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化石能源在人类的发展进步历程中起到了至关重要的作用,以煤炭、石油、天然气为主的化石能源支撑着当今世界经济的发展与社会的进步,但应该意识到化石能源是不可再生能源,化石燃料、石油和天然气合计占全球现在使用能源总量的85%以上,未来将出现资源短缺并最终走向枯竭。据世界能源会议统计,在技术与成本的限制下,预估世界石油蕴藏量只可再开采40年,另外全球石油主要的大型油田的开采难度日益加大,初采油品质量和产量不断下降。有限的化石能源难以满足日益增长的消费需求,供需缺口不断扩大,将导致围绕能源资源的争夺越发紧迫,人类必须深入研究和探索化石能源的替代方法以及绿色可持续的能源消费路径。
空气污染一直是严重的环境问题,其中汽车尾气的排放无疑对环境造成严重威胁,尤其是冬天雾霾天气的污染源中,汽车尾气占22%。据统计,每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg,碳氢化合物200—400kg,氮氧化合物50—150kg。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛,引起红眼病;刺激鼻、咽喉、气管和肺部,引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死,农作物大量减产;能降低大气的能见度,妨碍交通。大量的废气排放使空气中的氮氧化物,碳氢化合物,铅等污染物含量不断升高,居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近,公路上汽车流量越大,肺癌死亡率越高。汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物,会增加慢性呼吸道疾病的发病率,损害肺功能,对人们的健康尤其是儿童的健康成长已经构成极大的威胁。
我国是能源消费大国,已成为仅次于美国的全球第二大石油消费国,由于我国原油资源匮乏,长期以来,我国原油都严重依赖进口。2011-2020年中国原油进口量温和增长,2020年中国原油进口量为54239万吨,同比增长7.62%。中国石油对外依存度已达到75%。而随着汽车保有量的快速增长,汽车所消耗的燃油占到整个中国石油消耗总量的70%,而我国资源人均拥有量远低于世界平均水平,石油、天然气人均拥有量仅为世界平均水平的1/15左右。另一方面,我国炼厂产能有限。虽然开工率一直保持在90%以上,但仍无法满足快速增长的需求。2015-2020年中国原油加工量维持稳定上升趋势,2020年由于疫情影响,原油加工量为67440.8万吨。但成品油供应仍然偏紧,特别是柴油的供应。由于我国成品油市场定价机制并没有市场化,使得成品油与原油价格倒挂,加剧了炼油能力不足的矛盾,同时也影响了炼厂的积极性。炼厂能力的不足,石油资源的限制、不完善的供销运输体系以及成品油价格形成机制成为了制约我国油品市场供应的瓶颈,与快速增长的油品需求形成了较为显著的矛盾。伴随着我国经济的快速增长,能源储量与未来几十年的发展需求之间的缺口将越来越大。特别是近年来能源消费急剧增长,供需矛盾更是日益突出,同时,引发的能源紧缺和环境恶化等一系列的经济和社会问题,直接威胁国家经济安全,替代燃料的问题随此而引起了广泛重视。加快可再生能源产业发展速度,比如新能源汽车,减少石油的消耗,已经成为世界各国共识,也成为我国保障国家能源安全的战略措施。
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