已建成中型水电站一万多座，小型水电站近十万座。全国城乡用电量的1/4要靠水电提供。其中湖北、广东、浙江、福建、四川、湖南、广西、云南、贵州等省区的水电装机比例占50%以上。同时，我们必须看到，虽然我国的水电得到快速的发展，但我国水能开发利用率还是很低，全国已开发利用的水能只约占全部水能的6%左右，尚未开发利用的占绝大部分，因此，我国水能开发利用的潜力很大。

绿色能源——薪柴

自从远古时代人类学会钻木取火以来，薪柴就作为人类最基本的能源而存在。在能源发展史上，薪柴在一个漫长的历史时期一直作为人类社会最主要的能源而被人类所利用。时至今日，世界各国的能源格局发生了重大变革，煤炭、石油、天然气以及核等能源得到了大力开发利用，但薪柴作为传统能源并没有因此而退出历史舞台。特别是包括中国在内的广大发展中国家，农村山区仍以薪柴作为重要的生产生活用能。薪柴在这些国家的总能源消耗中仍占相当比重。因此，在这里我们仍将薪柴作为常规能源来介绍。

薪柴作为具有悠久的利用历史的生活用能，它包括多种类型，一般来说可以分成以下几类：1.从薪炭材中采伐的树木；2.通过对用材林、防护林、经济林以及灌木林、“四旁”林的修枝、抚育、间伐等提供的薪柴；3.树木成熟后进行采伐时的剩余物，以及木材加工后的剩余物。由此可知，森林多，树木多，薪柴也多。

尽管在以薪柴为主要能源的时期，标志着很低的生产力水平，但时至今日，世界上每年仍有大约15.66亿立方米树木被烧掉（占总采伐量的59%）。第三世界国家农村中，95%的家庭是用薪柴作燃料的。以薪柴提供的能源约占世界能源的5.4%。薪柴是石油、煤炭、天然气之后的第四种主要能源。

森林作为能源，与其他能源相比有其独特之处。由于森林的多用性，发展薪柴材可以获得许多经济上、生态上的好处：

首先可以解决农村燃料问题。发展薪柴林能为农村提供大量烧柴，从而将原来作燃料用的秸杆和牲畜粪便还田。调节土壤的理、化性质，增加土壤有机质，增进肥力，促进粮食增产。树林长起来了，还可以增加农村工、副业原料，发展副业，增加收入。

可以维护和改善生态环境。森林是整个生态系统中重要的一环。森林是绿色植物，在经光合作用把太阳能转化为生物能并储存起来的过程中吸收二氧化碳，放出氧气，因而保持了空气中氧气含量的稳定，净化了大气。所以，扩大薪柴林面积，不仅是解决农村能源的重要方面，还具有超过能源本身价值的多种社会效益。

可以维护水土资源。土地是人类赖以生存的基础。土壤的形成是非常缓慢的过程，几个世纪才能形成一层薄薄的表土。一旦泥土流失，岩石裸露，则寸草不生，很难恢复。扩大森林覆盖率，可以增强蓄水保土能力，防止水土流失，调节气候。

是发展水电的重要保障。在当今矿物燃料即将枯竭的世界上，水力发电可保持长期、稳定的供应。与煤炭、石油和核能相比还有保护环境的优越性。加快开发丰富的水力资源将是我国长远的战略目标，而森林则是维护江河生命、延长水库寿命、发展水电的重要保障。

我国地域广阔，人口众多，燃料供应紧张，发展薪柴林是解决我国农村能源问题的重要组成部分。我国约有17000多万户农民，假如每户每天烧掉10公斤植物燃料，每年农村就要消费62000多万吨。据计算，每年全国农作物的秸杆约4.58亿吨，虽然其中约有1/2到2/3作为农民的生活燃料，但仅农民生活用能一项，按最低限度计算，仍短缺22%左右。每年约有一半的农户缺3～4个月的燃料，有的竟缺达半年之久。

