能源已成为当今社会经济发展中具有战略意义的问题，能源消耗水平也已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志。人类正处在深刻而迅猛的新能源变革初期，以石油、天然气为主导的传统能源系统正在向可持续发展的新能源系统转移。

　　据权威机构预测，到2020年，世界的能源消耗量将比1995年的需求量增长一倍。如果这些能源全部使用化石燃料如煤、石油和天然气，那么到2020年，世界上就很难再找到能满足100亿人口的煤矿和油田。因而，人类面临第三次能源大转变时期。为应对可能出现的能源危机，世界上很多国家正在加紧制定或调整能源战略及政策，加强石油安全防范措施，建立以可再生能源和氢燃料为基础的新能源系统。

　　高屋建瓴的能源战略

　　对于任何一个国家而言，能源都是现代文明生活的基础，是国家经济生活的核心。愈来愈多的国家认识到，能源不仅是维护本国经济安全、保证国家经济可持续发展和居民生活水平不断提高的重要战略因素，而且是涉及后代人生命攸关的重大问题。由此，很多国家已经或开始着手制定符合本国国情和世界能源发展趋势的国家长期能源战略。

　　从2003年9月5日，由俄联邦总理卡西扬诺夫正式签署确认的《俄罗斯2020年前能源战略》（即《能源战略》）可以得到很多启示。该能源战略是俄联邦政府用7年半的时间，在充分调研发达国家能源战略并经反复讨论和修订确定的。

　　俄罗斯在《能源战略》中提出，2020年前要有效保障国民与国家经济对能源的需求；降低国家能源保障风险；降低能耗；提高能源行业的财政稳定性；减少能源行业对环境的损害。俄能源部、经济发展贸易部、核工业部将对能源战略所规定的措施实施监控，而且，今后每年第一季度都要向政府提交能源战略执行情况的报告。从《能源战略》的制定和反复修订的过程看，制定国家长期能源战略的出发点既要考虑本国能源供需趋势，又要紧密结合世界格局变化对世界能源供需趋势的影响；既要依据本国及世界主要国家社会经济发展的趋势和预测指标，考虑能源部门与其他经济部门的相互关系，又要正确确定能源部门在本国国民经济中的作用和在国际能源市场上的国际分工定位。

　　石油囤积越多越安全

　　石油是重要的战略物资，是支撑国民经济发展和国防现代化的基本能源。20世纪70年代两次世界石油危机曾经给西方国家带来了巨大经济动荡和政治风暴，也促使一些石油消费大国纷纷建立起庞大的石油储备系统。由此，各国政府积极响应由世界经合组织1974年设立的国际能源机构所制定的石油储备标准，建立起由政府控制的国家战略石油储备，从而使自身应变危机的能力得以增强。

　　美国是当今最大石油消费国，2001年实际消费量为8.96亿吨，其自产石油约占40％，进口石油约占60％。它也是世界上石油储备最多的国家。

　　“9·11”恐怖袭击之后，布什政府立即认识到，作为美国经济命脉的石油供应，一旦由于突发事件中断，将会给全国带来灾难性影响。因此，2001年11月中旬，布什下令，到2005年要将已拥有的战略石油储备从5亿桶增加到7亿桶。目前，美国政府与民间石油储备合计可达150天左右的进口量。

　　日本2001年石油消费为2.5亿吨，是世界第四大能源消费国和第二大能源进口国。由于石油在日本一次能源供给结构中占52％，而其对石油进口依赖度高达95％以上，且其中80％以上来自局势动荡的中东国家，所以日本政府一直把石油的供给稳定和能源安全问题放在极为重要的位置。

　　日本不惜投入巨额资金，将其石油安全体系分为两个组成部分：一是从长远发展考虑，积极开拓海外石油资源，通过投入资金和技术，实行“变他国资源为自己资源”的战略，以降低对产油国以及一些外国石油公司的依赖度。二是就保障石油供给本身而言，以建立战略石油储备为最现实的手段，在本土储存大量石油以应对突发事件。自1975年制定《石油储备法》以来，日本石油储备规模为5000万立方米，储备原油相当于全国近90天的石油消费量。

