1、第三講 能源與環境“新能源”原載美國“政治漫畫網”第三講 能源與環境“新能源”原載美國“政治漫畫網”環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件美國，能源政策大“變臉”上世紀70年代石油危機發生期間，農民出身的美國前總統卡特在白宮屋頂上架設了太陽能裝置，還在家中身穿毛衣，以減少使用取暖燃料。2005年布什總統的能源政策竟然也開始“變臉”了。他日前頒布命令，要求聯邦政府機構降低能源消耗，并鼓勵官員們少開私車，更多地搭乘公共交通工具，還呼吁美國民眾節約能源。輿論認為，布什的這番表態，意味著美國能源政策由強調“開源”轉向注重“節流”。美國，能源政策大“變臉”上世紀70年代石油危機發生期

2、間，農環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件美國能源政策：從開源到節流美國能源政策：從開源到節流第一節 能源的概念和分類能源是指可能為人類利用以獲取有用能力的各種來源。第一節 能源的概念和分類能源是指可能為人類利用以獲取有用能力能源是社會經濟發展和人民生活的物質基礎（即生產和生活離不開能源）。各國的經濟發展實踐證明能源總消耗量和增長速度與國民經濟生產總值及其增長率是成正比關系。能源總消耗量與人均能源消耗量是衡量一個國家或地區經濟發展水平的重要標志。同時能源消耗量與環境污染程度也存在一定的相關關系，能量消耗越多，向環境排污也就越多，造成的污染問題也越嚴重。 能源是社會經濟發展

3、和人民生活的物質基礎（即生產和生活離不開能能源的分類可再生能源與不可再生能源常規能源與非常規能源商品能源與非商品能源一次能源與二次能源能源的分類可再生能源與不可再生能源可再生能源與不可再生能源可再生能源 是指在自然界中可以不斷再生并有規律地得到補充的能源。不可再生能源 經過億萬年形成的、短期內無法恢復的能源，隨著大規模地開采，儲量越來越少，總有枯竭之時。可再生能源與不可再生能源可再生能源常規能源與非常規能源常規能源 在一定歷史時期和技術水平下，已經被人們廣泛應用的能源，稱之為常規能源。 非常規能源（新能源） 許多古老的傳統能源如太陽能、風能、生物質能等若采用先進的方法加以廣泛利用，以及用新發展

4、的先進技術利用的能源，如氫能等稱之為新能源。常規能源與非常規能源常規能源一次能源與二次能源一次能源 自然界現成存在，可直接取得而又不改變其基本形態的能源稱為一次能源，或稱初級能源。二次能源 由一次能源經過加工轉換成另一種形態的能源產品叫二次能源，也稱次級能源。一次能源與二次能源一次能源能源分類表可再生能源不可再生能源一次能源常規能源商品能源水力（大型）核能（增殖堆） 傳統能源(非商品能源)地熱、生物質能（薪柴、秸稈、糞便等）、太陽能（自然干燥等）、水力（水車等）、風力（風車、風帆等）、畜力化石燃料(煤、石油、天然氣)、核能非常規能源新能源生物質能(制取沼氣、酒精等)、太陽能(收集器、光電池)、

5、水力(小水電)、風力(風力機等)、海洋能、地熱二次能源電力、焦炭、沼氣、汽油、柴油、重油、蒸氣、熱水、壓縮空氣、氫能等從環保的角度分類，能源還分為污染型能源如煤炭、石油等，清潔型能源如水利、電力、太陽能、風能等。能源分類表可再生能源不可再生能源一常商品能源水力（大型）第二節 世界能源狀況按地區說，非洲、拉丁美洲和中東的能源資源豐富，但其工業不發達，能源生產量大于消費量，多向國外輸出；在經濟發達國家中，除了加拿大、英國等少數國家外，能源不能自給，需從中東、非洲、拉丁美洲等地輸入；全世界170多個國家中，能源不能自給的有120多個。 第二節 世界能源狀況按地區說，非洲、拉丁美洲和中東的能源資源 從