我国农村人口多，植物燃料需求量大，而直接燃烧的有效利用率又很低，造成能源的极大消费。据估算，我国农村年消费的植物燃料，按热值计至少相当于7000万吨标准煤。

由于燃烧秸杆等植物燃料，肥料中的有机氮大量损失。有人估算，我国每年从植物燃料中散失掉的这一部分有机氮的总量，约相当于用500万吨标准煤生产出来的硫铵。

我国的薪炭林有300多万公顷，薪柴年产量约2800万吨，加上用材林、防护林、疏林、灌木林、四旁树木等提供的薪柴，每年薪柴年供应量约9000万吨，而实际消耗超过可供量的一倍多，需要19000万吨。目前，我国是世界上利用薪柴生活燃料消费量最大的国家。

为了弥补薪柴供应量的不足，许多农民只好砍伐树木或铲除草皮充当燃料，致使柴山后退，森林减少，水土流失，气候变坏，农业生态失去平衡和自然地理环境造成恶性循环。

我国气候适宜，日照条件好，土地资源丰富，发展薪柴林有着广阔的前景。目前，我国宜林荒山荒地面积共有11.6亿亩，用其中的25%即将近3亿亩来发展薪柴林是完全必要和可行的。如在10年内种完，按每亩产量400公斤计，即可取得薪柴1200亿公斤，可解决2亿农民的烧柴问题。如再加上用材林、防护林等树种中的薪柴部分，至少有2000亿公斤，加上现有薪柴资源将近3000亿公斤，即可解决5亿农民的烧柴问题。

大力发展柴薪林，是充分利用生物质能源和解决农村能源短缺的重要措施。由于长期忽视培育薪柴林，目前薪柴林资源还不到整个森林资源的3%。我国宜林荒地超过0.6亿公顷，在发展林业中应大力发展薪柴林。

我国2/3以上的地区日照在2200小时以上，丰富的光热资源，为有效地发挥绿色植物光合作用潜力、最大限度地增加森林生物产量、增加生物质能创造了有利的条件。

营造薪柴林，应根据各地不同的气候、土质和树种特性来选择适合于当地生长、萌芽力强、可平茬更新、生长迅速、产柴量多、易燃耐烧、火力旺盛的树种。例如，东北地区的杨、桦、柞，西北地区的沙柳、沙棘、沙枣、柠条、酸刺、梭梭，华北和中原地区的刺槐、柴穗槐、柽柳、杨树，南方的松、栎、桉、相思树、木麻黄、合欢树等。这些树种一般营造3～5年即可受益，人均有一二亩薪柴林，就能满足全年的烧柴需要。另外，一般来说，对萌生力强的树种，可采用齐地面平茬办法更新，有些树可在2～3米高处加以截头，使其另发枝条，增产薪柴。

我国素有“七山二水一分田”之称，在我国辽阔的疆土上至今还约有12亿亩宜林的荒山、荒地，年复一年地在那里荒芜着，蕴藏着相当大的林业生产潜力。林木不同于其他农作物，它可以生长在贫瘠的土地上，能利用少量的营养元素生产出多量木材。据估算，在水、热条件较好的地方，每公顷森林每年可固定的太阳能转换的生物值相当于4～5吨粗质石油的热量。

另外，薪柴林作为一种绿色植被，也具有防风固沙、保持水土、保护农田和草场、改善生态平衡等方面的效益。刺槐、紫穗槐、沙枣、柠条等树种的树叶，是营养丰富的饲料，又是含氮量较高的绿肥。

预计到本世纪末期，我国薪柴林的发展规模，将能满足全国农村1/3生活燃料之需。

缓解农村能源的供需矛盾是一项长期而艰巨的任务。我国农村面积很大，各地区的自然、社会经济条件不同，必须根据当地的具体情况，采取最有效的措施。例如，推广省柴灶，就是当前节约生物质能源的最迅速、最现实和最有效的措施之一。