能源的构成与分配

8.3.2　能源的构成与分配

1）能源的构成概况

能源的构成是指各种能源在一个国家和地区的能源生产或总消费中所占的比例。2002年全球能源消费总量为94.05亿t，在能源消费结构中，石油平均占37.45%，天然气平均占24.26%，煤炭平均占25.49%，核能平均占6.49%，水电平均占6.30%。2002年全世界商品能源的总消费量为7637.3百万t煤当量（见表8-16）。目前能源的最大消费国是美国，中国已经成为第二大能源消费国。

表8-16　2002年世界国别一次能源消费及结构

注:核电和水电按火电站转换效率38%换算热当量。

资料来源:BP Statistical Review of world Energy，June 2003。

石油、煤和天然气等矿物燃料约占全世界商品能源需求的80%，其中石油又是最重要的，在世界商品能源总消费量中占第一位，一般占40%左右，但比1973年所占比例（47.4%）要低，下降的原因主要是1973年以来石油提价引起的经济衰退，其次是在生产活动中改善了石油的使用效率以及用其他燃料（煤、水力和核能）代替石油。然而，目前工业发达国家的能源消费仍以石油为主。中国能源消费结构中，石油所占比例由2001年的27.6%下降到2002年的24.62%，天然气所占比例由2001年的2.96%下降到2002年的2.71%。

我国和第三世界国家的能源消费以煤、薪柴和木炭以及其他生物燃料（牲畜粪便和作物秸秆）为主。煤与油、气相比有许多缺点，但最大优点是储量大。世界煤炭储量约十多万亿t，按目前速度开采，估计全世界的煤储量可以维持上千年，而全世界石油储量则维持不了100年。以全球范围看，煤是通向未来世界以再生能源为基础的持久能源系统的桥梁，它将重新成为过渡时期的世界主要能源，对于能源以石油为主的国家来说，重新转向煤炭要付出巨大的经济和社会代价。然而煤炭的利用效率低，运输和利用较困难，尤其是烧煤造成的大气污染可能将成为一个重要的限制因素。

二次大战后的三十年，世界能源消费量有过稳定而快速的增长，当时廉价而丰富的石油供应促进了社会经济的繁荣和发展。近二十年这一趋势已有所变化，未来世界的能源构成将向什么方向发展已变得更为复杂和极难作出准确预测。技术经济学家主张大力开发核能；社会生态学家呼吁重新发挥再生生物资源的作用；一些未来学家则认为，充分利用生物资源是以农业为主的国家的传统，也是它们发展小工业的有利条件，重新开发生物资源不仅是未来发展的方向，也是第三世界国家避免再走工业化国家弯路的正确发展道路。

表8-17　世界一次商品能源消费量（1973～2002）

资料来源:《当代世界经济实用大全》，中国经济出版社，1990；［英］《英国石油公司世界能源统计评论》，1986、1995。

2）能源的分配

最重要的能源利用问题是如何合理分配能源。能源分配是指各个生产和民用部门在一个国家或地区的能源消费体系中所占的比重。从世界各工业国来看，40%用于工农业，20%用于家庭，15%用于商业（包括商店、医院、学校、政府、机关），25%用于运输。全世界约有四分之一的原生能源用于发电。我国能源分配中，工业占有很大比重。1980年我国能源消费结构:工业占63%，农业占6.9%，民用和商业仅占22.1%，交通运输只占8.0%。我国各部门能源终端消费分配:工业中，煤和焦炭67.0%，原油和油品16.5%，天然气和焦炉气5.5%，电力7.5%，电厂供热3.5%；民用和商业中，煤91.5%，油品1.9%，气体燃料3.5%，电力2.9%，电厂供热0.4%；交通运输中，煤43.9%，油品55.6%，电力1.1%。全国商品能源综合利用效率仅25.4%，远远低于美国的51%和日本的44%。

不同的能源具有不同的品质和不同的用途，不同的用途又产生不同的效果，应根据各种能源的特点进行合理分配，使其各得其所。例如，原生的天然气适用于城市，次生的沼气适用于农村，核燃料只能发电而不能发动内燃机，能源密度小的太阳能和转化品位低的地热能在目前技术经济条件下只适于供热。

3）能源的区域供需平衡

研究能源问题还应探索能源的区域供需平衡和能源需求的结构变化。

能源的区域供需平衡是指在一定空间范围内，通过能源的供需关系反映其生产和消费的关系，使时时趋于不平衡的供需关系于一定时间一定空间中处于相对平衡状态。一个区域的能源供需平衡是一项既复杂细微又必不可少的工作。研究一个区域的能源开发、布局、运输、贸易和节能等问题，如果缺少了供需平衡核算，那么生产会带有一定的盲目性，给国民经济带来巨大损失。

