能量資源

自然界中的能源雖然有很多種類，但根據它們的初始來源，當前也只概括為四大類。

太陽能除可直接利用它的光和熱外，它還是地球上多種能源的主要源泉。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。這部分能量為人類和動物界的生存提供了能源。煤炭、石油、天然氣、油頁岩等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。它們實質上是由古代生物固定下來的太陽能。此外，水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。從數量上看，太陽能非常巨大。理論計算表明，太陽每秒鐘輻射到地球上的能量相當於500多萬噸煤燃燒時放出的熱量；一年就有相當於170萬億噸煤的熱量，全世界一年消耗的能量還不及它的萬分之一。但是，到達地球表面的太陽能只有千分之一二被植物吸收，並轉變成化學能貯存起來，其餘絕大部分都轉換成熱，散發到宇宙空間去了。

地球是一個大熱庫，從地面向下，隨着深度的增加，温度也不斷增高。從地下噴出地面的温泉和火山爆發噴出的岩漿就是地熱的表現。地球上的地熱資源貯量也很大，按鑽井技術可鑽到地下10公里的深度，估計地熱能資源總量相當於世界年能源消費量的400多萬倍。

這是某些物質在發生原子核反應時釋放的能量。原子核反應主要有裂變反應和聚變反應。在世界各地運行的440多座核電站就是使用鈾原子核裂變時放出的熱量。使用氘、氚、鋰等輕核聚變時放出能量的核電站正在研究之中。世界上已探明的鈾儲量約490萬噸，釷儲量約275萬噸。這些裂變燃料足夠人類使用到迎接聚變能的到來。聚變燃料主要是氘和鋰，海水中氘的含量為0.03克/升，據估計地球上的海水量約為138億億米，所以世界上氘的儲量約40萬億噸；地球上的鋰儲量雖比氘少得多，也有2000多億噸，用它來製造氚，足夠人類過渡到氘、氘聚變的年代。這些聚變燃料所釋放的能量比全世界現有能源總量放出的能量大千萬倍。按世界能源消費的水平，地球上可供原子核聚變的氘和氚，能供人類使用上千億年。因此，只要解決核聚變技術，人類就將從根本上解決能源問題。實現可控制的核聚變，以獲得取之不盡、用之不竭的聚變能，這正是當前核科學家們孜孜以求的。

地球、月亮、太陽之間有規律的運動，造成相對位置週期性的變化，它們之間產生的引力使海水漲落而形成潮汐能。與上述三類能源相比，潮汐能的數量很小，全世界的潮汐能摺合成煤約為每年30億噸，而實際可用的只是淺海區那一部分，每年約為6000萬噸煤。

人類使用的能源最主要是非再生能源，如石油、天然氣、煤炭和裂變核燃料約佔能源總消費量的90%左右，再生能源如水力、植物燃料等只佔10%左右。世界能源儲量最多是太陽能，在再生能源中佔99．44%，而水能、風能、地熱能、生物能等不到1%。在非再生能源中，利用海水中的氘資源產生的人造太陽能（聚變核能）幾乎佔100%，煤炭、石油、天然氣、裂變核燃料加起來也不足千萬分之一（表13－3）。所以，人類使用的能源歸根到底要依靠太陽能，太陽能是人類永恆發展的能源保證。世界能源儲量分佈是不平衡的。石油儲量最多地區是中東佔56.8%；天然氣和煤炭儲量最多是歐洲，各佔54.6%和45%。亞洲大洋洲除煤炭稍多（佔18%）以外，石油、天然氣都只有5%多一點。據預測，全世界石油儲量只夠開採30～40年，天然氣約60年。

我國有着豐富的能源資源。世界各國有的能量資源我國都有。我國煤炭資源（探明儲量）和水力資源均居世界第一位；石油資源佔世界第十一位；天然氣資源佔世界第十四位；太陽能資源居世界第二位；潮汐、地熱、風力和核燃料資源都很豐富。但人均佔有量很少，只有世界平均水平的一半。我國能源資源地區分佈不均衡。1985年，煤炭探明儲量7690億噸，主要集中在華北和西北，各佔59.3%和19.2%，西南佔9.6%，華東佔5.8%，中南3.4%，東北2.7%。石油探明儲量25億噸，天然氣儲量3800億立米，主要分佈在黑龍江、遼寧、河北、河南、山東、四川、甘肅和新疆等省區內。可開發水力資源有3.78億千瓦，年發電量1.92億千瓦時，主要集中在西南，佔68%，中南佔15.2%，西北佔10%，華東佔3.6%，東北佔2%，華北佔1.2%。我國太陽能和風能資源豐富，有很大利用潛力。表13－4和表13－5列出了我國太陽能和風能資源的分佈情況。