糖界新能源(能源的发展与特性有哪些)

能源发展简史

人类利用能源是以薪柴、风力、水力和太阳能等可再生能源开始，后来才发现了煤炭和石油。中国大约在春秋末（公元前500年）开始利用煤炭作燃料，但是直到13世纪英国开采煤矿，才把煤炭推上了能源的主角地位。

18世纪瓦特发明蒸汽机，英国进行产业革命，大量的动力机械逐渐替代了手工业生产方式，交通运输业也迅速发展，使世界能源结构起了重大变革。

1859年美国开始了石油钻探，这种液体燃料显示出比被称为黑色金子的煤炭更具有吸引力。

1876年，德国人奥托创制了内燃机，使机械工业发生了翻天覆地的变化。石油与煤炭的竞争加速了世界工业化的进程。特别是第二次世界大战结束后，中东一带的石油大量开发，廉价石油使发达国家的经济像吹气球似地膨胀起来。在煤炭、石油、天然气加速发展的同时，以电为主导的能源结构大变革又开始了。

作为二次能源的电力，从19世纪开始，无论是火电或水电，以及后来居上的核电，已在一些国家的经济中越来越起主导作用。电给人们带来无限的欢乐，从生活到生产，人们已离不开电，这是人类利用能源的重要里程碑。

综上所述，能源变革就是人类利用能源的简史。时至今日，人类消耗的能源越来越多，能源的种类也很繁多。

能源的有限性

当今支撑世界经济发展的能源主要是化石能源，即煤炭、石油和天然气。这些能源资源都是亿万年前古代太阳能的积存，远古的生物质吸收了太阳辐射能而生长，但是经过地壳变化，翻天覆地，把这些生物质埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，慢慢地变成了碳氢化合物，这是一种可以燃烧的矿物质。

然而，这种漫长的地质年代和地壳的巨大变化，已不可能在地球上重复出现。尽管今后仍会有地震发生，而地球本身早已进入了稳定期。否则，像过去一样的造山运动，恐怕人类也将不复存在了。所以说，现在的煤炭、石油和天然气是不可再生的能源，只能是用一点，少一点，这种天赐的能源资源是有限的，值得人们十分珍惜。

1984年，第11届世界能源会议估计，全世界煤的预测贮量为13.6万亿吨，其中可采贮量为1.04万亿吨。20世纪90年代我国公布煤炭总资源贮量为5.06万亿吨，其中可采贮量约0.43万亿吨。中国是煤炭大国，煤产量居世界第一。

全国2000多个县，有煤资源的占1350个。目前，全国的能源供应，70％以上靠煤炭。但是煤是化石能源中最脏、热效率也较低的固体燃料，所以，带来的环境污染也最大。

水电是一种可再生能源，在一些国家还有较大的开发潜力，中国的水能资源较为丰富，但是大多数尚未很好开发利用，若能合理开发，将是弥补电力不足的好出路。由于化石能源的有限性和环境保护的需要，国际上对水电开发又开始重视，特别是有些发展中国家，没有更多的廉价石油和煤炭供火力发电，及早考虑如何充分利用水能资源，把电力工业和基础农业同时发展起来，将是现实可行的。例如巴西在发展水电方面有不少成功的经验。有些经济发达国家，如瑞士、日本、挪威、美国、意大利、西班牙、加拿大、奥地利等国的水能资源都得到了较充分的利用，而在多数发展中国家的水能资源尚未大量开发利用。我国的水能利用率仅及印度的1/2。加速水电开发势在必行。发展经济需要能源，但是从上述能源资源看，经济增长不能无限增加能耗。

20世纪70年代的世界石油危机给人们敲响了警钟，特别是一些靠消耗别国能源资源的国家，不加节制地增加能源用量不是长远之计，明智的办法是提高能源利用率和寻找替代能源。因此，美、日、德、法等国，在节能和开发新能源方面加大了投入。实际上许多经济发达国家从20世纪70年代后期以来，已逐渐做到经济有增长，能耗不增加，甚至有的国家总能耗还略有下降。它们已经认识到天赐资源有限，何况多数发达国家的能源大部分靠进口。如日本，国家小，资源不足，不能靠拼能源去增强经济实力，只能从技术上发挥优势，充分利用有限的资源，开展综合利用，使物尽其用，毫不浪费。

我国和多数发展中国家，对能源资源的紧迫感还不强，能源利用效率偏低。例如，我国比欧洲国家的能源利用，总效率约低20％；在农业方面约差10％，工业方面约差25％，民用商业方面也差20％。发展中国家浪费能源资源的现象比较普遍，技术越落后，浪费也越大。

