20世纪全球能源进化史

能源，是人类生存和发展必需品，是工业化最重要的物质基础之一。

在工业革命发生之前，人类社会需要的能源主要是秸秆、木材、牛粪等农业社会的自然产物。

工业革命之后，人类开始大规模开采煤炭、石油、天然气等存储于地下自然资源。煤炭等自然资源的开采显著提升了人类使用能源的规模，但在提高社会生产力的同时又不可避免地带来了污染。

煤炭、石油天然气和电力是如何帮助人类走进工业时代呢？

20世纪初全球的能源消费状况

在第一次工业革命发生以前，人类使用的能源主要来自农业、畜牧业。

农业文明时代，社会对燃料的需求较低，对煤炭石油天然气等地下资源的开采并不普遍。

煤炭是第一次工业革命之后首先大规模使用的燃料，是第一次工业革命的核心能源，火车、轮船以及工厂里的蒸汽机使用的燃料都是煤炭。

工业革命首先发生在欧美国家，因此最早开采和利用煤炭的也是在这些国家。

英国是最早大规模开采煤炭的国家，英国的煤炭产量在19世纪一直都领先于其它国家，直到1899年才首次被美国超过。

德国的煤炭产量从1870年后也开始快速增长，并逐步接近英国。

1900年全球最大的三个煤炭生产国美国、英国、德国的煤炭产量分别是2.45亿吨，2.29亿吨和1.50亿吨。

美国是全球最早开采石油的国家，从1859年起到1900年，美国的石油工业已经发展了41年，但是此时石油的产量仍然很低。

1900年美国的石油产量只有848万吨，与同期2.45亿吨的煤炭产量相差甚远！

在19世纪，煤炭才是全球能源工业的核心！

1900年全球的煤炭产量接近10亿吨的规模，是当时工业社会的核心能源。

同期全球的石油产量只有一两千万吨，虽然石油工业的规模较小，但已经开始崭露头角。

随着第二次工业革命的进行，内燃机的发现使得对石油产品的需求超出了照明用的煤油，汽油、柴油、航空煤油和润滑油的需求急剧上升，这推动了20世纪石油工业的发展。

电力工业的发展更加之后，全球的发电规模在1900年才刚刚起步，只有少数大城市刚刚开始建设发电设施，主要是提供照明服务。

20世纪中叶全球的能源消费状况

1950年，全球煤炭的产量是18.5亿吨，全球煤炭消费量相当于69.7亿桶石油，占全球能源消费总量的55.5%。

全球最大的煤炭生产国仍然是美国，煤炭产量达到5.08亿吨，其次是德国的3.43亿吨。

此时距第一次工业革命发生已经过去了近200年，但全球的煤炭生产仍然集中在欧美少数工业国之中：1950年美国加上欧洲英法德三国的煤炭产量达到11.24吨，占当年全球煤炭总产量的60.8%；如果再加上苏联，5个国家的煤炭产量占全球总产量的76.8%。

1950年石油是仅次于煤炭的第二大能源来源，全球石油产量是5.3亿吨，全球石油消费量达到38.1亿桶，占全球能源消费总量的30.3%。

从1900年到1950年，全球石油产量急剧增长，从最初的微不足道成为工业体系中最重要的能源品种。

1921年，人类用62年的时间使石油产量突破1亿吨，此时照明用煤油是石油工业的主导产品，石油工业的潜力尚未全部发挥出来。

此后全球石油产量稳步增加，1930年接近2亿吨，1940年接近3亿吨，1950年增长到5.3亿吨。

1950年最大的石油生产国依旧是美国，石油产量达到2.7亿吨，其次是苏联和沙特。

美国的资源优势十分明显，美国既是最大的煤炭生产国，同时也是最大的石油和天然气生产国，特别是石油产量占全球总产量的比重超过50%。

美国如此显著的资源优势是美国称霸全球的重要物质基础。

20世纪是电力工业大发展的时代。

1900年，全球各地只有零星的电力使用，电力工业的规模尚十分弱小。

1902年美国的发电量才59.7亿千瓦时，英国、法国和德国的发电量分别是5亿、3.7亿和14亿千瓦时。

虽然第二次工业革命的发源地在欧洲，但欧洲主要工业国的很多城市也是在19世纪八九十年代才开始使用电灯的。

1950年，美国的发电量达到3887亿千瓦时，是全球发电量最多的国家。

欧洲的苏联、英国和德国的发电量分别是912亿、633亿和461亿千瓦时，相比1902年的发电量都有上百倍的增长。

美国的发电量仍然遥遥领先欧洲国家，甚至超过了欧洲主要工业国发电量的总和！

1950年，全球能源消费量相当于126.40亿桶石油（BOE），其中煤炭、石油、天然气和水电的比例分别是55.50%、30.3%、9.9%和4.9%。

虽然以内燃机和电力为代表的第二次工业革命的已经过去了近100年，但是煤炭仍然占据了全球能源消费最大的比例。

从1900年到1950年，石油在全球能源工业中的地位不断上升，到1950年石油的消费量达到38.1亿桶，在全球能源消费中的占比达到30.3%。如果再加上石油工业开采的伴生品天然气，那么石油开采工业已经提供了超过40%的能源消费。

电力工业尚处于十分初级的阶段，即使是欧洲的英法德等老牌工业国，1950年的发电量也只有几百亿千瓦时。

从1900年到1950年，全球能源消费的变化主要有三项：

1、石油和煤炭的产量显著增长

1900年，主要工业国美英法德俄五国的煤炭产量仅有6.9亿吨，全球的煤炭产量不足10亿吨。1950年，全球煤炭产量达到18.5亿吨，增长了一倍！

1900年，美国的石油产量仅有848万吨，俄罗斯的产量也才10.7万吨，石油作为一种重要能源才刚刚崭露头角。1950年，全球的石油产量达到5.3亿吨，石油已成为全球工业体系最重要的能源品种。

