人类利用能源的历史就是人类发展的历史,每一次能源革命都带来生产力的巨大变革。随着科技的进步,人类不断摆脱了各种自然条件的约束,但对能源的需求不仅没有减少,反而在数量和质量方面的要求越来越高。迄今为止,我们所消耗的能源主要还是上亿年以前形成煤炭、石油和天然气等化石能源。但是地球上化石能源的储量是有限的,随着石油等化石能源的大量消费,能源供应日益短缺,能源价格也不断攀升,能源的角色逐渐从经济发展的引擎变成了经济发展的制约因素。与此同时,化石能源的大规模开发利用还带来了严重的环境问题,给人类造成了巨大的生命财产损失,成为影响人类可持续发展的致命杀手。各国的实践证明,能源消费与经济增长存在互为因果关系,中国人均收入在世界上排名非常落后的原因之一是中国人均能源消费还远低于世界平均水平。虽然中国能源资源总量丰富,但人均资源量远低于世界平均水平,而且油气等优质能源相对匮乏。中国已经是世界上第二大能源生产国和消费国,而且中国的能源消费增长量已经占世界能源消费增长总量很大比例,要提高中国人均能源消费水平,势必造成世界能源供应格局的重大变化。就目前而言,为了保障庞大的人口规模对能源的强劲需求,可以通过加大对本国能源资源的开发力度来实现,而随着国内能源资源加速耗竭,能源安全将面临越来越严峻的形势。受我国能源资源空间分布特征影响,西部地区将成为未来国家能源供应保障体系建设的主要承担者。而由于能源资源开发利用会产生巨大的极化效应,这使得本就非常脆弱的西部生态环境基础面临巨大压力,显然,传统的能源资源开发利用方式已经不能适应西部地区及至整个国家可持续发展目标的实现。为了解决能源资源短缺和环境污染问题,人们开始向自然生态系统学习,由此诞生了生态学、生态经济学、工业生态学等新兴学科。而在这些学科基础上建立起来的能源生态系统,则为根本解决我国能源和环境问题找到新的尝试方式。本文就是基于能源生态系统的视角对我国能源、经济和环境(3E)系统进行系统研究的。本文在系统回顾了前人研究成果基础上,提出3E系统协调发展的基本定义和模型以及研究方法,并提出了3E系统协调发展的目标和基本分析方法。然后对世界和中国能源基础、生产和消费空间结构以及未来发展趋势作了较为详尽的分析,并以中国、美国和日本为例对能源消费和经济增长的协整关系进行了论证和国际比较研究,同时利用各省面板数据,对东中西部地区的能源消费和经济增长的长期均衡关系进行了实证分析。在此基础上,构建了3E系统协调发展评价指标体系,并利用时间序列数据对我国3E系统协调度进行了计量分析。结果表明,我国3E系统协调发展状态不尽人意,其原因除了技术和市场因素外,长期以来合理利益协调机制的缺位是主要原因。因此有必要对3E系统各利益主体的冲突进行分析,从而建立3E系统协调发展利益保障机制,保障3E系统的健康运行。