　　韩国2001年石油消费量为1.03亿吨，全部依赖进口，其中75％来自中东。韩国建立国家石油储备已有20年历史，于2001年加入国际能源机构，与各成员国共享有关信息和储备管理经验。“9·11”后，韩国专门成立了特别小组重审战略石油储备政策，目前国家石油储备保持在1.52亿桶水平，其中政府储备为6900万桶，民间储备为8300万桶，相当于全国75天的消费量。

　　能源发展奏响绿色旋律

　　今年6月5日，南非一项研究显示，环境对南非人健康所造成的影响是其他国家的两倍，而对儿童健康的影响占40％，其中达不到安全指标的燃气和燃料成为影响儿童健康的罪魁祸首之一。

　　燃料能源综合体的发展可能会对自然环境造成污染，最大的隐患就是石油及其制成品的污染，而燃料能源企业的负面影响主要集中于能源开采和加工地区。因此，生态技术水平低、机器设备磨损严重、自然环境保护机制发展滞后等问题亟待解决。俄联邦政府在《能源战略》中建立了能源生态安全政策，目标是彻底减轻能源企业对环境的压力，向相应的欧洲生态标准靠拢。

　　由于能源的利用转向优质化，能源系统的脱碳化研究得以持续进行。脱碳将使能源利用对环境造成的影响越来越小，在全球范围内，脱碳的直接结果是二氧化碳排放量减少。增加天然气、核能和可再生能源的利用量，减少煤炭等矿物能源的利用数量，是脱碳的一种措施；另一种办法就是将二氧化碳封存起来。

　　目前，能源与环保已成为各国科技发展中的热点问题。英国政府于今年2月发表了新的《能源政策白皮书》，决定致力于开发新能源与可再生能源，力争在今后50年内将二氧化碳的排放量降低到目前的40％。这一二氧化碳减排目标大大超出了《东京议定书》所要求的减排量，为此，英国将会设定更高的能源效率标准，并计划将可再生能源量占总能源产出的比重由目前的3％提高到2010年的10％，2020年提高到20％。

　　在工业化国家日趋严格的环保政策中，尤其对汽车排污规定了更为严格的限制要求。现在，很多国家致力发展清洁能源汽车，就是以基本不对环境产生危害的能源为动力的汽车，目前主要的清洁能源汽车有电动汽车等。

　　法国政府9月推出了清洁能源汽车计划，旨在使其在该生产领域位居工业化国家的最前列。为此，法准备明年投资3100万欧元进行相关技术研究。韩国也在汉城及卫星城开始实施警察巡逻车辆替换计划，引入油、电混合汽车，可比普通汽车节省30％的燃料，大气污染率也将降低30％。同时，市政部门还计划在公交车和清洁车上安装降低二氧化碳排放的附加装置，并逐步增加清洁能源汽车。

　　氢能汽车开发近年来也出现了热潮。实验表明，使用氢燃料电池的汽车排放的碳仅为常规内燃机的30％，造成的大气污染仅为内燃机的5％。据调查，在世界上40家重要的汽车厂商中，已有25家决定考虑采用氢能。1997年，美国原克莱斯勒公司宣称研制成功新型燃料电池汽车，所用燃料就是直接从汽油中提取的氢；德国的戴—克公司、日本的丰田公司等也研制成功类似的环保型汽车。美国汽车工业协会预测，到2005年，该国将生产约60~100万辆以氢为燃料的电池电动汽车。

　　核电地位尚难确定

　　2001年美国政府和核电工业部门开始谈论“核电复兴”。5月17日，美国总统布什颁布新的美国核能政策，指出“应该发展清洁的、资源无限的核能”，能源政策提出“把扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分”，并提出促进核能复苏和发展的一些具体政策。2001年1月底，俄罗斯原子能部副部长尼克马图林说：“俄罗斯不久将面临电能短缺危机，政府惟一的解决方案是修建新的核反应堆。”为防止潜在的能源危机，俄罗斯计划在2020年前修建40座核反应堆。

