1、2021/8/11 星期三14.4 能源與可持續(xù)發(fā)展2021/8/11 星期三2課前調(diào)查：你家里用什么能源？你見過哪些能源利用方式？2021/8/11 星期三3分組討論：搶答你能把這些能源分類嗎？總結(jié)：煤、汽油、水流、天然氣、風能、太陽能、地熱能、核能、潮汐能、生物質(zhì)能 、電能等。2021/8/11 星期三4總結(jié)： 與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是具有方向性的，或者說，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的不可逆性2021/8/11 星期三5能源的分類2021/8/11 星期三6中國石油危機2021/8/11 星期三7中國南海發(fā)現(xiàn)可燃冰發(fā)育區(qū) 能解人類能源危機 2021/8/11 星期三8月球資源將挽救地球?qū)沓霈F(xiàn)的能

2、源危機 2021/8/11 星期三9能源的分類、按其形成和來源分類： （1）來自太陽輻射的能量，如：太陽能、煤、石油、天然氣、水能、風能、生物能等。 （2）來自地球內(nèi)部的能量，如：核能、地熱能。（3）天體引力能，如：潮汐能。2021/8/11 星期三10能源的分類、按開發(fā)利用狀況分類： （2）新能源，是目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣利用的一次能源。如：核能、地熱、海洋能、太陽能、風能。 （1）常規(guī)能源，是指當前被廣泛利用的一次能源。如：煤、石油、天然氣、水能、生物能。 2021/8/11 星期三11能源的分類、按轉(zhuǎn)換傳遞過程分類：（2）二次能源，由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品

3、如：沼氣、汽油、柴油、焦炭、煤氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等。（1）一次能源，是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源 。如：煤、石油、天然氣、水能、風能、核能、海洋能、生物能。2021/8/11 星期三12能源的分類、按屬性分類：（2）非可再生能源，則不能自然再生。如：煤、石油、天然氣、核能、油頁巖 。（1）可再生能源，指具有自然恢復能力，不會隨本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少的能源。如：太陽能、地熱、水能、風能、生物能、海洋能。2021/8/11 星期三13世界能源儲量及需求2021/8/11 星期三14一次能源從自然界中直接取得,不改變其基本形態(tài)的

4、能源，即。有原煤、原油、天然氣等。二次能源是將一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換成的另一形式的能源，焦炭、電力，蒸汽。2021/8/11 星期三15當前被廣泛使用一次能源的能源叫做常規(guī)能源。如：風能、煤炭、生物質(zhì)能（柴薪）當前尚未被廣泛使用而正在積極研究以便推廣利用的一次能源叫做新能源如：核能、太陽能、地熱能、潮汐能等2021/8/11 星期三16 不可再生的能源指是須經(jīng)地質(zhì)年代才能形成的而短時間不可能再生的一次能源 。 可再生的能源是指在自然界中可以不斷得到補充、取之不盡、用之不竭的資源。如：水力、太陽能、生物質(zhì)能 、地熱能、潮汐能。2021/8/11 星期三17新疆風車田發(fā)電葛洲壩水電站藏北利用太陽能的

5、設(shè)備浙江秦山核電站2021/8/11 星期三18世界能源儲量及需求現(xiàn)在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大約占40%，煤大約占30%，天然氣大約占20%。按現(xiàn)在的能源消耗，世界上的石油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡。 2021/8/11 星期三19世界能源儲量及需求地球上不可再生能源情況種類儲量（按標準煤計）1012 kg已探明潛在煤9002700石油10036天然氣7460鈾130016002021/8/11 星期三20世界能源儲量及需求人類對能源需求情況年份需求量（按標準煤計）/1012kg年份需求量（按標準煤計）/1012kg19807.5202

6、015.019847.8204018.0200011.0206021.02021/8/11 星期三21世界能源儲量及需求我國已探明的煤、石油和天然氣的儲藏量 能源已探明的儲量數(shù)量在世界中的地位煤1.5萬億噸1位石油70億噸6位天燃氣33.3萬億立方米16位2021/8/11 星期三22世界能源儲量及需求我國能源結(jié)構(gòu)特點：富煤、貧油、少氣 在21世紀前50年內(nèi)，世界能源的發(fā)展趨勢仍將以化石燃料為主。隨著石油、天然氣資源的日漸短缺和潔凈煤技術(shù)的進一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會逐漸提升。根據(jù)我國資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當長一段時間內(nèi)不會改變。我國能源資

