世界可再生资源和非可再生资源的现状和前景
一、世界能源消费现状和趋势
据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测,全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量,世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计,全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的,将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为,到2030年世界能源需求将增长60%,届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门,运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出,C02排放也将增多,减排温室气体是一个严峻的挑战。
国际能源署认为,中东将增加投资以扩增常规石油资源产能,非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用,氢能将有少量应用,可再生能源将有更大发展潜力。到2030年,替代能源尤其是可再生能源,不仅将成为不可或缺的重要能源,而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分,目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%,世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。
据预测,目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50,大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右,均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年,中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量,原油和天然气的生产则不能满足需求,特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约,提高能源利用效率,加快可再生能源的开发利用,对于中国来说既重要又迫切。
二、世界可再生能源发展趋势
世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。
从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用可再生能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。
风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%,可再生能源在能源消费中总的比例将达30%,无论从能源安全还是环境要求来看,可再生能源将成为新能源的战略选择。
三、世界部分国家可再生能源发展目标
2004年,美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%;到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%;到2020年将都提高到20%以上;到2050年,德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右,2020年分别达到20%和15%。
四、世界部分国家可再生能源利用进展
美国正在加大可再生能源研发和利用力度,2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元,其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划,克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里,安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。
德国新的《可再生能源法》,为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发,迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年,德国可再生能源发电量占总发电量的8%,年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%,太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划,2007年之前将生物燃料的产量提高3倍,使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂,年均生产能力达到20万吨,生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨,用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍,法国已出台一系列优惠措施,鼓励生物燃料的生产和消费。
