《能源技术》PPT课件

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1、公共选修课现代物理概论第十三讲新能源技术能源是社会和经济发展的重要物质基础，也是提高人们生活水平的先决条件。人类社会要发展，必须建筑在大量消耗能源的基础上。然而现有的不可再生能源已经被人类过度消费，二十一世纪，我们需要--寻找新能源。石油危機石油短缺、價格高漲，經濟衰退、產業失調等，造成政治和經濟的問題。石油資源有限，不可能無限制的開採。能源的珍貴以及開發新能源的必要性。地球还有多少矿物燃料石油、煤炭等这些当前人们使用的主要能源都属不可再生的矿物燃料。在当今世界，矿物燃料提供世界91%的一次商品能源，其中煤炭占28%，石油超过40%。在亚澳地区能源消费结构中，矿物燃料占

2、93.5%，其中煤炭占48.3%，石油占37.3%，天然气占7.9%。然而，地球上矿物燃料的储量是有限的，而且由于人类无限制地开采，已渐趋于枯竭。据统计，人类每年要燃烧40亿吨煤、25亿吨石油，并以每年3%的速度增长。照此下去，科学家们估计，地球上的煤还可维持二、三百年，其它就只有五、六十年的用量了，包括核能原料铀。而石油、天然气、煤的形成需要数亿年的生物与地质作用。所以，燃烧这些化石燃料就等于在吃老本，而地球还有多少老本可吃呢？而且，开发利用和不加限制地消耗大量的煤和石油等燃料，也带来严重的负面影响，即极大地污染了人类赖以生存的环境，诱发温室效应、酸雨，引起疾病、农业

3、减产等严重问题。因此，世界能源面临着新的转折，向石油等以外的能源物质转换已势在必行。一次能源、二次能源一次能源——直接来自自然界的未经加工转换的能源，如柴草、煤炭、原油、天然气、核燃料、水力、风力、太阳能、地热能、海洋能等二次能源——把一次能源直接或间接转化来的能源称二次能源，如蒸汽、焦炭、洗煤、煤气、电力、汽、煤、柴、油等可再生能源和不可再生能源一次能源又可按照可否再生分为可再生能源和不可再生能源，即化石能源。可再生能源就是指在生态循环中能不断再生的能源。即不会随着它本身的转化或人类的利用而日益减少的能源，具有天然的自我恢复的功能风能、水能、海洋能、地热能、太阳能、草

4、木燃料等都是可再生能源。它们可以源源不断地从自然界中得到补充而矿物燃料和核燃料难以再生，随着人类的使用而越来越少，最终将耗竭常规能源（传统能源）和新能源常规能源——是指在目前科学技术条件下，已广泛使用的能源，如煤、油、气、电、水、柴草等新能源——是指正在研究开发，可以利用的能源，太阳能、氢能、潮汐能、地热能、海洋能等二者是相对的概念，核能在中国属新能源，在发达国家已入常规之列。据专家测算，到2010年，我国一次性能源消费量将达到19亿吨标准煤，其中煤炭18亿吨，石油2.5—2.7亿吨，天然气600—1000亿立方米。而2010年，我国石油产量约1.6—2.1亿吨，天然气

5、约516—713亿立方米，油气资源供需差距很大，需进口补缺。煤炭资源虽可满足2010年的需求，但也存在着勘探程度的储量不足和运输、环境污染问题。再据《中国能源战略研究(2000-2050)总报告》的预测：到2050年，我国人民生活水平要达到发达国家90年代初的水平，一次能源总需求量需要35—44亿吨标煤，而到2050年我国只能产石油4000—8000万吨，离预测的数字要差六、七亿吨。因此，我国能源供应前景存在着巨大的隐患。我国能源危机解决未来世纪的能源问题成为人类社会面临的头等大事。专家们一方面呼吁发展节能技术，另一方面，从能源系统的角度提出要开发使用新能源，减少或取代

6、对能源矿产的依赖。虽然未来能源应以可再生能源为基础，但据专家们预测，以化石能为主的能源格局在相当长时期内还不会改变，煤炭在世界范围内还有可能再次成为主要的一次能源。特别是中国，一次商品能源以煤为主，在中国一次能源结构中将长时间占据不可替代的地位。因此发展能源矿产新技术，特别是洁净煤技术，减少环境污染，是我国和世界目前面临的重要战略任务。发展能源新技术，使用清洁新能源然而，地球上的化石资源终究要枯竭，人们必须想办法寻找新能源。现在，世界上许多国家和地区都致力于用现代化的技术和新材料开发利用新能源和可再生能源，用来取代资源有限、对环境有污染的化石能源。可再生能源中水力当然是

7、首选，可以承担发电、灌溉、航运等多种任务。但是由于水资源受地理环境的影响而不稳定，因此利用规模有限。风能的威力也很巨大。据气象学家预测，世界上真正能被利用的风能总量至少有10亿千瓦，其中中国可利用的大约有3亿千瓦。风能可用于帆船、排灌、磨坊等，也可发电、致热。到1992年，全世界风力发电装机达2700万千瓦。生物质是世界上最广泛的一种可再生能源。据科学家估算，地球上每年经太阳能光合作用生成的生物质总量约为1440—1800亿吨，大约等于现在世界能源消耗总量的10倍。人们利用生物质在沼气池中产生沼气，可供炊事照明用；用生物质制造乙醇甲醇，用