中国能源科学

飞碟探索编辑部

我们将自然界中能够转化能量的物质，称为能源。今天人类能够利用的能源包括矿物燃料（如煤炭、石油、天然气等，占世界能源消耗总量的绝大部分）、可再生能源（如水力、风力、潮汐、波浪、柴草等，可不断自然产生）、核能（原子能）、太阳辐射能、地热（蕴藏于地球内部的热能）、生物质能源（利用动植物的生物质有机废料，经过细菌或化学作用而产生的沼气和醇类等燃料）。能源是人类赖以生存的物质基础，关系到人类社会的经济发展，是当代社会面临的重大问题之一，也是人类永恒的话题。

能源，人类生存发展的根基

没有能源，人类的活动就失去了牢靠的根基。从原始社会到现代社会，在人类为改善自身的生存条件和促进社会物质文明发展而不懈奋斗的过程中，能源始终占有举足轻重的位置。

纵观历史，人类在利用能源促进产业革命方面共取得了3次重大突破：18世纪，蒸汽动力的普遍使用引起了第一次产业革命，人类从柴草能源时期进入煤炭能源时期;19世纪电力的发明和应用使人类进入电气化时代，石油逐渐成为社会主要能源，生产力又一次出现巨大飞跃，引发第二次产业革命;20世纪，原子能被发现和利用，社会生产技术进入原子能时代。

从历史上看，每一次产业革命的本质都是能源革命，而能源革命来自能源科学技术的每一次重大突破。

工业革命以来，为了适应生产发展的需求，出现了大量需求能源的情况，这种需求量已经达到了工业革命前数千年能量消耗总和的几倍。

20世纪70年代，西方发生石油危机，宣告丰富廉价石油时代的结束，从此开始进入能源结构演变的新时期。

发达国家由以石油为中心的能源结构，逐步向以资源比较丰富的煤炭、核能以及太阳能等再生能源为中心的能源结构方向转变，重点是寻求石油的代替能源，建立一个持久、再生、干净的能源体系，以满足人类长远的需要。核能、太阳能、风能、生物质能、氢能、海洋能、地热能等引起人们的重视。与此相应，能量的转换、传输、分配、储存等方面的技术也开始大力改革。

古今中外的经济、科技进步表明，能源是人类社会发展中的一个具有战略意义的问题，而能源科学技术正是实现社会可持续发展的保证，让能源问题不再困扰人类。

能源科学，人类现代文明的支柱

能源科学是一个综合性强、涉及面广、与国民经济密切相关的多学科的综合领域，它不仅包括自然科学，也涉及社会科学。它研究各种能源的开发、生产、转换、传输、分配、储存、综合利用和管理，与此相关的理论、方法、技术、经济、方针政策，以及这些与环境、社会等方面的相互关系等等，也都在能源科学的研究之列。

在现代科学中，能源与信息、材料并称为现代文明的三大支柱之一。能源科学包括很多分支，如能源地质学、能源物理学、能源工程学、能源技术经济学、能源生物学以及能源医学等十多个科学领域。能源科学的发展必须依靠各分支学科的协调发展。

同时，由于能源工业的建设周期较长，能源科学研究，尤其是基础研究，就必须大大走在前面。此外，能源作为世界性的问题，某些投资较大、周期较长的项目，例如核聚变、煤的液化等，也需要国际合作来共同完成。

能源短板，中国如何查漏补缺

中华人民共和国成立初期，由于经济基础薄弱和西方国家长期封锁等原因，我国能源发展在多年时间里，只能依赖国内以煤炭为主的能源發展体系，为保障国内经济社会发展发挥了巨大作用。改革幵放以后，随着现代化建设的步伐不断加快，能源需求量也持续飞速增长，我国的能源事业取得长足发展。

目前，我国已发展成为世界上最大的能源生产国，也是世界上的能源消费大国，形成了煤炭、电力、石油天然气以及新能源和可再生能源全面发展的能源供应体系。但长期以来，我国化石能源资源短板一直存在。

1. 能源利用历史悠久，整体资源禀赋不足

我国虽然是世界上最早发现和利用煤与天然气的国家，石油能源的使用也较早，但整体的能源储量、开发和利用，与现代社会发展的要求有差距。

我国煤炭资源主要分布在昆仑山—秦岭—大别山以北地区，且集中分布在内蒙古、山西、陕西、宁夏、新疆等省区，总体蕴藏分布呈现“北富南贫”“西多东少”的基本特征。常规天然气资源较为丰富，但主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯及柴达木等9个含油气盆地。我国的石油剩余探明储量90%以上分布在陆上，主要集中在东北、西北和华北地区，其中埋藏地理条件较好地区和复杂地形地区所占比例相近，但整体勘探难度越来越大。