英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口,设立了5000万英镑的专项资金,重点开发海洋能源。不久前,在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展,目前风电装机总量已达650兆瓦,可满足44万多个家庭的电力需求,近期还将建设10座类似规模的风电场。
日本官方报告,将从2010年正式启动生物能源计划,并与美国和欧盟共同开发可再生能源,建设500个示范区。预计将投资2600亿日元,而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。
其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家,越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》,编制了《可再生能源中长期发展规划》,将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部,政府全力推动可再生能源资源的开发利用,目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划,包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划,到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦,其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。
自然资源是指自然界中能被人类用于生产和生活的物质和能量的总称。如水资源、土地资源、矿产资源、森林资源、野生动物资源、气候资源和海洋资源等。这些自然资源按是否能够再生,可划分为可再生资源和不可再生资源。天然气、石油、煤矿、铁矿等矿产资源都是不可再生资源,它们用一些就少一些,不可能再重新产生。以铁矿为例,铁元素聚集成具有工业利用价值的矿床是一个漫长的地质历史过程,它们多形成于距今26~30亿年的太古时代。远古时代时期,成矿期均以亿年计算。与此相反,人类开采、消耗矿物却十分快速,一个矿区开采期仅为百年、数十年,以至几年,因此,从人类历史的角度看,矿产资源是不可再生的。另外,如果不注意保护、任意取用,可再生资源也有可能变成不可再生资源。比如对某种野生动物来说,一旦它的生存环境被破坏,其物种数量减少到一定程度后,它就不可能再维持自身的繁衍,只能灭绝,恐龙就是这样从地球上消失的。据统计,1600年以来,有记录的高等动物和植物已灭绝724种。经粗略测算,400年间,生物生活的环境面积缩小了90%,物种减少了一半,其中由于热带雨林被砍伐对物种损失的影响更为严重。所以,不管是不可再生资源,还是可再生资源,我们都应该注意保护和合理利用。
不可再生能源主要有:煤炭、石油、天然气、化学能、核燃料等。泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,叫“非可再生能源”。
不可再生能源现状
大阳能
世界上支持利用太阳能最多的国家是日本。2004年日本大阳电池的产量已达610兆瓦(原为2000年数,编者改为2004年统计数)。在美国,预测到2020年电力需求总量的15%可能将由现代太阳能光电转换生产的电力来保证。
风能
2002年,欧盟国家的风力发电装机容量增加了33%,已达到23056兆瓦,占全世界风力发电总量的70%。德国风力发电满足全国4.7%的电力需求。2002年,丹麦依靠风力发电得到了13%的电力。他们还计划2030年前将使这一指标达到50%。按美国能源学会计算,风能将保证国家20%的电力需求。2010年前,美国1000万套房屋将由风力发电提供电能。
地热能
1999年,美国使用地热电站节省了近6000万桶石油。同一年,地热发电已达2200兆瓦。
生物能
2007年1月10日,生物能保证着美国大约3%的能源需求。2010年前,美国将用生物质生产4%的发动机燃料,2020年前将达到10%,2030年前将达到20%。再过25年,来自生物质的能源,将会保证美国总能源需求的15%以上。现在美国生产的生物质酒精已保证着国家2%的汽车燃料需求。欧洲是世界生物柴油最大的生产者。2003年,他们生产的生物柴油与2001年相比,增加了43%。2010年前,欧洲大约7%的燃料将是“绿色的”,即来自生物质能源。
可再生能源与不可再生能源可再生能源
具有自我恢复原有特性,并可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等,地热能也可算作可再生能源。
不可再生能源
泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,叫“非可再生能源”。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中,经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”),一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”。除此之外,不可再生能源还有煤、石油、天然气、核能、油页岩。