化石能源资源不仅有限，而且同时也是多用途的宝贵资源。煤炭、石油、天然气除作为燃料使用外，就经济价值而言，作为化工原料更为合理。剖析这些物质的成分，它们都属于碳氢化合物，是有机合成的好原料，可以制造合成纤维、塑料、橡胶和化肥等等。如果我们今天把这些宝贵资源都燃烧掉，将来子孙后代搞化工合成就没有原料了，岂不要遭后人唾骂。因此，为了满足人们各方面的需要，珍惜有限的自然资源，人类应有长远的考虑。

如果20世纪70年代节约使用化石能源，是从防止世界产生石油危机考虑，进入20世纪90年代以后，则不仅是考虑不可再生能源资源的问题，而且更突出的是世界环境保护问题。例如大气中二氧化碳含量的增加，对温室效应和全球气候恶化产生的影响。

1992年6月，联合国在巴西的里约热内卢召开了世界环境与发展大会，许多国家元首和政府首脑出席了会议，会上发表了《关于环境与发展的里约热内卢宣言》，并提出了《21世纪议程》。我国人口多，人均能耗和二氧化碳排放量虽低于外国，但是绝对排放量却居世界第三位，当然不可忽视。亚洲地区新兴国家较多，能源消耗量大，预计到2010年，亚洲总能耗将比1992年翻一番，届时二氧化碳的排放量将占全球的1/4，直接导致的环境问题更为严重。不仅二氧化碳的排放量在直线上升，其实二氧化硫的排放量也令人忧虑，我国几乎40％的国土面积受到酸雨的威胁。主要是因燃煤过多而使二氧化硫的排放量过高引起的。酸雨对农林业影响巨大，仅南方江浙等7省，因酸雨减产的农田就达1.5亿亩，年经济损失约37亿元；森林受害面积128亿平方米，林业及生态效益损失约54亿元。这难道不惊人吗？所以说，没有远虑，必有近忧。现在国际上每年都有能源环境方面的会议，对于使用化石能源的排放标准已有许多限制议案。人们越来越关心这个热门话题，世界各国能源与环境政策制订者正在研究对策。关键还是要在技术上采取必要措施。工业革命时期，工厂的烟囱林立，人们把烟雾腾腾的伦敦称为“雾都”。然而现在世界上究竟有多少个雾都？

在20世纪，能源与环境是人类迫切需要解决的问题，它直接影响到世界生态平衡和人类的可持续发展。现在国际上许多国家政府都把《21世纪议程》当作制订政策的依据。各方面的科学家和工程技术人员都把注意力集中到人类迫切需要解决能源问题的焦点上，为了人类生存发展的共同目的，进行广泛的国际科技合作，攻克难关，创造更美好的明天。《关于环境与发展的里约热内卢宣言》提出：“保护和恢复地球生态，防止环境退化，各国共担责任。”中国在《21世纪议程》中提出：“综合能源规划与管理；提高能源效率和节能；推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术；开发利用新能源和可再生能源。”

最近几十年以来，人们经常可以在传媒中看到“能源危机”的警示。所谓“能源危机”，是指现在人类所使用的主要能源（化石能源）耗尽时，还没有找到足够替代能源这样一种危险。

能源危机的提出，主要是基于这样两个事实——能源消耗量的直线上升及化石能源的逐渐枯竭。据统计，2000年全世界的能源使用量比1900年大了30倍，这一统计还是属于比较保守的。

由于世界人口的2/3生活在发展中国家，他们平均每人的能源消耗只等于富裕地区市民的1/8，他们正在大力工业化，能耗量增长极快，他们有权利耍求避免繁重的劳动和单调的工作，而要做到这一点，就需要“能源奴隶”来代替。

早在20世纪40年代，曾有人作过一项估算，那时每个美国人使用的动力如果产生于体力劳动，则相当于古代150个奴隶的劳动量；20世纪70年代，这个数字已增到将近400个奴隶；至2000年则可能推进到1000个。这些能量所做的，就是过去奴隶曾做的劳动，如烧饭、送人往来、打扇、司炉、浆洗衣物、清除垃圾、演奏音乐以及其他家务劳动。现在干这些劳动的不再是人力，而是用机器来代替了，正是这些机器，代替了人的劳动，消耗了动力，消耗了能源。随着人口的增加，生活需求的增长，对能源的需求量也必将猛增，能源供应的短缺将给人类带来困难。

煤炭、石油、天然气等能源在地壳中的蕴藏量究竟有多大？虽然说法不一，但无论如何总是有限的，连续不断地大量消耗下去，不可避免地会有一天要枯竭，这是历史的必然。以煤炭为例，它是地球上蕴藏量最丰富的化石燃料，据世界能源会议估计，全世界最终可以开发的煤约11万亿吨，经济上有开采价值的约有7370亿吨。

