第八章能源与环境问题

1、能源能源一次能源一次能源二次能源二次能源常规能源常规能源新能源新能源可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源思考：可再生能源？如何界定是否可再生？思考：可再生能源？如何界定是否可再生？（一）、按其来源分：（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、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。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、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

2、）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、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。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：（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、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）。不干涸，发电也就不会停止）。2、不可再生能源：化石能源、不可再生能源：化石能源石油、煤、天然气。石油、煤、天然气

3、。（三）按自然界中是否存在分：（三）按自然界中是否存在分：1、一次能源：、一次能源：石油、煤、天然气、地热、潮汐、太石油、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。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。、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。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：（四）按使用的频率分：1、常规能源：煤炭、石油、天然气、柴草、水能、常规能源：煤炭、石油、天然气、柴草、

4、水能（利用水能发电）等都属常规能源（也叫传统能源）。（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。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、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。用的能源。（五）按对环境的影响分：（五）按对环境的影响分： 1 1、环保型能源（清洁能源）：太阳能、风能、水能、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。（潮夕能、水势能）、氢能、天燃气、

5、乙醇等。 2 2、非环保型能源：煤、石油。、非环保型能源：煤、石油。 风力发电机风力发电机太阳能热水器太阳能热水器二、世界能源生产现状二、世界能源生产现状世界能源结构世界能源结构世界能源消耗趋势世界能源消耗趋势世界能源结构的演变世界能源结构的演变生物质能生物质能煤煤石油石油天然气天然气可再生可再生能源？能源？核能核能 历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪世纪的以煤炭替代柴薪。的以煤炭替代柴薪。19世纪中叶世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。煤炭已经逐渐占主

6、导地位。20世纪世纪20年代年代，随着石油资源的发现与石油工业的发展，随着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天然气。然气。20世纪世纪60年代年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地位。了煤炭的主宰地位。20世纪世纪70年代年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境污染问题。日益减少，

7、并伴随着许多环境污染问题。能源结构的变迁能源结构的变迁 而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式之一的电力消耗逐年增加。根据统计，人口若每式之一的电力消耗逐年增加。根据统计，人口若每30年年增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。于是，于是，20世纪末，能源结构开始经历第三次转变世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从，即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移，能源等多元化的能源结构转变。特

8、别是随着时间的推移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。成为主要的大规模能源之一。能源结构的变迁能源结构的变迁 危机之一：环境恶化危机之一：环境恶化 危机之二：化石燃料的耗竭危机之二：化石燃料的耗竭 1、大气污染物浓度上升，酸雨、烟雾增加大气污染物浓度上升，酸雨、烟雾增加 2 、温室效应加重，全球气候变暖温室效应加重，全球气候变暖 3 、石油开采和运输影响生态环境石油开采和运输影响生态环境 化石燃料的燃烧使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种化石燃料的燃烧使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染

9、物是：氮氧化物（如污染物是：氮氧化物（如NO与与NO2）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（颗粒物、一氧化碳（CO）和碳氢化合物（如）和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。等）。目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。其来源主要有三个方面：其来源主要有三个方面：煤、石油等化石燃料的燃烧；煤、石油等化石燃料的燃烧；汽车排放的废气；汽车排放的废气；工业生产（

10、如各种化工厂、炼焦厂等）产生的废气。而其中燃烧化工业生产（如各种化工厂、炼焦厂等）产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。 煤炭开采量的增加，首先破坏了隔水层，使得煤层上下煤炭开采量的增加，首先破坏了隔水层，使得煤层上下水贯通；其次，矿坑水的排放疏干了煤层以上的地下水，水贯通；其次，矿坑水的排放疏干了煤层以上的地下水，破坏了上部所有的蓄水构造。另外，采空面积的扩大造破坏了上部所有的蓄水构造。另外，采空面积的扩大造成地面大面积的裂缝和塌陷，改变了地表水、地下水的成地面大面积的裂缝和塌陷，改变了地表水、地下水的径流、补给与排泄条件，对水资

