§●●●第一章 全能能源发展现状与挑战
第一节 全球能源发展现状
1.20世纪60年代，石油超过煤炭成为世界第一大能源。1973年石油占比达到峰值。目前煤炭、石油、天然气三分天下，清洁能源快速发展的新格局。
2.按照目前世界平均开采强度，煤炭（可采储量8915亿吨）、石油（2382亿吨）、天然气（186万亿立方米）(合计1.2万亿吨标准煤)全球储采比分别为113年、53年、55年（来自《20XX年世界能源统计年鉴》）；中国储采比分别为31年、12年、28年。 煤炭95%分布在 欧洲及欧亚大陆 亚太 北美 石油80%分布在 中东 北美 中南美 天然气70%分布 欧洲及欧亚大陆 中东地区
3.1吨原煤相当于0.714吨标准煤，1吨原油相当于1.43吨原煤，1000立方米天然气相当于1.33吨标准煤。
4.全球清洁能源资源非常丰富，每年的理论可开发量超过150000万亿千瓦时，约合45万亿吨标准煤，相当于全球化石能源剩余探明可采储量的38倍。
5. 后，亚太地区能源消费总量超过北美和欧洲，在全球能源消费地区居于首位。1980年-20XX年，中国能源年消费总量由6亿吨标准煤增长至37.5亿吨标准煤，年均增长率达5.5%，为同期世界年均增长水平的2.8倍。
6.20XX年一次能源构成（石油32.5、煤炭30.4%、天然气23.8%、水能6.7%，风能和太阳能2.2%、核电4.4%）。
7.全球化石能源消费呈现总量增加、结构优化、远距离配置规模扩大的发展态势，煤炭、石油和天然气等化石能源超过全球一次能源消费总量的80%。中国是世界第四大石油生产国。（前三名：沙特阿拉伯、俄罗斯、美国）
8.石油是支撑现代工业体系的主导能源。18世纪80年代，瓦特改良蒸汽机使得煤炭开始被大规模开发利用，推动了第一次工业革命。（煤炭）19世纪，人类开始开发和利用石油。1859年世界第一口油井在美洲宾夕法尼亚州投入使用。20世纪60年代，石油在能源消费结构中的比重超过煤炭，成为世界主导能源。20世纪中叶以后世界能源发展进入了石油时代，推动了第二次工业革命。（石油、天然气）1821年美国宾夕法尼亚州最早开始实现天然气商业应用。
煤炭开发利用、蒸汽机发明，推动第一次工业革命，大幅提升了生产水平。石油开发利用、内燃机和电力发明，推动第二次工业革命，人类进入机械化和电气时代，构建全球能源互联网，将加快清洁能源发展，形成以电为中心、以清洁能源为主导、能源全球配置的新格局，实现全球能源转型升级，引领和推动第三次工业革命。
9.20XX年中国天然气产量1170.5亿立方米，是1980年的8.2倍，约占世界天然气产量的3.5%，位居世界第六位。
10.全球水能资源超过100亿千瓦（39万亿千瓦时/年）， 陆地风能资源超过1万亿千瓦（2000万亿千瓦时/年），
太阳能资源超过100万亿千瓦（116万亿吨标准煤，相当于20XX年世界一次能源消费总量（181.9亿吨标准煤、195亿吨标准煤（包含非商品能））的6500倍），可开发总量远远超过人类全部能源需求。 11.水电开发主要取决于各国水能资源禀赋、电力需求、能源发展战略选择。 ---未来大型水电基地的开发重点集中在亚洲、非洲和南美洲等地区。
---亚洲水能资源主要集中在长江、雅鲁藏布江、恒河等流域，理论装机容量超过11亿千瓦。 ---20XX年底中国水电装机2.8亿千瓦（技术可开发量5.7亿千瓦），约为技术可开发装机容量的一半，未来开发潜力巨大。
---从各大洲看，装机最大的是亚洲3.7亿千瓦，占比36.7%。 世界水电装机排名：中国、美国、巴西、加拿大、俄罗斯 亚洲水电装机排名：中国、俄罗斯、日本
风电根据单位面积可安装风电装机容量、满负荷运行小时数，可以测算技术可开发量;基地开发除了考虑风能资源条件外，还需要考虑工程地质、地址范围、自然灾害、土质或近海开发利用等多方面因素。（已开发的风电主要集中在风能资源优越、接近负荷中心、电网接入条件好的地区。）（风速4.5米/秒以上）主要受消纳空间和经济性制约。风力发电综合效率已达38%。20XX年6月，中国超过美国成为第一大风电装机大国。20XX年世界风电装机容量3.2亿千瓦，风电发电量约1400亿千瓦时。20XX年世界装机4.4亿千瓦、中国装机1.3亿千瓦。