有人估计，人类到2112年时将会消耗掉煤蕴藏量的一半，到2400年，地球上的煤将会全部用光。石油怎样呢？虽然它的开采时间不过100多年的历史，但人们已经感到“石油枯竭”的威胁。今天人们所说的“能源危机”，实际上就是“石油危机”。世界石油蕴藏量究竟还有多少呢？据土耳其权威的《石油》杂志1993年初的估计，大约还值192840亿美元，仅够用至2033年前后。依20世纪90年代石油每桶20美元计算，世界原油蕴藏量约值200000亿美元，其中绝大部分集中在中东地区，以沙特阿拉伯最多，约值51500亿美元；伊拉克次之，值20000亿美元；阿拉伯联合酋长国排名第三，有19000亿美元；第四是科威特，有18900亿美元。原油蕴藏量较多的其他国家依次是伊朗、委内瑞拉、前苏联、墨西哥，美国排名第九，蕴藏量约值5230亿美元，中国有2000亿美元蕴藏量，尼日利亚3400亿美元，印尼2200亿美元，加拿大、挪威、印度各有1000亿美元。总之，在今后几十年内，世界石油的绝大部分将被耗尽，到那时，人类将不得不转而起用其他能源。

能源的重要性

能源，对于人类的物质文明有着巨大的影响。能源发展的每一次飞跃，都引起了人类生产技术的变革，推动了生产力的发展。从木炭时代到煤炭时代，从煤炭时代到石油时代，以至原子能开发和各种各样新能源登上能源的消费舞台，都曾使几近停滞的文明开始新的发展。

现代人类社会依赖2种能量的供应：①维持人体正常生理功能所需要的能量，②维持社会生产力和日常生活所需要的能量。

第一种能量便是食物。在人体内部，各种物质总是处于相互作用之中，它们不断地发生着化学变化，为此必须有促进化学变化的热能，这就要从食物中摄取糖、淀粉等碳水化合物或脂肪，这些物质经转化而在血液中慢慢“燃烧”，使之产生氧化热，以维持必要的体温。由此而得的热能，通过使用肌肉这一“机械”而转化为运动能，以从事活动和工作。

当然，食物中必须有蛋白质，有钙、铁等矿物营养素。它们构成我们身体各部分的原材料，靠它们制成肌肉、骨骼及内脏器官。生命要进一步进行运动，则必须供给燃料，即能量，这就是碳水化合物和脂肪。一个人只要瞬时失去能源的供应，就将无法生存。

第二种能量则是人类进行生产所必须具备的能源，它和原材料、生产工具共同构成了人类生产的必要条件。并不是只要有了资金、材料和劳动力，社会建设就不存在问题了，如果没有能源，人类就不能建设城镇、村庄，不能制造机器，不能开动火车，不能从事各项研究活动。有人作过这样一个比喻：煤炭、石油或铀等能源好比现代社会的米、麦和面包。离开了能源，社会就将停滞以至灭亡。

人类生活水平和物质文明程度的提高，意味着能源需求量的增加。现在，一般都把每人每年平均能源消费量作为大体衡量该国人民生活水平的标准，因为能源消费增长同人均国民生产总值之间存在着一种互为因果的正面关系，这就是说，能源消费增长，会促进国民生产总值的增长，从而促进个人收入的增加，而个人收入增加又意味着对商品和社会服务有更大的需求，这就又导致消耗更多的能源。当然，这也不是绝对的。

地球上的能源种类繁多，但大致可分为2大类：非再生能源和再生能源。前者主要是指化石能源，后者则包括太阳能、水能、风能、生物能和海洋能等。这些能源存在于自然界中，随着人类智力的发展而不断地被发现，被开发利用，而每一种新能源的被发现和被利用，又强有力地推动了人类文明的发展，因此，能源的变迁史是同人类社会文明发展史紧紧联系在一起的。

从能源的利用和人类文化的发展进程看，大致经历了以下四个阶段：原始阶段（火的利用）、木材能源时代、化石能源时代和最后能源时代。煤炭和石油属于化石能源，它们的发现历史已相当悠长，中国早在3000多年前就开始使用煤炭，希腊2000多年前也开始使用。但由于种种原因，直到近代才达到实用化的地步。蒸汽机的发明和广泛应用，促进了对煤炭燃料的开发利用，直到20世纪前半期，煤炭始终占据能源的权威地位，统霸着热源、动力源和电力源。可以说，产业革命以后，文明的发展是靠煤炭推进的。

19世纪末，石油开始开采。1859年，美国人多列依库开发油田成功，使长眠于地下的石油成为大量供应的燃料。尤其是汽油发动机和柴油发动机的发明，使得石油制品得到了广泛应用，它更加迅速地推进了机械文明和近代文明的发展。进入20世纪后半期，石油最后动摇了煤炭的权威地位，在能源消费结构内跃居第一位，占50％以上。现在，大多数工业国家的经济几乎完全依赖于石油和天然气作能源，正因如此，每当石油出现紧张时，人们才普遍关心起能源问题来。

