能源与环境概论教学课件ppt作者李润东可欣主编第一章绪论.ppt

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第一章绪论,能源与环境概论,内容简介,能源利用与能源问题环境与环境问题能源利用与环境保护,第一节能源利用与能源问题,能源分类全球能源利用现状及存在问题我国能源利用现状及存在问题,一、能源定义及分类,定义：

能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。

凡是能被人类甲乙利用以获得有用能量的各种来源都成为能源。

能源,

（一）按其来源分：

1、太阳能。

除太阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气（光合作用植物使生长）、风能等都间接来自太阳能。

2、地球自身产生的能量。

地热能，水势能（由地球引力产生）原子核能（核燃料存在于地球自然界）3、星球间的相互作用产生的能量。

由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量，如潮汐能。

（二）按其是否可再生分：

1、可再生能源：

沼气、乙醇、氢气、柴草。

水能也属于再生能源（如葛洲坝水电站和三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止）。

2、不可再生能源：

化石能源石油、煤、天然气。

（三）按自然界中是否存在分：

1、一次能源：

石油、煤、天然气、地热、潮汐、太阳能等。

指在自然界现成存在的，可以直接取得且不必改变其基本形态的能源。

2、二次能源：

油、柴油、煤气、焦炭、电力、等。

由一次能源经过加工或转换得到的另一种形态的能源。

（四）按使用的频率分：

1、常规能源：

煤炭、石油、天然气、柴草、水能（利用水能发电）等都属常规能源（也叫传统能源）。

就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。

2、非常规能源（新能源）：

核能、聚变能、氢能、乙醇汽油、可燃冰等。

指以新技术为基础，系统开发利用的能源。

火电厂,煤气,二次能源,天然气,水电站,太阳能,沼气,（五）按对环境的影响分：

1、环保型能源（清洁能源）：

太阳能、风能、水能（潮夕能、水势能）、氢能、天燃气、乙醇等。

2、非环保型能源：

煤、石油。

风力发电机,太阳能热水器,二、全球能源资源利用存在问题,世界化石能源资源分布不平衡多元化能源结构气候变化对能源发展存在影响世界能源问题政治化,世界能源分布不平衡,世界上已经发现的能源资源分布极不平衡煤炭资源主要分布在美国、俄罗斯、中国、印度、澳大利亚等国家;石油资源各大洲都有分布，但主要集中在中东地区及其他少数国家,多元化能源结构,目前的能源格局：

以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的多样化能源格局。

今后1025年化石能源仍将保持整体能源需求80%左右。

石油依然是重要的能源，将保证全球能源需求的约40%。

其后是天然气（28%）、煤炭（20%）、可再生能源（7%）和核能（5%）。

气候变化影响能源发展,气候变化对能源发展影响加大，低碳和无碳能源成为新热点随着人们对CO2、CH4、N2O等温室气体排放与地球气候变化相互关系认识的不断加深，要求国际社会采取对策努力限制或减少温室气体排放的呼声越来越高;气候变化问题已成为世界能源发展新的制约因素，也是世界石油危机后推动节能和替代能源发展的主要驱动因素各国把核能、水能、风能、太阳能、生物质能等低碳和无碳能源作为今后发展的重点.,不管石油、煤炭和天然气都是不可再生能源，最终还是要消耗殆尽.其后在2250到2500年之间，煤炭也将消耗殆尽，矿物燃料供应枯竭。

面对即将到来的能源危机，全世界认识到必须采取开源节流的战略.一方面节约能源，另一方面开发新能源。

三、我国能源生产、消费状况及其面临的主要问题,能源生产、消费状况面临的主要问题,

（一）能源生产消费状况,1.能源生产,这时我国是世界上居于美国之后的能源第二大生产国。

2004年数据，1千克原油=1.4286千克标准煤,国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝在2009年9月25日上午在国新办发布会上表示，新中国成立60年以来，中国一次能源生产总量从1949年的2334万吨标准煤，增长到2008年的26亿吨标准煤，增长110倍，成为世界上第一大能源生产国。