11、源也产生了极大影响。径流、补给与排泄条件，对水资源也产生了极大影响。采一吨煤至少漏一吨水，大规模煤炭开采导致河川径流采一吨煤至少漏一吨水，大规模煤炭开采导致河川径流减少、地下水位下降、土地塌陷，造成饮水工程破坏和减少、地下水位下降、土地塌陷，造成饮水工程破坏和农村的饮水困难。农村的饮水困难。 今天的世界人口已经突破今天的世界人口已经突破60亿，比上个世纪末期增加了亿，比上个世纪末期增加了2倍多，而能源消费据统计却增加了倍多，而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈倍多。无论多少人谈论论“节约节约”和和“利用太阳能利用太阳能”或或“打更多的油井或气井打更多的油井或气井”或者或者“发现更多更

12、大的煤田发现更多更大的煤田”，能源的供应却始终跟不上，能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主，人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主，其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量，专家预测石油、以石油与天然气为主。按目前的消耗量，专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源百年。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。危机都日

13、趋严重。常规能源可利用年限预测常规能源可利用年限预测（二）（二）在校园里我们可从哪些方面节能？在校园里我们可从哪些方面节能？对策：替代能源的开发利用对策：替代能源的开发利用四、新能源的开发利用四、新能源的开发利用（一）核能（一）核能（二）水电（二）水电（三）太阳能（三）太阳能（四）其他能源：如地热，生物质能等；（四）其他能源：如地热，生物质能等；核能是一种可持续的新能源。核能的和平利用是核能是一种可持续的新能源。核能的和平利用是开发和利用新能源，实现能源与环境可持续发展的重要开发和利用新能源，实现能源与环境可持续发展的重要措施之一。措施之一。利用核能进行发电的电厂称为核电站。简单说，核利用核能

14、进行发电的电厂称为核电站。简单说，核电站是用核燃料代替煤等有机燃料来发电或者供热，燃电站是用核燃料代替煤等有机燃料来发电或者供热，燃烧核燃料的原子锅炉称为反应堆。现有核电站所用的核烧核燃料的原子锅炉称为反应堆。现有核电站所用的核燃料，在地球中的储量，按能量计量是有机燃料燃烧的燃料，在地球中的储量，按能量计量是有机燃料燃烧的能量的能量的20倍，且核发电没有火力发电对环境的污染。倍，且核发电没有火力发电对环境的污染。2H3H1939年梅特纳在研究铀核裂变时发现，当把裂变碎片的原子量年梅特纳在研究铀核裂变时发现，当把裂变碎片的原子量相加起来时，发现其和并不等于铀的原子量，而是小于铀的原子量。相加起来

15、时，发现其和并不等于铀的原子量，而是小于铀的原子量。弗里施在做用中子轰击铀的实验中，观察到每当中子击中铀核时，弗里施在做用中子轰击铀的实验中，观察到每当中子击中铀核时，异常巨大的能量几乎把测量仪表的指针逼到刻度盘以外。铀核分裂异常巨大的能量几乎把测量仪表的指针逼到刻度盘以外。铀核分裂产生的这个能量，比相同质量的化学反应放出的能量大几百万倍以产生的这个能量，比相同质量的化学反应放出的能量大几百万倍以上。梅特纳认为在核反应过程中，发生了质量亏损，这个质量亏损上。梅特纳认为在核反应过程中，发生了质量亏损，这个质量亏损的数值正相当于反应所放出的能量，并且根据爱因斯坦的质能关系的数值正相当于反应所放出的

16、能量，并且根据爱因斯坦的质能关系式算出了每个铀原子核裂变时会放出的能量。爱因斯坦的这个质能式算出了每个铀原子核裂变时会放出的能量。爱因斯坦的这个质能关系正确地解释了原子能的来源。就这样，人们发现了关系正确地解释了原子能的来源。就这样，人们发现了“原子的火原子的火花花”，一种新形式的能量。这个能量就是原子核裂变能，也称核能，一种新形式的能量。这个能量就是原子核裂变能，也称核能或原子能。或原子能。但当时，人们只注意到了释放出惊人的能量，却忽但当时，人们只注意到了释放出惊人的能量，却忽略了释放中子的问题。稍后，哈恩、约里奥略了释放中子的问题。稍后，哈恩、约里奥居里及其同居里及其同事哈尔班等人又发现了

