能源工業地理
能源工業地理主要研究能源工業的生產布局和能源基地的綜合開發。主要包括煤炭、石油與天然氣和電力3個部門。由於這三者的開發與生產條件、生產工藝和運輸條件均不同,故生產布局各具特點。煤炭資源的數量、質量、品種和開發條件、分布狀況,決定其開發規模和增長效益,製約著煤炭工業發展的可能性和在地區及全國的地位。
一個煤田是否能開發或優先布局,除資源條件外,經濟地理位置也有重要影響。地理位置優越,如煤田靠近能源消費中心,擁有近期大規模建設的交通運輸條件,靠近能源產銷最佳區位和易於獲得必要的技術經濟支援,常得到優先開發。
石油工業主要包括采油、采氣和油氣煉製。石油與天然氣的開發與布局取決於油氣資源蘊藏量與貯存條件,而油田的地理位置,對油氣田的開發先後有重要影響。若油氣田交通位置好,又靠近經濟發達地區,其開發價值更大。相反,開發那些邊遠地區、交通不便的油氣田,困難很大。
煉油工業布局既受資源條件影響,又受市場吸引。因石油產品品種複雜,對運輸條件要求較高,運成品油不如運原油經濟。隨著煉油工業日益發展成為石油化工聯合企業,煉油工業多趨向於在消費區設廠。電力工業主要包括火電、水電和核電。火電廠布局首先要考慮燃料來源和負荷位置,水源也是很重要的條件。水電站布局受水力資源製約,其建設與河流綜合開發利用密切相關。核電站使用的核燃料數量很少,其布局不受資源條件限製,但受水源條件影響較大。宜布局在靠近充足水源、又遠離稠密居民點的消費地。
能源結構
能源結構是一次能源總量中各種能源的構成及其比例關係。通常由生產結構和消費結構組成。一次能源資源豐富的國家和地區,影響其生產結構的主要因素有:資源品種,儲量豐度,空間分布及地域組合特點,可開發程度,能源開發及利用的技術水平。在能源生產基本穩定,能源供應基本自給的基礎上,能源生產結構決定著能源消費結構。一次能源資源貧乏,能源產品依賴進口或輸入的國家和地區,其能源生產結構和消費結構取決於產品來源、保證程度及相互替代的經濟性。如某些工業發達國家國內煤炭生產的比重,往往受進口石油數量大輻度增減的影響。
能源與人口
人口的增長,並非取決於能源的單一因素,但能源卻是影響人口數量的一個重要因素。能源與人口之間存在著一種既相互影響又相互製約的關係。從人類對能源的利用和人口的發展關係來看,大致經曆了4個階段:
第一階段,人類完全依賴自然光熱而生存繁衍,這一時代是人類的原始能源時代,世界人口長期徘徊在10萬~20萬之間,人口增長幾乎處在停滯狀態。
第二階段,人類初步自覺地改造利用自然環境的柴草等初級能源。這一時代大約始於一萬年以前的新石器時代。這時人類開創了刀耕火種的初始農業,世界人口增至1 000萬左右。隨著人類改造自然、利用能源的進展,世界人口開始從公元初的2億多上升到1750年的7.28億。
第三階段,化石能源替代了柴草能源,尤其是世界進入了石油能源時代之後,人口直線上升。到20世紀90年代中期,世界人口已超過了50億。
第四階段,到21世紀,化石能源時代將逐步過渡到新能源時代。美國能源部預測到2070年以後,世界將進入以太陽能、地熱、風能、水能、海洋能和核聚變、增殖堆等能源為主導的新能源時代。在這個階段的初期,世界人口增長率開始下降,但人口數仍將持續上升一個時期。
預計到2030年,世界人口將達到100億,2100年,世界人口將達到130億。隨著能源結構的變革,人口質量的提高,世界人口將有可能穩定在適度的數量上。
能源經濟區劃
能源經濟區劃是根據能源資源豐度、產銷聯係與結構特點的地域差異對全國進行的一種區域劃分。它以各地區的能源資源評價與能源開發、供求現狀分析為基礎,並把資源、生產、運輸、消費結合起來,全麵考慮,分區劃片。
全麵認識能源資源分布及其開發條件的地域差異,明確各地區能源供應與國民經濟結構的關係,為進一步改善能源生產在全國範圍內的布局,搞好能源的地區產銷平衡與合理流向,為製訂不同地區的能源政策與工業發展方向提供科學依據。
全國性能源經濟區的劃分步驟與方法為:
(1)在資源經濟評價的基礎上,提出可供建立具有區際意義的能源基地;
(2)對各能源基地的合理供應範圍進行劃分,以便在它們與各主要能源消費地間找出經濟效益最佳的產銷聯係;
(3)對各能源基地的產運銷售地區進行地域組合,以形成具有相當規模的綜合開發產銷區;
(4)參照未來交通網的發展情況,大區工業體係的形成趨勢,並適當考慮行政區界線,對區劃界線作相應調整。
能源消費總量
