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对人类能源的利用史略加考查，可以发现人类对能源的利用主要有三大转换：第一次是煤炭取代木材等成为主要能源；第二次是石油取代煤炭而居主导地位；第三次是20世纪后半叶开始出现的向多能源结构的过渡转换。
人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。
人类利用能源的历史可分为五大阶段：（1）火的发现和利用；（2）畜力、风力、水力等自然动力的利用；（3）化石燃料的开发和热的利用；（4）电的发现及开发利用；（5）原子核能的发现及开发利用。
火,化石能源(木柴木炭,煤,石油等),电力,新能源(核能,风能,潮汐能等）。
旧石器时代是考古学中石器时代的早期阶段，我国已发现的旧石器时代人类化石，如北京猿人。
在周口店北京猿人遗址洞穴内发现木炭、灰烬等痕迹，说明北京猿人已能利用火。
从人类能利用火开始，就是能利用燃料（能源）的开始。
新石器时代彩陶的出现充分说明人类已经能利用木材、柴薪作燃料烧烤食物和烧制陶器。
农业社会开始于约4000年前。
农业社会中利用的能源是太阳能系统的能源，植物能源如木材是主要能源。
从广义能源的意义上看，食物也是能源，是一次能源，人体能（人力）是二次能源，是由食物的能量转化而来。
按照同样道理，畜力也是二次能源。
在农业社会太阳能也被利用，光利用（照明）和热利用（取暖、海盐制造等）；风能也被利用，如风车和帆船。
在农业社会，水能和地热也曾被利用。
古时有将水能转换为机械能的设备，如水轮泵和水磨等，用于提水灌溉和磨面。
用温泉水沐浴是利用地热的例子。
在漫长的农业社会，能源结构几乎没有多大变化。
木材的来源是砍伐森林。
由于生产发展，人口增加，人类长期砍伐森林，破坏植被，导致自然生态问题，同时引起木材资源的匮乏，导致农业社会的能源危机。
18世纪前，人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用，尤其是木材，在世界一次能源消费结构中长期占据首位。
蒸汽机的出现加速了18世纪开始的产业革命，促进了煤炭的大规模开采。
到19世纪下半叶，出现了人类历史上第一次能源转换。
1860年，煤炭在世界一次能源消费结构中占24％，1920年上升为62％。
从此，世界进入了“煤炭时代”。
煤可以用作燃料，早为人们知晓。
但是由于煤又黑又脏，开采又较困难，人们不喜欢使用。
14~16世纪木材短缺已严重威胁西欧和北欧人民的生活，1700年首先在英国决定以煤代替木材作为能源基础，以后逐渐扩展到欧美各国。
这为十八世纪的工业革命提供了能源条件。
工业革命在十八世纪60年代始于英国，工业社会迄今约250年。
与漫长的农业社会相比，这是很短暂的。
但是，在这250年中，工业生产发展异常迅速，科学技术日新月异。
这段时期，人类使用的能源结构发展变化很快。
19世纪70年代，电力代替了蒸汽机，电器工业迅速发展，煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降。
1965年，石油首次取代煤炭占居首位，世界进入了“石油时代”。
1979年，世界能源消费结构的比重是：石油占54％，天然气和煤炭各占18％，油、气之和高达72％。
石油取代煤炭完成了能源的第二次转换。
十八世纪末出现的以煤为燃料的蒸汽机，推动了机械化的工厂逐渐代替手工业工场。
在十八、十九世纪，煤成为人类社会的主要能源。
十九世纪中叶人类又开发了石油。
1859年在美国宾夕法尼亚州钻成了第一口现代化的石油井，开发了第一个油田。
十九世纪末以后相继出现用汽油作燃料的汽车、飞机，用柴油作燃料的内燃机火车和内燃机轮船。
柴油还用于火力发电。
石油逐渐超过煤炭成为二十世纪的主要能源。
以后，天然气的利用也被重视。
电能也是在十九世纪被人类发现的。
1831年英国物理学家法拉第发现磁铁同导线相对运动时，导线中有电流产生，从而开辟了一种新能源——电能，人类利用电力的大门由此开启。
十九世 纪70年代人们发明了直流发电机，1882年建成第一座火力发电厂。
十九世纪末至二十世纪初，又有人成功建立了水力发电站。
从此，电力逐渐成为人类广泛使用的能源，各部门广泛使用电力进行生产和工作的电气化成为经济现代化的标志。
人类在二十世纪40年代又发现了原子能。
50年代建立了世界上第一座原子能发电站，核能的和平利用登上历史舞台。
煤、石油和天然气等化石能源是近现代的主要能源，因此人们把近三百年（从1700年算起）或二百五十年（从工业革命算起）称为化石能源时代，以区别于原始太阳能时代。
但是地球上石油的储量有限，石油的大量消费，使能源供应严重短缺，世界能源向石油以外的能源物质转移已势在必行。
世界能源正面临一个新的转折点。
在能源消费结构中，已开始从石油为主要能源逐步向多元能源结构过度。
新能源包括地热、低品位放射性矿物、地磁等地下能源；还包括潮汐、海浪、海流、海水温差、海水盐差、海水重氢等海洋能和风能、生物能等地面能源；以及太阳能、宇宙射线等太空能源。
在这些能源中，核能是最有希望取代石油的重要能源。
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