6、總體上看，21世紀能源的需求量仍將繼續增長，但能源開發結構無疑將由石油主導型發展為多元共進型，可再生能源將迅速發展。由于能源結構調整和變化的周期較長，因此，在相當長的一段時期內，世界能源形勢將表現出以下特征：傳統的礦物燃料仍將是世界較長一段時期內能源生產消費的主體；能源開發利用所造成的環境問題日趨嚴重；能源生產消費結構將出現多元化趨勢，特別是可再生能源和核能將會發揮較大的作用。 從總體上看，21世紀能源的需求量仍將繼續增長，但能源開發結 石油資源 石油是一種采、運、銷都比較經濟方便的、用途廣泛的化石燃料，是目前世界上用量極大的一種能源。石油（和石油產品）與煤炭相比，污染比較少石油從二十世紀五十

7、年代開始就成為主要的燃料。 石油資源 石油是一種采、運、銷都比較經濟方便的、用途廣泛石油探明儲量未見增加，而消費持續增長（1）石油探明儲量未見明顯增長：世界石油探明儲量在2000年底為1421億噸，其分布情況為：中東占65.3、中南美占9.0、非洲占7.1、前蘇聯地區占6.4，北美占6.1；中國石油探明儲量占世界的2.3，詳見表1。 石油探明儲量未見增加，而消費持續增長（1）石油探明儲量未見明環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件（2） 石油產量持續低速增長：世界石油產量的排名順序基本上反映了各地區的儲量情況。但除了中東地區所占比重較其儲量有大幅下降外，其他地區石油產量占世

8、界的比重基本上均較其儲量有所上升。中國的石油產量占世界的4.5，較其儲量上升了2.2個百分點。詳見下表2. （2） 石油產量持續低速增長：世界石油產量的排名順序基本上反環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件（3）石油消費持續增長：世界石油消費主要集中于發達國家或地區以及亞洲新興國家或地區。其中，北美占到30.4，歐洲占到21.4，亞洲環太平洋地區占到27.8；中國占6.5。詳見表3。（3）石油消費持續增長：世界石油消費主要集中于發達國家或地區環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件（4）石油貿易波動

9、較大、總體持續增長；世界石油的進口方主要為發達國家或地區，其中美國、西歐和日本三方占到62.1；出口方主要為中東地區占44.4、前蘇聯地區占10.0、西非占7.7以及中南美占7.2。詳見表4。 （4）石油貿易波動較大、總體持續增長；世界石油的進口方主要為環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件石油探明儲量未見明顯增長石油產量持續低速增長石油消費持續增長石油貿易波動較大、總體持續增長石油探明儲量未見明顯增長 天然氣資源 天然氣是蘊藏在地層內的可燃性氣體，主要是低分子量的烷烴混合物。天然氣是一種理想的燃料，它燃燒時甚至比石油還干凈，并且不容易溢漏出來。在最早開始發現天然氣時，由于

10、沒有合適的方法把天然氣從氣井運送給消費者，在液化技術研制成功之前，人們不能把它充分壓縮進貯氣灌里進行有效的運輸，所以一般都是在發現天然氣的地方簡單地點火燒掉，后來逐漸建成了把天然氣從氣井輸送給消費者的輸氣管道網，由于這些輸氣管道網的建成，還由于天然氣沒有污染，使用方便（不用貯藏罐或桶），由氣井出來幾乎無須加工，因而對它的需求迅速增長。 天然氣資源 天然氣是蘊藏在地層內的可燃性氣體，主要是低分天然氣開發潛力巨大、競爭激烈(1) 天然氣探明儲量增長：截止2000年底，世界天然氣探明儲量為150.19萬億立方米，主要集中于下列地區：前蘇聯地區占37.8，中東地區占35.0，非洲占7.4，亞洲環太平洋