化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来,是一次能源。化石燃料不完全燃烧后,都会散发出有毒的气体,却是人类必不可少的燃料。
化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。
1、煤炭资源管理,煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一,进入二十一世纪以来,虽然煤炭的价值大不如从前,但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一,煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个 社会 方方面面的发展的稳定,煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
2000年底,世界煤炭总产量为46.61亿吨,消费量46.59亿吨,贸易量5.9亿吨。世界探明可采储量为9842.11亿吨。其中,主要集中在美国(2466.43亿吨)、俄罗斯(1570.10亿吨)、中国(1145亿吨)、澳大利亚(904亿吨)、印度(747.33亿吨)、德国(670亿吨)、南非(553.33亿吨)、乌克兰(343.56亿吨)、哈萨克斯坦(340亿吨)、波兰(143.09亿吨)、巴西(119.50亿吨)等国。煤炭世界储量为13.6万亿吨。
按照2018年《BP世界能源统计年鉴》全球探明可采储量目前满足134年的全球产量,在2018年全球煤炭产量为80亿吨,随着 社会 发展煤炭需求也会逐年递增。
主城时代全球所有可采煤炭储量都有个准确的数据,煤炭的开采都是有计划的执行,所有开采出来的煤炭使用也是有计划,主城时代执政者会根据主脑系统的数据分析,来确定下一年的煤炭开采量与行业使用量的资源倾斜,为人类的发展节省每一份资源,减少不必要的浪费。
主城时代的煤炭开采都是科学合理化,建立科学合理采煤工序,不至于浪费煤炭资源。煤炭开采也都为智能机械化,人类的工作在于数据分析与设备维护,化石、矿产能源主脑系统会根据地球主脑系统分配任务进行工作,地球主脑系统会下发下一年度矿产任务,化石、矿产能源主脑系统则根据其任务合理的安排采矿矿区。确定每一座煤炭矿区的年度任务,其智能机械系统则会根据任务数据进行作业,保证全球人类的煤炭能源使用。
煤炭资源为不可再生资源,主城时代人类清算全球煤炭储量,使其纳入到人类中央银行,主城时代即是资源经济时代,一起不可再生资源都为资源货币发行根据,按照地球资源储存量来计算资源货币中的比例,煤炭全球的储存量比较多,那么其资源货币占用比例会小。当然也要推算人类未来 社会 中对于煤炭的消耗量,其消耗量与储存量都是资源货币发行依据。每消费一单位资源货币,其就会消失一定量的煤炭资源,人类中央银行也会少一部分的货币储存。合理的使用不可再生资源是主城时代主要思想。
2、石油资源管理,英国石油公司(BP)发布《世界能源统计年鉴2019》。数据显示,2018年世界煤炭产量为80.13亿吨,比上年上涨4.0%,近四年来首次突破 80亿吨大关,中国占世界总产量的46.0%,比上年增加0.4个百分点。
原油(石油),一种黑褐色并带有绿色荧光,具有特殊气味的粘稠性油状液体。是烷烃、环烷烃、 芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物。
原油可炼制:石油气、石脑油或轻石油、汽油、煤油、柴油或分馏柴油、润滑油、重油或燃料油、渣油。
石油使用用途:分为石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。 其中,各种燃料产量最大,接近总产量的90%;各种润滑剂品种最多,产量约占5%。
原油产品在 社会 经济发展中具有非常广泛的作用与功能。
原油产品是能源的主要供应者
原油产品,主要指原油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气,是当前主要能源的主要供应者。原油产品提供的能源主要作 汽车 、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料,少量用作民用燃料。
原油产品是材料工业的支柱之一金属、无机非金属材料和高分子合成材料,被称为三大材料。全世界原油化工提供的高分子合成材料产量约1.45亿吨。除合成材料外,石油产品还提供了绝大多数的有机化工原料,在属于化工领域的范畴内,除化学矿物提供的化工产品外,石油产品生产的原料,在各个部门大显身手。
各工业部门离不开原油产品
现代交通工业的发展与燃料供应息息相关,可以毫不夸张地说,没有燃料,就没有现代交通工业。金属加工、各类机械毫无例外需要各类润滑材料及其它配套材料,消耗了大量原油产品。建材工业是原油产品的新领域,如塑料管材、门窗、铺地材料、涂料被称为化学建材。轻工、纺织工业是石油产品的传统用户,新材料、新工艺、新产品的开发与推广,无不有原油产品的身影。
原油产品促进了农业的发展
