王 璐 金之钧,3 黄晓伟

1.北京大学能源研究院 2.北京大学地球与空间科学学院

3. 中国石化石油勘探开发研究院 4.中国地质大学（北京）能源学院

1 研究背景

全球日益增长的化石能源消耗量，以及随之而带来的气候变化和令人担忧的环境污染问题，促使人们对开发环保和可再生能源以取代目前对有限化石燃料资源的依赖进行了广泛的研究，并且开发了太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能和氢能等有前途的可再生能源[1-2]。我国能源目前面临的主要问题包括：①能源消费量持续增长，能源安全面临挑战，我国石油对外依存度为70%、天然气对外依存度超过40%，不能满足最基本的能源安全需求，2019年，中国全年能源消费总量达48.6×108t标准煤，一次消费能源量占世界总量的24.3%，是世界上第一大能源消费国（图1）[3-4]；②能源体系以化石能源为主，碳减排压力巨大、环境污染问题突出，2019年我国二氧化碳排放量占全球总量的29%，尽管中国的碳排放强度2019年较2005年降低48.1%，但要实现2060年碳中和的目标仍然有很长的路要走[3-4]；③可再生能源发展迅速，但规模和效率仍有待于提升，中国能源供应结构可再生能源占比仅约为14.86%；④能源利用率仍有待于提高，燃煤发电效率水平介于38%～45%[4-5]，尽管全国万元国内生产总值能耗2019年比2018年下降2.6%，但仍低于世界平均水平。

图1 2000—2019年中国一次能源消费结构图[4]

2018年国内生产总值能耗约为0.506 t标准煤/万元，是世界平均水平的1.5倍[4]；加之2020年，低油价对油气行业产生了很大的影响。……