太阳能技术可开发量主要取决于太阳辐照强度、转换效率、可利用面积等因素。（>年辐照强度1500千瓦时/平方米）受技术和成本制约。主要决定因素为阳光照射角度、大气散射。太阳能发电规模德国第一，中国第二。（20XX年中国太阳能装机0.42亿千瓦，超越德国。）太阳能发电是增长速度最快的清洁能源发电种类，第二为风能。目前光伏组件转换效率16.5%（12%-18%），光热电站转换效率14%。截至20XX年底，世界光伏发电总装机容量达到约1.4亿千瓦，年太阳能发电量1600亿千瓦时，新增装机容量与水电基本相当，且首次超过风电。20XX年世界装机2.4亿千瓦，中国装机0.42亿千瓦。
核能据初步估计，全球核燃料资源相当于全部化石能源的10倍。20XX年，全球共有21个国家开发铀矿，铀年总产量约5.95万吨。哈萨克斯坦是世界最大铀生产国，年产量2.25万吨，其次是加拿大、澳大利亚，中国保持0.13-0.15万吨。
核泄漏事件：美国三里岛、苏联切尔诺贝利、日本福岛。
瑞士、德国、意大利先后宣布放弃发展核电。核发电主要障碍在于安全和核废料处理。
其他清洁能源：
海洋能（潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能，20XX年全球海洋能发电装机容量53万千瓦）海洋能发电技术中相对成熟的是潮汐发电。截至20XX年底，世界上最大的海洋能发电站是韩国的25.4万千瓦潮汐能电站（始华湖电站）。
生物质能（农业废弃物、林业废弃物、生活废弃物、工业废弃物、人工培育生物质能源、各类能源作物、能源林木，7640万千瓦）欧盟地区是生物质发电规模最大的地区。利用方式：供热、发电、生产生物液体燃料
地热能（热水型、热气型、地压型、干热岩型、熔岩型，1171万千瓦）热利用、地热发电。利用方式：热利用、地热发电
12.三大清洁能源品种：水电>核电>风电
13.一极。北极地区风能资源丰富且分布广，技术可开发量约1000亿千瓦，约占全球陆上风能资源的20%。俄罗斯最大的风电场为加里宁格勒地区的库利科沃风场，该风电场历经数十年的扩建，目前装机容量为2万千瓦。北极风电集中开发，向南可以分别送电至东亚、北美洲、欧洲等用电负荷中心，形成北电南送格局。
一道。赤道太阳能与当地水能、风能资源联合大规模开发，在解决本地用能需求的基础上，向欧洲、亚洲、北美洲及南美洲南部地区提供更清洁的能源供应。
14.20XX年全球发电装机容量57.3亿千瓦（亚洲42.5%、北美洲24.5%、欧洲24.3%），年发电量22.5万亿千瓦时（年电力消费为22.1万亿千瓦时），清洁能源发电装机总容量19.4亿千瓦，占总量33.9%。20XX年中国发电装机容量12.58亿千瓦，全年发电量5.37万亿千瓦时。 目前最大单机容量，火电130万千瓦、水电100万千瓦。
世界最大核电站是日本的柏崎刈羽核电站，装有7台沸水堆机组，总容量约为821万千瓦。 1999年，世界第一台兆瓦级风机在丹麦投运。
全球最大的陆上风场位于美国加利福尼亚的阿尔塔风能中心，装机容量102万千瓦，目前扩建中，将达到155万千瓦。
20XX年，中国研制出世界第一台93米超大风轮1.5兆瓦超低速风机，在安徽来安风场并网发电。 20XX年1月28日，世界第一台8兆瓦海上风电机组正式投入运行。（丹麦，风机叶片直径164米） 20XX年10月29日，中国国家风光储输示范工程完成国内陆上单机容量最大的5兆瓦永磁直驱型风机吊装工作。(河北张北)总容量67万千瓦。
15.跨国互联电网：北美互联电网、欧洲互联电网、俄罗斯-波罗的海互联电网
16.截至20XX年底，世界220千伏及以上输电线路总长度约为250万千米，变电容量约120亿千伏安（截至20XX年中国电网220千伏及以上输电线路长度、变电容量分别为54.3万千米、27.2亿千伏安，在装机规模、输电线路长度、电压等级等方面均居世界第一）。 已建成“三交六直”，在建“四交三直” 3项1000千伏特高压交流输变电工程： 晋东南-南阳-荆门、淮南-浙北-上海、浙北-福州 6项±800千伏特高压直流输变电工程：
向家坝-上海、锦屏-苏南、哈密南-郑州、溪洛渡-金华(浙西)、楚雄-增城、普洱-江门