农业是我国国民经济的基础产业。石油工业提供的氮肥占化肥总量的80%,农用塑料薄膜的推广使用,加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料,形成了石油工业支援农业的主力军。
《BP世界能源统计年鉴》截至2017年底,全球探明石油储量达到1.6966万亿桶。按照2017年的产量水平,这一储量能够满足世界50.2年的产量。2017年全球石油消费量为170万桶/日。
以上是石油对于现代人类 社会 的作用,以及全球石油资源储量,当地球石油资源消耗殆尽之时,也将是人类文明倒退之时。人类两三百年的石油使用,消耗掉了地球几亿年的自然进化储量,未来随着人类的 科技 进步,其石油的需求也会增长。由于现代人类居住分布地域广阔,城市与城市间的距离空间很大,城市间的交流主要靠石油能源。可以想象下每天陆地上要跑多少辆 汽车 ,可以以自身城市的 汽车 量来大概核算,自己心中也会有一个很大的数据;根据国际航运运输协会2017年官网数据,2017年全球共有3680万个航班起降,平均每天约有10.68万个航班起降,我们不去想航程长短,只需知道飞行飞行油耗要比 汽车 油耗高的多,这样的对比就会有个大概的心里数据。还有人类的主力货运就是海上商船运输,全球化生产造成全球运输,每天在海上的行驶的船只有更多,这个数据大家会在专业的网站上查出数据,其每天行驶所消耗的石油量将是一个天文数子。
主城时代由于全球人类集中居住在十几座城市,人类的主要物流活动都只是围绕着这十几座城市,不管是航天运输、海上运输、陆地运输都极大的减少了运输量,在很大的程度上节省了全球石油能源消耗,未来人类在短时间内是离不开石油能源。主城时代人类会把石油真正的使用在其必要的行业上,促进人类 科技 进化可持续性发展。
主城时代探明全球所有石油储存量,为人类进化打上时间标签。石油为不可再生资源,石油储量会纳入到人类中央银行资源库内,是人类未来资源货币发行的主要依据,根据人类未来石油消耗量与全球储量来分配资源货币占有比例,每消费一个单位的资源货币,将代表永久失去一部分不可再生的石油资源。石油资源为人类人民进化的战略资源。
3、天然气资源管理,天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。
世界天然气储量大概在140万亿立方 450万亿立方。
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等,也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。
天然气主要用途是作燃料,可制造炭黑、化学药品和液化石油气,由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。
主要由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)组成。主要用作燃料,也用于制造乙醛、乙炔、氨、碳黑、乙醇、甲醛、烃类燃料、氢化油、甲醇、硝酸、合成气和氯乙烯等化学物的原料。天然气被压缩成液体进行贮存和运输。煤矿工人、硝酸制造者、发电厂工人、有机化学合成工、燃气使用者、石油精炼工等有机会接触本品。主要经呼吸道进入人体。属单纯窒息性气体。浓度高时因置换空气而引起缺氧,导致呼吸短促,知觉丧失严重者可因血氧过低窒息死亡。高压天然气可致冻伤。不完全燃烧可产生一氧化碳。
天然气的主要用途:工业燃料、工艺生产、天然气化工工业、城市燃气事业、压缩天然气 汽车 、增效天然气。
工业燃料:以天然气代替煤,用于工厂采暖,生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。天然气发电是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例,减少环境污染的有效途径,且从经济效益看,天然气发电的单位装机容量所需投资少,建设工期短,上网电价较低,具有较强的竞争力。
天然气发电,通过处理天然气以后,然后安装天然气发电机组来提供电能。
工艺生产:如烤漆生产线,烟叶烘干、沥青加热保温等。
天然气化工工业:天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重,世界平均为80%左右。
城市燃气事业:特别是居民生活用燃料,包括常规天然气,以及煤层气和页岩气这两种非常规天然气。主要是生产以后并入管道,日常使用天然气。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强,大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
压缩天然气 汽车 :以天然气代替 汽车 用油,具有价格低、污染少、安全等优点。国际天然气 汽车 组织的统计显示,天然气 汽车 的年均增长速度为20.8%,全世界共有大约1270万辆使用天然气的车辆,2020年总量将达7000万辆,其中大部分是压缩天然气 汽车 。
天然气是优质高效的清洁能源,二氧化碳和氮氧化物的排放仅为煤炭的一半和五分之一左右,二氧化硫的排放几乎为零。天然气作为一种清洁、高效的化石能源,其开发利用越来越受到世界各国的重视。全球范围来看,天然气资源量要远大于石油,发展天然气具有足够的资源保障。
