傳統化石能源百年後即將面臨枯竭,核能等新能源前景如何

隨著人類科技發展的越來越快，我們對於能源的消耗也是越來越大，自19世紀70年代的產業革命以來，化石燃料的消費急劇增大，也帶動了一些化石大國的經濟發展。

目前，石油、天然氣、煤炭等化石能源約佔世界能源消費總量的86%。大部分電力也依賴於化石能源的生產。核能、太陽能、潮汐能、水力發電、風力發電、地熱能等新能源僅佔不到15%。由於化石能源價格相對較低，開發利用技術已經成熟，並已系統化、規範化。在20世紀，雖然經歷了本世紀70年代的兩次石油危機（某兩國石油生產完全停止，世界石油產量受到嚴重影響，石油產量劇減），對此發達國家早就想擺脫對石油的過度依賴，但是無可奈何在今後50多年裡，石油仍然是世界上最主要的能源，全球需求量將以年均1.9%的速度增長，而煤炭仍然是電力生產的主要燃料，全球需求將以每年1.5%的速度增長。

那麼傳統石油以及產量大國有哪些？

傳統石油以及產量大國

石油儲量大國

排名第一的是：委內瑞拉（約2980億桶）

這一數額佔世界總石油儲量的17.9%，其實委內瑞拉的經濟它嚴重依賴石油，佔其出口的90%以上。

第二是沙烏地阿拉伯（約2680億桶）

沙烏地阿拉伯擁有2680億桶石油儲量，依靠石油出口佔該國出口收入的75%以上。

第三是加拿大（約1710億桶）

由於加拿大經濟極為多樣化，石油出口佔加拿大出口總額的比例略低於20%。

第四是伊朗（約1578億桶）

伊朗已探明石油儲量為1578億桶，位居第四。目前石油日產量已超過500萬桶，由於該國是歐佩克的創始成員國之一，伊朗擁有很大的權力在石油行業。歐佩克是一個由13個國家組成的組織，試圖統一和協調這些國家的石油組織。

第五是伊拉克（約1442億桶）

該國擁有14420萬桶石油，曾日產量為450萬桶。石油收入是這個國家經濟中最大的支柱之一，而且它嚴重依賴石油收入，最高達到了出口的95%。本來這個國家是非常富有的，無奈被戰爭洗禮了，伊拉克經濟從此一蹶不振。

石油日產量大國

而在石油日產量上，還是以美國、俄羅斯、沙特、伊拉克、中國為主。2019年美國數據統計日均石油產量為1787萬桶,連續6年排名世界第一,比沙特高了500萬桶左右，且美國日產量是我國的三倍還要多。

雖然化石能源仍然是我們在這個星球上賴以生存和發展的能源基礎，但是發達國家們早已經開始未雨綢繆了，因為根據數據推算，石油全球共計還可持續開採46年，煤炭約可持續200-220年左右，但是未來人口也會急劇擴增，能源使用量也將隨之劇增，顯然這個可用的預測數據還要大大縮水好幾年、甚至好幾十年。 對此，世界能源結構不得不進行相應變化，核能、水力、地熱等其他形式的能源逐漸被開發和利用。

特別是在第二次世界大戰中開始被軍事所利用的原子核武器副產品的核能發電得到了和平利用之後，其規模不斷得到發展。很多國家現已進入了原子能時代。 就目前而言，核能應該是各國追逐的聚焦點。

原子能以及核電站的發展

利用核能進行發電的電站稱為核電站，我們知道當今世界上只能利用裂變的鏈式反應產生的能量來發電。反應堆是核電站中進行鏈式裂變反應的關鍵設備。核電站是將核裂變釋放的核能轉化為熱能，再轉化為電能的系統和設施。

世界上核電站常用的反應堆有輕水堆、重水堆和改進型氣冷堆及快堆等，但使用最廣泛的是輕水堆。按產生蒸汽的過程不同，輕水堆可分成沸水堆核電站和壓水堆核電站兩類。壓水堆是以普通水作冷卻劑和慢化劑，它是從軍用堆基礎上發展起來的最成熟、最成功的動力堆堆型，其中壓水堆核電站佔全世界核電總容量的60%以上。