17、更重要的一点，也是最引人注目的事哈尔班等人又发现了更重要的一点，也是最引人注目的一点，就是：在铀核裂变释放出巨大能量的同时，还放出一点，就是：在铀核裂变释放出巨大能量的同时，还放出两、三个中子来。一个中子打碎一个铀核，产生能量，放两、三个中子来。一个中子打碎一个铀核，产生能量，放出两个中子来；这两个中子又打中另外两个铀核，产生两出两个中子来；这两个中子又打中另外两个铀核，产生两倍的能量，再放出四个中子来倍的能量，再放出四个中子来。以此类推，这样的链。以此类推，这样的链式反应，持续下去，宛如雪崩，势不可挡。式反应，持续下去，宛如雪崩，势不可挡。这意味着：极这意味着：极其微小的中子，将有能力释放沉

18、睡在大自然界中几十亿年其微小的中子，将有能力释放沉睡在大自然界中几十亿年的物质巨人。的物质巨人。1945年年8月月6日美国向日本广岛投下原子弹。此弹日美国向日本广岛投下原子弹。此弹重重4082公斤，弹长公斤，弹长3.05米，弹径米，弹径0.711米，装料为米，装料为10公斤公斤铀铀235，当量为，当量为1.25万吨，因为该弹细长，被称为万吨，因为该弹细长，被称为“小小男孩男孩”。原子弹造成了死亡。原子弹造成了死亡7.1万人，伤万人，伤6.8万人，遭到万人，遭到破坏的总面积达破坏的总面积达12平方公里，破坏建筑物平方公里，破坏建筑物5万余所。在万余所。在距离爆炸地点约距离爆炸地点约200米的半径

19、内，高温及炫目的光线使米的半径内，高温及炫目的光线使周围的一切东西被烧毁或者褪了颜色，强烈的冲击波把周围的一切东西被烧毁或者褪了颜色，强烈的冲击波把烧焦的人体和物体溅到墙壁上。一座繁荣的城市瞬间变烧焦的人体和物体溅到墙壁上。一座繁荣的城市瞬间变成了烟雾弥漫的废墟。成了烟雾弥漫的废墟。原子弹原子弹“小男孩小男孩”核能的和平利用始于上世纪核能的和平利用始于上世纪50年代初期。年代初期。1951年美国利用一座年美国利用一座生产钚的反应堆的余热试验发电，电功率为生产钚的反应堆的余热试验发电，电功率为200千瓦。千瓦。1954年，苏联年，苏联在莫斯科附近的奥布宁斯克建成了世界上第一座核电站，输出功率为在

20、莫斯科附近的奥布宁斯克建成了世界上第一座核电站，输出功率为5000千瓦。于是，人类开始了和平利用原子能的历史。千瓦。于是，人类开始了和平利用原子能的历史。之后，英国和法国相继建成一批生产钚和发电两用的气冷堆核电之后，英国和法国相继建成一批生产钚和发电两用的气冷堆核电站，美国利用其核潜艇技术建成了电功率站，美国利用其核潜艇技术建成了电功率9万千瓦的第一座压水堆核万千瓦的第一座压水堆核电站。那时，各有核国家在抓紧核武器竞赛的同时也竞相建造核电站。电站。那时，各有核国家在抓紧核武器竞赛的同时也竞相建造核电站。至上世纪至上世纪70年代中期进入了发展核电站的高潮，那时核电站增长的速年代中期进入了发展核电

21、站的高潮，那时核电站增长的速度远高于火电和水电。前苏联、美国、法国、比利时、德国、英国、度远高于火电和水电。前苏联、美国、法国、比利时、德国、英国、日本、加拿大等发达国家相继建造了大量核电站日本、加拿大等发达国家相继建造了大量核电站我国自我国自80年代开始，设计和建造核电站，自行设计年代开始，设计和建造核电站，自行设计的秦山核电站于的秦山核电站于1991年并网发电。同年大亚湾核电站并网年并网发电。同年大亚湾核电站并网发电。到目前为止，中国大陆正在运行和建设的共有发电。到目前为止，中国大陆正在运行和建设的共有11台台核电机组，到核电机组，到2005年，我国核电在役装机容量将达到年，我国核电在役装

