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能源发展概述,长沙电力职业技术学院动力系曾旭华,时代呼唤新能源,（一）人类与能源的关系,,人类生存和发展的三要素物质、能量与信息。因此，能源的发展史直接影响人类的发展史。,1、能源发展的里程碑,原始社会火的使用18世纪蒸汽机的发明与利用19世纪电能的使用20世纪以核能为代表的新能源的利用2、认识能源,,,,,,人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源，在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。在我们生活的地球上，能源形形色色。总起来说有三个初始来源。,未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。,3、未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。,世界及我国能源储量和分布世界能源储量和分布目前，人类使用的能源最主要是非再生能源，如石油、天然气、煤炭和裂变核燃料约占能源总消费量的90％左右，再生能源如水力、植物燃料等只占10％左右。世界能源储量最多是太阳能，在再生能源中占99.44％，而水能、风能、地热能、生物能等不到1％。在非再生能源中，利用海水中的氘资源产生的人造太阳能（聚变核能）几乎占100％，煤炭、石油、天然气、裂变核燃料加起来也不足千万分之一。所以，人类使用的能源归根到底要依靠太阳能，太阳能是人类永恒发展的能源保证。世界能源储量分布是不平衡的。石油储量最多地区是中东占56.8；天然气和煤炭储量最多是欧洲，各占54.6和45。亚洲大洋洲除煤炭稍多（占18）以外，石油、天然气都只有5多一点。据预测，全世界石油储量只够开采30～40年，天然气约60年，煤炭200年。,我国能源储量和分布我国有着丰富的能源资源。世界各国有的能量资源我国都有。我国煤炭资源（探明储量）和水力资源均居世界第一位；石油资源占世界第十一位；天然气资源占世界第十四位；太阳能资源居世界第二位；潮汐、地热、风力和核燃料资源都很丰富。但人均占有量很少，只有世界平均水平的一半。我国能源资源地区分布不均衡。煤炭探明储量7690亿吨，主要集中在华北和西北，各占59.3和19.2，西南占9.6，华东占5.8，中南3.4％，东北2.7％。石油探明储量25亿吨，天然气储量3800亿立米，主要分布在黑龙江、辽宁、河北、河南、山东、四川、甘肃和新疆等省区内。可开发水力资源有3.78亿千瓦，年发电量1.92亿千瓦时，主要集中在西南，占68％，中南占15.2％，西北占10％，华东占3.6％，东北占2％，华北占1.2％。我国太阳能和风能资源丰富，有很大利用潜力。,资源有限，分布欠佳,煤北方，缺水油气西北，输送困难水能西南，输送困难负荷中心沿海、京津唐,中国能源探明储量在世界上的地位,需求量大,浪费严重,需求量大,能源需求预测,保守的预测，2035能源翻一番。两种可能经济发展一般；或节能效果好,大约2030年总量与美国持平，但人均值仍地低于世界人均值,结构畸形，环境恶化,结构畸形油、气、核奇少，煤最多,SO2排放第一（煤质差）,CO2排放第二，2020年左右将超过美国而成第一,中国能源结构与世界比较,环境恶化,全球污染最严重十大城市中，中国占七个,我国因酸雨而造成的经济损失约占GDP的5,据欧盟专题研究，燃煤造成环境损失将使煤电价格翻番,中国水能资源特点,中国水能蕴藏量1万kW以上的河流300多条，水能资源丰富程度居世界第一。全国水力资源普查结果表明，我国水能蕴藏量为6.76亿kW，相应的年电量可达6.02万亿kW.ｈ，总计约占世界总量的1/6。中国水能资源有三大特点一是资源总量十分丰富，但人均资源量并不富裕。二是水电资源分布不均衡，与经济发展的现状极不匹配。从河流看，我国水电资源主要集中在长江、黄河的中上游，雅鲁藏布江的中下游，珠江、澜沧江、怒江和黑龙江上游，这七条江河可开发的大、中型水电资源都在1000万kW以上，总量约占全国大、中型水电资源量的90％。三是江、河来水量的年内和年际变化大。,4、现有能源对环境的污染,大气中的五种污染氮氧化物（如NO与NO2）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO）和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。主要来源①煤、石油等化石燃料的燃烧；②汽车排放的废气；③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。,表1-1世界CO2排放量统计,大气污染对全球造成的危害,酸雨问题酸雨已被公认为当前全球性区域环境污染问题之一。酸雨中所含的主要成分硫酸与硝酸，正是来源于空气中的SO2和氮氧化物与大气中水蒸汽的反应；生成的酸液随同雨雪降下形成酸雨。酸雨对环境、生态与生物体的影响十分严重。酸雨进入地表、江河，会破坏土壤，影响农作物生长，造成生物体死亡，森林大面积消亡，破坏生态平衡。酸雨对建筑物也有腐蚀作用。,温室效应化石燃料燃烧所放出大量CO2。由于大气中的CO2容易吸收长波辐射，所以太阳的短波辐射可以透过大气层射入地面，而地面温度增高所放出的长波热辐射却被大气中逐年增加的CO2气体吸收，无法散逸出高空，地球就象盖上了一层“厚厚的毯子”，处于“温室”之中，就是所谓的“温室效应”，最终导致地球气温变暖。温室效应将导致寒带和地球两极的冰川将大量融化，而使得海平面上升，淹没地势较低的沿海地区；同时也会使干旱地区更加干热，形成高温热浪，出现更多的飓风与龙卷风等自然灾害。地球将越来越不适于人类和生物的生存。,臭氧层破坏包围地球的大气层中有一层“保护膜”，就是臭氧层，它位于距地面25至30公里大气平流层中，这层“保护膜”极薄，虽然仅含有不到百万分之一的臭氧，却对于地球上的生命非常重要。臭氧层能吸收阳光中的紫外线，将这些波长很短，且有致命危险的辐射线转换为热能，使只有极少量能够到达地面。,结论,就我国来看，煤、石油、水力等资源虽然丰富，但是人口众多，人均占有量不到世界平均值的二分之一。而且，我国能源资源分布极不均匀，60以上的煤矿集中在华北，70的水力资源在西南。而人口、工业多集中在东南沿海地区。“北煤南运、西电东送”的难题一直是制约我国经济发展的巨大障碍。煤、石油、天然气还是重要的化工原料，用作燃料非常可惜。同时，由于大量燃烧煤炭和石油所引起的环境污染和生态平衡问题也越来越受到人们的重视。因此，我们的时代需要有新型的能源核能。,