世界目前的核電站研發共經歷了四代。

第一代核電站是由美國於20世紀50年代開始研發和建設的，主要是以研究和驗證核能發電的技術與經濟可行性。1951年，美國最先建成世界上第一座實驗性核電站。1954年蘇聯也建成發電功率為5000千瓦的實驗性核電站。

第二代核電站是在20世紀60年代後期，在實驗性和原型核電站機組的基礎上，陸續建成發電功率為幾十萬千瓦或幾百萬千瓦，並採用不同工作原理的所謂「壓水堆」」沸水堆」「重水堆」「石墨水冷堆」等核反應堆技術的核發電機組。它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時，使核電的經濟性也得以證明。如今，世界上商業運行的四百多座核電機組絕大部分是在這一時期建成的，習慣上稱其為第二代核電站。

第三代核電站是在20世紀90年代，為了消除美國三裡島和前蘇聯車諾比核電站事故的負面影響，世界核電業界集中力量對嚴重事故的預防和緩解進行了研究和攻關，美國和歐洲先後出臺了《先進輕水堆用戶要求文件》（URD文件）、《歐洲用戶對輕水堆核電站的要求》（EUR文件），進一步明確了預防與緩解嚴重事故，提高安全可靠性的要求。於是，國際上通常把滿足URD文件或EUR史件的核電機組稱為第三代核電機組。第三代核電機組有許多設計方案，其中比較有代表的設計就是美國西屋公司的AP100和法國阿海琺公司開發的EPR技術。

這兩項技術在理論上都有很高的安全性。這些設計理論上很好，但實踐起來卻困難重重，以致在世界各國使用三代核電技術的裝機數寥寥無幾。而我國走在了世界的前列，浙江三門和山東海陽就採用了美國西屋公司的AP100技術，廣東臺山則採用法國阿海琺公司的EPR技術，它們的建成，將成為世界第三代核電站的先行者。

第四代核電站是在美國能源部2000年1月的倡議和領導下，美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、阿根廷與希臘聯合籤署了「第四代核能發電安全技術研究「。為了進一步降低其核能發電技術建設成本，儘量減少核廢料的產生，防止核擴散。

然而，遺憾的是，第四代核電站並沒有建成。

傳統的火力發電站相比，核電站具有十分明顯的優勢：

核能發電不會造成空氣汙染；

核能發電無碳排放，不會加重地球溫室效應；

核燃料的能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，一座1000萬千瓦的核能電廠一年只需30噸的鈾燃料。目前鈾233、鈾235 鈾238,和鈽239是能發生核裂變的核燃料，又稱裂變核燃料。

值得一提的是，如果鈾資源不大規模的循環再利用,那麼這些核燃料的存量大約也只可供人類使用200多年。

雖然這些原料可使用的量也不多，但是隨著科技的發展，如果能實現了核動力堆中燃燒後的核燃料的鈾、鈽材料回收技術，那麼未來的核能將可利用持續幾千年。而在核能發電的成本中，燃料費用所佔的比例較低，核能發電的成本是不易受到國際經濟形勢的影響的。

但核電站的最大的缺點也很明顯，主要是核洩漏的放射性會對生態及民眾造成傷害，而且前期投入研發建設資金太大。所以核電站的安全和廢料處理是非常重要的環節。

那麼世界上共有多少核電站？各個國家分別有多少？利用情況如何？

目前全球正在運行的核反應堆約457個，總發電量達到2562757.77（GW·h）。

統計表為各個國家和地區對核能的利用情況，包括運行中核反應堆數量、總裝機容量、總發電量、核電佔該國總發電量比例等數據，截止日期為2020年。

可見到本世紀末，隨著傳統化石能源的謝幕，以高科技為核心的新能源時代將會到來。未來的人類估計要加大太空資源的探索了。

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