22、机容量将达到870万千瓦，核发电量将占全国总发电量的万千瓦，核发电量将占全国总发电量的3%左右。左右。国际经验表明，核电是一种经济、安全、可靠、清洁国际经验表明，核电是一种经济、安全、可靠、清洁的能源，大规模核电的发电成本低于煤电。根据国际原子的能源，大规模核电的发电成本低于煤电。根据国际原子能机构发布的数据，截止能机构发布的数据，截止2002年底，全世界共有年底，全世界共有441台核台核电机组在运行，总装机容量为电机组在运行，总装机容量为3.6亿千瓦。核电约占全世亿千瓦。核电约占全世界电力供应的界电力供应的17%。目前核电已有几十年的发展历史，核。目前核电已有几十年的发展历史，核电已成为一种

23、成熟的能源。电已成为一种成熟的能源。应当指出，核能发电具有以下有优点：应当指出，核能发电具有以下有优点：（）核能是干净清洁的能源（）核能是干净清洁的能源核能发电可以使燃煤用量迅速减少，使核能发电可以使燃煤用量迅速减少，使SO2和和CO2等等大气污染物排放减少。如美国，从大气污染物排放减少。如美国，从1975年到年到1995年，年，20年间因为发展核电，而减少排放年间因为发展核电，而减少排放16亿吨亿吨CO2和和6500万吨万吨SO2。法国已把核电作为国民经济主要能源。核电站占全。法国已把核电作为国民经济主要能源。核电站占全法国发电量的法国发电量的78%，法国能有一个清洁的空气环境，其，法国能有

24、一个清洁的空气环境，其中有法国发展核电的作用。由于核电站并不排放火电厂中有法国发展核电的作用。由于核电站并不排放火电厂燃烧化石燃料所产生的有害气体，不会造成燃烧化石燃料所产生的有害气体，不会造成“温室效温室效应应”，所以与火电厂相比，它能大大改善环境质量，保，所以与火电厂相比，它能大大改善环境质量，保护人类赖以生存的生态环境。在国外，核电站周围有人护人类赖以生存的生态环境。在国外，核电站周围有人居住、游泳、放牧、钓鱼；有的核电站位于大城市附近，居住、游泳、放牧、钓鱼；有的核电站位于大城市附近，有的位于游览区。所以，核电站更有利于保护环境。有的位于游览区。所以，核电站更有利于保护环境。（）核能是

25、干净清洁的能源（）核能是干净清洁的能源此外，核电站严格遵守国际标准，对人民生活不此外，核电站严格遵守国际标准，对人民生活不会产生有害影响。核电站的三废治理与主体工程同时设会产生有害影响。核电站的三废治理与主体工程同时设计，同时施工，同时投产。其原则是尽量回收，把排放计，同时施工，同时投产。其原则是尽量回收，把排放量减至最小。核电站的固体废物完全不向环境排放；放量减至最小。核电站的固体废物完全不向环境排放；放射性液体废物转化为固体也不排放；象工作人员淋浴水、射性液体废物转化为固体也不排放；象工作人员淋浴水、洗涤水之类的低放射性废水，经处理、检验，合格后排洗涤水之类的低放射性废水，经处理、检验，合

26、格后排放；气体废物经滞留衰变与吸附、过滤后向高空排放。放；气体废物经滞留衰变与吸附、过滤后向高空排放。所以，核电站实际排放的放射性物质量远低于标准规定所以，核电站实际排放的放射性物质量远低于标准规定的允许值，不会对人的生活与工农业生产带来有害影响。的允许值，不会对人的生活与工农业生产带来有害影响。（）核能是用之不完的能源（）核能是用之不完的能源核能储量丰富，世界上已探明的裂变燃料已足够使用到聚变能时核能储量丰富，世界上已探明的裂变燃料已足够使用到聚变能时代。而聚变燃料能供人类使用上千亿年。有些能源专家乐观地认为，代。而聚变燃料能供人类使用上千亿年。有些能源专家乐观地认为，只要解决了核聚变技术，

