能源之踵——能源形势、能源安全和能源革命，本文主要内容关键词为：能源论文,形势论文,能源安全论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
阿喀琉斯是古希腊神话中力大无比、战无不胜的勇士，但他有一个致命的弱点，那就是他的脚踵。后来，他因此被害。人类自工业革命以来，对自然资源的需求呈几何级数增长，而自然资源的增长则是一个数学级数，甚至是一个恒定的常数。这就使人类的生存和发展遭遇到一系列无法回避的资源挑战。其中，传统矿物能源资源的几何级消耗和日趋枯竭，以及与此相关的能源安全问题，正在演变为人类发展的“脚踵”。
在可以预见的将来，能源问题将进一步成为制约世界经济发展的主要“瓶颈”，并将演变为政治、经济和公共决策最严峻的挑战之一。如何直面越来越紧迫的能源安全问题，如何开发利用新能源和替代能源，已经成为世界各国和社会各界特别关注的焦点，也即人类能医治和避免自己的能源之踵吗？对于正在谋划以科学发展观指导可持续发展的中国人来说，这个问题则更具有特别现实的意义。
直面全球能源危机
世界能源的生产和供应形势
目前世界主要有4种主流能源渠道，依次为：石油、天然气，煤炭和核能。1999年全球石油资源的探明储量约为1400亿吨。作为另一个重要的现代能源矿种，1970年以来，世界天然气以每年平均6％的储量增长。目前，世界天然气储量已达到404万亿立方米，年开采量为2.3万亿立方米。
就世界范围的能源供应和生产而言，从1973年到2001年，煤炭的份额大约维持在相同的水平，只是略微有些下降，分别是24.8％和23.3％。核能的份额在上升，1973年的份额是0.9％，2001年的份额是6.9％，上升势头十分明显，虽然有时候会出现停顿或倒退。天然气的份额从1973年的10.2％上升到2001年的21.2％。而石油的份额则从1973年的45.1％减少到2001年的35％。水力发电从1973年的1.8％缓慢地上升到2001年的2.2％。其他能源在2001年占0.5％。
从1973年到2001年每年的统计数据表明，在欧佩克（OECD）国家，每种能源1973年和2001年所占份额分别为：煤炭22.4％，20.8％；核能1.3％，11.20％；可燃烧再生物质和废料2.1％，3.3％；水力2.1％，2％；天然气18.8％，21.3％；石油53.1％，40.8％。核能从1973年的1.3％跃升到2001年的11.2％，但仍然排在石油、天然气和煤炭后面，居第四位。
不断飞升的世界能源消费需求
工业化增长模式是能源高消耗型模式，这使得全世界的能源消费需求伴随工业化的推广和深入而不断攀升，尤其集中在对石油资源的破坏性消耗上。直观地说，20世纪后半期，特别是两次石油危机以来，世界石油的需求量不断增长。1990年以来，全世界日均石油需求增长，1100万桶，其中，亚太地区增长820万桶，占世界石油需求增长的75％。1998年亚洲金融危机结束以来，全球石油需求增长500万桶/日，其中一半来自亚洲。
以美国为首的工业化国家不断增长的石油消费和不断减少的石油生产，使全球的石油供应形势日趋紧张。美国石油消费从1980年的1700万桶/日上升到2001年的1960万桶/日。据预测，到2020年将上升到2600万桶/日。石油生产则从1980年的每天1100万桶下降到2001年的770万桶，到2020年将会每天生产900万桶。这就意味着到2020年，美国石油消费的65％要靠进口。原本是世界主要产油国的美国随着进口能源的不断增长已经成为世界能源的净进口国，这不但是因为消费比例的高涨，更因为本国的石油储量正在枯竭。
一些经济正在迅猛发展的第三世界国家，如中国和印度，已开始成为能源，特别是石油和天然气的消费进口大国。另外，随着工业化、现代化和城镇化的发展，人类的流动性不断提高，在世界各国引发了交通运输和汽车工业大发展的浪潮。从全球层面来看，交通行业的增长占全球增长的60％，而发展中国家约占全球交通行业增长的50％。世界汽车保有量正以年均2.5％的速度增长，而发展中国家汽车增长率是5％，中国是8％。由于交通运输和汽车使用是最大的能源用户，从而进一步大幅度扩张了石油消费。根据欧佩克的《世界能源展望》预测，到2025年，全球石油需求将从目前的7700万桶/日增长到1.14亿桶/日。也就是说，在这段时期内，石油需求将增长3800万桶/日，其中，发展中国家占70％（约2700万桶），在世界石油需求中的份额将从32％上升至46％。预计到2025年，中国的石油需求将增加900万桶/日，日均消耗量达到1350万桶。另据有关专家预测，2030年世界天然气消费也将达到高水平的4.3万亿立方米。由此可以看出，世界能源供应，特别是石油供应的需求压力正在与日俱增。与其他因素结合在一起，人们开始越来越关注能源安全问题，并使其成为公共决策和企业决策的要素之一。
世界能源前景和能源安全
能源安全包括广义和狭义两个方面的涵义。广义涵义是指在任何时候都能获得价格合理的能源；狭义涵义是指不受制于对某些产油国或产油区进口石油的依赖。前者关注的是成本、价格和支付能力，着眼于经济安全性；后者关注的是能否保证供应，着眼于地缘政治安全性。在常规情况下，价格合理的充分的市场供应，除资源条件外，也受到地缘政治等因素的影响。所以，广义与狭义在多数情况下是相互制约的。
纯粹就资源条件来考察，上述全球能源需求形势使人们频频发出了天然矿物能源即将枯竭的警报。例如，据位于汉诺威的德国地理学和自然资源研究所估计，如果矿物能源开采量仍按照目前的情况保持不变，则世界范围内已确定可利用的石油储量还可以支持大约42年，天然气的储量还可以支持大约65年，只有煤炭的储量预计可支持约169年。这种预测已引导人们谈论和思考“能源危机”、“后石油时代”这样的话语。这是以不可再生资源为前提的、悲观的、宿命的观点。