今天，人类利用的几乎完全是非再生能源，因此，人们迟早要面对化石燃料完全耗尽这样一个现实，必须探索新的能源。化石能源必将逐步过渡到最后能源时代。据专家预测，2070年以后，世界将进入以太阳能、地热能、风能、氢能、海洋能和核能、增殖堆等能源为主导的“最后”能源时代。

新能源展望

由于能源是左右人类物质生产发展的主要因素，如果离开了能源，人类的工业和农业就难以发展。正因如此，各国对能源科学的研究都极为重视，对新能源的开发都颇为关注。

新能源一般指太阳能、氢能、地热能、核能、海洋能、生物能、风能等，有的国家将煤炭气化、液化及页岩油、油沙油等也列入新能源之列。在新能源中，名列第一的恐怕是太阳能。据粗略统计，每年太阳照射到地面上的能量要比目前全世界已利用的各种能量的总和还要大1万倍。太阳灶是人们直接利用太阳能的设施之一，它结构简单，使用方便，不仅可以用来蒸熟米饭，还可以加热冷水等。我们还可以把太阳能转变为电能，实现这种转换的装置叫太阳能电池，它在航天、远洋、通信等事业中的应用逐渐广泛，人造地球卫星上的帆板就是给卫星上的设备提供能源的太阳能电池。太阳储藏着巨大的热能，据科学家们推断，它在几十亿年内仍是我们地球上最重要的能源。

迄今为止，就世界范围而言，太阳能的利用还是微不足道的。美国科学家正在为太阳能电池寻找新的电导材料，它叫铜铟联硒化物，与以往的结晶硅相比，它既省料又便宜，用它的薄膜制成的一块10平方米太阳能组件，可将11％的太阳能转换成电能。除此，长期让它在阳光下曝晒，性能也不会下降。有关专家相信，新一代太阳能电池材料尽管价格昂贵，但效益高，这些材料主要是指经过改进的结晶硅和ⅢⅤ族化合物，之所以将它们称为ⅢⅤ族化合物，是因为它们结合了化学元素周期表中的第Ⅲ和第Ⅴ族元素，它们的价格较高，但前景可观。例如砷化镓，有科学家称其为最理想的材料，它可以吸收在最佳光谱范围内的阳光，且可以与许多材料形成合金。美国的太阳能工业部门宣称，即使没有新的技术突破，仅仅依靠现有的技术，其也准备在2000年前大量生产洁净的电能。

20世纪末将是太阳能时代的黎明，太阳能新时代发出的曙光已在驱散人们的疑云。到2030年，太阳能采光板将使世界上绝大多数的居民用上热水，成千上万个太阳能集热器出现在千家万户的屋顶上，如同今天的电视天线一样，成为典型的城市建筑奇观。

核能的开发利用开始于20世纪50年代初。1954年，世界上第一座实用的核电站在苏联建成，向工业电网并网发电，虽然电功率只有5000千瓦，却为人类打开了又一扇能源的宝库。从此，核能在世界上的发展相当迅速，尤其在能源资源缺乏的国家，核能升为第一位，成了主要的能源。从国际原子能机构公布的结果知道，到1989年年底止，全世界的27个国家和地区，已经运行了的核电站有434座反应堆，总共发电功率有318吉瓦，占全世界总电量的17％。此外，正在建设的核电站有97台机组，总共77吉瓦。

目前，核电站的主要原料是铀，它是一种放射性元素，铀矿石同煤、石油一样是从地底下开采出来的，只不过铀的蕴藏量远比煤少得多，然而释放的能量却比煤要多得多，1000克铀裂变放出的热量相当于2500吨标准煤燃烧所放出的热量。但是，由于核能对于人类社会和生态环境有着潜在危险，有人将核反应堆视为潜在的原子弹，是“关在笼中的老虎”。因此，如何看待核能源，是人类解决对能源需求日益扩大过程中一个非常紧迫的问题。

地热能是一个不可忽视的能源。地球内部储藏着灼热的岩浆，犹如石油一样埋在地底下，这些岩浆可以把地下水变为蒸汽，如果我们钻一口深井，这些蒸汽就可以冲出地面，我们不仅可以用它来推动发电机发电，还可推动一些其他机器运转。据统计，地球上全部地下热水和热蒸汽的热能约相当于地球全部煤蕴藏量的1.7亿倍，但对它的利用，进展比较迟缓。

风能也是一种可利用的能源。古时候，人们曾利用风力带动风车，进而带动石磨转动，用来磨面。现在，在一些风力资源比较丰富的地区，还可用风能带动发电机发电。海洋能有2种不同的利用方式：①利用海水的动能，②利用海洋不同深度的温差通过热机来发电。前一种又可分为大范围有规律的动能（如潮汐、洋流等）和无规则的动能（如波浪能）2类，它们都可设法直接转化为机械能。利用海洋不同深度的温差来达到发电的目的，其潜力也是很大的。