增效天然气:是以天然气为基础气源,经过气剂智能混合设备与天然气增效剂混合后形成的一种新型节能环保工业燃气,燃烧温度能提高至3300 ,可用于工业切割、焊接、打破口,可完全取代乙炔气、丙烷气,可广泛应用于钢厂、钢构、造船行业,可在船舱内安全使用,现市面上的产品有锐锋燃气,锐锋天然气增效剂。
2005年全球已探明的天然气总储量为179.53兆立方米。21世纪初期世界主要天然气生产国:俄罗斯 储量48.14万亿立方米,年产量6328亿立方米。伊朗 储量27.50万亿立方米,年产量896.63亿立方米;卡塔尔 储量25.78万亿立方米,年产量378亿立方米;沙特阿拉伯 储量6.75万亿立方米,年产量656.8亿立方米;阿联酋 储量6.06万亿立方米,年产量458亿立方米;美国 储量5.60万亿立方米,年产量5532.77亿立方米;阿尔及利亚 储量4.52万亿立方米,年产量820亿立方米;挪威 储量4.46万亿立方米,年产量880亿立方米;委内瑞拉 储量4.19万亿立方米,年产量284亿立方米;尼日利亚 储量3.4万亿立方米,年产量223.88亿立方米。
2017年全球天然气消费量排名:NO.17 泰国,500.8亿立方米;NO.15 印度 542亿立方米;NO.12 阿联酋 721.7亿立方米;NO.11 英国 787.8亿立方米;NO.10墨西哥 876亿立方米;NO.9 德国 901.6亿立方米;NO.8 沙特 1114.3亿立方米;NO.7加拿大 1157.5亿立方米;NO.6 日本 1170.8亿立方米;NO.5伊朗 2144.4亿立方米;NO.4中国 2404.4亿立方米;NO.3俄罗斯 4247.6亿立方米;NO.2欧盟 4667.8亿立方米;NO.1 美国 7394.5亿立方米;2018年全年天然气消费约3.86万亿立方米。增速5.3%,是过去五年平均水平2.3%的2.3倍。
21世纪的现代随着人类 科技 的发展,那么针对煤炭、石油和天然气的需求也会更大,那么我们以上面三种不可再生资源储量使用年限就更短了。当不可再生资源枯竭了,那么也就是人类文明的大倒退。全球人类分布广阔有一万多城市,在不同的城市居住、工作、学习,那么其城市中的市民的各种需求就需要从全球各地物流运输过去。这个还不包含不发达地区的农村。根据世界银行的报告,世界极度贫困人口仍有12亿人之多。尽管近年来许多国家的极度贫困率迅速下降,但世行估计,到2015年仍将有9.7亿人每天生活费用不足1.25美元。这还是极度贫困人口。作为21世纪新时代的人类文明,在这个时代人类基本都已经开智,那么人人都有追求富裕生活的权利。其中亚洲、非洲、拉丁美洲是都是都是世纪贫困人主要集中地。
虽然全球天然气储存量比较丰富,但也抵不住人类的日常消耗,在中国大小城市中基本做到天然气入户,更别说发达国家的接入量更齐全。现在人类每天的日常生活已经离不开天然气,上面数据有一些主要国家的天然气消费量。我们可以从2017年全球天然气消费数据看出,美国3亿多人口但其天然气消费量是中国14亿人口的三倍,平均每个人的消费量是中国的4倍多。现代的中国民众其实已经很幸福了,但是我们用数据比较起来,我觉得我们还没有达到美国的幸福度,我们国家与个人还需为过上美国那样的生活而奋斗。现在全球有70亿多人口,若是这70亿人口平均每个人的天然气消费量都和美国人民一样,我想地球上的所有天然气储量会被人类消耗的干干净净,这将是一件很可怕的事情。
主城时代全球人类集中生活在十几座超级城市内,其不但节省了天然气管道输送里程,极大的减少了资源浪费,除了工业所需用量,人类日常使用也将会有极大的节省。主城时代人类探明全球天然气储存量,纳入其人类中央银行资源库内。根据其天然气消耗量与全球储存量分配其资源货币的占有量,每消费单元资源货币就代表着其央行资源货币的减少,也代表了地球上永久的失去了其一定量的不可再生资源。
4、200多种的矿产综合资源管理,全球已发现矿产资源有200多种,其中应用比较广泛的也就80多种,每一种矿产资源都非常重要,具有一定的不可代替性,但从用途以及用量等因素综合来看,矿业界认为世界上最重要的矿产资源分别是:铁、铜、铝、金......
世界铁矿储量为1700亿t(矿石量),含铁量为810亿t。世界铁矿石资源总量估计超过8000亿t(矿石量),含铁量超过2300亿t。世界铜储量约7亿吨,铜储量广泛分布在世界各地。世界铝土矿储量约为280亿吨。世界黄金储量为54000吨。银矿石开采量估计达到6.7亿吨。探明铅储量1.5亿吨,锌1.15亿吨。锡世界探明储量1014万吨。锰世界探明储量120亿吨,镍世界总储量1.1亿多吨,磷矿世界总储量760多亿吨。等等所有可广泛使用的各种类矿石能源,人类都已经探明其储量。这已经探明的200多种矿产资源都具有不可替代性,随着 科技 的发展人类对于各类矿产资源的消耗也会跟着上涨。
以上数据为其主要的几类全球矿产资源储量,人类日常生活中离不开其各类矿产。一部手机上就会有很多种金属与非金属,其都是这些矿产资源里提炼而出, 科技 的发展人类也越来越离不开各类 科技 商品,人类不可能返回原始人去, 科技 的发展对于这些不可再生矿产的资源需求会加大,如何保证人类在这200多种的资源的消耗殆尽之前太空时代,因为太阳系中的各类星系有着人类用不完的资源。
