未来能源的桥梁——煤炭
煤炭被誉为“工业的食粮”。煤因为浑身乌黑，所以古人称它为“乌金石”，煤的形成是大自然的造化。
我国劳动人民发现和利用煤炭比欧洲人早1800多年。古人刚发现煤炭时，不是用它来生火，而是以它当墨写字，据说“煤”字的读音就是“墨”字变来的。后来，有人看到它与木炭的形态很相像，就试着把它与木炭一同放进火里烧，果然，黑石头烧红了，而且比普通木炭烧得猛烈，烧得持久。从此，人们就挖掘煤炭来代替木炭生火。
地球上的化石燃料的地质总储量中，煤炭约占80％。目前，世界上已有80多个国家发现了煤炭资源。全世界煤炭地质总储量为107500亿吨标准煤，其中技术经济可采储量为10391亿吨。90％的地质储量和60％的技术经济可采储量集中在美国、前苏联、中国和澳大利亚等国。以现代开采和利用煤炭的速率计算，煤炭资源尚能使用几百年。
当前世界能源年消耗量中，煤炭仍占。世界能源发展史现正进入一个新时期，石油的黄金时代即将告终，大量增加煤炭的生产和利用已是当务之急。
在各类能源中，今后几十年内可大量增产和弥补石油不足的能源是煤炭，煤炭成了过渡到本世纪可再生能源和核能为主的未来能源的桥梁。
但大规模开发和利用煤炭，将面临一系列新问题。例如，露天开采会破坏土地，使矿井地面塌陷。矿井和选煤厂废水污染，煤矿石处理，烧煤产生大量二氧化碳会造成温室效应，影响气候等。另外，煤炭给运输也带来一些问题。
尽管如此，随着时间的推移，世界石油资源日趋短缺，水电资源开发殆尽，以及环保技术的进步，现代经济对煤炭的需求仍将增加。据联合国欧经会预测，世界煤炭的需求和贸易，在今后几十年中将呈逐渐上升趋势。全球硬煤的消费量在从2000年至2010年每年平均增长1％（每年增加3000万吨）。
世界八大产煤国（中国、美国、俄罗斯、乌克兰、德国、波兰、印度、澳大利亚），在今后的几十年中仍将生产世界煤炭产量的85％。
煤炭的国际能源战略地位日益增强的主要原因是亚洲地区经济增长速度将比世界其他地区要高，经济增长在很大程度上依赖于能源供应的增加。迄今，煤在亚洲许多国家和地区的能源结构中仍占有很重要的地位，在未来的5－8年内，韩国、印尼、泰国、印度、中国和中国台湾省等，对煤的需求十分迫切。
在未来100年内，煤炭不可避免地仍将是一种主要能源。我们的任务是寻求更有效的、环境可接受的途径，使每吨煤发更多的电，减少污染物的排放总量。煤炭的综合利用是今后的发展方向，现在世界各国正在执行清洁煤技术计划，这将是造福人类的伟大举措。
整洁干净的能源——天然气
天然气通常指天然气田、油田伴生气和煤田伴生气。早在3000多年以前，在我国古书《易经》中就有关于油气的记载。
我国古代把天然气称作“火井”。据晋朝《华阳同志》记载，早在秦汉时代，我国不仅已发现了天然气，而且开始发掘和利用天然气，如书中记载了在四川以天然气煮盐的情景，这比英国（1668年）要早1800年。用天然气煮盐，在四川一直延续到现在。
在常规能源中，天然气是一种干净而且开采比较方便的能源。天然气不但不经加工即可直接作为燃料，供发电、供暖、炊事之用，而且是宝贵的化工原料，用天然气可以制备上百种化工产品。
以天然气作为能源的最诱人之处是，用它做燃料有以下好处：生产天然气的成本比生产烟煤低97％；开采天然气的劳动生产率比开采烟煤高54倍，比开采原油高5倍；开采和运输天然气的投资比开采和运输原油低4％，比开采运输煤炭低70％；以天然气作燃料，可提高用气的工业部门的劳动生产率，降低能耗和产品损耗；将铁路和航运所用的固体燃料改用气体燃料，能提高运输能力，降低费用，提高劳动生产率；天然气作燃料可简化生产程序，实现自动化，减轻劳动强度。以天然气作燃料的最大优点是它在11种能源中对环境污染和危险度最小，它的广泛应用可改善卫生条件。
随着世界经济的发展和对环境保护要求的不断提高，天然气作为一种优质能源逐渐受到各国的重视。截至20世纪80年代底，天然气在世界一次能源的总需求量中占1/5。目前，许多国家只处在发展天然气的初始阶段，只有少数国家（如印尼、挪威、阿尔及利亚和马来西亚等）出口天然气。
世界天然气需求量从1990年的21070亿立方米增长到2000年的24581－26762亿立方米，到2010年将上升到29056－33870亿立方米。20世纪90年代平均增长率为1.55%－2.42％。
今后的几十年里，发展中国家天然气消费量增长速度最快，平均每年递增3％，而联合组织成员国为2％，美国则为1％。