11、地區占6.8。中國所占比重僅為0.9。詳見表5。天然氣開發潛力巨大、競爭激烈(1) 天然氣探明儲量增長：截止環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件 （2）天然氣消費增長加快：世界天然氣消費主要集中于下列地區：北美占31.9，前蘇聯地區占22.8，歐洲占19.1，亞洲環太平洋地區占12.1。中國占1.0。詳見下表6： （2）天然氣消費增長加快：世界天然氣消費主要集中于下列地區環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件天然氣探明儲量增長天然氣消費增長加快天然氣探明儲量增長 煤資源 煤是最先用作能源的礦物燃

12、料，大約3億年前的地表植物死亡之后，隨著地殼的變動被埋入地下，在高溫高壓的作用下，逐漸變成了煤。由于煤在開采和利用方面都有嚴重的環境問題，這是迅速增加煤炭利用的障礙。煤的汽化或液化有一個額外的好處，就是在加工過程中可以除掉硫和其他污染物，提供比較干凈的燃料。 煤資源 煤是最先用作能源的礦物燃料，大約3億年前的地表植煤炭仍然是重要的消費能源(1) 煤儲量：世界煤儲量主要集中于下列地區：亞洲環太平洋地區占29.7、北美地區占26.1、前蘇聯地區占23.4，歐洲占12.4。中國占11.6%。詳見表7。煤炭仍然是重要的消費能源(1) 煤儲量：世界煤儲量主要集中于環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持

13、續發展-第環境課件（2）煤產量：世界煤產量主要集中于下列地區：亞洲環太平洋地區占43.3，北美占28.7，歐洲占11.3，前蘇聯地區占9.3。而中國占到23.3，為其儲量的2倍還多。詳見表8。（2）煤產量：世界煤產量主要集中于下列地區：亞洲環太平洋地區環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件煤消費量：與世界煤產量大體相同，世界煤消費主要集中于以下地區：亞洲環太平洋地區占43.4，北美占27.4，歐洲占15.9。中國占22.0。詳見表9。 煤消費量：與世界煤產量大體相同，世界煤消費主要集中于以下地區環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件環境保護與可持續發展-

14、第3講-能源與可持續發展-第環境課件非化石燃料 除了化石燃料外，還有許多非化石燃料能源，如核裂變、核聚變、太陽能、水力、地熱能、潮汐能等，除了水力發電和核電外，它們多數尚處于研究發展階段。 非化石燃料 除了化石燃料外，還有許多非化石燃料能源，如核裂核能消費穩定增加世界核能消費主要集中于以下地區：北美占33.7，歐洲占37.6，亞洲環太平洋地區占19.4。中國僅占0.7。詳見表10。核能消費穩定增加世界核能消費主要集中于以下地區：北美占33.環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件電力生產 在所有現在使用的能量形式中，電

15、力是最干凈、最方便和用途最廣泛的，一按電鈕，就能馬上提供照明、取暖和從空調機到電牙刷等所有機械裝置所需要的電力，由于電力使用方便和用途廣泛，因而電力利用不斷增加。用于生產電力的燃料和其他能源對環境有明顯的不良影響。電力生產過程中會產生熱污染。核安全問題、水力發電影響最后一點是電力不能貯存，它是邊發電邊利用。 電力生產 在所有現在使用的能量形式中，電力是最干凈、最方便人們對核電站的擔心(1) 慢性輻射劑量 (2) 放射性廢物 放射性廢物主要來自兩方面：即裂變的生成物和反應堆中的其他材料受堆芯強中子場作用產生的放射性產物。 (3) 反應堆的安全性 但總的來講，核電站仍是目前世界大力發展的產業，這是