整体来看，我国的传统化石能源资源预测丰富，但探明及可采储量与理论储量有较大距离。传统化石能源的基本特点是“富煤、贫油、少气”，资源禀赋不够，且空间分布不合理，能源利用受地理交通因素制约。

2. 改善能源分布不均，实施跨区域调配工程

尽管我国能源资源总量比较丰富，但人均能源资源拥有量处于较低水平;尽管我国已探明的石油、天然气等资源储量相当丰富，但勘探幵发难度相对较大;尽管我国能源资源分布范围较广，但地区之间极不均衡。我国煤炭资源主要蕴藏在华北、西北地区，石油、天然气资源则在东、中、西部地区和沿海海域均有分布，但我国主要的能源消费地大多集中在东南沿海的经济发达地区。

因此，资源蕴藏地与能源消费地之间必须进行长距离、大规模的“北煤南运”“北油南运”“西气东输”和“西电东送”等资源、能源跨区域调配工程，以解决能源分布与地区经济发展之间不平衡的问题，使地区对能源的需求与地区发展相匹配，最终形成我国能源保障和能源运输的基本格局。

3. 提高能源利用效率，石化能源清洁利用与能源结构调整并重

中华人民共和国成立后，煤炭的大力幵发利用和煤炭工业的迅猛发展，有效支撑了国民经济的持续快速发展。特别是改革幵放以来，虽然我国石油、天然气和水电等能源的生产和消费比重快速增长，但煤炭在化石能源中的主导地位并没有发生根本性变化，目前仍是我国唯一可依赖的基础能源。这也是由我国“富煤、贫油、少气”的基本国情决定的。

如何更加高效、安全、洁净、环境友好地进行煤炭等石化能源的开采和利用，一直是我国能源科学领域研究、实践的重要内容。我国践行“科学、绿色、低碳”的可持续发展能源战略，在煤炭为主的基础能源生产上，一方面树立科学产能概念，实现煤炭安全高效生产、煤炭的清洁高效利用;另一方面，不断优化能源生产和消费结构，使煤炭在我国总能耗中的比重逐步下降，尽量降低煤炭消费增长速度，使煤炭消费总量较早达到峰值，同时不断提高天然气、可再生能源等其他种类能源的生产和消费比重，早日实现能源结构的转型。

能源永续利用，中国规划未来发展

随着机械化、电气化、自动化程度的不断提高，人类社会对能源的需求量将越来越大。人类面临化石能源逐渐枯竭及环境恶化的重大挑战，能源科学技术的发展受到了空前的重视，也对其提出了更高的要求。我们必须把解决好能源问题当作头等大事来抓，为满足能源领域重大需求，我国必须建立可持续能源体系。

1949年以来，随着我国能源总量不断发展壮大、用能方式加快变革，能源结构持续大幅优化改善，清洁低碳化进程不断加快，生产结构逐步向清洁化转变。原煤占比在波动中持续下降，原油占比稳步提高到1976年最高水平后逐步下降;天然气、一次电力及其他能源等清洁能源占比总体持续提高。能源消费结构也得到持续优化改善。

1949年以来，随着我国能源科技创新能力不断提升，能源技术装备突飞猛进发展，自动化、智能化、数字化推动能源系统不断优化，能效水平得到显著提升。“十一五”以来，我国高度重视节能降耗工作，陆续出台多项节能降耗政策措施，不斷加强节能减排体制、机制、法制和能力建设，切实推进工业、建筑、交通等重点领域节能降耗，通过加快产业调整、淘汰落后产能、优化能源结构和推进节能型社会建设等方式，促使我国能源发展进入新阶段，节能降耗取得巨大成效。

目前在世界上，新能源将逐渐替代传统化石能源的发展趋势已达到广泛共识。新能源的技术应用，也将成为未来人类赖以生存的核心技术。

一直以来，我国能源政策的连续性和因地制宜的能源结构转型获得了显著成绩。能源消费结构呈现巨大变化，化石能源消费的整体下降，清洁能源消费的快速增长;党的十八大以来，我国生态文明建设被提升至前所未有的高度，绿色发展举措正在全国落地生根。今天，我国能源生产结构更多元、更合理，能源消费更清洁、更集约。只有继续大力发展新能源与可再生能源，才能实现我国能源与经济、社会、环境的协调发展，快速走上低碳绿色发展之路。

在当代世界人口、资源、环境之间矛盾空前激化的背景下，以高效、清洁、低碳和可再生为主要特征的新能源系统，开启了代替原有能源系统的过程。新一轮的新能源变革将以一种全新的“科学用能”模式，代替传统的、粗放的能源利用模式，最终将把人类社会推进到高效化、清洁化、低碳化、智能化、可持续发展的新能源时代。