人类社会对能源的需求量总是随着经济和人口的增长而不断增加。20世纪60年代初，世界一次能源的消费总量约为33亿t石油当量，到70年代初增至54亿t左右，80年代初达69亿t，1984年达72亿t。同时，这些年来世界能源的总供应量与总消费量也基本平衡。这是由于在世界范围，能源的供应与需求相互制约。一方面，能源的需要量形成一种要求，促使人们多方面去勘探和开发；另一方面，能源的开发利用又必然受当时当地技术经济的制约，只限于一定的数量，这样，它反过来约束了需要量。因此，从全世界来说，每年能源的生产量和消费量都是很接近的，基本上保持一种平衡状况。

如果从能源的区域供需和部门结构来看，其中盈缺的不平衡关系却很复杂。世界一些地区如中东、加勒比海沿岸、北非等都大量生产能源，消费量却很小，形成国际上能源“供过于需”的地区，每年有大量的能源出口；另一些地区如西欧、北美和日本等地，或者是能源消耗大大超过生产的国家，或者是能源高消费低生产的国家，都是“需过于供”的地区，每年都需进口大量能源。因此，无论对于能源出口国还是进口国，能源进出口的地理分布、运输、市场、价格以及进出口的数量和品种比例等问题都是重大的社会经济问题，各自都组织各方面的力量予以重点研究与安排，以维护各自的利益。

近年来，我国能源供需矛盾越来越突出，2004年全国累计拉闸限电的省份多达24个，夏季高峰时段电力最大缺口超过3 000万kW，相当于装机总量的8%；原油进口1.22亿t，石油消费对外依存度从上年的36%上升到45%，国际能源任何一方面的发展变化都同我国的社会经济发展有着一定的关系，因此我国也必须对上述问题加以深入研究。同时，我国能源的生产量和消费量都很大，而且国内能源的生产和消费分布也都很不平衡。例如，山西和内蒙古都是能源“供过于需”的大产能区，它们的煤炭供应全国很多地区；而上海、江苏等地是全国经济发达地区，要消费大量能源，都是能源产量极小的“需过于供”的大缺能区，每年都得从产能区调入大量能源。因此，应制定我国能源经济区划，建立区域能源综合体，调整生产力布局，改进煤炭加工、燃料转化技术和产品分配，做好综合利用，综合优化煤炭的产、运、销，以解决我国能源供需平衡问题。

4）能源结构的变化

能源结构按其性质可分为能源资源结构、生产结构、消费结构、供应结构、进口地区结构及出口地区结构等。能源资源的蕴藏和生产，各国各地区之间丰贫悬殊；能源的进出口，因时因地而有差别；能源的消费，凡有人类生产和生活的地方任何时候都在进行。以上这些都是世界范围内具有的普遍性问题。

能源消费结构与各种能源的特性有关，也与能源利用技术水平、经济发展规模和速度、各种能源的储量和分布有关，受自然、经济多种因素的综合影响。人类社会的能源消费结构经历了三次大的变化，目前正处于经历第三次大转变之中。

从以薪柴为主到以煤炭为主的第一次大转变。18世纪资本主义产业革命以后，煤炭在能源结构中的比例不断上升，至20世纪初，煤炭在世界一次能源消费结构中占60%。在这一大转变中，许多国家兴建了以煤炭为基地的工业区，如美国的东北部区，德国的鲁尔区，英国的英格兰区和中国的东北区等。大工业区的崛起推动了现代经济的发展，但生产规模扩大，工业布局集中，环境污染加重，产生了一些新的问题。

20世纪初，内燃机发明并推广使用，它必须使用液体或气体燃料作动力，从而扩大了石油的使用。石油的单位热值每公斤约4 187～4 605万J，优于煤炭（2 930万J），运输方便，对环境造成的污染少。因此，在世界能源消费结构中，石油逐渐取代了煤的地位。1965年石油在世界能源消费结构中占首位，70年代逐渐上升为约占50%，被称为是世界能源的石油时代，这是人类社会能源消费结构的第二次大转变。

70年代中期以来，国际上经历了多次石油冲击。1973～1974年和1979～1980年两次冲击期间都出现石油供应短缺、油价猛涨的情况，为此，许多国家在开源的同时，进行了节油措施，并致力于能源消费结构的变化。据统计，1994年世界能源消费总量折合石油为79.8亿t，其中石油占39.3%，煤炭占28.8%，天然气占21.6%，核能占7.3%，水力、地热等其他形式能源占3%。未来能源消费结构变化的一个显著特点是代替石油能源的需求量将显著增长，各国节油和石油替代的研究与利用工作继续进行。因此，80年代开始了人类社会第三次能源结构的变化，即由石油时代向以液化煤、汽化煤、核能和可再生新能源为主的时代过渡。