然而从主流观点来看，人们认为全球能源前景并非如此黯淡。尽管人们对世界政治、经济、环境和技术的前景分析议论纷纷，莫衷一是，但是，对于世界能源长期前景的预测却都传达了一种乐观情绪，认为在全球范围内，能源效率和实际油价的稳定性将继续提高，世界经济特别是发展中国家的经济将继续增长。像国际能源机构（IEA），欧佩克（OPEC），美国能源部能源信息管理局（DOE/EIA）等组织，就持这种观点。它们的大多数预测都认为，石油在今后几十年的能源结构中的地位将继续不变，认为发展中国家，特别是亚洲发展中的经济体，如中国和印度，在世界能源和石油消费中的份额将上升，同时中东在世界石油和天然气生产中的份额也将上升。以传统能源为支撑的世界经济将按传统的模式发展下去。
这些乐观的观点认为：理论上，21世纪初期（2010-2020年），国际石油供应基本有保障；排除政治因素，国际石油供应不大可能存在资源枯竭和市场短缺的风险，国际油价也不存在长期大涨或暴涨的可能。总体上看，世界石油资源基础不是一项限制性因素，全球石油供应能力将继续增长，同期全球石油需求仍将增速缓慢，国际油价理论上应该会在一个合理和可以接受的水平上波动。因此，排除地缘政治和大国因素的干扰，未来20年内，全球石油供应足以满足世界经济和国际社会发展的需要。这些乐观的分析认为，目前的国际油价高涨，显然不是供求关系失衡的结果，而是地缘政治不稳和期货市场投机行为干扰的结果。
这就引出了一个与能源有关的更实质的命题：能源和能源安全问题。这不是一个简单的自然秉赋、市场条件和价格杠杆问题，而是具有十分强烈的地缘政治性质。像国家安全概念一样，石油安全本质上也是一种超乎市场领域的事态，涉及一系列政治、经济、军事和外交战略问题。石油安全的内涵和外延总是与国际政治斗争、全球战略利益争夺、地缘政治冲突，甚至与社会意识形态、人权和宗教矛盾相互交织和相互影响。20世纪两次石油危机均非市场供求失衡的结果，而是国际政治和地缘政治影响的副产品。未来的国际石油安全仍然可能受到上述非市场因素的重大干扰和影响，世界上主要石油产区（中东、中亚）的政治发展仍然具有不可预见性，今后因地缘政治等问题再次爆发石油危机的可能性也是充分存在的。最近几年，国际政治、经济环境在加速变化。特别是“9·11”后，以美国为首的西方国家对伊拉克的战争以及此前在阿富汗的战争等，都在很大程度上影响了国际石油资源的配置流向，主导了近两年国际石油市场的供求变化和油价变动。同时，大国的安全战略和能源战略也在加速调整，这种调整也推动了全球能源格局的调整，使得世界石油市场的竞争更加激烈。
由此可见，能源安全以及与此相关的技术和市场问题，已经不是一个国内问题，而是一个国家战略和外交战略问题，是一个综合性的战略概念，它正在成为新世纪国际竞争、合作的新的竞技场。研究世界能源前景以及中国的能源状况和战略，必须从这样的视角看问题。
“经济翻两番，能源翻一番”
——中国的能源状况和安全形势解析
突出的能源供求矛盾
中国改革开放以来的高速经济增长，是以能源的大量消耗为代价的。这段时期内的能源需求，特别是石油需求不断呈阶梯式递增。1980年以来，中国的能源总消耗量每年增长约5％，是世界平均增长率的近3倍。1998年亚洲金融危机前的5年内（1992-1997年），中国日均石油需求增长120万桶，占亚洲需求增长的28％，这段时期内中国的GDP年均增长率为11％，其时，国际原油平均价格为17.54美元/桶。亚洲金融危机后的5年中（1999-2003年），中国的日均石油需求增长150万桶，占亚洲需求增长的54％，这段时期内中国的GDP年均增长率下调至7.2％，此时，国际原油价格平均为24.13美元/桶。可见，近十多年来中国经济增长对石油供应的依赖程度。
更为严重的是，中国能源消耗的飞速增长总是伴随着长期的供应失衡。中国的石油消费从1986年起超过国内产量的增长速度，并且从1994年起消费总量超过当年的原油生产总量。在过去10年间，由于经济迅速发展，中国的石油消费量年均增长6.66％，而受国内资源及开采条件的约束，同期中国石油的产量年均增速仅为1.75％，从而使中国从石油净出口国转为净进口国。根据对未来前景的保守预测，2010年和2020年，中国原油产供能力分别只可能达到1.75亿吨（340万桶/日）和1.9亿吨（365万桶/日），同期石油需求为3.4亿吨（650万桶/日）和4.4亿吨（850万桶/日）。显然，供求平衡差额十分巨大。
自改革开放以来，中国用翻一番的能源消费增长为代价，实现了经济翻两番的发展目标。进入21世纪后，中国又提出了要在本世纪的头20年，集中力量全面建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。这将驱动中国的能源需求进入一个新的、持续的增长期。按照国家长远规划，到2020年中国人均GDP将较目前翻两番。如果届时人均能源消费只翻一番，基本达到1995年世界人均水平的话，那么按人口15.5亿计算，中国一次能源消费总量将较1995年增长1.4倍。显然中国的能源供应增长不可能达到这样的速率。这是中国能源政策和发展战略中最难求解的一道方程式。
巨大的能源缺口
导致以上能源供求方面突出矛盾的根源，在于中国相对贫乏的能源资源条件和国内供应能力。中国人口占世界总人口的20％，已探明的煤炭储量占世界储量的11％，原油占2.4％，天然气仅占1.2％。中国人均煤炭资源为世界平均值的41.5％，人均石油资源为世界平均值的17.1％，人均天然气资源为世界平均值的13.2％，人均能源资源占有量还不到世界平均水平的一半。
