1．能源的分类

能源的分类方法很多。按原始来源可分为来自地球以外天体的能源(其中最重要的是太阳能)、来自地球内部的能源(包括地热能和核能等)、地球及其他天体相互作用产生的能源(潮汐能)三大类。

按基本形态可分为一次能源和二次能源。一次能源是指以现成的形式存在于自然界的能源，如石油、煤炭、天然气等。二次能源是指由一次能源经加工转换成人工能源，如电力、汽油等。

按再生性可分为再生能源和非再生能源。再生能源是指可循环利用的能源，不会因人类的使用而减少，如太阳能、风能等。非再生能源是指用一点少一点的能源，如石油、煤炭、铀等。

按应用广泛性可分为常规能源和新能源。常规能源是指当前人类普遍使用的能源，如煤炭、石油、天然气等。新能源是指应用不久或今后可能得到发展的能源，如潮汐能、核能等。新能源和常规能源是相对而言的，在不同时期、不同地区有不同的内涵。如核能在我国还是一种新能源，而在发达国家则是一种常规能源。

2．我国能源结构

我国能源资源丰富。煤炭、水能等的储量居世界前列。地热能、太阳能、风能、潮汐能的储量也很丰富，油气资源的开发前景良好。1978年以来，我国能源工业高速发展，产量稳步上升(见图3－1)。20世纪90年代生产量已登上10亿吨标准煤的台阶，居世界第一位。至2005年，我国能源生产总量(折标准煤)约20亿吨，比上年增长10．12%，其中煤炭占能源总产量的76．3%。从总量看，我国已是能源生产大国，在世界能源生产中占有重要地位。但就人均能源拥有量来看，能源生产和消费仍处于较低水平，目前我国人均电力产量只相当于巴西的1/3，德国的1/10，美国的1/20。根据我国能源资源、能源生产和消费现状，从1993年开始，国家能源政策已由“水火为主，核电补充”改为“水火核并举，因地制宜”。我国能源工业发展的基本方针是“以电力为中心，以煤炭为基础，大力发展水电和核电，积极开发石油和天然气，改善能源结构，重视节电和节油”。

图3－1　1978—2015年能源工业生产总量

3．煤炭工业

煤炭工业是我国最重要的能源生产部门。它主要包括勘探、开采和采掘的全部生产过程。我国煤炭工业发展迅速，从20世纪80年代开始，国家投巨资兴建一批大型现代化煤矿，使煤炭产量逐渐提高，1989年后年产量一直保持在10亿吨以上，满足了国民经济发展的需要。2003年原煤产量16．7亿吨，比上年增长20．8%。中国煤炭工业的技术水平，目前已经具备设计、施工、装备及管理千万吨级露天煤矿和大中型矿区的能力。煤类洗选技术和能力也在不断提高，煤类液化、地下气化工作正在开展。从1978年至今，我国的煤炭产量始终保持世界首位，是世界上产煤最多的国家。

1)煤炭资源特点

(1)资源丰富。我国目前已探明的煤炭储量达8 900亿吨，高居世界第三。按目前煤炭产量，我国的煤炭资源可供开采300余年，是我国可供开采年限最长的非再生性能源资源。

(2)分布广泛而又相对集中。从黑龙江到海南，从东海之滨到天山山麓，全国80%以上的县都有煤炭资源，但分布很不均匀。80%以上的煤炭探明储量集中在秦岭—淮河一线以北地区，尤其是山西、内蒙古两省区的煤炭储量均在2 000亿吨以上，是我国探明煤炭资源最丰富的省区。此外陕、滇、黔、豫、冀、皖等省区的煤炭资源也较丰富。我国煤炭资源北多南少、西多东少的分布特点，使煤炭资源集中区与消费市场距离较远，因此形成了我国北煤南运和西煤东运的基本格局。

(3)品种齐全、品质优良。我国煤种齐全，炼焦煤、动力煤、化工煤和民用煤都有，而且以发热量高的无烟煤和用途广泛的烟煤为主，烟煤中炼焦煤占1/3以上，煤质良好。

(4)开采条件较好。煤层的厚度、埋藏深度和煤层的倾角等因素对煤炭的开采方式和开采难易程度有很大的影响。我国大多数煤炭资源埋藏深度为500米左右，且地质构造简单，煤层倾斜度小，开采难度不大。

2)煤炭工业地区分布

煤炭产能区域集中，向西部发展的趋势明晰。2015年国家能源局发布《关于促进煤炭工业科学发展的指导意见》，对优化煤炭开发布局提出“控制东部、稳定中部、发展西部” 的总体要求，依据煤炭资源禀赋、市场区位、环境容量等因素优化煤炭开发布局。今后一段时间，东部地区原则上不再新建煤矿项目；中部地区(含东北)保持合理开发强度，按照“退一建一”模式，适度建设资源枯竭煤矿生产接续项目；西部地区加大资源开发与生态环境保护统筹协调力度，重点围绕以电力外送为主的大型煤电基地和现代煤化工项目用煤需要，在充分利用现有煤矿生产能力的前提下，新建煤矿项目。

