节能培训资料[1].doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流节能培训资料1【精品文档】第 31 页第一章 能源与能量第一节 能源一、 能源的定义：能源的定义，目前约有20种。例如，科学技术百科全书定义为：“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源。” 大英百科全书定义为：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。” 日本大百科全书定义为：“在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功，可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，成全诶能源。”我国的能源百科全书定义为：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体

2、资源。”可见，能源是一种呈多种形式的，且可以相互转换的能量的源泉。简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。 节约能源法中规定：“本法所称能源，是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源”。二、 能源的种类及划分根据能源的来源、形态、性质等特点，常用的分类方法有以下几种。（一） 按能源的来源分（1） 来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。（2） 地球本身蕴藏的能量，如地热能等。（3） 与原子核反应有关的能源。（4） 地球和其他天体相互作用而产生的能量，如潮汐能等。（二） 按能

3、源的基本形态分（1） 一次能源。它是指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。（2） 二次能源。它是指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽机各种石油制品等。（三） 按能源性质分（1） 燃料型能源，包括煤炭、石油、天然气、柴薪等。（2） 非燃料型能源，包括水能、风能、地热能、海洋能等。（四） 按能源消耗后是否造成环境污染分（1） 污染型能源，包括煤炭、石油等。（2） 清洁型能源，包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。（五） 按能源使用的类型分（1） 常规能源，包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。（2） 新能源，包括太阳能、风能、地

4、热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料等。（六） 按能源的形态特征或转换与应用的层次分固体燃料、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，前三个类型统称化石燃料或化石能源。（七） 按是否进入市场分（1） 商品能源，即进入能源市场作为商品销售的，如煤、石油、天然气和电等。（2） 非商品能源，主要是风能、太阳能、薪柴和农作物残余等。（八） 按使用中是否得到补充或能在较短周期内再产生分（1） 可再生能源，既可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源，包括风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能等。（2） 非可再生能源，包括煤、石油、天然气、核能、地热能等。

5、三、 常规能源常规能源是现阶段科学技术条件下，人们已经广泛使用、技术上比较成熟的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。随着科学技术的发展，非常规能源不断转化为常规能源。在同一历史时期，因各国科学技术水平的差别，常规能源与新能源的范围也可能不同，如发达国家已把核裂变能列入常规能源，而在我国尚属新能源。（一）煤炭 煤炭是一次能源，也是不可再生能源。煤炭是植物的枝叶和根茎在地面上堆积腐化以后在地壳变动的时候进入地下，在长期与空气隔绝的环境中收高温、高压的作用发生物理、化学变化形成的。煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素，即碳、氢、氧、氮和硫。（二）石油 石油又称原油，是从

6、地下深处开采的天然的黄色、褐色或黑色可燃粘稠液体，主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。关于石油的形成，地质学界提出了有机成因和无机成因两个学说。有机成因学说认为：石油是由埋藏在地下的动植物遗体变来的；无机成因说认为：在地球形成早期，后来生成石油的有机物以甲烷及其他碳氢化合物形式参与了地球的组成，在地球内部热力和压力的促使下，它们从深部释放出来，在某种有利的环境下进一步合成变成了石油。（三）天然气 天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田气田气中。天然气的主要成分是甲烷等烷烃。天然气的成因主要有生物、油田气和气田气三种方式。（1） 生物成因气指成岩作用（阶段）早期

7、，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。（2） 油型气括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。它们是沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的，或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的。（3） 煤型气是指煤系有机质（包括煤层和煤系地层中的分散有机质）热演化生成的天然气。（四）水能 水能是一次能源，也是可再生能源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流能等能量资源。狭义的水能资源是指河流的水力资源。水能，是

8、运用水的势能和动能作功转换成其他可利用的能源形式（主要是水力发电）。1、 水电站水能利用最主要的形式是水力发电。根据水流量、落差、组成建筑及其特征，水电站可以分为有坝式、河床式及引水式三种。（1） 有坝式水电站：有坝式水电站靠坝来集中水头。其中最常见的布置方式是水电站厂房位于非溢流坝坝趾处，此称为坝后式水电站，我国最大的三峡水电站就是采用这种形式。这种水坝多建在河流中、上游的高山峡谷中，集中的落差为中、高水头。（2） 河床式水电站：位于河床内的水电站厂房本身起挡水作用，从而成为集中水头的挡水建筑物之一，这类水电站一般建在河流中、下游，水头较低，流量较大。（3） 引水式电站：是用明渠、隧洞、管道

9、等引水建筑物集中河流的落差而形成发电水头的水电站。这类水电站一般建在河流天然坡降很陡（通常应10%以上）、水流量相对较小、河流流向存在U形和S形弯曲，或者相邻两条河流高程相差大的地方。当然，这三种电站形式不是绝对分开的，目前有些水电站采用的混合引水方式，可以最大化的提高水能的利用率。2、 水力发电的特点水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染，是世界上公认的永不枯竭的优质能源。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制。四、 新能源相对于常规规能，新能源（也叫非常规能源）是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如核能、太阳能、风能、地热能。新能源中除了核能、氢能外都是可再生能源，