能源消費總量是一定時期內全國或某地區用於生產、生活所消費的各種能源數量之和。是反映全國或全地區能源消費水平、構成與增長速度的總量指標。通過製訂或查閱全國或全地區的能源平衡表,其計算公式為:
全國(地區)能源消費總量=能源期初庫存量+一次能源生產量+能源進口量(調入量)-能源出口量(調出量)-能源期末庫存量。
能源平衡表
能源平衡表是在社會經濟發展中,具體反映能源平衡的形式。從數量上較為直觀地揭示能源的資源、轉換和終端消費間的平衡關係。
能源平衡表的分類
按能源的內容分為單項能源平衡表(如煤炭能源平衡表)和綜合能源平衡表;按平衡範圍大小分為地區(包括全國)能源平衡表、部門能源平衡表、工礦企業能源平衡表、以及車間(工序)或重點耗能設備的能源平衡表。其中地區能源平衡表在工業地理的研究和實踐中應用最廣,它采用矩陣形式,由3個基本部分組成(如表),“列”為各種一次能源和二次能源,“行”為能源流向和各種經濟活動。總矩陣的平衡關係式為:可供本地區消費的能源量+加工轉換損失+經營運輸損失=終端消費量。子矩陣的平衡關係式為:
(1)可供本地區消費的能源量=一次能源產量+進口+外省調入+年初庫存)-(出口+調出省外+年末庫存);
(2)加工轉換投入和產出=一次能源投入加工轉換量-產出的二次能源量+轉換損失量;
(3)終端消費量=物質生產部門消費+非物質生產部門消費+生活消費。
地區能源平衡表不僅能直接完整地反映地區間能源流通的聯係,各種“能源生產—終端消費”的全部流程,一次能源與二次能源加工轉換的投入產出關係,能源消費的品種結構和行業部門能源消費結構等,並可間接地反映能源利用經濟效益,加工轉換效率,消費彈性係數等,為製定能源發展戰略提供科學依據。
能源資源儲量
石油的世界總儲量,悲觀地估計為2 700億噸,樂觀地估計為6 500億噸。在油砂和油頁岩中還有7 000億噸。但能經濟地回采的約有1 750億噸。按悲觀估計,回采量最少約1 000億噸。照目前世界年耗油量30億噸推算,可用130年左右。但是全世界已查明的石油可采儲量僅879億噸。如每年開采30億噸,不到30年就可用光。天然氣儲量約1 800億噸到4 000億噸。全世界天然氣的可采儲量為70多億立方米。
有一種看法是,目前全世界可開采的天然氣總儲量高達281億立方米,也隻滿足170年的需求。煤炭目前已證實的儲量為14 000億噸。按目前全世界的耗煤量計算,可用500年。
還有一種估計是,全世界煤儲量的預測量是10萬億噸,但可供采掘的隻有約7 000億噸。以每年開采量34億噸計算,隻能維持200年。鈾的可供作核燃料的礦產資源儲量為400萬噸。僅西方世界已證實有209萬噸。即使核技術迅速發展,這個儲量也要到快中子增殖反應堆迅速生產出比自身所消耗的還要多的核燃料之後很長一段時間才用完。世界水力資源的理論蘊藏量38億千瓦,可開發的有11萬千瓦/小時。
能量資源
能源即指人類取得能量的來源,包括已經開發可供直接使用的自然資源和經過加工或轉換的能量來源,而尚未開發的自然資源稱為能量資源;能源形式多樣,按獲得方法分為一次能源和二次能源,自然界中存在的稱為一次能源,如煤、石油、水能等,由一次能源轉換成的稱為二次能源,如電能、煤氣、汽油等;按被利用的程度分為常規能源和新能源,被人民廣泛利用的能源稱為常規能源,如煤、石油,水能等,用先進的技術加以利用以及用新技術開發的能源稱為新能源,如太陽能、風能、地熱能等;按可否再生分為可再生能源和非可再生能源,自然界中可以不斷再生並有規律的得到補充的能源稱為可再生能源,如水能、風能、太陽能等,隨人類的利用而越來越少的、總有枯竭之時的能源稱為非可再生能源,如煤、石油、天然氣等。
能源礦產
能源礦產是中國礦產資源的重要組成部分。煤、石油、天然氣在世界和中國的一次性能源消費構成中,分別占93%和95%左右。中國能源礦產資源種類齊全、資源豐富,分布廣泛。已知探明儲量的能源礦產有煤、石油、天然氣、油頁岩、石煤、鈾、釷、地熱8種。其中,煤炭資源有5 345處,保有儲量總量10 025億噸,居世界第3位;石油資源有油區32個,探明地質儲量有181.4億噸,剩餘探明可采儲量22.41億噸,居世界第11位;天然氣資源量約70萬億立方米,剩餘可采儲量0.7 060萬億立方米,居世界第21位;鈾礦資源較少,探明儲量居世界第10位之後;地熱資源分布較廣,在距地表2 000米以上的淺範圍內,約有相當於13 711億噸標準煤的能量;油頁岩資源有64處,總保有儲量315億噸;石煤資源有93處,總保有儲量42.56億噸。