据估计，仅仅靠近美国的那一部分墨西哥湾暖流，就可提供超过当今耗能100倍的能量。若是将全世界的潮汐能收集起来，有10亿多千瓦，如能充分利用，每年可发电度数大约相当于目前全世界水电站年发电总量的1万倍，可见海洋能的开发前景是多么辉煌。另一种大有前途的能源是氢能，作为和电类似的二次能源，它也初露头角。氢能可以由“取之不尽”的阳光来分解“用之不竭”的海水而获得，这是一种比较理想的代替石油的燃料，没有污染，使用方便，还可以直接利用现有的热机，不需要对现有的技术设备作重大的更改。

由此可见，人类能源的出路，一是节流，二是开源，自然界为我们提供的能源在短时期内是不会枯竭的，就看我们如何开发和利用它们了。

自200年前的工业革命工业革命发生在18世纪后期到19世纪初期。当时，农业、制造业和交通领域都发生了重大变革，它们对英国的社会经济学和文化等都产生了重大影响。这些变化不久就蔓延至整个欧洲和北美大陆，最终波及全球，导致了全世界的工业化进程。工业革命的发生标志着人类社会重要的转折点。人们日常生活几乎所有的层面都受到了不同程度的影响。以来，人类就对化石燃料产生了依赖。人们几乎从未想过会有所改变。也许环保人士危言耸听，也许有些良心不安，也许会把中央空调调低一两格，或者买辆低油耗汽车。但实际上能够停止使用这些人们所必需的用品吗？

“难以想象：真的没有选择了吗？”

眼下气候变化问题争论得甚是激烈，根源就是安于现状，缺乏对未来的设想。“节约能源”——不错的环保口号，但无济于事。除非此刻经济停止增长，如果情况不是这样（也不可能这样），则就算用最“有效”的手法也只能暂时缓和，不管节约多少，很快就会被更高的人均能源消费所吞噬。即使人们像苦行僧一样生活，也是换汤不换药的做法。环保主义者哀叹他们预计的暗淡前景似乎就会成为现实。油价已经突破了历史最高限度，石油储量告急，当这些不再是窃窃私语、市井传言而成为公开议题时，人们有理由相信，世界末日真的不远了……但也并不是每个人都如此悲观。在物理学家、生物学家和工程师的眼中，另一个世界正在成型。如本书所述，化石燃料经济时代结束后的计划已经在制定中，而且没有多少痛苦的转型过程。提倡新能源的人士不会威逼吓唬，而是去诱导人们，为他们勾画出一个超出想象却又同样舒适，甚至更加美好的世界。

可替代能源听起来像在逃避现实。风能和太阳能似乎都很难像现在的锅炉和蒸汽轮机那样给这个繁忙而自我的世界提供足够的电力。电池驱动的汽车似乎有点搞笑，就像送奶的马车，离名牌跑车还差得远，但新的可替代能源的支持者却非常认真。尽管他们中不少人看中其环保价值，但更多的却是为了钱。

因此不管是什么替代品，必须要便宜（至少不必像现在这么高），又要容易使用（至少不比现在难）。对于石油的替代品来说，价格突然不是什么问题了。在未来可替代能源领域中，生物燃料或者电池将会比今天的石油更有竞争力。当然，今天的石油价格不是一成不变的，石油的价格或许会跌。但随着农作物的改良，制造加工技术、生产流程和燃烧效率的提高，生物燃料价格也会下降。与此同时，在可预见的未来，电力会比汽油便宜。未来的电动汽车插上插座就能充电，如同现在用油泵加油一样。日本本田公司近期公布的新车型依然属于氢燃料电池驱动车，而电池汽车不需要新渠道输送能量。现有的电网调整优化后，能提高发电站输出电能的使用效率，这样，基础设施就已足够用了，关键是用什么发电。另外两种能源似乎会是更合适的替代品。风力已经赶上天然气，后者的价格随着石油的价格水涨船高，而风力价格已经接近煤炭价格，太阳能也只落后几年。大多数现代体系已经认可了风力这种档次的价格。事实上，两个行业都非常成功，以至于制造业都无法跟上它们的发展步伐。其实它们价格本不该如此，只因受制于供应不足的瓶颈而被迫提高。煤炭是最便宜的发电燃料，但燃烧时产生的二氧化碳对气候有很大影响，这迫使人们为气候变化而付出巨大的代价。如果对其收取特殊税将有助于替代能源的发展。然而，就算不需支付这种税，一些雄心勃勃的企业家已经开始讨论采用比煤炭更便宜的替代能源了。

力量与荣耀

未来技术的大发展很可能主要取决于可替代能源。人人都需要一个繁荣昌盛的市场，而最繁荣的市场取决于科技革新的成果。世界上一些敢于冒险的企业家都从20世纪80年代的计算机大普及，90年代的互联网大发展和21世纪初的纳米技术与生物技术的飞跃中获利。目前，他们正在寻找下一个科技大发展的领域。他们认为自己已经找到了这一领域：能源。