27、人类就可从根本上解决能源问题。只要解决了核聚变技术，人类就可从根本上解决能源问题。（）核能是经济的能源（）核能是经济的能源世界上有核电国家的多年统计资料表明，虽然核电站的比投资高世界上有核电国家的多年统计资料表明，虽然核电站的比投资高于燃煤电厂，但由于核燃料成本显著低于燃煤成本，以及燃料是长于燃煤电厂，但由于核燃料成本显著低于燃煤成本，以及燃料是长期起作用的因素，这就使得世界上目前核电站的总发电成本低于燃期起作用的因素，这就使得世界上目前核电站的总发电成本低于燃煤电厂。煤电厂。（）核能是安全的能源（）核能是安全的能源必须强调的是，核能是一种可靠而安全的能源。核电站的基本设必须强调的是，核能是一

28、种可靠而安全的能源。核电站的基本设计和管理原则是安全第一，针对所有。设计良好，管理完善的核电计和管理原则是安全第一，针对所有。设计良好，管理完善的核电站不会发生核废物泄漏污染环境的事件站不会发生核废物泄漏污染环境的事件1986年，前苏联切尔诺贝利核电站发生重大爆炸后，年，前苏联切尔诺贝利核电站发生重大爆炸后，不少人对核电站的发展和建设忧心忡忡，生怕再发生不少人对核电站的发展和建设忧心忡忡，生怕再发生核电站爆炸事故（注意：该事故并非是核爆炸，而是核电站爆炸事故（注意：该事故并非是核爆炸，而是超压爆炸）。超压爆炸）。实际上，现在的核电站在设计时充分考虑了核安实际上，现在的核电站在设计时充分考虑了核

29、安全问题，从设计原理上彻底避免了发生类似电站爆炸全问题，从设计原理上彻底避免了发生类似电站爆炸事故的可能性。为了防止核泄漏，现代的核电站采用事故的可能性。为了防止核泄漏，现代的核电站采用了多道防护措施，使发生重大核泄漏事故的概率降低了多道防护措施，使发生重大核泄漏事故的概率降低到到10510/堆年。堆年。 因此，核电被称为是因此，核电被称为是“最新式、最干净、最方便、最新式、最干净、最方便、最安全、成本最低最安全、成本最低”的可持续能源，是目前唯一现的可持续能源，是目前唯一现实的、可大规模替代化石燃料的能源。作为一种新实的、可大规模替代化石燃料的能源。作为一种新能源，核能的和平利用，特别是核能

30、发电在世界范能源，核能的和平利用，特别是核能发电在世界范围内发展非常迅速。美国原子能委员会主席路易围内发展非常迅速。美国原子能委员会主席路易斯斯施特劳斯曾夸口说：施特劳斯曾夸口说：“我们的子孙后代将永远享我们的子孙后代将永远享用便宜得几乎无需计量的（核）电力。用便宜得几乎无需计量的（核）电力。”“人造小太阳人造小太阳”首次放电首次放电 温度超过温度超过1 1亿度亿度 水能水能: : 可再生能源发出的电能中的可再生能源发出的电能中的98%98%太阳是一团巨大的热炽气体火球，太阳表面的温度太阳是一团巨大的热炽气体火球，太阳表面的温度高达高达6000，内部温度高达，内部温度高达2000万万。太阳内部

31、具有强大。太阳内部具有强大的压力，相当于地球上大气压力的的压力，相当于地球上大气压力的2000亿倍。亿倍。在太阳的内部，由于高温和高压，使原子进行着激在太阳的内部，由于高温和高压，使原子进行着激烈的运动和变化，热核聚变反应不断进行，同时释放出巨烈的运动和变化，热核聚变反应不断进行，同时释放出巨大的能量。太阳的光和热，要穿过大的能量。太阳的光和热，要穿过15亿千米的太空，才能亿千米的太空，才能到达地球的大气层。地球上很多种形式的能源，如煤、石到达地球的大气层。地球上很多种形式的能源，如煤、石油、天然气、木柴等，都是由太阳能转换而来的。油、天然气、木柴等，都是由太阳能转换而来的。光伏电池光伏电池太