　　但“9·11”之后，美国在已有的反应堆四周布置了武装力量，给这种愿望泼了冷水。甚至国际原子能机构也认为，保护核电站免受空中袭击几乎是难以做到的。西欧大多数国家官方部门则坚持暂停新核电的发展工作，比利时重申关闭核电站计划。德国政府和核电产业部门已正式达成协议，逐步关闭现有的反应堆。瑞典因不能获得替代电力而推迟了2003年关闭一座核电站的计划。在日本，由于青森县地方的反对，计划中的一座核电站“暂时停建”。该国正兴建的核电站有4座，还有2座在兴建前的安全审查中。阿根廷、巴西、印度和罗马尼亚等国都在继续讨论重新开始搁置订购新的核电设备计划。英国政府也于今年决定今后不再建设新的核电站。

　　就在许多国家都在重新评价核电发展问题时，国际热核计划却不断有新的进展。全俄罗斯原子机械制造科研所在铅和铋的核裂变基础上发现了用于建设核电站的新能源，有关专家认为，用铅和铋作原料的核电站将会更安全。

　　另外，国际热核实验热核反应堆计划参与各方今年2月19日在圣彼得堡第8轮会谈中作出决定，将于2013年前在日本、西班牙、法国和加拿大四国中的一个国家中建成世界上第一座热核反应堆。热核反应堆燃烧的是氢，是利用氢的同位素氘和氚的原子核聚变为一个较重的原子核的过程，在这一过程中释放出大量热能。与目前核电站利用核裂变发电相比，核聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。目前日本、西班牙、法国和加拿大都表示希望在本国建造热核反应堆。日本政府表示愿意承担国际热核反应堆计划30％的费用，因此最有可能赢得世界上首座热核反应堆的建造权。

　　国际能源专家认为，可供核电生产的铀资源十分丰富，但核电的未来是不确定的。全球核能需求大约有60％由一次铀产量提供，其余的则取自不同形式的储量和库存。如果将铀资源定义为开采成本低于130美元／公斤的铀，那么世界铀资源将超过1500万吨，按目前的消费水平可供使用250年以上，这一估计不包括储备铀、现有反应堆燃料再处理或增殖反应堆所产生的燃料。如果包括这些二次供应量，铀的供应能力远远超过250年。

　　由于公众的态度和政府的决策干预将深刻影响核电未来，因此核电的地位有很大的不确定性。为降低温室气体排放和实现燃料多元化，有些国家有可能引进或扩大利用核能；另一些国家可能认为核电的优点不足以补偿公众对使用核电的担忧，将会放弃使用核电或反对核电。

　　新能源开发步履加快

　　鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，开发新能源和再生清洁能源技术成为目前世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一。新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等。

　　20世纪70年代以来，许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮。美国先后制定了政府级的阳光发电计划、新的太阳能光伏发电计划。日本也出台了“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家则纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来，联合国召开一系列由各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动了全球太阳能的开发利用。

　　与此同时，太阳能电池的应用也迅速增加。专家预测，在今后30年内，光伏电池将成全世界的重要电源。一些工业化国家政府的有力支持为光伏电池的发展提供了动力，促使光伏发电作为现有电力系统补充所占的比例有很大增长。据无限战略公司调查，1995年与电网并联的光伏电池仅占所安装太阳能电池的14％，而到2000年占到50％以上。

　　据世界气象组织估计，整个地球上可以利用的风能为2×107兆瓦，是地球上可利用水能总量的10倍。目前，风能已成为世界上利用率增长最快的一种能源，2001年底，世界风力发电装机容量达到2480万千瓦，比上一年增加37％。欧洲已拥有世界风力发电容量的70％以上，法律上强有力的支持促使风力发电在德国、西班牙和丹麦大大发展。

　　世界上一些主要的海洋国家纷纷把目光转向海洋，加大投入，促进和加快了人类开发利用海洋的步伐。从摸清资源状况，制定发展计划，组织科技项目到实用技术的试验，均投入了大量人力物力。英国、日本、美国、法国、印尼均在不同程度上建立相关电站，开发利用海洋能。