根据预测，中国煤炭剩余可采储量为900亿吨，可供开采不足百年；石油剩余可采储量为23亿吨，仅可供开采14年；天然气剩余可采储量为6310亿立方米，可供开采不过32年（当然，这种估计的准确性值得商榷，因为它可能忽略了新的矿藏能源的不断探明）。从理论上讲，中国石油可采资源量并不少。然而，由于中国油矿储存的地质条件复杂，相当数量的沉积构造埋藏较深，形成了石油地质勘探投入高、储量增长难的局面。在中国的石油资源沉积盆地中，根据最新的资料，渤海湾、松辽、准噶尔、塔里木等10大盆地的资源量占全国总资源量的近80％，占剩余资源量75％以上，是今后储量增长的主要地区。虽然从勘探开发前景看，东部地区有230亿吨的剩余资源量，仍有较大勘探潜力，但是，东部地区的老油田勘探程度已经很高，其中未动用的储量大多品位低下、潜力分散，难以建成上规模生产能力。所以今后的主要采供地将集中在中西部地区和海上。然而，受地理、地质条件和周边领海争端限制，中国的海洋石油勘探开发进程比较缓慢。
受以上因素影响，20世纪80年代中期至90年代中期，中国石油资源储量始终处于负增长状态，即采出量大于储量增长。只是近年来随着海洋和西部勘探规模的加大，储量开始出现恢复性增长。尽管如此，其增长速度与迅速上升的消费需求相比仍明显不足，成为提高未来中国石油生产供应保障能力难以逾越的门槛。另外，根据对中国国内一次能源生产供应能力的预测，到2010年，中国的国内煤炭生产能力可以达到19亿吨以上，但是，原油产量最高只能达到1.8—1.9亿吨，天然气产量最多也只能达到800—900亿立方米。通过加强西部和海域石油资源勘探、开发，可以基本实现中国石油资源和产区的战略接替，中国石油供应能力仍能在10—15年内维持在1.7亿吨以上，也许可以保障中国石油的基本供应，但必须辅以大量的原油和天然气进口。
由此可见，中国的能源储量与未来几十年的发展需求之间已经存在一个巨大的缺口，而且这个缺口将越来越大。有专家测算出中国国内能源的缺口量在21世纪初期将超过1亿吨标准煤，2030年约为2.5亿吨标准煤，到2050年约为4.6亿吨标准煤。所以，客观地讲，中国的资源前景并不乐观，除了煤炭资源尚能满足2020年的国内消费需求之外，石油、天然气和铀矿资源只能部分维持2010年的能源消费增长。由于石油和天然气是关系到未来国计民生的关键能源矿种，因此，此类能源资源的保障程度便成为21世纪中国能源安全的焦点所在。
中国能源安全面临严峻挑战
从广义和狭义两方面看，中国都面临着严峻的能源安全挑战，而且两者交互作用，有可能进一步放大不安全效应。
长期以来，能源问题一直是中国国民经济和社会发展中的热点和难点。20世纪50年代中国开始进行大规模工业化建设之初，就已经遇到能源安全问题。在大庆油田投产之前，中国石油及其制品消费的半数来自前苏联。由于当时国家工业化基础相对薄弱，一次能源消费中的石油所占比重不及5％，因此能源安全问题还主要局限在国家军事活动的燃料保障范畴之内。此后，北煤南运成为国家能源安全的核心问题。在经历了20世纪70—80年代最为艰难的时期之后，国内区域供应平衡问题在大规模的交通基础设施建设情况下逐步得到了有效缓解。然而，进入20世纪90年代以来，随着能源需求的迅速膨胀和石油及其制品的大量进口，能源安全问题越来越突出，并开始从国内空间层次迅速跨入到国际空间层次，成为国家安全的一个日趋敏感的问题。
着眼于21世纪的发展，中国能源安全面临着较以往更为严峻的挑战。除供求矛盾压力外，这种挑战主要表现在进口依存度增大和环境污染恶化等方面。
日益增加的石油进口依存度
20世纪50年代以来，中国的能源供应系统基本保持着某种开放性特征。60年代中期以前，中国石油及制品消费的半数以上来自前苏联，尽管此时石油消费所占比重不到5％。70—80年代，随着胜利、大港、华北等油田的相继投产，中国开始进入世界石油市场，以大幅度改善国际贸易和提高出口产品换汇率水平。中国的石油出口量从1973年的300万吨增长到1985年的3620万吨。此后，尽管政府始终强调石油出口的重要作用，但在国内需求不断增大的压力下，中国的石油出口量开始下降，进口量增加。到1996年，中国的石油出口量已下降至不足2500万吨。
20世纪80年代以来，中国逐步放弃了完全自给的能源供给政策，开始通过国际市场来增强自身能源供应的稳定，其中最为重要的就是石油进口。此后，随着石油生产与石油消费关系的消长，为了缓解来自资源基础、需求增长和生产供应三方面的压力，中国在1993年从一个石油净出口国，变成为石油净进口国。2003年，中国进口原油9112万吨，比上年增长31.3％；进口成品油2824万吨，比上年增长38.8％。石油净进口量达到了9700万吨，与2000年相比，增长39.35％，平均年增长11.69％。
从国际比较来看，中国已与美国和日本一起被列为世界石油消费量居前三位的国家，分别占世界石油消费总量的25.7％（美国）、7.7％（日本）和5.7％（中国），其石油进口依存度分别为50％、83％和30％。未来20年内，受资源基础薄弱的限制，中国产（供）油能力发展后劲仍将不足，增速缓慢，而国内石油需求旺盛，进口石油需求和对外石油依存度将越来越高。据保守估计，到2010年和2020年，中国的对外石油依存度将分别达到50％和60％，到2020年前后，石油进口量有可能超过3亿吨，一跃成为世界第一大油品进口国。
以上分析说明，对外石油依存度是衡量能源安全形势的一项重要指标，依存度上升，意味着能源安全形势的脆弱性在增长。当今国际能源安全困境的根源，在于世界石油资源分布的根本性失衡。从全球石油资源分布、产油能力、供应潜力、进口成本等综合因素分析，中国未来必将受到一系列地缘政治力量和非市场因素的重大干扰和影响。作为一个正在迅速崛起、石油消费紧随美国的大国，中国存在着与西方石油进口和消费大国竞争、合作和冲突的多种可能性。在复杂的国际冲突格局中，某些大国可能会利用其在能源战略要地的军事霸权切断中国的海外石油供应，干扰或中断中国来自海外的石油需求，以此“压服”中国。而主要产油区动荡的政治环境和不稳定因素，不仅对中国的石油安全供应造成威胁，而且会对整个国家的外交战略和安全战略带来挑战。从这个角度说，由进口依存度过高引起的能源安全问题，将成为中国在新世纪必须面对的最棘手的内政、外交问题之一。