32、阳能汽车太阳能汽车太阳能计算器太阳能计算器地热能也是一种绿色能源地热能也是一种绿色能源,上世纪上世纪70年代开始年代开始,发达国发达国家已经将地热能作为重要的资源开发利用家已经将地热能作为重要的资源开发利用,并取得了极大并取得了极大的经济效益。目前的经济效益。目前,全球已经建造了全球已经建造了250多个地热能电厂。多个地热能电厂。在美国在美国,地热能给旧金山市供能地热能给旧金山市供能,在巴西在巴西,萨尔瓦多市萨尔瓦多市40%的的电力来自于地热能电力来自于地热能,冰岛只用地热能来发电。在全世界冰岛只用地热能来发电。在全世界,地地热能产生热能产生8000MW的电能的电能,而且有相当于而且有相当于1

33、0000MW地热能地热能的热量被直接使用。的热量被直接使用。来自海洋的能量包括来自海洋的能量包括波浪能和潮汐能波浪能和潮汐能。地球上某些。地球上某些地方海洋的潮起潮落拥有巨大的能量地方海洋的潮起潮落拥有巨大的能量,利用潮汐的落差可利用潮汐的落差可为水利系统提供充足的能源。世界第一座潮汐能电站建为水利系统提供充足的能源。世界第一座潮汐能电站建于于1968年的法国年的法国,1984年在加拿大建造了年在加拿大建造了20兆瓦能力的潮兆瓦能力的潮汐电站。波浪的利用有各种不同的技术汐电站。波浪的利用有各种不同的技术,最常用的技术是最常用的技术是类似涡轮的淹没系统类似涡轮的淹没系统,当波浪流经它的时候产生电

34、力当波浪流经它的时候产生电力;有的有的利用锥形通道系统利用锥形通道系统,把波浪放大后驱动涡轮把波浪放大后驱动涡轮;有的利用漂浮有的利用漂浮系统系统,在水的表面随波浪起伏在水的表面随波浪起伏,驱动活塞压缩空气驱动活塞压缩空气,压力增压力增强的空气驱动涡轮发电。强的空气驱动涡轮发电。风能开发利用的主要方式是风力发电风能开发利用的主要方式是风力发电,通过在风电场中布置通过在风电场中布置风电机组将风的动能转换成电能并输入电网风电机组将风的动能转换成电能并输入电网,以供用户使用。以供用户使用。这这是目前可再生新能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和是目前可再生新能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和

35、商业化前景的发电方式之一商业化前景的发电方式之一。单机容量是风电机组技术水平的。单机容量是风电机组技术水平的标志标志,2006年安装的机组平均单机容量约年安装的机组平均单机容量约1500千瓦千瓦,而而10年前只年前只有有500千瓦。千瓦。风机风机“下海下海”是当前的一个动向。海上风能资源比陆上大是当前的一个动向。海上风能资源比陆上大,不但风速高不但风速高,而且很少有静风期而且很少有静风期,能更有效地利用风电机组的发电能更有效地利用风电机组的发电容量。据统计容量。据统计,风电一直是世界上增长最快的能源风电一直是世界上增长最快的能源,装机容量每年装机容量每年增长超过增长超过30%,到到2006年底

36、年底,世界风电装机容量超过了世界风电装机容量超过了7500万千万千瓦瓦,已成为继火电、水电和核电之后的第四大主要发电电源。已成为继火电、水电和核电之后的第四大主要发电电源。碳循环碳循环木材木材垃圾垃圾作物作物沼气沼气燃料乙醇燃料乙醇巴西的生物乙醇引起的问题？巴西的生物乙醇引起的问题？生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物