主城时代人类就探明的200多种矿产资源进行精确数据记录,主脑系统会把地球所有的矿产资源进行汇总,根据其各类资源储量、用途、消耗量等等数据进行合理分析,全球经营精算师对原始资源计算,其所有的不可再生矿产资源都会纳入到人类中央银行资源库内,会把每类矿产资源根据其消化量与全球储存量来分配资源货币占用比例,每消费单位资源货币就代表着这些资源就会消失,但也有其资源可进行重复利用,其重复利用价值都纳入资源货币内。
主城时代全球原始资源都会纳入到人类的中央银行资源库,精算师根据全球资源消耗与全球资源储量计算资源货币的占用比例。未来任何消费都代表着其人类总体资源的减少,也是人类 科技 进化的时间表。其原始资源与资源货币挂钩计算将是系统性的工程,是人类走向新时代必不可少的工程,是现代全球经济的最佳解决方案。
主城时代化石与矿产能源主脑系统将监管全球各类原始资源,人类对于原始资源的使用都有其一定的目标性。执政者会根据地球主脑系统的消耗数据,判断其原始资源的行业倾斜度,人类文明已经任何没有浪费的资格,人类文明必须为自己找到正确进化之路,找到正确的 科技 发展方向,人类文明已经没有了回头路,前方要么是平坦大道,要么是万丈悬崖,一切发展都在于人类自身。
不管是现代还是未来的主城时代,地球上的资源是有限的,但是人类的消耗则是无限,有限的资源与无限的消耗将是人类文明未来的主要矛盾。
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一、中国远景一次能源资源总储量估计为4万亿吨标准煤。但是,人均能源资源占有量和消费量远低于世界平均水平。1990年,中国人均探明煤炭储量147吨,为世界平均数的41.4%;人均探明石油储量2.9吨,为世界平均数的11%;人均探明天然气为世界平均数的4%;探明可开发水能资源按人口平均也低于世界人均数。从人均能源消费看,1994年世界平均为1433千克油当量,发达国家为5066千克油当量,中国大约为670千克油当量。1997年中国人均拥有电力装机容量0.21千瓦、人均用电量900kWh,仅相当于世界平均水平的1/3。中国能源开发利用呈现出以下主要特点。
一是能源以煤炭为主,可再生资源开发利用程度很低。中国探明的煤炭资源占煤炭、石油、天然气、水能和核能等一次能源总量的90%以上,煤炭在中国能源生产与消费中占支配地位。20世纪60年代以前中国煤炭的生产与消费占能源总量的90%以上,70年代占80%以上,80年代以来煤炭在能源生产与消费中的比例占75%左右,其他种类的能源增长速度较快,但仍处于附属地位。1995年,世界能源生产总量达到123万亿吨标准煤,固体、液体、气体、水电和核电的比重分别为28.3%、38.4%、23.5%和9.8%(刘洪,1999,12)。在世界能源由煤炭为主向油气为主的结构转变过程中,中国仍是世界上极少数几个能源以煤为主的国家之一。
二是能源消费总量不断增长,能源利用效率较低。随着经济规模的不断扩大,中国的能源消费呈持续上升趋势。1957?1989年中国能源消费总量从9644万吨标准煤(SCE)增加到96934万吨,增加了9倍。1989?1999年,中国能源消费,从96394万吨标准煤增加到122000万吨,增长26%。受资金、技术、能源价格等因素的影响,中国能源利用效率比发达国家低很多。能源综合利用效率为32%,能源系统总效率为9.3%,只有发达国家的50%左右。1994年单位GNP能耗(吨标准煤/千美元)比较,中国分别是瑞士、意大利、日本、法国、德国、英国、美国、加拿大的14.4倍、11.3倍、10.6倍、8.8倍、8.3倍、7.2倍、4.6倍、4.2倍。
三是能源消费以国内供应为主,环境污染状况加剧,优质能源供应不足。中国经济发展主要建立在国产能源生产与供应基础之上,能源技术装备也主要依靠国内供应。90年代中期以前,中国能源供应的自给率达98%以上。随着能源消费量的持续上升,以煤炭为主的能源结构造成城市大气污染,过度消耗生物质能引起生态破坏,生态环境压力越来越大。世界银行认为,中国空气和水污染所造成的经济损失,大体占国内生产总值的3%?8%。中国有的学者甚至认为中国环境破坏经济损失占到国民生产总值的10%。
总体来讲,“十三五”时期要积极稳妥地发展水电,全面协调推进风电的开发,推动太阳能的多元化利用,因地制宜地发展生物质能,加快地热能开发利用,同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标:供热系统中太阳能热水器80000万平方米,地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨,生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
(一)淡水资源的应然状态 地球上总的水体积大约为14亿立方千米,其中只有2.5%是淡水,或者说只有0.35亿立方千米的淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和格陵兰岛,或成为埋藏很深的地下水。能被人类所利用的水资源主要是湖泊、河流、土壤湿气和埋藏相对较浅的地下水盆地。这些水资源中可用的部分仅有20万立方千米――不足淡水总量的1%,仅为地球上水资源总量的0.01%。这些能够利用的水很多都位于远离人类的地方,进而为水利用带来了复杂的问题。 淡水补给依赖于海洋表面的蒸发。每年海洋要蒸发掉50.5万立方千米的海水,即1.4米厚的水层。此外,陆地表面还要蒸发7.2万立方千米。所有降水中有80%降落到海洋中,即45.8万立方千米/a,其余11.9万立方千米降落于陆地。地表降水量和蒸发量之差(每年约11.9万立方千米减去7.2万立方千米的差额)就形成了地表径流和地下水的补给——大约4.7万立方千米/a。所有径流中,半数以上发生在亚洲和南美洲,很大一部分发生在同一条河中,即亚马孙河,这条河每年要带走6000立方千米的水。