能源污染问题突出
能源安全既包括因能源（如石油、天然气和电力）供应不足引发的对国家能源安全的威胁，也包括由于不合理的能源结构，以及能源生产和使用不当所造成的生态破坏和环境污染，还包括能源利用效率低下所造成的能源浪费和环境破坏对国家持续发展的制约。
由于能源紧张的历史状况，造成了中国能源工业发展重能力增长、忽视质量结构优化的倾向。在一次能源结构中，煤炭占75％，石油占17％，天然气占2％，一次电力（水电、核电、新能源发电）占6％。而从全球能源供应的结构比例来看，煤炭从20世纪50年代的接近60％，下降到90年代的20％以下，石油天然气的比例由原来的不足20％上升为50％以上。过多地使用煤炭必然会增大废气、二氧化硫、烟尘的排放置，造成严重的环境污染。大量数据表明，中国既是世界上能源消耗大国，又是世界上污染排放大国。随着全球经济一体化的发展，环境问题已成为影响未来世界格局以及国家发展和安全的重要因素，中国在这方面的国际压力将不断增加。
长期以来，中国实行的是以资源开发为中心的发展模式，始终遵循一个基本概念，即供需总量平衡。应该说这一概念在能源产品供应短缺和以社会生产为主的时期是正确的，对建立适应中国工业化初期的社会能源供应保障体系起到了至关重要的作用。然而，随着社会的发展与进步，这一概念的不足之处也逐步暴露出来，即只注重国家经济发展供应数量的保障而缺少对国家生存环境安全的考虑。这样，在开发资源的同时，也对这一地区形成了生态破坏。边发展、边破坏带来的是不断严峻的生态问题。此外，过去的几十年里，由于政府对能源的开发利用缺乏宏观规划和控制，相关的法规不完善，地方性无规划的乱砍、乱伐、乱开采现象严重，出现了很大一批浪费资源、技术落后、质量低劣、污染严重、不符合基本生产条件的小厂小矿，致使生态和环境遭到严重破坏。生态环境指标恶化意味着国家巨额经济损失，因此，生态不安全、环境不安全成为人类不安全、国家不安全的重要方面。
面向新世纪的能源安全战略
近年来，随着能源需求的大幅增长、资源的日渐枯竭和国际局势的演进，能源安全问题更显突出，已逐渐成为国家安全和人类发展的重要战线。以下对全球范围内各国的主要能源安全战略做一概括，并结合中国实际，扼要提出建立符合中国国情的能源消费和保障体系，构筑新能源安全战略的基本方略。
调整和优化能源消费总量与结构
这是20世纪后半叶两次石油危机以来，各国采取的最基本的能源战略。从那时开始，人们第一次认识到传统的矿种能源是会枯竭的，而且其稳定供应和廉价性都值得质疑，人们首先可以做的就是调整和优化消费结构，限制消费总量。这已成为全球共识，并在不同国家得到了路径各异的贯彻，取得了不同的效果。
能源结构调整优化和总量控制，也是中国过去10多年在能源领域进行的最重大改革，这是完全适合中国国情又具有深远历史意义的一项战略举措，其主要内容是将长期遵循的以煤为主的基本原则和导向，调整到以能源结构多元化为指导思想的战略方向上来。
所谓结构多元化的含义是，改变以往过分（或单纯）依赖煤炭为主的矿种资源的消费结构和经济、社会增长模式，积极主动地向多元化、多品种转变，特别向现代能源和一次可再生能源为主的多元结构演进。根据这个战略导向，中国必须依据国内外发展环境的变化，前瞻性地调整能源供应结构，引导和促进社会的能源消费模式的转变。现在，中国正在研究制定“十一五”能源发展规划。为了减轻能源供应压力和由于能源使用造成的环境压力，“十一五”将一次能源需求的理想方案确定为调整、优化需求结构，在力争将能源需求控制在较低的目标水平上的同时，努力实现能源消费结构的多元化。
构建能源供应新体系，实现资源国际化
所谓资源国际化的含义是指积极开发和利用国际社会存在的资源来满足国内的需求，或优先利用国际资源，节约和储备国内资源以备不时之需。这是缓解国家人地关系紧张矛盾（资源紧缺矛盾）的两个有效的传统手段之一（另一个手段为人口境外迁移）。自16世纪以来，资源国际化已为越来越多的国家所接受和使用。
从全球矿物燃料资源空间分布上看，煤炭资源的分布具有遍在性强的特征，而石油和天然气的分布则具有集中的特点。例如，中国煤炭，石油及铀矿资源的遍在性系数大约分别为1，0.4，0.1。资源的这种分布特征，决定了能源消费结构越先进，能源供应的本地化程度就越低，而且国家越大，此种表现越加明显。美国、巴西、印度和墨西哥等国的能源供应自给率己从本世纪初的85％下降到1995年的50％—60％，而导致上述国家能源供应对外依赖程度提高的直接原因就是石油的大规模进口。
就中国的能源安全而言，资源国际化的主要内容是石油（包括天然气）的进口。为了达到此目标，中国必须在能源问题上实施全面合作的国际战略，全面参与国际竞争，充分运用中国已经提高了的综合国力和国际影响力，通过加强与主要产油国和能源出口国的政治、经贸、外交等领域的合作，使中国同这些国家的能源合作互惠互利、互相依存。同时，开拓新的进口通道，逐步解决进口通道单一的问题。
当然，这里存在一个悖论：资源国际化必然会加大对于进口和国际市场的依存度，这在本质上是不利于国家安全的。但从另外一个角度看，如果我们调配得当，控制好比例和节奏，也可以抓住历史机会，从比较优势出发，经济合理地利用国际国内两种资源。对于国内那些勘探开发成本和运输成本较高的石油资源，可以暂时保留，待将来技术进步使得成本下降时再开采。与此同时，在保证相对安全的前提下，利用国际资源发展本国的经济，化解超常规发展与能源紧缺的矛盾。在此过程中，中国的一次能源供应的对外依存度大体不会超过20％，仍然低于目前世界能源消费大国（人口在1亿以上）平均40％的对外依存度。采取这个战略，中国可以通过技术引进加速本国工业化进程，用30年左右的时间完成重化工业阶段的基本任务，实现资本、技术和人才的快速积累，为国家全面进入现代化奠定一个坚实的基础。这是中国绝对不应放弃的机会。
