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　　二、我国能源利用现状１、我国当前能源消费结构80000石油天然气水电核电1978年生产1978年消费1990年生产1990年消费2000年生产2000年消费2005年生产2005年消费2005年中国能源消费结构2005（万吨标准煤）总量石油天然气核电、水电22331968.9%21.0%2.9%7.2%根据有关部门分析得出的结果，我国能源消耗总量大致是2020年22～29亿吨，2050年33~47亿吨。即中国在未来50年内能源需求总量将会增长到现在的3倍。2.能源利用效率低能源开发利用设备和技术落后，能源利用效率低，浪费严重单位国民经济产值的能耗是日本的6倍，美国的3倍，韩国的4.5倍3.能源品种以煤为主，污染严重典型的能源消费型污染——煤炭消费型污染4、解决能源问题的途径（1）节流《节约能源法》（2）开源保证常规能源供给，加大新能源、可再生能源的开发1.1能量1.2能源的分类和评价1.3能源与人类文明1.4能源资源生产和消费所谓能量，广义地说，就是“产生某种效果（变化）的能力”。反过来说，产生某种效果（变化）的过程必然伴随着能量的消耗或转化。一、能量的定义第一章能源与能量科学史观还认为，物质是某种既定的东西，既不能被创造也不能被消灭，因此作为物质属性的能量也一样不能创造和消灭。能量和物质质量之间的关系是爱因斯坦于1922年揭示的，即：能量的单位国际单位制中：J（焦耳）单位时间能量的释放：KWMW工程：卡、标准煤、标准油第一章能源与能量核能三、能量的形式第一章能源与能量1.机械能机械能是与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，前者称之为动能，后者称之为势能。它们都是人类最早认识的能量形式。第一章能源与能量势能：与物体的状态有关重力势能：受重力作用的物体因其位置高度不同而具有mgH第一章能源与能量弹性势能：物体由于弹性变形而具有的作功本领表面能：即不同类物质或同类物质不同相的分界面上，由于表面张力的存在而具有的作功能力第一章能源与能量2.热能热能：是能量的一种基本形式，所有其它形式的能量都可以完全转换为热能，而且绝大多数的一次能源都是首先经过热能形式而被利用的，因此热能在能量利用中有重要意义。热能构成：物质的微观分子运动的动能和势能总和称之为热能。这种能量的宏观表现是温度的高低，它反映了分子运动的激烈程度。第一章能源与能量3.电能电能：和电子流动与积累有关的一种能量，通常是由电池中的化学能转换而来，或是通过发电机由机械能转换得到；反之电能也可以通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。UI第一章能源与能量4.辐射能辐射能：是物体以电磁波形式发射的能量。物体会因各种原因发出辐射能。其中从能量利用的角度而言，因热的原因而发出的辐射能（又称热辐射能）是最有意义的，例如地球表面所接受的太阳能就是最重要的热辐射能。第一章能源与能量5.化学能化学能：是物质结构能的一种，即原子核外进行化学变化时放出的能量。按化学热力学定义，物质或物系在化学反应过程中以热能形式释放的内能成为化学能。燃料燃烧时的化学能常用燃料的发热量表示。第一章能源与能量6.核能核能：是蕴藏在原子核内部的物质结构能。轻质量的原子核（氘、等）和重质量的原子核（铀等）其核子之间的结合力比中等质量原子核的结合力小，这两类原子核在一定的条件下可以通过核聚变和核裂变转变为在自然界更稳定的中等质量原子核，同时释放出巨大的结合能。第一章能源与能量四、能量的性质1、状态性2、可加性3、传递性第一章能源与能量4、转换性核心任务研究如何提高能量的转换效率5、做功性根据做功能力分高品质能、低品质能、废能6、贬值性质的贬值第一章能源与能量五、能量的转换1、能量形态上的转换：如燃料的化学能通过燃烧转换成热能，热能通过热机再转换成机械能等2、能量在空间上的转移：即能量的传输3、能量在时间上的转移：即能量的储存第一章能源与能量3、能量的传递方式能量传递的途径基本有两条：由物质交换和质量迁移而携带的能量称为携带能，在体系边界面上的能量交换称为交换能。体系边界面上的能量交换，通常主要以两种方法进行：传热——有温差引起的能量交换，这是能量传递的微观形；作功——由非温差引起的能量交换，这是能量传递的宏观形式。第一章能源与能量通过能量交换而实现的能量传递，即传热和作功，其具体方第一章能源与能量作功（这里指机械功）的三种基本方式是容积功、转动轴功和流动功（推动功）。第一章能源与能量第二节能源的分类和评价一、能源的分类1、按地球上的能量来源分：来自地球外天体的能源：宇宙射线、太阳能以及由太阳能引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能；地球与其它天体相互作用的能源：潮汐能赛酷体育。2、按被利用的程度分：常规能源：开发利用时间长、技术成熟、能大量生产并广泛使用，如煤炭、石油、天然气、水能等；新能源：开发利用较少或正在研究开发之中，太阳能、地热能、潮汐能、生物质能，核能。第一章能源与能量3、按获得的方法分一次能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能二次能源，即由一次能源直接或间接转换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等4、按能否再生分可再生能源，即不会随它本身的转化或人类的利用而日益减少，如水能、风能、潮汐能、太阳能等；非再生能源，它随人类的利用而越来越少，如石油、煤、天然气、核燃料等。第一章能源与能量5、按能源本身性质分含能体能源，如石油、煤、天然气、地热、氢等，它们可以直接储存；清洁能源，即对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、海洋能等非清洁能源，即对环境污染较大的能源，如煤、石油等。