目前人类社会仍以煤炭、石油、天然气三大化石能源作为主要能源供应来源。据《BP世界能源统计年鉴》2017版[1]数据显示，2016年，三大化石能源在全球能源消费中占比85.5%，在我国占了87%，能源消费结构如图1-1所示，可见目前三大化石能源在能源消费中仍占优势地位。随着人类对化石燃料的不断开采，化石能源将不可避免地面临枯竭。同时，伴随化石能源使用所带来的碳排放及其他污染问题已对自然环境造成巨大压力并严重威胁着全球生态。
图1-1 2016年全球/我国一次能源消费结构
近年来，世界各国对能源资源与环境问题关注密切，不断扩大各类燃料运用范围和推广新的实用性技术。美国的页岩革命开启了石油和天然气资源大规模开发的局面，可再生能源开发利用的技术进步也支撑了以风能与太阳能为代表的可再生能源迅猛发展。据《BP世界能源统计年鉴》2017版显示，由于全球经济持续低迷，2015年全球一次能源消费仅增长1.0%，增速明显缓慢。但是从整体的能源结构来看，全球能源结构正在从以煤炭为主转向以更低碳能源为主。其中，可再生能源是所有能源中增长最快的部分，增幅达12%。相比之下。煤炭这种含碳量最高的化石燃料的使用量连续两年出现急剧下滑，跌幅达1.7%，主要原因是中美两国需求的减少。
另一方面，能源需求增长缓慢和燃料结构的转变，对碳排放影响重大。2016年来自能源消费的二氧化碳排放仅增长了0.1%，2016年因此成为碳排放保持稳定甚至下滑趋势的连续第三个年头。(www.xing528.com)
从能源市场来看，我国的经济增长正在放缓且正经历结构转型，但是，我国仍保持其作为世界上最大能源消费国、生产国和净进口国的角色。据《BP世界能源统计年鉴》2017版显示，2016年我国能源消费增长1.3%，增速不足过去10年平均水平5.3%的四分之一。但是，我国占全球能源消费量的23%，仍居首位。在化石能源中，消费增长最快的是天然气（7.7%），其次是石油（2.7%）和煤炭（-1.6%），三种化石能源的增长率均低于其各自近10年的平均水平。在非化石能源中，太阳能消费增长最快（71.5%），其次是风能（29.4%）和核能（24.5%），水电在过去一年中增长了4.0%，为2011年以来增长最慢的一年。
由此可见，我国的能源结构正在持续改进，尽管煤炭仍是我国能源消费的主导燃料（占比61.8%），但已是历史最低值，并且我国已超越美国，成为世界上最大的可再生能源消费国。在减排方面，2016年我国二氧化碳排放降低了0.7%，远低于4.2%的近10年平均增速水平。
2016年，全球能源在结构转型上朝正确的方向迈进了一步，但要实现能源结构完全低碳化发展，面临的挑战仍然很大。我国提出能源结构优化和能源清洁化两大目标，即到2030年，非化石能源在一次能源消费中的比重提高到20%左右，二氧化碳排放达到峰值且努力达到顶峰，要实现这些目标，我国的能源系统仍需进一步转型升级。
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