文档 2文档格式.docx

1、2.1.2煤炭的储量 52.1.3 煤炭的用途 52.2 核能 52.2.1 核能的概念 62.2.2核能的用途 62.3水能 62.3.1水能的概念 62.3.2水能的利用 62.4 地热能 72.4.1地热能的概念 72.4.2地热能的利用 72.5生物能 72.5.1生物能概念 82.5.2生物能的利用 82.5.3 生物能的开发 82.6太阳能 82.6.1太阳能的概念 92.6.2太阳能的利用 92.6.3太阳能的发展 92.7 石油 102.7.1 石油的概念 102.7.2石油的利用 102.7.3 石油的发展 103能源的可持续发展 103.1 必不可少的新能源 113.2 新

2、能源的现状及其发展趋势 113.3 新能源的环境意义 11 我国能源利用现状作者：指导教师：能源是现阶段全世界普遍关注的问题，因为能源的短缺而造成的问题日益突出，并得到想到的重视，所以新能源的开发以及旧能源的的合理利用已经成为不可忽视的以及值得所有人的重视。关键词：中国 能源利用 前景1.1按照来源分类 按照来源分为3类：地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）。除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物

3、体内贮存下来。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。 地球本身蕴藏的能量。如原子核能、地热能等。地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。1.2按能源的基本形态分类 按能源的基本形态分类有一次能源和二次能源。前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。后者指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤

4、炭、石油、天然气、油页岩等）；二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。1.3按能源性质分类 按能源性质分类分有燃料型能源（煤炭、石油、天然气、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能）。人类利用自己体力以外的能源是从用火开始的，最早的燃料是木材，以后用各种化石燃料，如煤炭、石油、天然气、泥炭等。现正研究利用太阳能、地热能、风能、潮汐能等新能源。当前化石燃料消耗量很大，但地球上这些燃料的储量有限。未来铀和钍会提供世界所需的大部分能量。一旦控制核聚变的技术问题得到解决，人类实际上将获

5、得无尽的能源。1.4根据能源消耗后是否造成环境污染分类 根据能源消耗后是否造成环境污染分类可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。1.5根据能源使用的类型分类 根据能源使用的类型分类又可分为常规和新型能源。 利用技术上成熟，使用比较普遍的能源叫做常规能源。包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。 新近利用或正在着手开发的能源叫做新型能源。新型能源是相对于常规能源而言的，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及用于核能发电的核燃料等能源。新能源大多数是再生能源。资源丰富，分布广阔，是未来的

6、主要能源之一。2我国的主要能源2.1煤炭资源 煤炭一直作为我们的主要利用资源，与生活息息相关，而丰富的煤炭资源也正好提供了我们的开发利用，所以我们直到现在，无论多少新型能源的开发，也离不开煤炭对我们的帮助，现在虽然煤炭的重要位置逐渐已被石油所代替，但在今后相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中的必不可少的能源。2.1.1煤炭资源的概念 煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，

7、埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。2.1.2煤炭的储量 中国煤炭资源丰富，除上海以外其它各省区均有分布，但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区，地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部，是中国煤炭资源集中分布的地区，其资源量占全国煤炭资源量的50%左右，占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方，煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省，这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨，占中国南方煤炭资源量的91.47%；探明保有

8、资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。我国煤炭从储量相当丰富，仅次于苏联、美国，所以在能源结构中以煤为主将持续很长一段时间。2.1.3 煤炭的用途 煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用目的总结为两大主要用途：（1）动力煤，（2）炼焦煤。动力煤主要用来：1、发电用煤2、蒸汽机车用煤3、建材用煤4、一般工业锅炉用煤5、生活用煤6、冶金用动力煤炼焦煤的主要用途是炼焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成，一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢，是目前钢铁等行业的主要生产原料，被喻为钢铁工业的“基本食粮”。2.2 核能 核能作为一种新型能源，越来越得到人类的重视，因为化学与物理的发展

