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能源、经济、环境-第8部分
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特别重要的是在第四纪出现了人类。这是地球历史上具有重大意义的事件。人类经过复杂的发展过程之后，又逐渐成为干扰、控制和改造自然环境的一个重要的因素。所以，第四纪又被称为“灵生代”。
研究地球气候变迁史可以得出以下几个结论：
1、气候的变化是地球演变过程的常态，目前地球上的气温以及即将出现的变暖程度并没有超出地球上曾经出现过的温暖气候，因此，现在地球上的变暖现象不会导致环境变化导致生物生存条件恶化，生物灭绝的极端情况出现。因此，没有必要为此而过分恐慌。
2、气候变暖会给世界各国带来不同的影响，一些气候寒冷的高纬度区域因为气候温暖而受益，而一些太平洋岛国可能因为海平面上升而遭受灭顶之灾。人类由于在目前的气候状况下建立了适合各自的工业、农业等各种设施和生存方式，因此，气候的变化将给不同地区的人类带来巨大的变化，甚至巨大的损失。例如，由于贸易发展，人类普遍沿着沿海建立了巨大的城市，如果海平面大幅度上升，则将淹没很多城市，破坏人类已经建成的文明成果，造成巨大的经济损失。因此，即使气候变暖即使对某些区域是有益的，然而考虑到气候变化导致现存生活方式的变化，导致现存的财富遭受损失，保持气候大致稳定也是必要的，何况气候变暖还可能导致其他问题。。 最好的txt下载网
第三章 经济发展与能源、环境的关系
第三章 经济发展与能源、环境的关系
人类所有从事的活动中，最基本的就是获取自然资源，并将自然资源转化为人类消费品的过程。自然资源开采得越多，效率越高，人类同时消费得越多，经济就增长。如果开采太多，而人类消费不足，就会导致供过于求，价格下降，经济减速。而开采不足，而消费过度，就会导致供不应求，价格上涨，通货膨胀。
富国和穷国的差别在于，富国占有的资源多，或者开采利用自然资源的能力更强，效率更高，因此可以人均占有更多资源，生活更富裕。在开采利用自然资源最后转变为人类消费品的过程中，产生了其他无数的行业。以下两类活动是人类最基本的行业：
1、矿产勘探、开采、提炼，冶炼，加工，最后制造成人类消费品；
2、利用太阳能和植物的光合作用，种植粮食和各种作物，进行加工，最后变成人类的粮食、衣物等各种消费品；
这是人类最基本的活动，也是人类赖以生存的基本活动，在这些活动之外，衍生了无数行业，如工具设备制造、文化娱乐、交通运输物流、商业、研究发展、教育、医疗等等。在这些环节上，都创造对人类有益的价值。所谓价值，就是对人类有益处的，能够使人类生活得更美好的活动。在任何一个价值创造环节上，具有强大能力的国家，都可以让人们生活得更美好。
*说过，劳动创造价值。价值是由人类的劳动创造的。例如，以粮食的生产过程为例，说明价值的创造过程。
农民利用土地、种子、肥料、劳动工具、太阳能、植物的光合作用，加上自己的劳动，生产出了粮食，将太阳能转化为生物质能，完成了第一步的价值创造。然后是粮食加工、流通、做成米饭并在饭店里销售，这些过程的每一个环节都加入了人类的劳动，创造出新的价值，最终将太阳能转变为人类需要的生物能。
社会劳动生产率越高，即意味着一个人创造的价值越多，这个社会的人可以享受更好的生活。而如果没有劳动生产率的支撑，超过这个社会创造的价值来借贷消费，必然导致经济崩溃。
无效的劳动不能创造价值。所谓价值应该是对增进人类福祉，提高生活水平有益的活动。如果劳动创造出来的东西不能满足这个条件，就没有创造价值，是无效的劳动，甚至是有害的劳动。例如，一个人盖了一栋房子，人还没有住上，价值还没有发挥，就因为质量不好而倒塌，就没有创造价值，是无效劳动。而战争也是一种无效劳动。战争期间，人类一边毁灭人类已经创造的价值，还一边进行无效的劳动，生产战争物质，这些都是不能增加人类福祉的活动。如果在劳动过程中，污染了环境，危害了人类的生活，又需要花费劳动去减轻这种污染，那么这种劳动也是无效劳动，甚至是有害的劳动，这种劳动创造的价值要减去治理污染所耗费的劳动价值。