2009年的新数据,全国水电装机达到1.72亿千瓦，居世界第一风电连续三年翻番增长，居世界第四太阳能热水器集热面积超过1.25亿平方米，居世界第一核电已建成运行11个反应堆，在建核电机组24台，总装机容量2540万千瓦，是目前世界上核电在建规模最大的国家,据统计:

中国能源构成（占能源生产总量的比重，%）,我国能源资源的地区分布:

2.能源消费,我国是居美国之后世界第二大能源消费国。

2004年数据，1千克原油=1.4286千克标准煤,中国与世界主要国家人均耗能对比,中国人均能耗为世界平均3/4中国的能源状况与政策白皮书指出：

中国人均能源消费水平还很低，仅相当于世界平均水平的3/4，人均石油消费只相当于世界平均水平的1/2，远低于世界发达国家水平。

2004年能源消费构成,中国的煤炭消费量比重明显偏高，天然气与核能比重明显偏低，与世界平均水平相差甚远。

能源生产与消费增长率,从世界来看，2004年能源生产总量及增长率均高于能源消费总量及增长率；从中国来看趋势相反，能源生产量及增长率均低于能源消费量及增长率。

仅从能源消费增长率看，中国是世界唯一一个以两位数增长的国家，且增加量最大。

3.中国与世界能源主要品种情况比较,

（1）煤炭生产与消费,2004年中国的煤炭生产量与消费量占世界比重的1/3强，均列世界第一位。

（2）石油生产与消费,2004年，中国石油消费量列世界第二位。

世界原油生产量与增长率均高于消费量与增长率；与之相反，中国的原油生产量及增长率明显低于消费量及增长率，而且消费增量大，增长率高，对外依存度达到48.5%，逼近50%。

（3）天然气生产与消费,中国天然气的生产与消费虽然增长迅速，但由于基数小，占世界份额很小，在1.5%左右，居世界第十六位。

（4）发电量与水电、核电消费量,2004年，中国发电量占世界发电量的12.53%，约为美国发电量的1/2强，居世界第二位。

中国核电消费量在世界的排名为第十一位，核电所占比重甚小。

（二）我国能源利用存在的问题,1能源消耗量大；2能源利用率低；3环境污染严重；4供需矛盾突出；5消耗结构不合理。

1能源消耗量大；,我国能源资源总量虽然比较大，化石类能源探明储量约7500亿吨标准煤，但人均拥有量远低于世界平均水平。

中国主要资源人均水平与世界平均水平的比较,1能源消耗量大,“十五”以来中国能源消费的快速增长,1能源消耗量大,能源消费弹性系数,来源：

中国统计年鉴2011,反映能源消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系的指标。

它等于能源消费量年平均增长速度与国民经济年平均增长速度之比。

能源消费弹性系数:

反映能源消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系的指标,等于能源消费量年平均增长速度与国民经济年平均增长速度之比。

反映能源消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系的指标。

它等于能源消费量年平均增长速度与国民经济年平均增长速度之比。

1能源消耗量大,2010年人均能源消费量比较,数据来源：

BPStatisticalReviewofWorldEnergy2011UNFPA,StateofWorldPopulation2010,我国人均消费水平还很低，处于工业化、城镇化进程加快的时期。

这一阶段正是能源消耗倒U型的上升阶段。

随着经济规模进一步扩大，能源供求矛盾将长期存在，特别油气供求矛盾十分突出。

2能源利用率低,我国能源技术与国际先进水平相比，还有较大差距。

我国煤炭回采率平均约30%-40%，每提高5个百分点，每年可节约1.3亿吨煤炭，而国际先进水平已达70%80%原油采收率28%35%,2能源利用率低,几种高耗能产品能耗的国际比较,注：

1、国际先进是居世界先进水平的国家的平均值。

2、中国产品综合能耗中的电耗按发电煤耗计算，代表国际先进水平的日本的钢、水泥等产品电耗按2150kcal/kWh计算。

来源：

国家电网公司；中国钢铁工业协会；中国建筑材料工业协会；中国化工节能技术协会；日本能源学会志，2006，No.8；日本能源经济研究所，日本能源与经济统计手册2008年版；日本节能中心，日本节能手册2007年版；王庆一，我国能源密集产品单位能耗的国际比较及启示，国际石油经济，2006，No.2，2430。

