1.研究背景以及意义 能源自古以来就是人类社会发展的推动力，自工业革命以来，能源更是工业发展的基石。

随着科技的进步，工业的发展，人类对能源的需求量越来越大，但是当前世界主要能源来源是化石燃料，化石燃料并非取之不尽，用之不竭，能源短缺问题突出，能源形势日趋严峻，甚至成为限制社会发展的重要因素。

根据资料统计，在2017年，全球一次能源消费增长达2.2%，高于近十年平均增长水平，能源需求不断增加，而从能源结构上来看，虽然可再生能源消费份额增长迅速，但以石油，煤炭，天然气为代表的不可再生能源仍占总能源消费的85%左右，其中石油的份额约为总额的1/3；与此同时，中国的快速发展使得对能源的需求也不断增大，2017年中国增长速率为3.3%，而中国能源消费增长为全世界能源消费增长贡献了33.6%的份额，我国已成为世界第三大能源生产国，同时也是第二大能源消费国[1]。

中国既是一个资源大国，又是一个资源小国。

我国很多资源总占有量均居于世界前列[2]，但由于人口基数大，中国各项资源人均占有量与世界平均水平相比均存在较大差距[3]。

近年来，中国的太阳能（涨幅为76%），生物质能（涨幅为25%）和风能（涨幅为21%）等可再生能源消费增长势头迅猛，但消费结构仍以传统化石能源为主，其中仅煤炭就约占60.4%。

而我国以现今能源消费水平，目前探明储量煤仅足够了39年，石油资源将内44年耗尽，而且天然气资源也只能维持63年左右[4]。

在当前能源形势如此严峻的情形下，需要从两方面来解决能源问题：开源和节流。

开源是指大力发展可再生能源，研究和探索新的能源，节流便要大力发展节能技术，提高能源的利用率。

统计数据表明，中国每公斤标煤可创造的国内生产总值为0.36美元，与全球平均水平1.86美元之间存在较大差距，日本每公斤标准煤创造的 GDP 则更是高达 5.58 美元。