9、，原子核与原子知识的越来越了解，人们开始认识到，这种组成世间物质的原子可以提供极其广阔的研究环境，而人们从它们身上得到的不仅仅是研究价值，而且是极其丰富的利用价值。所以越来越多的好处被人们发现，核电厂的建设更是一种对于人类的发展具有重要意义的。而且核能作为一种能源，更是极大的缓解的现阶段能源不足的压力，值得人们对它进行更深的研究。2.2.1 核能的概念 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特爱因斯坦的方程E=mc;，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式

10、。2.2.2核能的用途 核能的用处很多，其主要用途为发电，其过程是：核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。其次甚至可为微型装置提供动力。因为微型装置的动力极其复杂，用一些宏观的动力装置来运转和它们是很耗费能源的，所以这些微型装置的能源不是靠转动的涡轮机来发电，而是利用微量的放射性物质，通过它们的衰变来产生电能。2.3水能 提起水能，也许很多人会一愣的，因为很多人没听说过，但是水能现在已经成为不可忽视的能源之一，一位它不污染环境，仅此一条也许就可成为科学家不得不研究的。而且还不仅仅如此，它还是一种可再生能源。在中国水能变得更加值得研究，更加作为一种能源能够成为不可忽视。2.3.1水能的概念

11、 水能是一种可再生能源，水能或称为水力发电，是运用水的势能和动能转换成电能来发电的方式。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源，一次能源。狭义的水能是指河流水能.人们目前最易开发和利用的比较成熟的水能也是河流能源.以水力发电的工厂称为水力发电厂，简称水电厂，又称水电站。2.3.2水能的利用 水能主要用于水力发电，其优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。开发利用水体蕴藏的能量的生产技术。天然河道或海洋内的水体，具有位能、压能和动能三种机械能。水能利用主要是指对水体中位能部分的利用。水能

12、利用的另一种方式是通过水轮泵或水锤泵扬水。其原理是将较大流量和较低水头形成的能量直接转换成与之相当的较小流量和较高水头的能量。虽然在转换过程中会损失一部分能量，但在交通不便和缺少电力的偏远山区进行农田灌溉、村镇给水等，仍不失其应用价值。2.4 地热能 地热能是来自地球深处的可再生热能。它来源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。在有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和水而到达地面，这种热能的储量相当大。所以我国现阶段研究的能源也包括地热能，虽然由于目前经济上可行的钻探深度仅在3000m以内，再加上热储空间地质条件的限制（例如

13、资源的高温环境和高盐度），因而只有当热能运移并在浅层局部富集时，才形成可供开发利用的地热田。2.4.1地热能的概念 地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达7000，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。地热能是可再生资源。2.4.2地热能的利用 相对于太阳能和风能的不稳定性

14、，地热能是较为可靠的可再生能源，这让人们相信地热能可以作为煤炭、天然气和核能的最佳替代能源。另外，地热能确实是较为理想的清洁能源，能源蕴藏丰富并且在使用过程中不会产生温室气体，对地球环境不产生危害。 地热能和其他可再生能源起步阶段一样，地热能形成产业的过程中面临的最大问题来自于技术和资金。可再生能源的发展一般能够得到政府优惠政策的支持，例如税收减免、政府补贴以及获得优先贷款的权力。在相关优惠政策的指引下，投资者们将更有兴趣对地热项目进行投资建设。所以地热能的发展空间是相当之大的。2.5生物能 生物能作为一种能够污染环境的能源，虽然不被很多人所认可，但是现阶段能源大量开发中仍然占有很大一部分比例

15、，因为它廉价，而中国能用到一些新型能源以及无污染环境的能源的人毕竟相对与整个中国来说还是少数的，例如燃烧植物残渣，使植物变成沼气来利用等等，在中国得到广泛的利用。2.5.1生物能概念 生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。在各种可再生能源中，生物质是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达 2x1011t ，含能量达 3x1021j。2.5.2生物能的利用 发展生物能源产业必须具备资源条件、技