以往的许多繁荣都曾得益于能源：燃煤蒸汽机、燃油内燃机、电力的大发展，甚至航空旅行的激增等。但是，在过去的几十年中，与能源相关的繁荣却没有什么重大突破。煤炭是廉价的，天然气也是廉价的。除了20世纪70年代那段时间，石油也是便宜的。一种真正的新奇事物就是核能的闪亮登场，改革的压力已降至最低。在两年时间里，一切都发生了改变。石油已不再廉价——达到历史最高点。

能源构成

人们正日趋关注这样一个问题：随着消费量的持续增加，石油供应的峰值可能会很快到来，已有的石油资源会被耗尽，而新的油气资源又难以找到。人们越来越关注自己的汽车油箱内的燃料，而不是从地下采出更多的石油。这似乎是一种近乎狂热的经济行为。人们目前并不认为可以用车载电池来取代汽车的油箱。天然气价格与石油价格同步增长，这也带动了电价的上涨。相比之下，风能与太阳能的价格并不算高。实际上，煤炭的价格依然便宜，而且是正在工业化的亚洲发电厂所喜欢的燃料。但是，富裕国家观察事物的角度是不同的。从理论上讲，美国仍有大量待建的燃煤发电厂。但在过去的15年中，仅建成了为数不多的此类发电厂，相当多的待建项目或被推迟或被取消，其主要原因如下。

首先，美国已建了大量工厂。其次，美国的电力公司担心自己很快就会因二氧化碳的排放而支付特殊的污染费用。富裕世界的其他地区已经开始实施这一措施。人们已经为燃气发电厂大量投资，但很快就发现自己进入了一个价格不断上涨的陷阱，人们不想再犯同一种错误。风能与太阳能所面临的是巨大的资金缺口与空前的发展机遇。这些零资源能源的未来价格是可知的，即使目前人们对风力与太阳能发电厂的投资已经超过了燃煤发电厂的投资，但前者的经济价值依然难以判定。风能与太阳能发电大发展的前景不够明朗，人们对它们的认识还可能改变。当经济下滑时，全球变暖全球变暖是自20世纪以来地球表面空气与海水平均温度升高的现象，而且地球温度仍然在继续升高。从2005年底向前100年内，全球地球表面的平均温度上升了0.74±0.18℃(1.33±0.32°F)。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）总结认为：“自从20世纪中叶以来，绝大多数所观察到的全球平均温度上升很可能是人为产生的温室气体浓度增加所致。”即温室效应增加的后果。太阳变化、火山活动等自然现象可能不会对前工业化时期到1950年期间的全球变暖造成明显的影响。而在1950年以前，全球气温还略有下降。这些基本的结论已经得到至少30个科学团体和学术机构的赞同，包括主要工业化国家的国家级科研机构。(这是一种长期现象）可能并不为绝大多数人所关注。当新的油气资源满足了亚洲地区日益增长的需求时，高油价就可能下跌。但这些原因可能都不会完全消失。

“如果敌对的政府能够被和平地更迭且资源变得更加多样化，则人类的能源供给就会得到保障。”

如果石油意味着传统的、能够很便宜地从地下开采出来的资源，则石油峰值石油峰值是指全球石油开采达到最大值的时间点。从这个时间点以后，石油的生产就进入了最终的衰减阶段。这一概念是根据对单口油井开采率而得出的。一口油井的总生产率在达到峰值之前一直呈增加状态，到达峰值后就开始下降，而且这种产量下降往往是相当迅速的，一直到油田枯竭。用这一概念可以总结一个国家的国内生产率，并可用于全球石油开采率的分析。重要的在于人们应注意到石油峰值并不是指石油正在被耗尽，而是指石油开采率达到峰值以及随后的减少。可能很快就将到来。自然界中存在着丰富的其他种类的油气资源（如油砂等），因此油气资源在一个较长的时期将不会被耗尽。但它的生产成本将更为昂贵，而且以后的生产费用将会高于今天的费用。此外，任何政治风险都将危及石油的安全，因为政治风险常常与政府相关，原因很简单——石油资源的存在也会引起政府的腐败，这种政府根本无法控制它们的政治家的行为。

能源的市场非常庞大。目前全球人口每年消耗的能量约为15太瓦（1太瓦等于1万亿瓦）。做一个商业性转换，这相当于一年全世界经济产出的十分之一。到2050年，全球电力消耗量可能将会达到30太瓦。如果它被物质化，而且它在目前占主导地位，尤其是那些依靠信息技术的能源市场的份额将达近几千亿美元。新的技术不断更新产生了突破性效应，迫使人们更换现有的设备。然而，建造风能发电厂并不需要关闭燃煤的火力发电厂。出于上述两种原因，任何从一种以化石燃料为基础的经济过渡到另一种以可再生能源为基础的经济，即向绿色能源的转换都可能是一个缓慢的过程。过去，这方面的改变并不大。另一方面，从市场供应规模来看，可替代能源的机遇使得它们已处在转化的边缘并已渐成潮流，风能的利用正是如此。一些能源技术具有创新性和突破性潜力。比如“插入式”（Plug-in）汽车就可以电力为动力来源，其费用相当于每升汽油25美分。然而，这可能会对石油、汽车制造业和电力工业造成冲击。