建立能源安全储备体系
建立石油储备体系是发达国家保障能源安全的重要战略之一。发达国家一般有120—160天的战略石油储备。美国是目前世界上最大的石油储备国，其储量占经合组织国家中政府战略石油储备总量的60％。其石油储备体系包括民间的商业储备和政府的战略储备两部分。战略石油储备完全由政府承担，并授权能源部具体负责。美国在第一次石油危机后的1975年，由国会授权政府开始兴建庞大的应急石油储备体系，到1991年已为战略石油储备拨款190亿美元，其中160亿美元用于购买原油，其余用于储备设施建设。在储备规模方面，初期战略储备目标为5亿桶，相当于90天的进口量。后来将储备目标修订为7.5亿桶。1997年美国实际战略储备量为5.64亿桶，相当于67天的进口量。美国的战略储备主要用于国家安全的需要，如1991年海湾战争中，美国动用了石油战略储备，每天向市场投放112万桶原油，起到了稳定市场、平抑价格的作用。2002年9月油价高涨，美国政府也通过动用战略储备平抑油价。
石油储备也是日本的一项基本国策。1975年，日本国会通过了《石油储备法》，规定国内石油企业必须储备足够90天消费的石油，至1980年基本实现了这一目标。日本的石油储备也分为政府的战略储备和民间的商业储备两种。政府储备目标为90天的进口量。1978年起，日本政府开始建立国家石油储备，到1998年2月，国家石油储备已实现当初确立的5000万公升、约合日本国内85天的消费储备的目标。2002年底，日本民间储备的石油足够国内消费78天，官方储备的石油足够91天消费。这就意味着，即使海外没有一滴石油进口，日本也能支撑半年左右。除石油外，日本政府还规定民间必须有足够50天消费的液化天然气储备，政府则以2010年为目标，建立总量为150万吨的液化天然气国家储备。
目前，中国尚未建立石油储备体系，现有原油、成品油储罐多属于生产和流通环节上的配套设施，难以发挥储备功能，一旦遇到突发事件，将会非常被动。因此，中国必须做好应对国际石油供应中断和油价上涨的物质和心理准备，根据形势的发展，结合国家的实际，加快制定国家应急石油储备制度，建立石油储备立法依据和操作程序。根据其他国家的经验，中国可以在10—15年内分三个阶段建立并完善本国的石油战略储备体系。第一阶段至少储备相当于30天石油进净口量的战略石油库存，第二阶段增至60天水平，第三阶段达到90天水平。除建立石油储备外，还应逐步扩大天然气、液化石油气等替代能源的储备，形成多元储备，减少对石油的依赖。
实施全民节能战略
当今最先进的发展理念，是走资源节约型经济和学习型经济之路，其核心是节约能源和实施全民节能战略，因为在一切物质资源中，能源是最易枯竭并影响全局的资源。在这方面，日本为全人类树立了榜样。20世纪的两次石油危机以后，日本政府高度重视产业结构的“轻量化”，大力发展节能、高效、高附加值的技术与产品，开展节省能源、提高能效运动，积极推行各种节能措施，鼓励开发节能技术和产品。政府设立了与能源相关的政策审议会，制定相应政策和法规，并以税收、财政、金融等手段，引导和规范全社会的节能活动。由于节能技术的推广，加上替代能源的发展，日本的石油进口量逐年减少。1973年，日本进口石油约29013万公升，1987年降为18391万公升，以后陆续回升，但2002年仍只有24190万公升，低于石油危机时期的水平。而这30多年里，日本的GDP却成倍增长。日本每单位GDP生产的能耗从20世纪中期起就低于美国。到20世纪90年代末，美国平均1万亿美元GDP的生产，要消耗相当于2.64亿吨石油，而日本仅消耗0.96亿吨石油。
日本的经验值得我们借鉴。由于在相当长的时期内重复西方的高资源、高消耗、高污染发展模式，中国的经济增长付出了巨大的能源代价。加之受制于相对落后的能源开发利用技术，中国的能源利用效率低下，只有32％左右，比先进国家低10个百分点。与能源利用效率低下并存的是资源利用不够合理，资源综合利用水平不高，浪费和破坏现象严重，三废问题等突出。这些方面的问题和不足，一直以来都是中国能源领域的致命伤。显然，中国的人口、资源环境决定了中国不可能走发达国家靠大量消耗化石能源保持经济持续增长的道路，而必须走节约资源和可持续发展的道路。就是说，中国要解决能源危机，应对能源安全威胁，就必须大力提倡节约能耗和提高能效，特别是大力提倡节约石油资源。因此，对于中国来说，最根本的战略应该是推广节能技术，减少对能源的需求。目前，中国石油利用效率比较低，工业行业、交通运输、民用等部门有着巨大的节油潜力。社会的节能、节油意识也相当薄弱，急需采取重大措施，将认识和行动统一到这个基本战略上来。
研究开发新能源和替代能源资源
能源战略的出发点和立足点必须以科学发展观为指导，以可持续、综合、协调发展为目标。这是世界各国的必由之路，其实现要点是以科技为先导，构筑新的能源技术体系和能种体系。
新兴的能源技术对长期的能源供应具有重大影响。先进能源技术的应用可以大幅度降低能源需求总量；能源技术进步可以增加能源资源的多样化和可利用资源量；能源和环保新技术可减少能源生产和消费过程造成的环境污染；能源新技术有助于提高能源供应的可靠性，增强能源安全。所以，创新性的能源技术体系和能种体系是保持经济和社会可持续发展的最重要条件。