16、术条件和体制条件。我国发展生物能源产业有着巨大的资源潜力。我国人口多，虽然可作为生物能源的粮食、油料资源很少，但是可作为生物能源的生物质资源有着巨大的潜力。如农作物秸秆尚有60%可用于能源用途，约合2.1亿吨标煤，有约40%的森林开采剩余物未加工利用，现有可供开发的生物质能源至少能达4.5亿吨标煤，同时还有约1.33亿公顷宜农宜林荒山荒地，可以用于发展能源农业和能源林业。发展生物能源产业，利用农林废弃物，开发宜林荒地，培育与生产生物能源资源，增加了农民的就业机会。2.5.3 生物能的开发 一是建立以沼气为中心的农村新的能量，物质循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题

17、； 二是建立“能量林场”，“能量农场”，“海洋能量农场”。建立以植物为能源的发电厂。变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树，续随子； 三是种植柑蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。2.6太阳能 太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。其中太阳能发电是一种新型的可再生的

18、能源。2.6.1太阳能的概念 太阳能能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。2.6.2太阳能的利用 就目前来说，人类直接利用太阳能还处于初级阶段，主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。 太阳能集热器在太阳能热系统中，接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。 早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热，现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。 利用太阳能作房间冬天暖房之用，在许多寒冷地区已使用

19、多年。因寒带地区冬季气温甚低，室内必须有暖气设备，若欲节省大量化石能源的消耗，设法应用太阳辐射热。太阳能发电则是直接将太阳能转变成电能，并将电能存储在电容器中，以备需要时使用。最重要的利用莫过于太阳能电池，太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。2.6.3太阳能的发展 中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。 2007年8月，国家发改委发布了可再生资源中长期发展规划，规划提出，到2010年我国可再生

20、能源年利用量将达到2.7亿吨标准煤。其中，水电达到1.8亿千瓦，风电超过500万千瓦，生物质发电达到550万千瓦，太阳能发电达到30万千瓦；燃料乙醇和生物柴油年利用量分别达到200万吨和20万吨；沼气年利用量达到190亿立方米，太阳能热水器总集热面积达到1.5亿平方米。到2020年，我国一次能源消费结构可再生能源比例将由目前的7%提升到16%。2.7 石油 石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。石油主要被用来作为燃油和汽油，燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次能源

21、之一。石油也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。2.7.1 石油的概念 石油，也称原油，是一种粘稠的、深褐色（有时有点绿色的）液体。地壳上层部分地区有石油储存。石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0 克/厘米3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（30 -60C），沸点范围为常温到500C以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。它由不同的碳氢化合物混合组成，组成石油的化学元素主要是碳、氢、其余为硫、氮、氧及微量金属元素（镍、钒、铁、锑等）。2.7.2石油的利用 石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范围可以分为如下五种：1、点燃式发动机燃料 有航空汽油，车用汽

22、油等。2、喷气式发动机燃料（喷气燃料） 有航空煤油。3、压燃式发动机燃料（柴油机燃料） 有高速、中速、低速柴油。4、液化石油气燃料 即液态烃。5、锅炉燃料 有炉用燃料油和船舶用燃料油。2.7.3 石油的发展 自上世纪50年代初期以来，我国先后在82个主要的大中型沉积盆地开展了油气勘探，发现油田500多个。我国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地，其可采资源量17.2亿吨，占全国的81.13。虽然现阶段石油开采及其丰富，但是石油乃不可再生能源，且储量相对于煤炭资源来说毕竟还是不足，所以石油的重要地位将逐渐被其他主要能源所取代，尤其这几年研发煤

23、炭变为石油的工厂愈来愈多。3 能源的可持续发展3.1 必不可少的新能源 虽然现在的能源在未来的几十几百年里足够我们使用，但是世界各国现阶段已经开始研发新能源，并在过去的几年里大量开发太阳能、风能、热能等的新能源，现阶段已经取得重大成果而且给人们带来了巨大的收益。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。3.2 新能源的现状及其发展趋势 部分新能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。3.3 新能源的环境意义 新能源与旧能源相比，它的环境污染较少，甚至如太阳能、氢能等是完全绿色能源，不造成任何污染，所以我国目前开发利用新能源已经成为刻不容缓的事情。开发新能源不仅可以解决大部分能源缺少的问题，而且可以缓解因为中国石油能源的不足而对国际上的依赖。