天然气占世界能源的比重将从1990年的20％上升到2010年的25％。预计，天然气和液化天然气的供应将持续增长，亚洲的长势最猛。
随着天然气的备受重视，天然气适用技术也开始发展起来。首先是燃烧天然气的电厂日益增多。例如，美国正在新建许多烧天然气的发电机组，由于它的良好的环境效应，被列为实现《美国洁净空气法》第一阶段的重要措施之一。
一些工业发达国家正在积极开发天然气汽车，认为可以用压缩天然气作为城市公共汽车、轻型汽车和私人小汽车的燃料。据美国天然气协会报告：1991－1996年，美国将近有420万辆小汽车和卡车用压缩天然气做燃料。日本也开发出了天然气汽车，西部煤气公司研制出的天然气汽车，CO2排放量减少20％，NOx和SOx亦大幅度下降，一种专烧天然气的客车，充一次气可行走170公里。
此外，天然气空调机也已进入国际性试验阶段。天然气空调机与常规含氯氟烃的空调机相比，不仅成本低、运行费用少，而且不会排出破坏臭氧层的有害气体，对保护环境有利，还不消耗电力。天然气空调机是以锂溴溶剂为介质，当空气在天然气制冷装置内干燥后，直接与锂溴溶剂接触，然后再与干净的清水接触，这样不仅可得到冷空气，同时也可去掉霉菌、花粉和病毒等，从而就不会出现使用常规电空调机所带来的“致人疾患的空调综合征”。锂溴溶剂可循环使用，所以运行费用较低。
随着各国对天然气资源应用前景的越来越乐观的估计，它的探明储量正在不断扩大。1993年世界天然气探明储量达142万亿立方米，比1992年增加2.7026万亿立方米。天然气储量居世界前十位的国家依次是：独联体565151亿立方米；伊朗206590亿立方米；卡塔尔70750亿立方米；阿联酋57901亿立方米；沙特阿拉伯52457亿立方米；美国46699亿立方米；委内瑞拉36479亿立方米；阿尔及利亚36224亿立方米；尼日利亚33960亿立方米；伊拉克30989亿立方米。
近年来，一些国家在近海的海底发现了天然气水化物，这是一种新型能源。例如日本已在北海道近海发现蕴藏量丰富的天然气水化物，日本政府打算在今后10－15年内开发利用这种新能源。
我国已开发的天然气资源极少，我国天然气探明储量只为世界天然气探明储量的1％，这是与中国幅员广大的实际情况不相符的。有专家认为中国的天然气资源至少应与美国一样丰富，但目前美国的天然气产量约为中国的40倍。专家预料，中国可能是一个具有潜在天然气资源的国家。
我国已决定兴建陕甘宁天然气进京工程，从1997年开始，第一期每年可向北京供气10亿立方米左右。天然气进京替代大量燃煤，空气中的粉尘、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物，以及废渣的排放量会大大减少，整座城市的大气环境质量将基本达到世界卫生组织规定的标准。
被人遗忘的能源——油页岩
油页岩是一种可燃矿物，外表呈褐色，这种石头里含有石油的成分，可以燃烧，但发热量比煤低，每千克油页岩燃烧时只能发出几百到几千千焦热量，灰分含量较高，油页岩一般比煤重。
油页岩的成因，与煤和石油的形成有类似情况。近海和沼泽盆地里的动植物，在地壳变动中随着泥沙一起埋入地层深处，经过几千万年的演变，才成为今天发掘出来的油页岩。现代开采出来的油页岩矿中，常常发现乌龟、古树等动植物化石就是它身世的佐证。
通常的石头，人们无论如何也无法熬出油来的，但油页岩却可以通过加热干馏等办法，熬出油来。从油页岩身上熬出来的油呈黑褐色，略带绿色荧光，成分与石油相似，这便是页岩油。不过人们习惯称它为人造石油。
油页岩资源是比较丰富的。有人估计，如果把世界油页岩的已知可采储量折算成页岩油的话，则其总量要超过世界石油的总可采储量。
然而，油页岩的开采和利用曾一度被人们所遗忘，有人称它为被遗忘的能源。这是什么缘故呢？这要从世界能源开发历史中寻找答案。尽管油页岩开采利用的历史悠久，但由于世界性大规模开采廉价石油，油页岩就被渐渐地遗忘掉了。
我国油页岩资源十分丰富，远景储量达二万亿吨，相当800亿吨页岩油。仅广东茂名矿田可采储量就有50亿吨，相当于3－3.5亿吨页岩油。
从事能源发展战略研究的专家预计，随着石油的世界性大量消耗，不久将会遇到资源短缺的问题，人造石油的地位将会越来越显得重要。美国、前苏联、巴西、澳大利亚都蕴藏着大量的油页岩，这些国家都制定了本国加快发展页岩油工业的计划。美国到20世纪90年代，页岩油的产量已最高达每天30万桶。从世界范围看，页岩油工业在今后几十年内将会有较大的发展。
