什么时间用什么能源可以替代石油

地球上的能源，主要分为三类：1、来自太阳的能量，如直接来自太阳的能量（如太阳光热辐射能）和间接来自太阳的能量（如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等）；2、来自地球本身的能量。一种是地球内部蕴藏的地热能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩体；另一种是地壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能；3、月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量，如潮汐能。由于开发利用方便、能量转换效率较高，石油与煤成为现今人类主要使用的能源。煤在地球上分布范围较集中，成为几个大国的主要开采使用能源，如中国、澳大利亚等。而石油由于在地球分布较广，且提炼容易、能量转换率高，成为当今最主要的能量来源。

石油是由古代动植物尸体与地层岩制成份经过上百万年复杂变化形成的不可再生能源，其储量按照现在的使用强度可使用200年左右。除了煤主要通过燃烧利用其热能进行发电、炼焦等有限用途，石油可以通过提炼得到航空煤油、煤油、汽油、沥青等多种可利用能源物，为社会生产多个领域提供动力来源。相对太阳能、水能、风能、潮汐能这些只能在特定条件或地点才能生成的能源，石油的开采、运输和存储都非常方便，可使用性很高。但为了保证地球地质结构的稳定，地球上存储的石油资源不可能全部被开发利用，石油资源的枯竭时间远远少于200年，这需要我们使用另外可替代石油的能源进行生产生活。太阳能在地球上覆盖范围最广，只要有阳光的地方理论上都可以被利用，但现阶段光电转换设备转换效率还不高，且理论上光电转换率存在极限（不到70%），单位面积的太阳能发电板能够产生的电能十分有限。水能、潮汐能虽然转换效率与单位时间产能非常高，但仅限于特定的地理位置，如大江大海旁，内陆沙漠、森林、平原地区还不能进行利用。风能虽然覆盖面积也较广，但限于风力发电机能量转换效率（极限值为67%）较低且单位面积内不能布设过多的风力发电机，大面积利用风能不现实。虽然现在锂电池与氢燃料电池成为最热门的石油替代能源，但锂电池体积不宜做得太大，仅能为汽车、手持电子设备等小体积设备提供能量来源；氢燃料电池虽然产能效率与单位时间产能量很高，但制备氢燃料电池需要先制备氢与氧，这本身就需要先行消耗大量的能量来得到氢与氧，严格来说，氢燃料电池只是能量转换设备而不是产生能源的设备。

从这些角度来说，核能是替代石油的终极能源。现阶段可控核裂变技术较成熟，近10年内可实现较大规模利用（法国全国56%能量由核能提供）。但铀、钚等矿产资源储量有限，也会像石油那样有一天会耗尽，而核聚变的原材料氘可以从海水中提取且储量十分丰富（可供人类使用上万年），可实现长时间有效利用，尽管现在可控核聚变技术人类完全掌握还需要相当长的时间。