过去的几十年中，技术创新为能源工业的发展提供了有利机遇。实际上，在能源领域中，生物技术与纳米技术并不会有太大的发展，主要掣肘于它们的工业应用，而工业应用也将会促使它们的发展，同时也会使这些技术重现辉煌，也会产生许多新的技术。能源的新技术并没有太多的突破。埃隆·马斯克（Elon Musk）是一位发明家，与人共同开发出一种电池动力的运动型小汽车。拉里·佩奇（Larry Page）与谢尔盖·布林（Sergey Brin）是谷歌（Google）的创始人，他们已经启动了一项名为Google.Org的计划，旨在找到一种能使可再生能源真正比煤炭更为便宜的途径。这种对能源领域中可再生能源的兴趣正在产生大量的新观念，其中一些是颇具前景的，而另一些观念则是离奇古怪的，它们可以令人想起网络公司大繁荣的时代。随着这种大繁荣，绝大多数此类观念将会变得无足轻重。但是，在它们中间，没准就会出现像Paypal、Google或Sun这样的成功企业。一些更为传统的公司也正在引起人们的兴趣。通用电气公司（General Electric，GE），是美国最大的工程企业，也已大力发展风力涡轮机技术并积极致力于它们的太阳能利用开发业务。美国纽约的Schenectady实验室的能源研究者正在充分地享受着自己企业的科学民主气氛，他们的研究经费非常充足。

同时，英国石油公司与壳牌公司正在成为学术与创新的领头羊；一些拥有充满希望的企业，如杜邦（DuPont）公司（世界上最大的石油化工企业之一），它们也投入了可再生能源的开发利用。当然，也并不是所有的企业都投入此类研发工作。埃克森—美孚石油公司（Exxon-Mobile），这家世界上最大的私营石油公司就没有从事此类研发工作。但是，在大量的可再生资源研发过程中，也不可能不受环境保护人士的指责。一些人抱怨，许多已有的可再生能源依靠额外的补贴或者其他形式的特殊处理才可被利用。从表面上看，此话当真。但深入分析起来，地球上的所有能源都得依靠“补贴”才可获取，它们既明晰又隐秘，而且它们的开采成本也不尽相同。所以，人们就为发电寻求可再生能源，如风能涡轮机就正是这种可再生能源的施展领域。在多云天气的德国、运营的太阳能工业以及美国人所使用的以玉米为原料的乙醇工厂等都是可再生资源利用的实例，当然，巴西人所使用的以糖为原料制成的乙醇则要便宜得多。虽然这种由非化石燃料进行的发电已经在电力生产中占据了一定的比例，但是似乎这种特殊的发电技术目前还并未形成大气候，它们仅停留在市场上展示创新发明的阶段。

如果世界是理性的，则所有这些关于能源的限制都将被一扫而光，而且正如时下在欧洲所发生的那样，它们会由适当的碳税所替代。根据英国投诉 IPCC的建议，风能的交易价格已经进入了总量管制与排放交易体系。如果目前的风力发电已经具备了与化石燃料的竞争力，那么，其他可再生资源的大发展也就为时不远了。但很遗憾，对这种资源替代的特殊做法可能是相当不错的，但这种调整需要特殊的工艺技术，它们既不喜欢华而不实的好大喜功，也不能在不需要时就匆匆放弃。

贫瘠的世界变得更绿。对此，至少富裕的世界是这么认为的。即使一些西方的政治家和商人对此持否认态度，但那些贫穷的、正在迅速发展的国家已经在越来越多地关注着可再生能源的开发利用。事实是，中国正在以众所周知的速度大建燃煤发电厂。但中国也拥有自己庞大的风力发电能力。在2008年，这种风力发电能力有望增加三分之二。中国拥有数量上排名世界第二的太阳能镜面板，这还不算遍布中国大地的屋（楼）顶的太阳能热水装置——那是世界第一的。巴西拥有仅次于美国的世界第二大风力资源以及最具经济效益的生物质能燃料工业。生物燃料在巴西人的小汽车燃料消费中已经占到了40%的份额，而且很快就会占到发电量中15%的份额（通过制糖废料的燃烧发电）。南非正在成为新型的、安全而简单的核反应器应用的领头羊。从严格意义上讲，核能并不是可再生能源，但核能是无碳排放的，因此，越来越受到人们的欢迎。这些国家以及一些与它们相似的国家正在准备放弃化石燃料。这些国家将因地制宜就地取材地获取自己的能源。所以，如果可再生能源和其他可替代能源在价格方面能具竞争力的话，则穷国和富国都将接受它们。