16、因為：核電站長期經濟效益明顯，雖然比燒煤、石油的電站投資大，但發電成本低；核電站相對安全可靠，采用電腦等現代管理技術可更加安全；對環境的影響（污染）要比燒煤、石油電站小得多。屬清潔能源；世界化石燃料面臨枯竭，核燃料將成為主要的能源。 人們對核電站的擔心(1) 慢性輻射劑量 水利發電 水利發電是利用水力資源的位能經轉換產生電能的過程。它不用燃料燃燒而發電，水利資源由大自然中水循環而不斷得到補充，河水川流不息，水利永不枯竭。因此，它是常規能源中唯一的一種清潔的可再生的能源。 水利發電有以下特點：1)運行成本低；2)機電設備比較簡單；3)操作調節靈活。水電站不僅具有發電效益，而且還可以調蓄防洪、引水

17、灌溉、為城市供水提供水源、發展航運、漁業河旅游等。因此，水電站是水利資源綜合利用的重要工程。 水利發電 水利發電是利用水力資源的位能經轉換產生電能的過程。水利發電在水利發電優點存在的同時，我們不能忽視的一點是，如果開發利用不當也會對自然環境和生態系統產生不良影響。主要表現在：對自然環境產生一定程度的破壞；對庫區生態系統產生影響；對居民、村落環境產生影響，造成庫區移民；水庫建設對水生生物產生影響；對水上交通運輸產生影響；會出現水庫泥沙淤積、岸邊再造等環境問題。水利發電在水利發電優點存在的同時，我們不能忽視的一點是，如果水電消費量增大世界水電消費主要集中于以下地區：北美占24.9，中南美20.2，

18、歐洲占23.1，亞洲環太平洋地區占20.0。中國占8.3。詳見表11。水電消費量增大世界水電消費主要集中于以下地區：北美占24.9環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件環境保護與可持續發展-第3講-能源與可持續發展-第環境課件重要資源可開發利用年限預測重要資源可開發利用年限預測沒電咋辦 沒電咋辦 第三節、我國能源利用的現狀 （一）中國人均能源資源不足且分布不均（二）能源需求增加、供需缺口越來越大（三）中國人均能源消費量低、能源效率低（四）以煤為主的能源結構面臨嚴峻挑戰第三節、我國能源利用的現狀 （一）中國人均能源資源不足且分布（一）能源豐富而人均消費量少，且浪費嚴重中國煤炭

19、儲量為1145億噸，占世界儲量的11.6，世界儲采比為218，中國為92；中國石油探明可采儲量為38億噸，占世界儲量的2.6，世界儲采比為41，中國為24；中國天然氣可采儲量為1.37萬億立方米，占世界儲量的0.9，世界儲采比為63，中國為58；中國水能資源豐富，居世界第1位，但分布極不均衡，大部分集中于西南部。請不要總讓我流淚（一）能源豐富而人均消費量少，且浪費嚴重中國煤炭儲量為114表12 中國能源在世界的地位（單位 ：）表12 中國能源在世界的地位（單位 ：）中、美與世界能源儲備的比較中、美與世界能源儲備的比較（二）能源需求增加、供需缺口越來越大自1980年以來，中國能源總消耗量每年增長

20、約5，是世界平均增長率的近3倍。據有關部門測算，中國國內能源的缺口量在21世界初期將超過1億噸標準煤，2030年約為2.5億噸，到2050年約為4.6億噸。僅在石油需求上，中國今后新增的石油需求量幾乎要全部依靠進口，到2020年前后，中國的石油進口量有可能超過3億噸，稱為世界第一大油品進口國。（二）能源需求增加、供需缺口越來越大自1980年以來，中國能國內外能源消費結構比較（1997）國內外能源消費結構比較（1997）（三） 中國人均能源消費量低、能源效率低由于中國人口眾多，人均能源消費很低，約為世界平均值的1/2，美國的1/10，人均生活用電約為美國的2%；中國能源效率約為31.2%，跟發達