2能源利用率低,中国、欧洲、日本乘用车平均油耗（2006年）,单位：

升/100km,来源：

王兆、金约夫，中国乘用车燃料消耗水平分析，节能与环保，2008，No.7，1720。

3环境污染严重,在需求快速增长的驱动下，中国能源生产增长很快，煤炭增长尤为迅速过去6年，中国原煤年产量增加了近12亿t，2007年产量达到254亿t，约占全球产量的40,3环境污染严重,3环境污染严重,我国的大气污染源中，燃煤是一个重要因素。

每年仅燃煤就约产生1200万吨烟尘和1700万吨二氧化硫，分别占全国总污染量的60和80，使几乎所有城市和工业区大气中的颗粒浓度超过国家标准的几倍到几十倍。

为此，必须尽快研究推广煤炭的洗选技术、燃烧技术等。

从长远讲，还要研究煤的气化和液化技术，以提高利用效率，减少污染，减轻运输负担，充分发挥我国煤炭蕴藏量多的优势。

煤炭产量的提高直接导致了空气污染状况加剧，环境开始亮起了红灯,3环境污染严重,4供需矛盾突出,我国富煤、缺油、少气的能源结构难以改变。

与世界能源消费结构相比较，我国一次能源消费呈现出迥然不同的结构特点：

煤炭消费比重基本上与世界石油、天然气消费比重相当，占60%70%；而石油、天然气消费比重与世界煤炭消费比重持平，只占20%30%。

尽管我国能源结构将不断优化，煤炭比重会有所下降，但煤炭的主导地位在一定时期内难以改变。

到2020年，我国能源消费结构中煤炭的比重仍可能超过55%。

5消耗结构不合理,2008年世界能源消费结构（%）,5消耗结构不合理,1978-2007中国能源消费结构,第二节环境与环境问题,环境及其组成环境要素与环境质量环境问题的产生与发展全球性环境问题,一、环境及其组成,1、概念：

指与中心事物有关的周围客观事物的总和。

中心事物与环境关系：

相互对立相互依存相互制约相互作用相互转化,人,其他生物,非生命物质,生物,其他非生命物质,中心事物不同,一、环境及其组成,中华人民共和国环境法,本法所称环境是指：

大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区和生活居住区等。

环境是指以人类为中心受人类活动不同程度影响的环境。

环境是把人类以外的生物要素和非生物要素都看作人类的环境。

环境的组成,人类环境由自然环境和社会环境（人工环境）组成,自然环境,社会环境,环境要素与环境质量,环境要素，又称环境基质，是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分，包括自然环境要素和人工环境要素。

自然环境要素通常指：

水、大气、生物、阳光、岩石、土壤等。

人工环境要素包括：

综合生产力、技术进步、人工产品和能量、政治体制、社会行为、宗教信仰等。

所谓环境质量，一般是指在一个具体的环境内，环境的总体或环境的某些要素，对人群的生存和繁衍以及经济发展的适宜程度，是反映人群的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。

环境问题的产生与发展,环境问题（environmentalproblem）不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化，就是环境问题。

依其产生的原因可分为：

1）原生环境问题（第一环境问题）：

由自然界自身变化所引发的“天灾”，如地震、台风、等。

2）次生环境问题（第二环境问题）：

由人类活动所引发的“人祸”，如臭氧层空洞等。

环境学研究的对象是次生环境问题。

根据环境问题发生的先后和轻重程度，可大致分为三个阶段：

（1）环境问题的产生与生态环境早期破坏。

包括人类出现以后直至产业革命的漫长时期，又称早期环境问题。

（2）城市环境问题突出和“公害”加剧。

从产业革命到1984年发现南极臭氧空洞止，又称近代城市环境问题阶段。

（3）全球性大气环境问题，即当代环境问题阶段。

它始于1984年英国科学家发现，1985年美国科学家证实南极上空出现“臭氧空洞”。

这一阶段的核心是“全球变暖”、“臭氧层破坏”和“酸沉降”三大全球性大气环