2、能源消费结构的发生改变

1900年，煤炭是能源消费的绝对主力，工厂的动力设备、火车和轮船的动力装置都是蒸汽机，这些蒸汽机都以煤炭为燃料。1900年石油最主要的用途是生产照明用的煤油。

1950年，虽然煤炭的产量增长了一倍，但是石油产量增长的速度更快，内燃机的普遍使用极大提升了石油的需求。

3、电力和石油消费量的快速增长

1900年时全球各国的发电量还十分有限，电力只是出现在少数大城市。1900年至1950年，电力的普及速度极快，发达国家率先完成了电力的普及。

1950年美国的发电量相比1900年，增长了近100倍，英国的发电量增长了300倍左右。

21世纪全球的能源消费状况

从1950年到2000年，全球能源产量和消费量显著增长。

煤炭产量从1950年的18.5亿吨增长至2000年的47.1亿吨，石油产量从1950年的5.3亿吨增长至2000年的36.0亿吨。

除此之外，2000年全球天然气产量达到2.4万亿立方米，从热值上看天然气已经十分接近煤炭的热值。

2000年，全球的发电量达到15.56万亿千瓦时，相比1950年增长了十几倍。

从能源消费结构来看，煤炭的比重下降，石油和电力的比重显著上升。

在2000年的全球能源消费结构中，煤炭的占比从1950年的55.5%减少至25.2%，而石油的占比从30.3%增长至36.4%，天然气占比从9.9%增长至22.6%。

水力和核电的占比从1950年的4.9%增长至13.7%。

煤炭、石油、天然气、电力等所有能源的产量都有显著增长，全球能源消费结构发生变化的原因是石油和天然气产量的增长速度显著快于煤炭。

20世纪下半叶全球能源工业最大的特点是石油工业发展成为最大的能源工业部门，中东石油生产崛起并成为最大的石油生产地区。

从1950年到1980年，是世界石油工业飞速发展的黄金时代，全球石油产量从1950年的5.38亿吨增长至1980年的30亿吨左右，35年间增长近8倍。

石油工业的发展一方面是战后全球经济的发展，带动了对石油需求强劲；另一方面是全球各地陆续开发了一系列大型油田。

中东开发了一批大型和特大型油田，如沙特阿拉伯的加瓦尔油田（世界第一大油田，可采储量100亿吨），萨法尼亚油田（世界最大海上油田，可采储量24.6亿吨），科威特的大布尔甘油田、劳扎塔因油田（可采储量10.5亿吨），伊拉克的鲁迈拉油田（可采储量19亿吨）等陆续投入开发。

伊朗、科威特、伊拉克和沙特阿拉伯等中东国家的石油产量飞速增长，到1980年石油产量超过9亿吨，占全球石油总产量的三分之一左右。

此外，苏联在西伯利亚开发了罗玛什金油田（原始可采储量24亿吨）、萨莫特洛尔油田（可采储量24亿吨）等。1980年苏联的石油产量增加到6.03亿吨，超过美国成为世界第一大石油生产国。

从1950年到2000年，能源工业最显著的发展是电力工业。

1950年全球的发电量还不到1万亿千瓦时（9548亿千瓦时），其中35.9%来自水电。

2000年，全球的发电量达到15.56万亿千瓦时，50年的时间增长了16.3倍。

从电力的来源方面，1950年时只有水电和火电，在1950~2000年期间发展了核电技术，以风电、光伏发电为代表的新能源技术开始诞生，水力发电和火力发电的技术水平也显著提升。

在20世纪五六十年代，水电一般占全球发电量的三成左右，而剩余的七成都是火电。

在火电中最重要的能源是煤炭，煤炭发电的占比一般达到电力工业的一般左右，这个比例一直到2000年都维持在40%左右。

核电技术是50年代中后期才逐步发展起来的，而且核电的占比一直不高。

全球能源工业百年发展历程

全球能源工业百年发展历程的主要特点：

第一，从能源消费总量上来看，全球能源消费总量在过去100年增加了数倍。

从1900年到2000年，煤炭产量从不足10亿吨增加到47.1亿吨，石油产量一两千万吨增加到36.0亿吨，而电力工业更是几乎从无到有增加到15.56万亿千瓦时。

第二，从能源消费结构上看，石油天然气取代煤炭成为最重要的能源。

1900年时煤炭是绝对的主力；1950年时石油天然气已经能够和煤炭平分天下，电力开始崭露头角；2000年时石油天然气取得领先优势，新能源开始崛起。

第三，能源的使用与技术发展密切相关。

蒸汽机是人类最早发明的动力机械，是第一次工业革命的标志，拉动了煤炭的需求。铁路轮船全部都是烧煤的蒸汽机驱动的。

内燃机革命带来了对石油的需求，但是内燃机的大规模使用一直到30年代才成熟，至今仍然是社会最重要的动力机械。

电动机的使用越来越普及，现在已经出现了电动车。

第四，不同能源之间不是完全的替代关系。

石油和天然气的大规模使用并没有完全替代煤炭，煤炭仍然有重要价值。

对中国这样富煤少油的国家来说，煤炭对中国的工业化有重要意义，中国也发展了高效清洁的煤炭利用技术以更好的利用好自身的资源。

新能源技术的发展如火如荼，但新能源技术并不会很快淘汰煤炭和石油等传统能源，他们必将长期共存。