10、具有污染小、储量大的特点，对解决当前的能源、环境问题具有重要的意义。（一） 核能（核燃料）核燃料是一次能源在核反应堆中通过核裂变或核聚变产生实用核能的材料。裂变核燃料铀235和聚变核燃料氘存在于自然界。（二） 风能 风能是一次能源，也是可再生能源。太阳能在地球表面各部分的辐射量的不均匀导致受热不均匀，产生了大气温度差异。由大气温度差异引起大气的对流运动称为风能。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家。中国的东南沿海、内蒙古、新疆、甘肃河西走廊、华北和青藏高原的部分地区风能资源也很丰富。（三） 地热能地球是个巨大的球体，越往

11、地球的额内部深入，其温度就越高。一般来说，地表以下每深入100m,温度就升高3，这说明地球本身是不断向外散发热量的。地球内部热量是由地球内部的反射性同位素衰变是释放出来的。当这些热量通过火山活动或地壳运动集中到某些地点并达到人类开发利用的条件，就称之为地热能（或地热资源）。地热能也是可再生能源，它的储量丰富，据估计，地热能的储量相当于现在全球能量消耗总量的45万倍。（四） 海洋能海洋能是一次能源，也是可再生能源。海洋能是海水中蕴藏的动能、势能、热能的统一称谓，是一个广义的能源概念。海洋能包括潮汐能、洋流能、波浪能、温差能、盐差能等。（五） 生物质能生物质能是一次能源，也是可再生能源，是仅次于煤

12、、石油、天然气的第四大能源。广义的生物质能是指一切直接或间接利用光合作用形成的有机物质，包括世界上所有的动物、植物、微生物，以及这些生物产生的有机排泄物和代谢物；狭义的生物质能是指来源于植物的有机物质。生物质能的来源非常广泛，包括木材、森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业的有机废物等。生物质能依据其来源可以分为林业资源，农、牧业资源，有机废水，城市有机废物等。（六） 氢能 氢元素是宇宙中含量最多的元素，位于元素周期表第一位。氢气在常温常压下是一种无色无味的低密度气体，具有较强的还原性。通过化学或生物手段，可以将自然界中的氢元素提取出来制成氢气，作为清洁能源供人类使用。这里所说

13、的氢能，是指氢气作为燃料时的称谓。氢能是二次能源，也是不可再生能源。（七） 新开发的两种能源1、 可燃冰科学家对可燃冰的形成是这样解释的：当海底的是有、天然气在地球板块运动的作用下涌入海洋中时，在海底低温、高压的作用下与海水产生化学作用，相结合后形成的天然气水合物。因此可燃冰的形成就必须具备三个必要条件：低温、高压和油气源。可燃冰的分子结构外层是水，核心是燃气分子，其主要成分是甲烷，所以可燃冰也被称为甲烷水合物。根据理论计算，1m3的可燃冰中蕴含甲烷168 m3、水0.8 m3。可燃冰中甲烷的含量可占其总质量的80%以上。可燃冰只能保存于低温、高压的状态下，一旦温度超过20和压力小于10MPa

14、，它就会分解并析出甲烷。世界各国都已经认识到可燃冰是替代石油、天然气的一种重要能源，在世界各地（主要集中于大陆边缘、大陆坡、海山、内陆海及边缘深水盆地等地质构造处）陆续发现了可燃冰存在的证据，但是要将其开发利用还存在不小的技术难题：甲烷的温室效应是二氧化碳的1020倍，如果开采过程中发生井喷，不但会导致海底滑坡、海水毒化、海啸，还会使温室效应加剧。在南海和东海的深水海底有可燃冰蕴藏，2009年在新疆也发现了大量的可燃冰。目前，美国、日本等国计划开始可燃冰的商业试开采，我国计划2015年左右进行商业开采。2、 可控核聚变 核聚变（也叫热核反应）是氢同位素（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时放出巨

15、大能量的过程。目前，人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想其能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。核聚变所需的氘元素在自然界中的储量很大，每升海水中含有0.03g氘。这0.03g氘聚变是释放出的能量相当于300L汽油燃烧的能量。海水的总体积为13.7*1017立方米，共含有几百亿吨的氘。这些氘的聚变所释放出的能量，足以保证人类上百亿年的能源消耗。而且氘的提取方法简便，成本较低，核聚变堆的运行也是十分安全的。目前，世界各国都在积极研究开发可控核聚变试验装置，一旦试验成功并投入商业运行，将为人类带来取之不尽、用之不竭的清洁能源，人类