其中最重要的是寻找和开发利用清洁高效可再生能源，解决新世纪的能源问题，为当代和子孙后代创造一个能源丰富、环境优美的地球家园。这已经成为世界许多国家的一项重要的能源战略措施。例如，日本于1974年颁布《新能源开发法》（“阳光计划”）、1978年颁布《节能技术开发计划》（“月光计划”）、1989年颁布《环境保护技术开发法》、1997年通过《能源与环境综合技术开发促进计划》（“新阳光计划”）。这些法律运用税收、财政等多种手段促进太阳能、风力、地热、潮汐发电、沼气等新能源的开发。此外，经过多年努力，世界先进国家似乎已经找到了新能源最重要、最有前景的发展空间，这就是氢能的开发和利用。美国、德国和日本等国在这方面的开发已日趋实用化。
可再生能源不仅应该在将来中国的能源供应中占据重要地位，也是中国在本世纪较长时期内保障能源安全、优化能源结构和实现能源供应多样化不可忽视的后续能源。可喜的是，针对中国石油储量相当有限、煤炭资源开采强度大、可采出的储量少、回收率低、环境污染严重等问题，通过国家能源安全模式研究，中国已经把研究和开发新能源和替代能源确定为国家能源政策的重要方面，并正在加大这方面的工作力度。为了提高中国的能源技术水平，中国需要采取措施对国内成熟的高效清洁的能源技术采取强有力的推广战略；对国际上成熟的主流常规能源技术采取引进技术、消化吸收、立足国内制造的战略；对近期可达到成熟阶段的非主流能源技术，采取跨越式发展战略；对近期不能达到商业化应用阶段的后续能源技术，采取重点突破的发展战略。
世界能源革命的前沿和趋势
可再生能源的开发利用
所谓可再生能源，是指可以从自然界中获得并能持续获得或能循环使用的一次能源，主要包括太阳能、风能、生物质能、生物柴油、地热能、海洋能、水能和核能等。在发现煤之前，人类主要依靠的就是可再生能源。工业革命以来，由于质量稳定、具有极大能密度的廉价化石能源容易获得，人们基本上放弃了可再生能源。现在，随着化石能源日趋枯竭，人们对可再生能源的兴趣和开发利用活动又重新活跃起来，并达到了史无前例的程度。
大阳能。太阳能是最取之不尽的可再生能源之一，其最基本途径就是通过光电、机械等各种手段将太阳辐射能转化成工业和我们日常生活应用的能的形式，用于发电、供热或提供直接与间接动力。
太阳能利用的最普遍方式是太阳电池。它是一种光电系统技术，目的是将太阳光转化成电。太阳能利用的另一重要方案则是利用集约方式（称为集中太阳功率系统）将太阳能集中起来，作为热源用于发电。此外，还有太阳能热水器、被动式太阳能加热装置、日光照明装置，为非住宅建筑提供大量热水或提供空间加热的太阳过程加热系统，用来使建筑物冷却的太阳集热器，太阳房和特朗布壁等多种形式和技术。
风能。现代人类对风能利用的主要目的是发电。其主要应用方式是将风车的现代替代物——风涡轮装在高塔上来捕捉最多的风能。风涡轮可以单独使用，也可以装在电网上，甚至可与光电系统一起使用。如果用风能发电作为公用事业的话，通常要把大批风涡轮排在一起，形成风力发电厂。单独布置的风涡轮通常用来抽水或通信。目前已经出现了商业性风力发电厂向客户供电。多风区域的农场主和牧场主常使用风涡轮来降低用电费用。小型风力系统也能用作分布式能源，用以改进电力传输系统的工作。
生物质能。生物质能包括可以更新的、一切可以利用的有机物质。如专门作为能源利用的作物和树木，农业上的食物和饲料作物、农业作物废弃残留物、水生植物、动物垃圾、城市垃圾，以及其他废弃材料。它们有很大的能源潜力，可充当可再生能源。综合而言，生物质能供应链的最核心问题就是材料的处理、收集和基础设施建设。
生物柴油。生物柴油是从可再生的脂肪和油脂（如植物油）中产生的，只需简单的精炼过程就行。纯生物柴油的优点在于，它能被生物分解，无毒，不含硫黄和芳香素。生物柴油的排放物对环境的污染不严重。像石油柴油一样，生物柴油可用于各种内燃机，无需改造发动机。它是一种更安全、更清洁的燃料，其作用是延长柴油机的寿命，并使之清洁，从而为发动机提供了更安全、更清洁的石油柴油替代品。正因为如此，美国能源部认为，20％或以上生物柴油与石油柴油混合，可作为替代品。
地热能。地热能主要用于发电。地热发电厂使用地表下几英里处的热水库产生的蒸汽来发电。此外，也可直接利用地热供热，这种利用方式已有几千年的历史，如人们利用温泉洗澡、煮饭等。地热水还有许多其他用途，如加热建筑（不管是个体建筑还是整个城镇），温室种植，干化作物，加热渔场的水，及其他工业用途。
海洋能。海洋能有两种主要能源形式：热能和机械能。海洋占地表面积的70％以上，是世界最大的“大阳集热器”。浅表水、洋底水的温度不一样，这种温差便可产生热能。海洋热能有许多用途，如发电。海洋机械能与热能完全不同。月亮的引力产生潮汐，风产生波浪。潮汐和波浪都是间歇性能源，这两种能的电转换往往涉及到机械装置。拦水坝经常用来将潮汐能转化为电，它迫使水流通过涡轮，使之转动。波浪转换装置有3种基本系统导引系统——将水导入水库；浮动系统——驱动抽水泵；水柱振荡系统——用波浪来压缩容器内的空气。这些系统产生的机械能可直接启动发电机，或传递给工作液、水或空气，使之推动涡轮。
氢——能源革命的突破口
如上所述，近几十年来，人们对太阳能、水能、风能、生物质能、核能等可再生能源的开发利用一直没有停止。随着开发技术的不断创新，可再生能源在全球能源消费总量中的比重也在逐年上升。但是，这些替代能源的储存和可持续利用问题却难以解决。因此，目前人们的注意力更多地投向了氢。实际上人类对氢能的认识和利用早已开始，只是由于技术、成本、市场等诸多因素的制约，氢能的应用受到了局限。现在，随着能源和环境问题的日渐突出，以及由此对社会进步和发展速度的制约，氢能受到了人们前所未有的关注。
氢是二次能源。地球上自然条件下不存在游离态的氢。在自然界中氢是储量最丰富的元素，大约占宇宙所有物质的80％。作为水的组成部分，氢几乎存在于所有的有机化合物中；氢在所有元素中重量最轻，常温常压下呈气态，超低温或高压下又可成为液态；在所有气体中，氢气的导热性最好，它比大多数气体的导热系数高出10倍；氢的发热值高，是汽油发热值的3倍；此外，氢还是一种理想的燃烧气体。在燃烧时，只生成水，燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用，因此可再生的氢能源不会导致温室效应。氢的诸多特性使其很适合充当未来理想的新能源，以及用作热能和电能的存储器，进而可以成为未来能源供应系统的能源媒介和载体。