从煤炭产能地域分布来看，今年集中程度进一步提高，当前，内蒙古、山西、陕西三省(自治区)生产煤矿和建设煤矿年产能总计291 166万吨，占全国总量的64．77%，其中生产产能和进入联合试运转的年产能合计为247 484万吨，占全国总量的64．6%。

此外，煤炭供给需求地域逆向分布加剧。煤炭供给集中于西部地区，而我国煤炭主要消费地集中于东部及南部，由于东部煤炭产能退出、中部煤炭适度发展，供需逆向分布矛盾未来可能加剧。华东、京津冀、东北、中南、四川、重庆、云南、两广等地区均为煤炭调入地区。我国北煤南运、西煤东调的运输需求进一步加大。因此，国内煤炭调运对铁路运输需求进一步提升。

4．石油工业

石油是现代社会极其重要的燃料和原料。石油工业主要包括勘探、采炼油气、人造石油的生产和油气及其产品的储运。

1)油气资源及其分布

我国拥有丰富的油气资源。陆上石油集中分布在东北、华北和西北地区，其中尤以华北盆地、东北盆地和塔里木盆地油气资源最为丰富。但陆上石油资源探明率仅为20%左右，勘探开发潜力巨大。我国近海海底已发现不少储油构造，其中以渤海湾、黄海、东海、南海的珠江口、莺歌海、北部湾和台湾浅滩七个含油气盆地最有前景。海域初步探明的石油储量为400亿吨以上，资源远景以东海大陆架为最佳，其次是南海和渤海。我国油气资源大多伴生。陆上初步探明四个大型的天然气区，分别是陕甘宁盆地、四川盆地、新疆的吐鲁番—哈密—准噶尔盆地和塔里木盆地、柴达木盆地。1998年，塔里木、克拉玛依、青海、长庆油田、四川油气田相继发现亿吨级规模的大气田，从而使天然气储量继续保持快速发展势头，并达历史最高水平。(www.daowen.com)

2)石油工业的地区分布

我国是世界最早发现和利用石油资源的国家，但石油工业发展缓慢。新中国成立后，它是我国发展最快、成绩最突出的重要工业部门。20世纪50年代末60年代初，随着大庆、胜利、大港油田的开发，到1963年，我国石油已基本自给。1976年，我国一跃成为世界重要的石油出口国。1978年我国石油产量登上亿吨台阶，此后我国石油产量持续稳步增长。1997—2003年连续7年年产量超过1．6亿吨，列世界第五位。天然气产量自1996年突破200亿立方米开始，一直保持稳步增长，2020年增至1 888亿立方米。石油、天然气产量的增长，使其在能源消费结构中的比例明显提高。

(1)采油工业。全国90%的产量和80%的探明储量都集中在东部，但东部石油开采已进入自然递减阶段。国家在“八五”期间制定了“稳定东部，发展西部”的战略方针。目前在西部已成功地建成塔里木、吐鲁番—哈密、准噶尔三大盆地油气田，开采量较大，已成为我国石油工业的战略接替区。

我国近海油气田的开发已形成了四个油气开发区:渤海油气开发区、珠江口油气开发区、南海西部油气开发区和东海油气开发区。

(2)炼油工业。我国是世界原油加工大国。我国重要的炼油基地在大庆、吉林、抚顺、葫芦岛、大连、北京、天津、大港、沧州、上海、南京、镇海、安庆、九江、洛阳、武汉、岳阳、荆门、惠州、茂名、广州、兰州、玉门、格尔木、乌鲁木齐、独山子等地。

5．电力工业

1)电厂布局类型

电力工业是将煤炭、石油、天然气、核燃料、水能、海洋能、风能、太阳能、生物质能等一次能源经发电设施转换成电能，再通过输电、变电与配电系统供给用户作为能源的工业部门。

(1)火力发电厂。火力发电厂是指用煤炭、石油和天然气等为燃料发电的电厂，我国以燃煤电厂居多。火电厂区位选择较为灵活，其布局主要受原料、消费、交通和水源等因素的影响。火力发电厂主要有坑口电厂、油田电厂、港口、路口和负荷中心电厂等几种布局形式。

坑口(或油田)电厂布局在原料地，供煤(油)方便，但电力通过超高压输电线输向消费地，易损耗，且建电厂的地区必须有水源保证，有一定的局限性。负荷中心电厂可减少输电费用和输电损耗，增加供电的可靠性，但需增加燃料运输费用。港口、路口电厂位于交通要道，利用途经的燃料建电厂，有时它们也是负荷中心。这一类型电厂既可利用便利的交通运送燃料，又减少了部分输电费用。

(2)水力发电厂。水电厂初始投资大，建设周期长，但建成后运行成本低，污染少，水力资源可持续利用，水库亦可综合利用。水电厂的区位受坝址条件的严格限制。建电厂时还应兼顾防洪、灌溉、航运、渔业、旅游等方面的利益，同时还要考虑因开发带来的淹没损失。