第一章能源与能量二、能源的评价储能的可能性与供能的连续性能量密度汽油：4.410(kJ/kg)氘（核聚变）：3.51011(kJ/kg)对环境的影响第一章能源与能量储量人均占有量主要分布地区能源消费构成62年99年15万亿吨，居世界第三人均可采储量98.94t,占世界人均数量的53%东北华北西北西南89.267.1石油可采储量38亿吨，居世界第11位人均储量10吨居世界第41位东北华北西北6.623.4天然10288亿立方米，居世界第14位人均占有量为世界的10%西北西南（新青川渝陕甘）0.92.8水能世界第一低于平均世界水平西南、中南、西北3.26.7第四节能源资源生产与消费第一章能源与能量1.煤炭煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达4．8410亿t标准煤，占世界化石燃料可采资源量的66．8％。第一章能源与能量2.石油全世界石油可采储量为311310吨，到1997年累计探明的可采储量为280010 吨，截止1997年，已探明剩余储量则为1396.610 吨石油有待去探察。如果加上相当数量的非常规石油（油页岩、油沙等），估计石 油资源可持续开发70余年。 第一章 能源与能量 天然气是另一种最重要的能源，估计全球天然气的的资源量为32810 12 ，截止于1997年，已探明的储量为143.91012 天然气储量俄罗斯占有量最多，其次为中东地区，美国也是天然气大国，中国也在其中。 第一章 能源与能量 4.核能31个国家开采成本在每千克80美元以下的铀储量为141 万吨，80~130美元的铀储量为67万吨，合计为208万吨； 年产量3.18万吨，还可开采65年。 第一章 能源与能量 5.水能世界各国共计：理论水能蕴藏量35万亿KW•h，可开采水能14.6 万亿KW•h。 第一章 能源与能量 2005年中国能源消费结构 2005 （万吨标准煤） 总量 石油天然气 核电、水电 223319 68.9% 21.0% 2.9% 7.2% 第五节能源与环境 第一章 能源与能量 一、大气污染的基本知识 大气污染的定义 在干洁空气中，微量气体的组成是微不足道的。但是在一定范 围的大气中，出现了原来没有的微量物质，其数量和持续时间，都 有可能对人、动物、植物及物品、材料产生不利影响和危害。当大 气中污染物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常 生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象叫做大气污染。 第一章 能源与能量 造成大气污染的原因，既有自然因素又有人为因素，尤其是人 为因素，如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。随着人类经济 活动和生产的迅速发展，在大量消耗能源的同时，同时也将大量的 废气、烟尘物质排入大气，严重影响了大气环境的质量，特别是在 人口稠密的城市和工业区域。 二、大气污染的原因 第一章 能源与能量 三、大气污染的类型 按污染物形式：（1）一次污染物：直接从多种排放源进入大气中的各种气体、蒸 气和颗粒物。 二氧化硫(SO （2）二次污染物：进入大气的一次污染物在大气中互相作用。这类物质的颗粒小，一般在0.01~0.1微米，其毒性比一次 污染物还强。最常见的二次污染物有硫酸、硫酸盐气溶胶、硝 酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、过氧乙酰硝酸酪等。 第一章 能源与能量 2.按污染物的化学性质 （1）还原型：煤烟型，伦敦烟雾 （2）氧化型：汽车尾气型，洛杉矶光化学烟雾 第一章 能源与能量 煤烟型烟雾事件：由于煤烟和工业废气大量排入大气且得不到充 分扩散而引起的。 著名的煤烟型烟雾事件 （1）马斯河谷烟雾事件 （2）多诺拉事件 （3）伦敦烟雾事件 烟雾使数千受害者患了支气管 炎、气喘和其他影响肺部的疾病。 最后，到12月10日烟雾散去时， 估计已有4000人死亡，其中多数 是年长者。 正在伦敦举办一场牛展览会，参展的牛只首先对烟雾产生反应， 350头牛有52头严重中毒，14头奄奄奄一息，1头当场死亡。 第一章 能源与能量 从十九世纪四十年代，每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日 子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上 空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、 头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米 以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。 第一章 能源与能量 四、大气污染对人体的影响： 大气污染物通过以下三个过程侵人人体： （1）呼吸而直接进入人体，这是最主要也是危害最大的； （2）附着在食物或溶解于水，随着水、食物而侵入人体； （3）通过接触由皮肤进人到人体，大气污染物对人体的危 害可以分为急性中毒、侵性中毒和致癌作用。 第一章 能源与能量 六、温室效应： 第一章 能源与能量 各种气体对温室效应的贡献 第一章 能源与能量 温室效应的危害 1、海平面上升的影响 第一章 能源与能量 过去的百年海平面上升了14．4cm,我国上升了11．5cm。 2001年11月，美国华盛顿地球政策研究所发表的一份报告说，由 于温室效应导致的海平面上升，南太平洋岛国图卢瓦的1.1万国民 将被迫移民新西兰，图卢瓦成为全球第一个因海平面上升而进行全 民迁移的国家。 第一章 能源与能量 2、土地干旱、沙漠化严重 第一章 能源与能量 3、在高纬度地区，农业条件会更好些。

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