由此可见，氢是能源革命的突破口，它的发展和利用必将带来能源结构的重大改变。科学家纷纷预测，主宰未来世界的能源将是氢能。美国科学家劳温斯在新出版的《自然资本论》一书中甚至预言，下次工业革命将从氢能源开始。为加快能源替代的步伐，近年来，美国、日本、欧盟等都纷纷制定了氢能发展规划和相应计划，投入大量经费支持氢能开发和应用示范活动。美国已制定了国家氢能发展路线图，并宣布今后5年政府拨款17亿美元支持氢能开发，计划在2040年以前至少使每天的石油消耗量减少1100万桶。欧盟近年将分别拨出2000万欧元和600万欧元的专款用于氢能的生产、存储、运输和燃料电池研究开发。日本实施“氢利用清洁能源计划”项目，计划到2020年投入30亿美元。中国政府研究制定的2020年能源战略，也将氢能列为重点发展方向之一。此外，这方面的国际合作也日益广泛，2003年11月，包括中国、美国等15个国家和欧盟共同签署了“氢经济国际合作伙伴计划（IPHE）”参考条款，目标是建立一种合作机制，有效地组织、评估和协调各成员国，为氢能技术研究开发、示范和商业化活动提供一个能推动和制定有关国际技术标准与规范的工作平台。
氢能的主要应用领域和前景
过去，氢能源利用的一个推动力是航天事业，早在第二次世界大战期间，氢即用作A—2火箭发动机的液体推进剂。1960年液氢首次用作航天动力燃料。1970年美国发射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。目前这一领域的研究和运用仍在继续。
氢能利用主要是通过燃料电池来实现的，燃料电池的燃料可以直接用氢，也可以用含有氢的化合物为原料，如天然气、沼气、甲醇等，通过特定的装置制氢。今天，燃料电池应用领域已逐步拓展，在军事方面，德国、美国均已开发出了以燃料电池为动力系统的核潜艇。在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究也已进行多年，目前已进入样机和试飞阶段。德国戴姆勒—奔驰航空航天公司以及俄罗斯航天公司从1996年开始试验，其进展证实，在配备有双发动机的喷气机中使用液态氢，其安全性有足够保证。目前，燃料电池发电系统也开发得如火如荼，目标是为家庭和工业提供电和热。此外，燃料电池很高的能量转换效率，可以应用于小型精密设备，从而取代小型电器中的电池，如移动电话、手提电脑，手提摄像机等等，以节省空间。
但是，到目前为止，氢能应用最具革命性意义的领域是氢燃料电池车。正是由于汽车对传统能源的高度依赖，对环境的负面影响，以及对经济和社会发展的举足轻重的作用，使得汽车领域的这一推动和尝试成为20世纪90年代能源领域最值得一提的成果。燃料电池车（Fuel Cell Vehicles，FCV）是利用燃料电池发出的电力驱动电动机，带动汽车行驶。燃料由加气站补充，加气所需时间与加油时间大致相同。其续驶里程取决于车载燃料的容量。燃料电池的工作方式从本质上不同于内燃机，由于燃料电池汽车工作过程不涉及燃烧，因此无机械损耗及腐蚀，氢燃料电池所产生的电能可以直接被用在推动汽车的四轮上，从而省略了机械传动装置。燃料电池车与其他替代燃料车相比，具有洁净无污染、能源转换效率高（40％以上）、噪声低、续驶里程可与汽油车相当等明显的优越性。因此，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。
世界上第一辆燃料电池车是通用汽车公司在总结了20世纪60年代燃料电池技术的经验之后，于1968年制造的。近一、二十年来，燃料电池车的研发浪潮席卷了整个世界，世界主要汽车生产厂商和石油巨头纷纷投巨资进行相关技术的研发。目前，燃料电池车已经走出实验室，开始商业化旅程。加拿大制造的氢燃料电池公共汽车已经投入实际使用，美国通用汽车公司已推出燃料电池样车，福特汽车公司也计划在今年年底前制造出约30辆燃料电池车。戴姆勒—克莱斯勒在今年夏天生产出37辆以氢能电池为动力的试验车。其他汽车制造商如日本丰田、本田以及日产，也都准备在未来5年内让氢能试验车上路。目前，燃料电池车从商业化运作来说，仍存在贮氢密度小和成本高两大障碍。前者使汽车连续行驶的路程受限制，后者主要是由于液氢供应系统费用过高造成的。对此，加快氢燃料电池关键技术和配套设施研究的新一轮高潮正在兴起。很多专家乐观地认为，在不远的将来氢燃料汽车将是解决城市大气污染的最重要途径之一，以燃料电池车为最终目标的新一轮汽车技术创新是世界汽车产业的一次重大革命。
中国在这方面的研发也不示弱。这些年我们采取了紧跟和跨越式发展的战略，在国家基础研究计划、高技术研究发展计划和国家电动汽车重大专项中，安排了一批氢能研究开发与应用示范课题，且在一些关键技术上取得了突破。中国自主研制的燃料电池汽车客车已实验运行两千多公里，同时，在北京和上海进行的燃料电池公共汽车示范运行项目得到联合国开发计划署（UNDP）、全球环境基金（GEF）支持，也开始顺利实施。继2003年6月由同济大学、上汽集团等单位研发出第一辆混合动力型燃料电池轿车样车“超越一号”后，2004年1月“超越二号”动力平台试制成功，并计划于2005年5月推出超越二号燃料电池轿车样车。中国政府还宣布，在2008年奥运会期间，一批环保、节能、安全的氢能源公交车将有望正式使用。另外，预计在2010世博会举行的半年内，上海将有20-30辆燃料电池城市客车、300辆左右燃料电池出租汽车投入运营。
