本书内容包括：化石能源资源的可耗竭性；化石能源资源的可用性评估；化石能源供应预测方法；化石能源未来供应潜力分析；资源约束下的全球气候变化评估等。
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在我们有限的生活空间中，经济扩张的规模最终受资源的有限性和环境的可容纳能力所约束，但技术的进步会在一定程度上延缓此类约束的出现。在当前及未来较长一段时期内，由化石能源资源的有限性导致的中长期供应增长约束及由大气对化石能源燃烧利用排放的温室气体的容纳能力约束是影响人类社会发展最重要的两大约束。目前，后者的气候变化约束已被国际社会广泛接受，而前者的化石能源资源约束却仍被国际主流（研究化石能源资源供给和消费的机构和学者）排除在外。其主要原因是绝大多数的主流机构认为，地下所蕴藏的化石能源资源极为丰富，特别是如果将非常规化石能源资源也考虑在内的话。同时，如果考虑技术进步和经济条件的持续改善，则地下能源资源可以按照任何人们所需要的速度开采，从而满足人类持续增长的能源需求。因此，在研究化石能源资源供给和消费及气候变化评估的国际主流机构的研究中，未来消费的化石能源数量和由此产生的碳排放量完全取决于人类经济社会发展对化石能源资源的需求。笔者将这种依据未来经济社会发展需求来确定化石能源消费及气候变化的思路称为“需求侧”分析思路。
需求侧分析是主流经济学思想在资源开发与气候变化领域的典型应用，该分析思路已被包括联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）在内的国际主流机构和学者所广泛采用。例如，政府间气候变化专门委员会于2000年出版的《排放情景特别报告》（Specl Report on Emissions Scenarios，SRES）中包含大量非常高的碳排放情景，其背后即是极高经济增长假设和极高的化石能源资源消费假设，而在其所研究的整个21世纪时间范畴内，化石能源消费均没有受到来自资源方面的任何约束。更重要的是，政府间气候变化专门委员会认为这些极高碳排放情景与其他碳排放情景具有同等的可信度，这意味着决策者在制定应对气候变化政策时，也相应投入巨大成本来充分考虑这些极高排放情景的影响，尽管这些极高碳排放情景很可能不会出现。《排放情景特别报告》描述的情景被广泛应用于随后的全球气候评估当中，如2001年发布的第三次气候变化评估报告（the Third Assessment Report TAR）和2007年发布的第四次气候变化评估报告（the Fourth Assessment Report，AR4）。这些气候评估是全球气候谈判和国际社会制定应对气候变化政策的基础。2009年后，政府间气候变化专门委员会提出了新一代的碳排放情景，即典型浓度路径情景（representative concentration pathways，RCPs），但仍然没有避免这种极高排放情景的出现，因为其本质上仍然是需求侧分析思路的再一次应用。
化石能源资源是一种不可再生的矿产资源。这种不可再生的特性决定如果需求保持持续增长，则供应势必会在某一时刻受到资源方面约束而达到其供应的上限，之后不可避免地开始递减，这也就是此类资源供应所应遵循的“钟形曲线”规律。从学术界的研究文献来看，已有越来越多的学者意识到这一规律，并采用这一规律对全球化石能源资源供应进行预测，并指出人类社会正在逐渐逼近常规化石能源供应的顶点∞。
除了学术界的研究之外，虽然一些主流机构仍然否认化石能源生产高峰的存在，但他们的态度与之前相比却出现了一些改变，特别是进入21世纪以后。例如，作为全球能源界的主流机构国际能源署（International Engergy Agency，IEA），在过去的10年中，不断调低其对未来世界石油的供应预测，并且在2008年发布的《世界能源展望》（World Energy Outlook，WEO）中首次明确指出，世界常规原油的生产高峰已经在2006年达到。又如，德国联邦地球科学和自然资源研究所（BGR）、联合国可持续发展解决方案网络（Sustainable Development Solutions Network，SDSN）和国际货币基金组织等机构也都对化石能源供应进行过相关研究，指出化石能源资源供应约束是三大地球约束边界之一，尽管全球范围内存在大量的非常规化石能源资源，但是并不能从根本上改变化石能源资源在21世纪出现供应约束的现实。
目录
前言 i
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究目的与意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 资源约束背景下化石能源供应研究 3