人类能否可以一直这么让经济增长下去，人类的消费水平能否不断提高，最终取决于地球上的资源存量，以及人类对这些资源的获取能力。地球上的资源是有限的，但从某个角度来说又是无限的，关键在于人类的利用获取能力。而能源是人类利用自然资源的终极手段，实质上，世界上的任何物质，都是由能量和原子通过一定方式组合起来的。只要有足够多的能源，我们地球上将不缺乏任何资源。因为任何物质都可以用充足的能源制造出来。因此，对能源的利用，如何获取充足而廉价的能源，是经济是否可持续增长，人类消费水平能否提高的终极手段。因此，对能源的利用程度，如何获取充足和廉价的能源，是经济是否可以持续发展，人类消费水平能否提高的终极手段。
根据爱因斯坦著名的能量公式E=mc2；能量和物质可以相互转化，宇宙大爆炸理论说明世间万物产生于一次宇宙大爆炸。因此，可以说，这个宇宙是一个能量的宇宙，能量是一切的本源。
而环境和气候，则是决定人类能否生存的基本条件。如果说，人类利用自然资源，获取能源的的能力决定了人类能否活得更好，那么环境和气候将是决定人类能否生存的决定因素。人类生存，要依赖合适的温度、湿度、酸碱度、氧气、压力、阳光等，需要隔离各种有毒物质，这是人类进化的结果。
在目前人类利用能源的条件下，产生大量温室气体，导致气温升高，气候变化，将导致人类生存条件的恶化，那么人类该如何应对呢？方法只有一个，那就是改变人类利用能源的方式，减少矿物能源的使用，大量使用清洁能源。
人类要想不断提高生活水平，本质就是对能源的利用水平和使用强度要不断提高。矿物能源在100年以后将消耗殆尽，那时的人类如何生活？如何提高消费水平和生活质量，保持经济增长呢？
首先，人类如何生活才是合理的？消费没有止境吗？一个人到底要消耗多少能源？人类的基本需求是有限的，但高级需求是无限的。一个人一生中消耗的食品、衣物等基本需求是有限的，但旅游、娱乐等高级需求，则很难说是有限的。一个人的交通工具来举例，穷的时候走路，稍微有点钱就买个自行车，再有钱了买汽车，甚至私人飞机、游艇，亿万富翁甚至要做火箭遨游太空，将来的人类，科技发达了，还要飞出地球，进行星际航行，对能源的需求更是没有限制了。同时，人类的数量在惊人的增长，因此，可以说，人类的需求是没有限制的。因此，也可以说，经济的增长是没有极限的。需求在增长，经济就会增长。
然而，能源与资源能够满足人类无止境的需求吗？由于能源是终极需求，因此，可以说，将来的能源能够满足人类无止境的需求吗？
目前人类的繁荣是基于几十亿年地球形成的矿物能源基础上的，而这些能源具有不可再生性。但这些能源是廉价的低成本的，因为已经形成了，人类付出的劳动不过是找出来并开采出来而已。这些能源消耗完之后，地球上还有这么廉价的充足的能源吗？如果将来能源不足且获得困难，那么，意味着能源价格的提高，人类的生产活动更多用于能源的获得，其他产品的生产活动就少了，人类的生活质量就要下降。
这就像一个部落，共有100个人，其中10个人去砍柴，以获得部落做饭、取暖的能源，其他90人去获取食物和其他劳动。后来，由于近处的木柴都被砍完，只有去砍远处山上的柴火，这就需要派更多的人去砍柴，比如需要20人去砍柴，才能获得与原来同样数量的柴火。这样，获取食物和其他劳动的人就减少到80人，获取的食物就少了。这样这个部落的生活水平就下降，大家就吃不饱肚子。要让这个部落的人能够重新吃饱肚子，就必须提高生产效率。或者砍柴的人买了车，用车运柴，这样仍然只需要10个人。或者，获取食物的人改进了耕作方法，用80人就能获得与原来90人一样多的食物。或者，改进了燃烧效率，可以用更少的柴火做饭和取暖。如果，砍柴的人与获取食物的人都提高了效率，那么，部落的生活还能获得改善。