(二)淡水资源实际现状
1、水量缺乏:全世界约有1/3的人生活在中度和高度缺水的地区,在这些地区的淡水消费量超过可更新水资源总量的10%。大约有80个国家,40%的世界人口在1990年代中期严重缺水(CSD 1997b)。根据1997年9月联合国秘书长关于淡水综合估计的报告,人类现在直接或间接利用着世界水供应量的一半以上,全球人均淡水可用量从1950年的17000立方米下降到1995年的7000立方米。到2020年,水的使用量将会提高40%,其中17%以上的水将要用于满足人口增长说引起的食品生长。(世界水联合会2000a)。
2、在过去的一个世纪里,人口增长、工业发展和灌溉农业的扩张是引起水需求增长的三个主要因素。而生活水平的提高也不能不视为水资源需求增长的重要因素。过去的20年中,农业消耗了经济发展中的大部分淡水。规划者一直认为通过增加更多的基础设施来控制水文循环,这样就可以满足不断增长的需水量。从传统上,修筑河坝是保障灌溉用水、水力发电和生活用水的主要手段。世界上最大的227条河流中,已经有大约60%被堤坝、引流、运河等强烈地或者中等程度地切割,同时对淡水生态系统也造成了影响(WCD 2000)。从增加粮食产量和水力发电等方面来看,这些基础设施的确带来了很大的好处。同时,这些基础设施的造价也非常之大。在过去的50年里,堤坝改变了世界河流的形状,使得不同地区约4000万-8000万人口迁移(WCD 2000),导致临近的生态系统发生了不可逆转的变化。
根据经济学家和科学家的普遍估计,到本世纪中叶,也即2050年左右,石油资源将会开采殆尽,其价格升到很高,不适于大众化普及应用的时候,如果新的能源体系尚未建立,能源危机将席卷全球,尤以欧美极大依赖于石油资源的发达国家受害为重。最严重的状态,莫过于工业大幅度萎缩,或甚至因为抢占剩余的石油资源而引发战争。
为了避免上述窘境,目前美国、加拿大、日本、欧盟等都在积极开发如太阳能、风能、海洋能(包括潮汐能和波浪能)等可再生新能源,或者将注意力转向海底可燃冰(水合天然气)等新的化石能源。同时,氢气、甲醇等燃料作为汽油、柴油的替代品,也受到了广泛关注。目前国内外热情研究的氢燃料电池电动汽车,就是此类能源中介应用的典型代表。
能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。1913年,英国海军开始用石油取代煤炭作为动力时,时任海军上将的邱吉尔就提出了“绝不能仅仅依赖一种石油、一种工艺、一个国家和一个油田”这一迄今仍未过时的能源多样化原则。伴随着人类社会对能源需求的增加,能源安全逐渐与政治、经济安全紧密联系在一起。两次世界大战中,能源跃升为影响战争结局、决定国家命运的重要因素。法国总理克莱蒙梭曾说,“一滴石油相当于我们战士的一滴鲜血”。可见,能源安全的重要性在那时便已得到国际社会普遍认可。20世纪70年代爆发的两次石油危机使能源安全的内涵得到极大拓展,特别是1974年成立的国际能源署正式提出了以稳定石油供应和价格为中心的能源安全概念,西方国家也据此制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里,在稳定能源供应的支持下,世界经济规模取得了较大增长。但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。 目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪(如石油),最多的也能维持一、两个世纪(如煤)人类生存的需求。
今天的世界人口已经突破60亿,比上个世纪末期增加了2倍多,而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”,能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主,其中中国等少数国家是以煤炭为主,其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪,煤炭也只能维持一、两个世纪。所以不管是哪一种常规能源结构,人类面临的能源危机都日趋严重。
当前世界所面临的能源安全问题呈现出与历次石油危机明显不同的新特点和新变化,它不仅仅是能源供应安全问题,而是包括能源供应、能源需求、能源价格、能源运输、能源使用等安全问题在内的综合性风险与威胁。
作为世界上最大的发展中国家,中国是一个能源生产和消费大国。能源生产量仅次于美国和俄罗斯,居世界第三位;基本能源消费占世界总消费量的l/10,仅次于美国,居世界第二位。中国又是一个以煤炭为主要能源的国家,发展经济与环境污染的矛盾比较突出。近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点,日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。上个世纪90年代以来,中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自1993年起,中国由能源净出口国变成净进口国,能源总消费已大于总供给,能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口,其中,石油需求量的大增以及由其引起的结构性矛盾日益成为中国能源安全所面临的最大难题。