1.2.2 供应侧排放驱动下的气候变化研究 6
1.3 主要研究内容与拟解决的关键问题 11
1.3.1 相关说明及研究假设 11
1.3.2 主要研究内容 12
1.3.3 拟解决的关键科学问题 14
参考文献 14
第2章 化石能源资源的可耗竭性 20
2.1 化石能源资源的形成 20
2.1.1 油气形成与富集 20
2.1.2 煤炭形成与富集 24
2.2 化石能源分类 25
2.2.1 石油分类 25
2.2.2 天然气分类 26
2.2.3 煤炭分类 27
2.2.4 本书采用的化石能源分类及范畴界定 28
2.3 化石能源资源/储量分类 28
2.3.1 石油资源管理系统 29
2.3.2 联合国化石能源和矿产资源分类框架 30
2.3.3 德国联邦地球科学与自然资源研究所资源/储量分类体系 30
2.3.4 世界能源委员会资源/储量分类体系 31
2.3.5 本书所用资源/储量分类体系 32
2.4 化石能源资源开采模式 34
2.4.1 自然资源的增长模式 34
2.4.2 油气开采模式 35
2.4.3 煤炭开采模式 37
参考文献 38
第3章 化石能源资源的可用性评估 41
3.1 全球区域划分 41
3.2 全球常规化石能源资源及其分布 42
3.2.1 全球常规石油资源最终可采资源量分析 42
3.2.2 全球常规天然气资源最终可采资源量分析 43
3.2.3 全球煤炭资源最终可采资源量分析 45
3.3 全球非常规化石能源资源及其分布 47
3.3.1 全球非常规石油资源最终可采资源量分析 47
3.3.2 全球非常规天然气资源最终可采资源量分析 51
参考文献 53
第4章 化石能源供应预测方法 57
4.1 曲线拟合方法概述 57
4.1.1 曲线拟合模型构建的基本思路 57
4.1.2 曲线拟合模型的数学方程 58
4.1.3 曲线拟合模型应用的简要回顾及预测步骤 60
4.2 影响曲线拟合模型预测结果的关键因素 61
4.2.1 关键影响因素识别 61
4.2.2 因素一：最终可采资源量 62
4.2.3 因素二：曲线形状 65
4.2.4 因素三：产量循环的个数 66
4.2.5 因素四：剩余资源的最大耗竭率 69
4.3 化石能源中长期供应曲线拟合模型构建 71
4.3.1 常规化石能源供应预测的曲线拟合模型 71
4.3.2 非常规化石能源供应预测的曲线拟合模型 73
4.4 基于实证分析的预测模型有效性检验 75
4.4.1 美国常规天然气产量预测 76
4.4.2 美国非常规天然气产量预测 79
4.4.3 美国天然气总产量预测 80
参考文献 81
第5章 化石能源未来供应潜力分析 84
5.1 常规化石能源供应预测中的关键参数确定 84
5.1.1 最优产量循环个数确定 84
5.1.2 剩余资源的最大耗竭率分析 85
5.2 全球常规化石能源供应预测 88
5.2.1 全球常规石油产量预测结果 88
5.2.2 全球常规天然气产量预测结果 90
5.2.3 全球煤炭产量预测结果 91
5.2.4 讨论与小结 93
5.3 非常规化石能源供应预测中的关键参数确定 95
5.3.1 非常规化石能源初始产量确定 95
5.3.2 非常规化石能源产量的初始指数增长率确定 96
5.4 全球非常规化石能源供应预测 98
5.4.1 非常规石油产量预测结果 98
5.4.2 非常规天然气产量预测结果 100
5.4.3 讨论与小结 101
参考文献 103
第6章 资源约束下的全球气候变化评估 106
6.1 供应侧碳排放情景设计 106
6.1.1 碳排放情景与气候模拟 106
6.1.2 供应侧驱动下的碳排放情景 108
6.2 气候模拟方法 114
6.2.1 气候模式概述 114
6.2.2 MAGICC模型 116
6.2.3 Bern-CC模型 118
6.2.4 相关实证模型 120
6.3 供应侧排放驱动情景下的气候变化模拟 123
6.3.1 MAGICC模拟结果 123
6.3.2 Bern-CC及实证模型模拟结果 123
6.3.3 模拟结果对比 128
6.4 主要结论 134
参考文献 137
附录A 分国家常规化石能源最终可采资源量统计 142
附录B 分国家非常规化石能源资源最终可采资源量统计 154
附录C 分地区适用的最优产量循环个数统计 166
附录D 分地区常规化石能源预测结果 174
附录E MAGICC 6所用的六种供应侧驱动排放情景文件 185
附录F Bern-CC和实证模型大气CO2浓度模拟的VBA编程 189
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