能源浅谈 [复制链接]

第6版()
专栏：

能源浅谈
能源的开发利用对经济发展有重大意义。从技术上说，工业生产过程需要三项物质条件，一是原材料；二是能源；三是机器设备。生产中被利用的原材料和能源愈多，产品就愈多。世界各国经济发展的历史表明，一个国家的国民生产总值和这个国家的能源消耗量（简称“能耗”）大体上保持正比关系。现在，生产过程中的能耗已成为衡量一个国家技术和经济发展水平的重要标志之一。从世界范围看，近几十年来，能耗的增长非常迅速，每年能耗增长率达百分之五。预计到二十一世纪初，全世界的能耗将比现在增长二至三倍。能源问题愈来愈成为经济发展中的重要问题。
能源，亦即“能量的源泉”，是指可以给我们提供大量能量的物质和自然过程。能源大体可分三类：第一类是来自地球以外天体的能量，其中最重要的是太阳辐射能（也称太阳能）；第二类是地球本身蕴藏的能量，如原子核能以及地球内部的热能；第三类是由于地球和其他天体相互作用而产生的能量，如潮汐能。从来源上讲，化石燃料（煤炭、石油、天然气）属于第一类能源，因为它们所蕴藏的能量是从太阳辐射能转化而来的。风、流水、海流、波浪等所含的能量也来自太阳辐射能。它们和草木燃料、沼气等其他由于光合作用而形成的能源在一起，都属于第一类能源。上述三类能源都是以现成形式存在于自然界中的，称为“一次能源”。至于我们生产和生活中所利用的电能和氢能，它们需要依靠其他能源来产生和制取，称为“二次能源”。汽油、甲醇、酒精、丙烷、苯胺、火药等等都是“二次能源”。
能源的种类如此繁多，然而，人类并不是同时开始利用各种能源的，而是随着生产和科学技术的发展，从利用一些能源逐步地过渡到利用另一些能源。十八世纪以前，草木燃料、水力、畜力是重要的能源。蒸汽机的应用和工业革命则使畜力、草木燃料在世界能耗构成中的比重越来越小。在许多工业化国家中，煤炭成了主要的能源。二十世纪以来，石油在能源中的重要性日益提高，到本世纪六十年代中叶，在世界能耗的构成中，石油超过了煤炭居第一位。同时，天然气在不少国家广泛应用了。石油、天然气、煤炭三种能源现共占世界能耗量的百分之九十以上。水力的利用虽然在工业革命前就相当普遍，但规模不大，只是在电能获得应用、水力被用来发电后，水力利用的规模才迅速扩大。在现在世界的能耗构成中，水力提供的能量约占百分之五左右。原子能的和平利用——原子能发电——是从本世纪五十年代开始的。一九五六年，英国第一个建成了工业用的原子核反应堆。二十余年间，原子能发电稳步发展，全世界已有近五十个国家在发展原子能事业。除了石油消费量大的那些工业国家在大力发展原子能发电外，第三世界的一些国家，如盛产石油的伊朗也制定了规模宏大的原子能发电计划。目前，全世界已有二十二个国家建成了原子能电站，有二百余座反应堆正在运行，总功率超过了一亿千瓦；另外世界上还有五百多座反应堆正在建设或计划建设中，装机容量预计可达五亿零一百余万千瓦。从发展趋势来看，原子能在能源中的重要性将愈来愈提高。其他能源，诸如地热、潮汐、太阳能虽然在个别国家中有相当大的发展，但其总量在目前世界能耗的构成中比重仍很小。石油、煤炭、天然气、水力和原子能构成了现代世界“一次能源”的五大支柱。
随着世界能源消耗的迅猛增加，世界能耗构成将会发生新的变化。在本世纪六十年代，由于石油、天然气的大量开采，国外许多产煤国的煤炭生产量增长十分缓慢（石油每年平均增长百分之八，煤炭仅增长百分之一点五）。石油、天然气的开发利用将继续发展。尤其是海底石油和天然气，据估计，其储量为现在世界石油总储量的百分之三十到百分之三百。可以预测，随着石油开采技术的进步和海底石油的开发，石油和天然气的绝对耗量和世界能耗中的相对比重将继续上升。在公元二○○○年前，石油、天然气，连同煤炭仍将是生产过程中的最主要的能源。水力的利用在世界各个地区很不平衡，大多数工业发达国家中，水力资源已大部分甚至全部得到开发，而在第三世界许多国家，水力资源的蕴藏量非常丰富，亚洲、非洲、拉丁美洲尚有百分之九十以上的水力资源等待着人们去开发利用。然而，本世纪未来的二十余年中，石油、煤炭、天然气、水力利用的发展仍远远不能满足急剧增长的能量需要，人们预计这四种常规能源在能耗构成中的比重将下降到百分之八十以下。为了保证生产和生活中迅速增长的能量需要，除了大力发展常规能源和新的能源利用技术（如磁流体发电、燃料电池发电等“直接发电”技术）外，探索和开发新能源已经提到世界各国的议事日程上来了。
所谓“新能源”，是相对于“旧能源”来说的。拿今天的“旧能源”石油来说，早在一千九百多年前我国就已利用它了，但直到内燃机发明后，石油才获得广泛的应用。在十九世纪末二十世纪初的人们眼里，石油是一种了不起的“新能源”。人们开始利用地热、潮汐、太阳能的时间也很早，然而，直到最近，这些能源才引起人们较为广泛的注意，它们作为“新能源”正在登上世界能源的舞台。现在，海洋热能、波浪能、铀238、钍232等的裂变原子能、受控核聚变能以及新的“二次能源”——氢、甲醇等也开始受到重视，挤进了人类社会生产的“新能源”的行列。人们预测，到二十一世纪初，这些新能源（连同核燃料铀235的裂变能）在世界能耗构成中的比重将上升到百分之二十以上。以后，煤炭、石油、天然气等将愈来愈少地用作能源、而愈来愈多地当作宝贵的化工原料来使用，地热能、裂变能、聚变能、太阳能等将构成未来世界新的能源支柱。
严家其