就可预见的未来来看,汽车不会大量减少的,但是石油危机的确会对汽车业有一定的影响,比如开发新型汽车(像混合动力、燃料电池、氢动力、太阳能等)以减轻对石油的依赖,减少一些不必要的汽车使用(主要是指私家车)以节约燃料等,但是总的来看不用担心汽车减少这个问题
新能源发展现状和趋势
部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。
目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。 我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。
新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。
太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。
风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。
早在2001年,MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究,经过六年多研究和实践,终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广,这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机(H型)和太阳能发电进行10:3地结合,形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用,获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。
新型垂直轴风力发电机(H型)突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点,采取了完全不同的设计理论,采用了新型结构和材料,达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能,可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统,具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点,也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。
随着能源危机日益临近,新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活,风力发电偶尔可以看到或听到,可是它们作为新能源如何在实际中去应用?新能源的发展究竟会是怎样的格局?这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。
,接下往下看吧。
一、不可再生资源有哪些
不可再生能源在自然界已经形成了上亿年,短时间内无法回收。随着大规模开发利用,储量越来越少,总有一天会枯竭的能源被称为不可再生能源。不可再生能源包括:煤炭、原油、天然气,油页岩、核能等。不能再生,稍微用完就少。
二.什么是可再生资源
可再生资源是指消耗后可以回收补充,不产生或很少产生污染物。它可以在自然界中循环利用,是一种取之不尽、用之不竭的能源。如太阳能,风能、生物能、水能、地热能,氢能等。中国是国际清洁能源巨头,也是世界上最大的太阳能,风力和环境技术公司的诞生地。
三、可再生能源的类型和功能
可再生能源有哪些?可再生能源的作用是什么?
1.太阳能:它直接来自太阳辐射。主要是提供热能和电能。
2.生物能:太阳能被绿色植物通过光合作用转化为化学能,储存在体内,可以沿着食物链单向流动,最后转化为热能而流失。能量是通过燃烧和厌氧发酵获得沼气而获得的。
3.风能:能量由太阳辐射提供,冷热不均造成的气压差导致水平空气运动中形成——风。能量主要通过风力涡轮机获得。
4.水能:太阳辐射提供能量并产生水循环。海洋中温暖潮湿的空气受热后上升,太阳能被转化为势能。山上形成降水时,水向下流动,势能转化为动能,这就是水能。能量主要由水力发电机获得。
5.海洋能:海水运动包含的能量,包括潮汐、波浪、洋流,也是取之不尽,用之不竭的。潮汐能主要来自月球、太阳等天体的引力,而海浪、洋流的能量主要受风的影响。电主要是由潮汐的动能产生的。
6.地热能:它来自地球上放射性元素的衰变。可用于地热发电和供暖。
7.氢能:通过燃烧或燃料电池获得能量。
8.核能:通过核电站获取能量。
以上提到的能源都是可再生能源,都是直接来自大自然的一次能源。
不可再生资源有哪些,其实都是我们知道的像什么石油,天然气之类的。而和可再生资源的区别,简单来说就是一个用完就没了,只有那么多,而还有一个,就是用完还可以持续利用