　　地热能是天然储存于地下的，不受天气影响，既可作为基本负荷能使用，也可根据需要提供使用。全球地热资源潜量十分巨大，在能源的开发和技术转让方面，未来的发展潜力相当大。生物质能则是到2020年惟一能极大地影响运输行业燃料利用状况的可再生能源。

　　国际能源专家认为，使用可再生能源的最大好处是保护环境和供应安全，可再生能源又在对付全球变暖的斗争中具有关键作用，由于大多数可再生能源都产自本地，所以可提高能源供应的安全性。但在可再生能源的开发利用上必须充分考虑其经济合理性，要挑选经济上最成熟的可再生能源资源，如风能和生物质能。

　　氢气将主宰未来能源

　　美国著名石油专家埃克诺米迪斯博士预测：主宰未来世界的主要能源将是氢气。他指出，人类社会发展所需的主力能源基本是按照含碳量越来越低的趋势演变的，先是木材，然后是煤炭，现在主要是石油，接着将是天然气，最后则是不含碳的氢气。尽管人类对石油和天然气的勘探仍不断获得新的发现，但这两种处于自然状态的烃类（碳氢化合物）能源具有不可再生性，总体储量是在减少。而依靠科技的发展，人类今后却可以源源不断地获取氢气，使之成为可循环使用的高效环保能源。

　　燃料电池发电是实现氢能应用的重要途径。在质子交换膜燃料电池（PEMFC）已有技术基础上，除继续加强大功率PEMFC的关键技术研究外，将PEMFC系统工程关键技术开发和系统技术集成，是PEMFC发电系统走向实用化过程的关键。此外，天然气重整制氢技术开发与实用化对推广PEMFC发电系统有着重要的现实意义。PEMFC电动汽车具有零排放的突出优点，在各类电动汽车发展中占有明显的优势。

　　在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究目前已进入样机和试飞阶段。在交通运输方面，美、德、法、日等汽车大国早已推出以氢作燃料的示范汽车，并进行了几十万公里的道路运行试验。其中美、德、法等国是采用氢化金属贮氢，而日本则采用液氢。试验证明，以氢作燃料的汽车在经济性、适应性和安全性三方面均有良好的前景。

　　近几年，一些国家对氢能的开发步伐明显加快。据美国能源部下属新能源开发中心的调查，过去5年，工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5％，而此前5年为11％左右。据分析，氢能开发技术成果的大批商业化是导致氢能开发进入实用化的重要原因。据美国、欧洲和日本汽车工业协会的统计资料，过去5年上述地区汽车业在氢能开发上的投资年均增长22％左右，仅2001年在该领域的投资就达8.25亿美元，其中美国的支出达5.33亿美元。2003年，美国在能源技术领域最为令人瞩目的举措是正式启动《国家氢燃料研究计划》，投资近20亿美元从事氢能项目的研究与开发。

　　美国能源部下属的国家实验室已决定同企业合作，重点开发高效率、低成本的氢生产工艺。日本工业技术院从1995年起开始由政府提供资金研究以氢气取代城市煤气，2001年由政府提供的科研资金达180亿日元，其长远目标是逐渐减少对进口石油、天然气的依赖。日本政府的另一层意图是，通过氢能的开发和应用，培育一个在21世纪大有作为的新兴产业和相关的服务业。日本产业界相信，在21世纪，氢能生产设备将逐步成为市场热点，其潜在市场规模将多达数百亿美元。

　　在能源变革时期，人们特别关注本世纪的能源需求预测。虽然预测期限有长有短，但都表明，能源需求将会持续增长。

　　国际能源专家认为，21世纪，矿物能源仍将是能源的主要形式，但各种矿物能源的应用程度各不相同，新能源和可再生能源都可占一席之地。在一次性能源结构趋向多元化时，人们将更多地使用电力和优质的能源，如天然气、石油制品、甲醇及氢气等，即终端能源结构趋向更灵活、方便及洁净的能源形式，它们将以电力、气体、液体的形式呈现在消费者面前。

《科技日报》