如果政治的与经济的变化仅仅出现在高价和资源量短缺阶段，而与人类对石油峰值到来的恐慌无关的话，那么，经济变化对这些油气进口国的伤害在很大程度上将取决于石油峰值期之后石油进口量如何快速下降的情况。出口国家的模拟模型表明，人们所能开采出来的石油量在全球范围内下降的速度大大地快于石油出口国的石油产量，因为这些石油出口国的石油需求量也在快速增长。产量的下降（因此供应量也会下降）将会导致油价大幅飙升，如果人们的需求量能够保持在一个计划中的适当水准，并使用替代能源，则这种情况可得到缓解。在石油峰值期到来的20年中，我们一直需要这样行事。根据乐观的预测，石油生产的峰值期将出现在2020年至2030年左右，而对替代能源的重大投资应该在这种危机出现之前就进行，以避免在一些发达国家中人们的生活方式和水准发生明显改变。这些模型表明，石油的价格先会逐步上升，然后随着其他类型燃料和能源的投入使用，油价就会下跌。根据悲观的预计，如果以目前的速度开采，石油的峰值期已经达到或即将到来，任何积极的措施可能都不会有什么作用。据此预测，全球的油气产量将会下降，并可能导致全球市场上一系列连锁反应，还可能造成全球工业文明的倒退。在2008年初，有迹象表明，不断攀升的油价将会使可能衰退的经济形势更加岌岌可危。面对能源危机，广泛采用绿色能源和保持适当的节能生活方式已为人们广泛接受。这已促使人们对可替代动力和燃料能源研究的关注，比如燃料电池技术、液态氮技术、氢燃料技术、生物乙醇制取技术、生物柴油、克里斯低温碳处理技术（Karrick Process）、太阳能利用技术、地热能使用技术、潮汐能、波浪能以及风能与核聚变能的利用等。目前从天然气中获得氢气，为一种纯能量损失过程，而在北美洲和世界其他地区这种氢气的产量正在下降。一旦停止从天然气中提取氢气，人们依然需要从其他能源中获得氢气，当然，其加工处理过程依然需要消耗大量能源。然而，这也使得人们将氢认定为一种能量的携带者，像电力一样，但不是一种资源。未经检验的脱氢加工过程也已证明，水可以作为一种能源。效率机制，例如大功率的发电厂能够明显地更加有效地利用目前已有的发电能力。这是一个用于描述日益增加的交易效率的名词，应用消耗功率去增加可以实现的市场供应而不是增加发电厂的发电能力。因此，目前是一个可替代能源的买方市场。可再生资源有效地利用了自然资源，如太阳光、风、雨水、潮汐以及地热等，它们是可以自然补充的，而且目前的技术水平是可以利用太阳能、风能、水力发电和微型水电能力、运输业中的生物质能与生物燃料。

2008年全球所消耗的能源中，约14%来自于可再生能源，13%来自于传统的生物质能，如木材燃烧。水力是地球上第二大可再生资源，达3%。接下来是热水，占到全球能源消耗中的1.3%。现代技术所开发的地热、风能、太阳能以及海洋能在全球能源消耗中的贡献占0.8%。这些领域的技术应用潜力是极其巨大的，超过了所有其他可以获得的资源量。可再生能源技术往往会因为它们的间歇性或其他原因而备受指责，而可再生能源市场也正以多种形式发展着。

风能的利用以每年30%的速率增加，在全球范围内，装机容量已达100吉瓦，风能已在多个欧洲国家和美国得到了广泛的应用。2006年，全球的光伏（太阳能）工业所产生的电力已达2100兆瓦，太阳能（PV）发电已在德国广泛使用。在美国和西班牙的太阳能发电厂大量运营，其中最大的太阳能发电厂 SEGS坐落在美国的莫哈维（Mojave）大沙漠区，它的年发电量达354兆瓦。全世界最大的地热发电厂位于美国加利福尼亚州的Geysers(黄石公园地区)，其发电量达750兆瓦。巴西的可再生能源发电厂是世界上最大的此类发电厂之一，所使用的燃料来源于制糖原料的生物乙醇，在全国汽车用燃料中，18%为生物乙醇。在美国，乙醇燃料也得到了广泛的应用。目前，一些国家已经制定了大型的可再生能源开发计划，可再生能源激活素目前在发电领域的应用尚不广泛，多用于偏僻而遥远的地区，而能源在人类社会的发展中则是至关重要的。肯尼亚的家庭太阳能拥有量占全球之冠，每年大约有30000个小型（20～100瓦）太阳能利用系统投入使用，气候变化与高油价有着密切的关系，石油峰值期和日趋增加的政府支持正在促进着可再生能源利用的相关立法，加速它们的利用与商业化。

所有可再生资源图示