21、國家相差約10個百分點，落后約20年；中國能源的經濟效益很低，每產生一萬元的產值所消耗的能源為美國的3倍，日本的7.2倍，也遠高于巴西、印度等發展中國家的水平。（三） 中國人均能源消費量低、能源效率低由于中國人口眾多，人表15 國內外能耗比較 （單位：國內/國外（倍）表15 國內外能耗比較 （四）以煤為主的能源結構面臨嚴峻挑戰我國能源生產和消費構成中煤占有主要地位。煤炭在我國目前一次能源中占70%左右。全國直接燃燒煤炭占總煤耗量的84%，與世界能源構成相比，我國煤炭的比重比世界平均水平高一倍以上。 （四）以煤為主的能源結構面臨嚴峻挑戰我國能源生產和消費構成中中國是世界上少數幾個能源以煤為主的國

22、家之一。大量的煤炭開發利用導致嚴重的大氣污染。中國二氧化硫的排放量居世界第1位，酸雨的覆蓋面積已達國土面積的40；二氧化碳的排放量僅次于美國，占世界第2位。據統計，二氧化硫等大氣污染造成的經濟損失總量已達到GDP的2以上。中國是世界上少數幾個能源以煤為主的國家之一。大量的煤炭開發利表16 中外煤炭消費結構比較（1996）表16 中外煤炭消費結構比較（1996）第四節、能源利用對環境的影響 （1）開采過程中對環境的影響 （2）運輸過程對環境的影響 （3）加工過程中的環境問題 （4）利用過程中的環境污染 第四節、能源利用對環境的影響 （1）開采過程中對環境的影響 （1）開采過程中對環境的影響 采煤

23、過程常有的問題有兩方面，一個是開采工人的事故與職業性傷亡；另一個就是地面或地面生態系統的破壞。前者以井下采煤最為嚴重，后者則以露天采礦最為明顯。如果是露天開采，這樣的地區有可能變成永久的沙漠。此外，煤礦中排出的大量酸性廢水也是不能忽視的。露天開采100萬噸煤要破壞土地800ha；排出礦坑污水9.615.3萬噸（礦井） （1）開采過程中對環境的影響 采煤過程常有的問題有兩方面，一（2）運輸過程對環境的影響 煤炭運輸過程不僅需要消耗大量的能源，而且在堆存和裝卸過程中會揚塵和浸水而造成煤的損失和大氣與水體的污染，相對來說，石油的運輸對環境的影響更嚴重，特別是近幾十年，油船噸位和世界石油海運量激增，隨

24、著石油海運量的增加，因油船事故和油船外排洗艙水而進入海洋的石油量已顯著增加。 （2）運輸過程對環境的影響 煤炭運輸過程不僅需要消耗大量的能（3）加工過程中的環境問題 煤在洗選中排出大量洗煤水和干燥時產生灰塵、NOX、SOX，在煤的氣化和液化過程中還會排出大量污染物，這些均會對環境造成不良影響。石油加工過程或煉油廠運轉過程中排放的“三廢”更多，其中污染物數量甚至比煤氣化和液化時排放的多十倍以上。此外，煤油廠的原油或精制油產品的儲庫，也可能發生跑油事故。 （3）加工過程中的環境問題 煤在洗選中排出大量洗煤水和干燥時（4）利用過程中的環境污染有許多石油和天然氣（大約6%）被用作“礦物”資源，合成樹脂、合成橡膠、合成纖維和大多數有機化學制品是用原油作為原料，大量用于制造氮肥的氨，是用天然氣為原料制造出來的，潤滑油也是來自石油，除了這些作為化工原料外，基本上是用作燃料，石油制品主要用于交通運輸，煤炭主要用于發電，它們在利用過程中的環境影響，主要是由燃燒時的各種氣體，固體廢物和發電時的余熱所造成的問題，如：溫室效應、熱污染、酸雨及其他污染。 （4）利用過程中的環境污染有許多石油和天然氣（大約6%）被用第五節、未來的能源利用 （一）未來的能源利用政策 （二）利用生態學原理解決未來能源 第五節、未來的能源利用 （一