用之不竭的“液煤”——水能
水能开发利用的历史也相当悠久。早在古代，我国劳动人民就发明了“水磨”、“水碾”。现代广泛采用的水力发电是人类对水能利用的高级阶段。
水能是一种廉价的能源资源，而且还是干净的能源。水能的开发利用一直受到世界各国的重视，将它放在优先开发的地位。
美国水电装机容量居世界第一位
据1992年1月1日统计，美国已开发和未开发的常规水电站共7261座，装机容量共计14670万千瓦，年发电量5294亿千瓦时。另外，已开发和已调查的抽水蓄能电站有87处，共4750万千瓦。常规水电站和抽水蓄能电站合计可开发水电装机容量19420万千瓦。
1992年初统计，已建常规水电站2304座，共计装机7349万千瓦，年发电量3066亿千瓦时，分别占可开发数的50％和58％；已建抽水蓄能电站38座（其中18座为混合式，20座为纯抽水蓄能）共1810万千瓦。常规水电站和抽水蓄能电站合计2324座，共9159万千瓦。
已建100万千瓦以上大型常规水电站10座，大型抽水蓄能电站7座，合计17座共3110万千瓦，占总装机容量的34％。
已建3万千瓦以下的小水电站2007座，共823万千瓦，占总装机的9％。在能源危机以后，1984年－1992年新建了686座小水电站。
正在建设中的常规水电站130万千瓦，抽水蓄能电站97.5万千瓦。
加拿大水电比重占全国总装机容量的一半以上
至1991年底，加拿大已建水电站6027万千瓦，占全国电力总装机容量10542万千瓦的57.2％；1991年水电发电量3053亿千瓦时，占总发电量4930亿千瓦时的61.9％。加拿大的水电装机容量虽比美国和前苏联少，居世界第三位，但水电年发电量居世界首位，水电装机年利用小时数5066小时，设备利用率较高，因其水电站同时担负电力系统的基荷和峰荷。
加拿大全国可开发水电装机容量16280万千瓦，1991年已开发37％；经济可开发水能资源5930万千瓦，现利用率达51.5％。
加拿大全国12个省（区）中，魁北克省和不列颠哥伦比亚省的可开发水电装机容量分别为6812万千瓦和2739万千瓦，共计9551万千瓦，占全国的58.7％。已开发水电站也主要在这两个省，1991年底魁北克省已建水电站2809万千瓦，水电比重93.9％；不列颠哥伦比亚省已建水电站1085万千瓦，水电比重86.9％。两省共有水电站3894万千瓦，占全国水电装机容量的64.6％。
巴西水电装机容量居世界第四位
巴西1991年水电装机容量为4608万千瓦，水电发电量2490亿千瓦时，占全国总发电量的比重达95％。
巴西的水电装机容量居世界第四位，仅次于美国、前苏联和加拿大；水电年发电量已超过前苏联，居世界第三位。
巴西的理论水能蕴藏量为30204亿千瓦时/年；经济可开发水能资源11169亿千瓦时/年，仅次于我国，居世界第二位。1991年已建水电站对其经济可开发水能资源的利用率为22.3％。
巴西首先开发离经济发达地区较近的巴拉那河流域，30年来在各支流和干流上游已陆续建成10万千瓦以上大型水电站30座，共计装机容量2669万千瓦。最近在巴拉那河中游与巴拉圭边境共建的伊泰普水电站，装机容量1260万千瓦，年发电量710亿千瓦时，是当今世界上已建的最大水电站，总投资达234亿美元，为开工时估价31亿美元的75倍。
巴西的水电建设，很注意水库蓄洪补枯，如巴拉那河上游干支流已建水库的调节库容有1075亿立方米，加上伊泰普水库的190亿立方米，共计1265亿立方米，相当于年径流量2860亿立方米的44％，调节性能很好。
挪威能源消费中水电占一半
挪威的终端能源消费中，水电占50％，石油产品占37％，煤和焦炭占8％，木材和造纸废物占5％。
挪威现有电力装机容量2700万千瓦，其中99％是水电，仅有1％即27万千瓦的工厂备用火电机组，年发电量中99.6％为水电。
挪威按人口平均年用电量达24700千瓦时，比美国还高出一倍多。
挪威水电建设的最大特点是在高山上利用原有湖泊或建高坝形成大水库，利用它调节洪枯径流，在其下游建高水头水电站。水库调蓄电能达768亿千瓦时，相当于全国年发电量1083亿千瓦时的71％，可以进行很好的多年调节，在水电比重高达99％情况下，不论丰枯水季都能满足用户用电要求。