所以，人类的前途还在于发展先进技术，提高劳动生产率，提高资源和能源利用效率，才能保证生活水平不断提高。
人类就像一个部落，从事能源生产的人占用了我们的一部分人力资源，但是，人类完全可以投入更多的人力去获取能源。我们有太多无聊的需求，浪费了太多的人力资源。例如，烟草工业，为了满足人类有害而无聊的需求，人类耗费了大量的人力和资源去满足这种人类不良的嗜好，而这种嗜好在100年前是不存在的。人类还存在大量的失业，而这些失业的人完全可以用来生产能源。所以，只要人类在社会分工和组织上做一些改变，我们花费更多的人力和资源来生产能源并不会降低我们的生活质量。
如果我们仍然像现在这样靠大量使用化石能源，不断增加化石能源的使用量来扩大能源来源，就会产生大量的CO2和其他有害气体，造成温室效应增强，生活环境恶化，因此是不可持续的。那么，既要保持生活水平不断提高，又要保护我们赖以生存的地球环境，我们只剩下一条路可走，那就是发展没有污染的新能源，既满足我们不断增长的能源需求，又保护了人类的生存环境。
第一节 地球能源储量
第一节 地球能源储量
1。 世界主要能源储量
石油
2007年，世界石油剩余探明储量为12379亿桶（1686亿吨），较2006年的12395亿桶（上一年公布的该数据为12082亿桶，今年的统计数据向上修订了313亿桶）下降了0。 1％；这是世界石油剩余探明储量的连续第二年下降。
2007年，世界石油产量为8153。 3万桶/日（39。 06亿吨），较2006年的8165。 9万桶/日（39。 14亿吨）下降了0。 2％，这是自2002年以来出现的首次下降。
天然气
2007年，世界天然气剩余探明储量增加到177。 36万亿立方米，与2006年的176。 22万亿立方米（上一年公布的该数据为181。 46万亿立方米）相比，仅仅增长0。 6％。天然气储采比由2006年的63。 3（年）进一步下降至2007年的60。 3（年）。其中，中东的天然气储量略有上升，达到73。 21万亿立方米，占世界总量的41。 3％；前苏联地区为53。 53万亿立方米，占世界总量的30。 2％。
2007年世界天然气产量达到2。 94万亿立方米，比2006年的2。 8722万亿立方米（去年公布的此数据为2。 8653万亿立方米）增长了678亿立方米，增幅为2。 4％ 。由于西气东输管线的全线贯通，中国的天然气产量也增长了107亿立方米，增幅为18。 4％，总产量达到693亿立方米。
2007年居世界天然气剩余探明储量前10位的国家见表1。其中，俄罗斯、伊朗和卡塔尔仍分列前二位。值得一提的是，2007年中国天然气剩余探明储量为1。 88万亿立方米，较上年的1。 68万亿立方米增长了11。 9％。去年公布的2006年中国天然气剩余探明储量数据为2。 45万亿立方米，今年将此数据下调了0。 77万亿立方米。由于数据调整，储采比也由2006年的41。 8（年）骤降至2007年的27。 2（年）。
表1
煤炭
截止到2003年底，世界煤炭剩余可采储量为9844。 5亿吨，储采比高达192（年），欧洲、北美和亚太二个地区是世界煤炭主要分布地区，二个地区合计占世界总量的92％左右（见表4）。
2007年，全球煤炭消费量增长了4。 5％，达到31。 78亿吨。除中东外，煤炭的消费普遍增长。煤炭连续第五年成为全球消费增长最快的化石燃料。 2007年，亚太地区煤炭产量和消费量分别较上年增长了5。 5％和7。 0％，分别占世界煤炭产量和消费量的59。 0％和59。 7％。中国作为世界最大的煤炭生产国和消费国，2007年煤炭产量达到12。 9亿吨油当量，比2006年增长了7。 0％，占全球煤炭产量的41。 1％；消费量达到13。 1亿吨油当量，比上年增长7。 9％，尽管为2002年以来的最低增幅，但依然占全球煤炭消费增量的2/3以上，占全球煤炭消费量的41。 3％，占亚太地区煤炭消费量的70％。