7、源的基本特點（富煤、貧油、少氣）決定了煤炭在一次能源中的重要地位。我國煤炭資源總量為56萬億噸，其中已探明儲量為1萬億噸，占世界總儲量的11%，（石油占2.4%，天然氣占1.2%）。建國以來，煤炭在全國一次能源生產(chǎn)和消費中的比例長期占70%以上，2001年全國開采量近13億噸。2021/8/11 星期三23世界能源儲量及需求專家預測，據(jù)有關(guān)部門預測，到2005年，全國一次能源生產(chǎn)量為123億噸標準煤，其中煤炭為785億噸標準煤(折合11億噸原煤)，仍占638%。專家預測，在本世紀前30年內(nèi)，煤炭在我國一次能源構(gòu)成中仍將占主體地位。按現(xiàn)有的能源消耗量來計算,我國煤、石油、天然氣等不可再生能源的開

8、采年限僅為40年。 2021/8/11 星期三24世界能源儲量及需求2021/8/11 星期三25能源利用中的問題及相應對策能源利用中的問題主要包括以下三個方面：、傳統(tǒng)能源煤、石油、天然氣隨著不斷開采逐漸枯竭，俗稱“能源危機”。、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉塵的大量排放造成對環(huán)境及生態(tài)的破壞。、由于突發(fā)事件引起的能源的短缺或能量供應的中斷。2021/8/11 星期三26新能源的開發(fā)利用核能的開發(fā)利用核能主要是原子能，是從鈾礦石中提取的核燃料，與煤炭相比，1千克鈾的原子核所釋放出的熱量大約相當于 2500噸煤炭燃燒時放出的熱量。核電站的優(yōu)勢突出表現(xiàn)為：其體積小，運輸方便；而且能減少運輸費用，

9、在地殼中儲量巨大，足以讓人類使用很長時間；燃燒時清潔，不會對環(huán)境構(gòu)成嚴重污染 2021/8/11 星期三27核能的成就雖然首先被應用于軍事目的，但其后就實現(xiàn)了核能的和平利用，其中最重要也是最主要的是通過核電站來發(fā)電。 2021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29秦山核電站廠區(qū)一景，左上角圓柱體建筑為核反應堆外景2021/8/11 星期三30秦山一期1號機組總控制臺 2021/8/11 星期三31秦山二核一號機組 2021/8/11 星期三322002年投入使用的秦山二核汽輪機廠房 2021/8/11 星期三332021/8/11 星期三34大亞灣核電站全貌2021/8/11 星

10、期三35太陽能的開發(fā)和利用太陽能利用的形式很多，例如：太陽能集熱為建筑供暖、供熱水，用太陽能電池驅(qū)動交通工具和其它動力裝置等等，這些都屬于太陽能小型、分散的利用形式。太陽能大型、集中的利用形式，則是太空發(fā)電。在距離地面三萬多公里高空的同步衛(wèi)星上，太陽能電池每天24小時均可以發(fā)電，而且效率高達地面的10倍。太空電能可以通過對人體無害的微波向地面輸送。 2021/8/11 星期三36太陽能跟蹤系統(tǒng)主要經(jīng)營的產(chǎn)品有太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能殺蟲燈、太陽能草坪燈、LED燈源、太陽能跟蹤系統(tǒng)、控制器（路燈、系統(tǒng)）、逆變器（正弦波、修正波）、便攜電源（分體式、一體式、戶用型）、太陽能電池組件（單晶、

11、多晶）、太陽能紅綠燈、太陽能黃閃燈、太陽能指示牌、太陽能道釘?shù)忍柲苈氛酥?2021/8/11 星期三37太陽能路燈2021/8/11 星期三382021/8/11 星期三392021/8/11 星期三40地熱能的開發(fā)利用目前世界上已有近二百座地熱發(fā)電站投入了運行，裝機容量數(shù)百萬千瓦。研究表明，地熱能的蘊藏量相當于地球煤炭儲量熱能的1.7 億倍，可供人類消耗幾百億年，真可謂取之不盡、用之不竭，今后將優(yōu)先利用開發(fā)。 2021/8/11 星期三41“地球動力”公司設(shè)計的地熱發(fā)電站運行示2021/8/11 星期三42風能風能利用技術(shù)的不斷革新，使這種豐富的無污染能源正重放異彩。據(jù)估計，二三十年內(nèi)，風力發(fā)電量將要占歐共體電占全國總電力的30%左右。 2021/8/11 星期三43氫能氫是宇宙中含量最豐富的元素之一，可以提取出無窮無盡的氫。氫運輸方便，用作燃料不會污染環(huán)境，重量又輕，優(yōu)點很多。俄羅斯試著用氫作為“圖-155”型飛機的燃料已經(jīng)初步獲得成功，各國也正積極試驗用氫作為汽車的燃料。氫無疑也是人類未來要優(yōu)先利用的能源之一。2021/8/11 星期三44波浪能主要的開發(fā)形式是海洋潮汐發(fā)電。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐發(fā)電站，讓漲潮的海水沖進有一定高度的貯水池，池水下溢即可發(fā)電。已經(jīng)在設(shè)