37、质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14，在不发达地区占，在不发达地区占60以上。全世界约以上。全世界约25亿人的生活能源的亿人的生活能源的90以上是生物质能。生物质能的优点是燃烧容易，污染少，灰分以上是生物质能。生物质能的优点是燃烧容易，污染少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易

38、运输。直接燃烧生较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为物质的热效率仅为10一一30。目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：1热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；馏、热解、生物质液化等方法；2生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；生成沼气、酒

39、精等能源产品；3利用油料植物所产生的生物油；利用油料植物所产生的生物油；4把生物质压制成成型状燃料把生物质压制成成型状燃料(如块型、棒型燃料如块型、棒型燃料)，以便集，以便集中利用和提高热效率。中利用和提高热效率。 可再生能源可再生能源 可生产出多种化工产品，替代石油化工产品可生产出多种化工产品，替代石油化工产品(如塑料等如塑料等)，环，环境友好境友好 将废弃物和污染物无害化、资源化将废弃物和污染物无害化、资源化 增加土壤和水面对太阳辐射能量的吸存，循环利用增加土壤和水面对太阳辐射能量的吸存，循环利用 是农业生产的一部分，对发展农村经济、增加农民收入、缩是农业生产的一部分，对发展农村经济、增加

40、农民收入、缩小城乡差别有利小城乡差别有利2050年美国的能源利用状况中国地大物博能源资源丰富，据中国地大物博能源资源丰富，据2006年中国统计年鉴的年中国统计年鉴的数据全国主要能源的基础储量为数据全国主要能源的基础储量为:石油石油248972.1万吨、天然气万吨、天然气28185.4亿立方米、煤炭亿立方米、煤炭3326.4亿吨亿吨。但若以但若以“人均拥有量人均拥有量”来衡量来衡量,中国却是资源贫瘠国中国却是资源贫瘠国,2006年年人人均石油储量只有均石油储量只有1.9吨，人均天然气储量吨，人均天然气储量2168立方米，人均煤炭立方米，人均煤炭储量储量256吨吨,分别为世界平均值的分别为世界平均

41、值的11.1%、4.3%和和55.4%，中国中国的人均资源储量远远低于世界水平。中国经济现代化正面临能的人均资源储量远远低于世界水平。中国经济现代化正面临能源的严峻挑战源的严峻挑战:能源供需矛盾尖锐、转换方式落后、能耗高、效能源供需矛盾尖锐、转换方式落后、能耗高、效率低、生态环境破坏严重、经济损失巨大。率低、生态环境破坏严重、经济损失巨大。中国能源消费结构中国能源消费结构 煤炭是主要能源； 能源丰富，但分布不均衡，开发困难； 能源开发具有战略结构问题；中国是煤炭资源比较丰富的国家中国是煤炭资源比较丰富的国家,由于资源禀赋条件由于资源禀赋条件,煤炭煤炭依然在中国能源消费存量中占据绝对主导地位。基

42、于中国依然在中国能源消费存量中占据绝对主导地位。基于中国煤炭资源储量丰富煤炭资源储量丰富,勘探、开采等技术相对于石油、天然勘探、开采等技术相对于石油、天然气而言具有较大优势气而言具有较大优势,中国成为当今世界上能源结构以煤中国成为当今世界上能源结构以煤炭为基础的少数国家之一炭为基础的少数国家之一,远远偏离了世界能源结构以油远远偏离了世界能源结构以油气为发展趋势的主流。气为发展趋势的主流。然而随着中国经济的不断发展然而随着中国经济的不断发展,能源消费结构也在逐步优能源消费结构也在逐步优化化,石油、天然气在一次能源消费中的比例有所增加。十石油、天然气在一次能源消费中的比例有所增加。十年来中国煤炭消