水能
世界理论水能储量2×106MW；年发电量可达413095亿千瓦时，世界探明水能储量117549亿千瓦时，剩余可采水能73053亿千瓦时。；
太阳能
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为×1026W）的22亿分之一，但已高达173；000TW（1TW=106MW），也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。（地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2（太阳常数）。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173；000TW）。人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外）。虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
风能
风是一种由太阳辐射热引起的自然现象。对全球风能贮量的估计旱在1948年曾有晋特南姆（Putnam）进行过估算，他认为大气总能量约为1014MW。这个数量得到世界气象组织的认可，并在1954年世界气象组织在它出版的技术报告第4期“来自于风的能量”专集中（WNIO； T。 N； No。 32； 1954）。进一步假定上述数量的1千万分之一是可为人们所利用的，即有107MW为可利用的风能。它相当于当今全球发电能源的总需求，可见它是一个十分巨大的潜在能源库。古斯塔夫 （ M 。 R。 Gust*son； 1979） 从另一个角度推算了风能利用的极限。他认为，风能从根本上说是来源于太阳能，因此可以通过估算到达地球表面的太阳辐射有多少能够转变为风能，来得知有多少可利用的风能。据他推算，到达地球表面的太阳能辐射流是1。 8 x 1017W，即350W/ m2，其中转变为风的转化率 0。 02，可以获得的风能为3。 6X1015W，即7W/ m2。在整个大气层中边界层占有35％，也就是边界层中能获得的风能为1。 3 x 1015W； 即2。 5W/ m2。较稳妥的估计，在近地层中的风能提取极限是它的1/ 10，即0。 25W/ m2，全球的总量就是1。 3 x 1014W。他估算了美国在大气边界层范围内风能获得量为2 x 1013 W，而可以被提取利用的量是2x 1012W，相当于美国发电总装机容量的3倍。
氢能
人类利用氢能的方式有利用其化学能直接燃烧，放出热量和产生水，其过程为：
2H2（g）＋O2（g）=2H20＋
这种单位质量的氢不仅放出巨大的能量，而且产物中没有任何污染。氢核聚变过程中不产生任何放射性，对环境没有任何污染，其理论基础是爱因斯坦的相对论。相对论解释了太阳的能量释放过程，即4个H原子聚变成一个He原子，在质量上He原子比4个H原子减少了，这个差额称为质量亏损，从而释放出能量。氢核聚变能也属于氢能，氢核聚变的原料是氢的同位素氖，氖的资源比较丰富，在海水中氖和氢之比为：1，地球上海水总量约为1018t，其中蕴藏着大量的氖，经过计算；1L海水中提取出的氖，进行氢核聚变放出的能量相当于 100 L汽油燃烧释放的能量。地球上的海水几乎是“取之不尽”的，因此受控氢核聚变的研究成功将使人类摆脱能�
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