(3)核能发电厂。核电是一种安全、清洁、经济的能源。20世纪末至21世纪初以来，我国核能发电发展迅速，但与世界上许多发达国家还有较大差距。

2)电力网

电力网是指由发电厂、变电站、各级输电线路、配电站及用户组成的发、供、用的整体。电力网可经济合理地利用各种能源，降低最高负荷，减少备用机组，便于安装大容量机组，进而促进经济的合理布局。目前我国电网建设也进入历史上最快的发展阶段，除西北之外的六个跨省区电网，以及五个独立的省级电网500千伏主网架已经建成，连同一系列大型电站的投产，表明中国电力工业进入了以大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化为主干的新时期。各大电网已覆盖全国所有城市和大部分农村。500千伏主网架开始逐步取代220千伏电网，承担跨省、跨地区电力输送和交换任务。以计算机为主的国际先进调度自动化系统已普遍采用并达到实用化程度。

(1)华东电力网，跨沪、苏、浙、皖、闽四省一市，是我国规模最大的电力网。华东电网是一个以火电为主，水电也占有一定地位的电网，主要火电厂有望亭、戚墅堰、谏壁、南京、马鞍山、淮阴、合肥、杭州等负荷中心电厂，有淮北、淮南、徐州等坑口电厂，有镇海、北仓、长乐等港口电厂；主要水电厂有水口、新安江、富春江和紧水滩等。浙江安吉天荒坪抽水蓄能电厂装机容量180万千瓦，是我国自行设计的最大抽水蓄能电厂。该电网的秦山核电厂是我国第一座自行开发建设的核电厂。

(2)华北电力网，包括京、津、冀、晋四省市和内蒙古西部地区，为我国第二大电网。华北地区拥有丰富的煤炭资源，整个电网基本上由火电厂组成，水电厂极少。华北电力网重要电厂有大同、唐山(陡河)、北京、天津、高井、马头(邯郸)、大港、太原、朔州、包头、集宁、呼和浩特和石家庄等。

(3)华中电力网，包括豫、鄂、湘、赣、州、渝五省一市，是全国第三大电网，主要火电厂有武汉青山、平顶山、焦作、义马、洛阳、新乡、荆门等。水电在华中电网中占有重要的地位，葛洲坝、丹江口水电站装机容量分别为271．5万千瓦、90万千瓦。随着长江三峡工程建成，华中电力网已成为一个以水电为主的电力网。

长江三峡水利枢纽工程是综合治理和开发长江的国家重点工程，位于湖北省宜昌市三斗坪镇，下游距葛洲坝水利枢纽38千米，于1993年开始建设，总工期17年，2003年首批机组发电，2009年竣工。截至2004年年底已累计发电385亿千瓦·时，全面实现二期目标，顺利转入三期工程建设。大坝为混凝土重力坝，全长2 309米，坝顶高程185米，水库正常蓄水位175米，总库容393亿立方米，其中防洪库容221．5亿立方米，枢纽的最大泄洪每秒10万立方米。水电厂共26台70万千瓦机组，总装机容量达2 250万千瓦，是世界上最大的水力发电厂。

此外，四川的水电资源非常丰富，开发潜力巨大，大水电厂有乌江渡、龚嘴、东风等。金沙江上装机容量达330万千瓦的二滩水电厂于1999年竣工，是我国20世纪建成投产的最大水电站工程。

(4)东北电力网。它是我国最早形成的电力网，地跨黑、吉、辽和内蒙古东部三盟一市。网内主要火电厂有清河、阜新、吉林、抚顺、哈尔滨、前廓、朝阳等，主要水电厂有白山、红石、丰满、水丰、镜泊湖等。松花江上的白山水电厂，是目前我国仅次于长江三峡、葛洲坝的第三大水电厂。

虽然东北电网的总装机容量已达2 600多万千瓦，但由于东北地区重工业发达，能源消耗量大，也是我国电力缺口较大的地区。为缓和东北电力紧缺状况，在加快内蒙古东部霍林河、伊敏河、元宝山等坑口电厂建设的同时，国家还将加强松花江水力资源的开发，并由华北地区输入部分电力。

(5)南方四省区联营电网，包括粤、桂、滇、黔四省区。该电网主要火电厂有广州、南宁、柳州、韶关、茂名、开远、昆明、贵阳、遵义等，主要水电厂有鲁布革、大化、天生桥、新丰江等。

(6)西北电力网，包括陕、甘、宁、青、新五省区。截至2020年6月10日，西北电网新能源装机已达10 027万千瓦，占总装机比例达35．9%。其中风电装机5 347万千瓦，光伏发电装机4 680万千瓦，风电、光伏发电超过水电成为西北电网第二、三大电源类型。至此，西北可再生清洁能源装机占比接近50%。西北能源资源富集，具有丰富的风能、太阳能资源，全国八个千万千瓦级风电基地两个在西北，近三成的光伏发电在西北，是我国新能源发展的发源地之一，在全国能源发展大局中具有重要战略地位。