正如全球对石油高度依赖导致了石油经济一样，氢能的广泛应用将影响到每个人的生活方式，进而成为主导经济的主要因素。以此为出发点，人类正在建构一个“氢能经济”的未来。
氢能技术的关键和突破
进入新世纪后，全球对氢能技术的研发逐渐进入了一种现实评估和长远考虑的状态。促成这种转变的主要因素是，技术的发展并没有像人们预料之中的那么快。虽然所有的基本技术问题被认为是可以解决的，或者已经被解决，但进入实际应用还有许多制约因素。
首先是氢制备技术和成本。目前主要的制氢工艺有：采用矿物燃料、核能、太阳能、水能、风能及潮汐能等电解水制氢，这是目前的主要研究方向，其中以利用太阳能制氢的研究最多也最有前途；热化学循环分解水制氢方法是在水反应系统中加入中间物，经历不同的反应阶段，最终将水分解为氢和氧，且中间物不消耗；光化学制氢是在光照催化剂作用下，促使水分解制得氢气；生物质制氢是通过裂解或者气化提取生物体中的氢元素。另外，工业副产氢也是向燃料电池提供燃料的有效途径。从理论上说，电解水制氢方法是氢能规模制备的主要方法，目前电解水制氢已具备规模化生产能力。但是，由于受到越来越高的电费的制约，电解水技术的效率和成本不够理想，所以，在现有条件下，从可再生能源载体中获取氢在价格上还是缺乏竞争能力。专家预测，只有将生产氢气的成本降到目前的1/10以下，才能真正启动氢能经济。因此，目前乃至今后相当一段时间内，氢燃料还将主要从化石燃料，特别是从天然气中得到。不过这一制备方式虽然廉价，但是生态性不好。
其次是氢储存和运输的便捷与安全。氢是一种极轻的气体。在正常压力下，3000升氢气的能量相当于1升汽油。为了有效地储存和运送氢气，它必须被高度压缩，或处于高压下（压缩氢气），或被冷却到零下253摄氏度而变成液体（液态氢）。两种方法都要有很高的技术和安全条件，而且都要耗能。压缩氢储存对于储存罐的重量和空间要求也很高。因此，氢发展的一个重要技术挑战就是如何找到一种安全系数高、耗能又低的传输方法。近年来在这方面已取得了很大的进展。其他储存氢的方式，如用化学方法使之成为铝氧化物和金属氢化物，或与纳米技术同出一源的石墨储存法，目前都还处在开发阶段，其功效与压缩或液化储存相比相差甚远。由于氢气无色无味，其火焰接近于五色，因此，安全性是氢储存和运输的另一大挑战。
第三是氢能基础设施的配套问题。这是燃料电池技术推广和氢能经济实现的必要条件。如何解决因氢的独特物理性质给氢基础设施建设带来的一系列技术问题，如何根据燃料电池技术的发展阶段来确定适当的氢基础设施规模，以至最终以氢基础设施代替现有的整个能源输配系统而实现氢能经济，这些都需要资金和人力的巨大投入。1999年世界上第一个正式的氢加注站建在德国的慕尼黑机场，实践证明它是成功的。目前，一些发达国家已相继建成少量的氢气加注站，并已投入使用。中国也计划在2010年世博会前在上海建设5个氢气加注站。
总而言之，就目前来看，氢经济的前景是光明的，但困难和障碍还是不少，而且这些问题也不可能在短期内完全解决。所以，对于那些对氢能经济过分乐观的言论，我们应该有清醒的认识。因为，一种新技术的选择和推广是环境性、经济性、技术成熟度、政府行为、社会心理等多种因素综合作用的结果。同时，从另一个角度来看，目前实现氢能经济的一系列障碍，恰好指明了氢能技术研究和发展的主要方向。
从石油经济到氢能经济
技术发展并不是在非社会的空间中进行，而始终是在一定的社会文化和社会经济结构中发生。从这个意义上说，技术概念及其发展和突破，充其量只是提供了某种可能、某种前景和机会。要使其成为现实，则必定是社会选择的结果。因此，新技术的前途和命运取决于政治、经济、文化、心理等一系列强大因素的互动、磋商、较量和平衡。
在目前情况下，氢能经济的发展除了要继续关注技术的“硬”问题外，还必须正视非技术因素的“软”问题。
综合来看，决定氢能发展，包括氢燃车发展方向和前景的主要“软”问题包括：形成全社会共同的新能源理念，通过对人类生存环境、生态与能源形势的理性预测和分析，借助学校教育、媒体宣传等手段，使政府决策者、企业领导人、技术研发人员、媒体工作者以及社会公众均坚信氢能源的优势，以及氢作为未来能源替代选择的必然趋势，对过去、现在和未来的技术路线与技术可能进行客观的审视和评估，在全球背景下合理配置、协同攻关。在技术基础设施与系统的建设方面，要综合全面考虑理想和现实的诸因素，如新技术与现有结构的兼容和整合，从过渡到替代的多方案创新，以及逐渐推进或分步实施的措施等。新技术早期市场的培育，包括市场准入，税收优惠和各项鼓励政策的制定。在制度和政策方面，既要有强制性的排污指标、有关新能源推广的政策法规，又要在全球范围内形成统一的技术标准和国际化的规范。在社会响应和文化适应方面，消费心理和消费习惯、社会流动形式、城市化导向和规划、收入水平和支付能力，以及社会文化心理和社会的价值取向都是不容忽视的因素，其中，习惯势力的惯性力必须面对和正视，毕竟一种100多年来逐渐养成的能源消费习惯不是那么容易改变的，而且还会成为衡量未来技术可行性的尺度。此外，不同的国情、变化莫测的国际环境和局势都会对新技术的推广和应用产生影响。上述诸因素不是孤立的，全球化的过程也不是封闭的，因此，必须具备一种多维的战略，而且是一种站在全球角度思考的合作、统筹、互动和相互促进的战略。总之，现在已到了摆脱纯技术束缚，把各种与氢经济有关的问题整合起来考虑的时候了。
石油经济不会马上结束，但石油危机从某种意义上来说，可能会催生氢能经济。今天我们必须为氢经济的到来做好准备，虽然目前还没有找到新能源替代的完美解决方案，但我们相信人类的智慧是无穷的，科学的力量是伟大的。经过人类不懈的努力，实现氢能经济的各种条件一定会逐步成熟，理想中的氢能时代一定会到来。
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