43、费量占一次能源消费总量的年来中国煤炭消费量占一次能源消费总量的60%以上以上,随随着中国石油天然气工业和水电事业的发展着中国石油天然气工业和水电事业的发展,煤炭消费比例煤炭消费比例有所下降。有所下降。煤炭在为经济发展作出巨大贡献的同时也危及我国的生煤炭在为经济发展作出巨大贡献的同时也危及我国的生态和国民健康。由于燃煤每年我国排放的态和国民健康。由于燃煤每年我国排放的SO2约为约为2168.4万吨万吨。它对生态环境是一种慢性、迭加性的危害。它对生态环境是一种慢性、迭加性的危害:它通过它通过呼吸道进入人体引发呼吸器官疾病呼吸道进入人体引发呼吸器官疾病;通过叶面进入植物体通过叶面进入植物体,破坏其正

44、常生理机能破坏其正常生理机能,降低光合作用造成危害降低光合作用造成危害;以酸雨形式以酸雨形式破坏土壤、森林、水体的性质和影响大气能见度破坏土壤、森林、水体的性质和影响大气能见度;每年因每年因煤炭生产释放出煤炭生产释放出甲烷甲烷4.7亿立方米亿立方米,其温室效应较其温室效应较CO2大大20-60倍倍,对臭氧层构成严重威胁。对臭氧层构成严重威胁。目前目前,我国已存积煤矸石我国已存积煤矸石1.6亿吨亿吨,而且每年仍以而且每年仍以0.1亿吨的速亿吨的速度增长度增长,占用大量土地占用大量土地,严重污染水土严重污染水土。有关部门对全国。有关部门对全国322个城市的空气状况进行调查个城市的空气状况进行调查,

45、其中其中233个城市个城市(占调查总数占调查总数72%)空气污染超过国家二级标准空气污染超过国家二级标准,大大超过城市本身的净大大超过城市本身的净化能力化能力;30%的地区降酸雨。据专家分析的地区降酸雨。据专家分析,因空气污染每年因空气污染每年造成国民经济损失造成国民经济损失2-3个百分点。照此发展下去个百分点。照此发展下去,到到2020年年,我国将要为此付出我国将要为此付出3900亿美元亿美元的代价的代价,约占国民生产总值约占国民生产总值的的13%。可见。可见,这对经济现代化建设的潜在冲击何等严重。这对经济现代化建设的潜在冲击何等严重。1、发展城市煤气（二次能源）；2、改进燃烧技术；3、集中

46、供热4、发展合理电力分配供应；5、实行有利于保护环境的农村能源政策()合理规划现有不可再生能源合理规划现有不可再生能源根据资源条件根据资源条件,按照按照“优化结构、区域协调、产销平衡、优化结构、区域协调、产销平衡、留有余地留有余地”的原则的原则:有序发展煤炭有序发展煤炭,建设大型煤矿建设大型煤矿,整合中小整合中小型煤矿型煤矿,保持合理开发强度保持合理开发强度;加快开发石油天然气通过地质加快开发石油天然气通过地质理论创新、新技术应用和加大投入力度等措施理论创新、新技术应用和加大投入力度等措施,提高全国提高全国原油、天然气的产量原油、天然气的产量;在保护环境和做好移民工作的前提在保护环境和做好移民

47、工作的前提下积极开发水电下积极开发水电,优化发展火电优化发展火电,推进核电建设推进核电建设;大力发展可大力发展可再生能源。适度加快再生能源。适度加快“三西三西”煤炭、中西部和海域油气、煤炭、中西部和海域油气、西南水电资源的勘探开发西南水电资源的勘探开发,增加能源基地输出能力增加能源基地输出能力;优化开优化开发东部煤炭和陆上油气资源发东部煤炭和陆上油气资源,稳定生产能力稳定生产能力,缓解能源运输缓解能源运输压力。压力。（）提高能源的利用效率（）提高能源的利用效率企业中要做到节能和更高效的使用能源不光是要意识上企业中要做到节能和更高效的使用能源不光是要意识上要重视更要依靠科学技术的提高来改善生产工艺降低能要重视更要依靠科学技术的提高来改善生产工艺降低能耗的同时也为企业的生产减少成本。不止是企业耗的同时也为企业的生产减少成本。不止是企业,社会社会各个成员也都应该从我做起树立节能的意识。各个成员也都应该从我做起树立节能的意识。( () )改变先污染后治理