16、的历史也将就此改观。第二节 能量一、 能量的定义能量是物质运动的度量。物质存在着各种不同的运动形态，对于每一种具体的物质运动形式存在相应的能量形式。例如，与宏观物体的机械运动对应的能量形式是动能；与分子运动对应的能量形式是热能；与原子运动对应的能量形式是化学能；与带电粒子的定向运动对应的能量形式是电能；与光子运动对应的能量形式是光能。当运动形式相同时，两个物体的运动特性可以采用某些物理量或化学量来描述和比较；两股作定向运动的电流可以用电流强度、电压、功率等物理量来描述和比较。但是，当运动形式不相同时，两个物质的运动特性唯一可以相互描述和比较的物理量就是能量，即能量特性是一切运动着的物质的共同特

17、性，能量尺度是衡量一切运动形式的通用尺度。二、能量的分类 对能量的分类方法没有统一的标准，到目前为止，人类认识的能量有如下几种。（一） 机械能机械能是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。动能是指系统（或物体）由于机械运动而具有的作功能力。势能与物体的状态有关，出了受重力作用的物体因其位置高度不同而具有所谓的重力势能外，还有弹性势能和表面能，前者是由于弹性形变而具有的作功本领；后者是不同类物质或同类物质不同相得分界面上，由于表面张力的存在而具有的作功能力。（二） 热能热能是能量的一种基本形式，所有其他形式的能量都可以转换为热能，而且绝大多数的一次能源都是经过热能

18、形式被利用的，因此热能在能量利用中具有重要意义构成物质的微观分子运动的动能或势能总和称之热能。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。（三） 电能电能是与电子流动与累积有关的一种能量，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的到；反之，电能也可以通过电动机转换为机械能，从而显示出作工的本领。 （四） 辐射能辐射能是物体以电磁波的形式发射的能量。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）是最常见的，例如太阳能就是最重要的热辐射能。（五） 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释放出的能量。

19、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称为化学能。人类利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢，这两种元素正是煤、石油、天然气、薪柴等燃料中最主要的可燃元素。（六） 核能核能（又称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量。核能可分为三类：裂变能、聚变能和原子核衰变是发出的放射能。三、 能量的特性（一） 状态性能量取决于物质所处的状态，物质的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和质量）。对于热力系统而言，其基本状态参数可以分为两类，一类与物质的两无关，不具有可加性，成为强度量，如温度、压力、速度、电势、化学势等；另一类与物质的量相关，具有可加性，称为广延量，如体积、动量、电荷

20、量和物质的质量等。（二） 可加性物质的量不同，所具有的能量也不同，即可相加；不同物质多具有的能量亦可相加，即一个体系所获得的总能量为输入该体系多种能量之和。（三） 转换性能量的转换时能量最重要的属性，也是能量利用中最重要的环节。各种形式的能量可以相互转换，其转换方式、转换数量、难易程度均不尽相同，即它们之间的转换效率是不一样的。任何能量转换过程都必须遵守自然界的普遍规律-能量守恒定律，即能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。任何能量转化过程都需要一定的转换条件，并在一定的设备或系统中实现。（四）

21、 传递性能量可以从一个地方传递到另一个地方，也可以从一种物质传递到另一种物质。能量传递的条件是所谓“势差”，如传热要有温差、导电要有电位差、流动要有压差或势差、扩散要有浓度差、化学反应要有化学势差等。能量传递遵循的规律为传递的速率正比于传递的动力而反比于传递的阻力。能量传递的最终去向通常只有两种：一是转移到产品，二是散失于环境，包括直接损失和用于过程后再进入环境这两种情况。（五） 作功性利用能量来作功，是利用能量的基本手段和主要目的。各种能量转换为机械功的本领是不一样的，转换程度也不相同。通常，按其转换程度可以把能量分为无限制转换（全部转换）能、有限转换（部分转换）能和不转换（废）能，又分别称

22、为高质能、低质能和废能。显然，这一分类也是以转换为功的程度来衡量的。（六） 贬值性能量不仅有“量的多少”，还有“质的高低”。能量在传递与转换过程中，由于多种不可逆因素的存在，总伴随着能量损失，表现为能量质量和品位的降低，即作功能力的下降，直至达到与环境状态平衡而失去作功本领，成为废能，这就是能的质量贬值。例如，最常见的有温差的传热与有摩擦的作功，就是两个不可逆过程，在这两个不可逆过程中，能量都会贬值。四、 能量的贮存无论在日常生活或工业生产中，能量的储存都是非常重要的。这是因为对大多数能量转换或利用系统而言，获得的能量或需求的能量常常是不一致的，因此为了使利用能量的过程连续地进行，就必须有某种

23、形式的能量储存措施或专门设置一些储能设备。例如，汽车的油箱，飞机和飞行器的燃料储存箱，燃煤电厂的堆煤场，它们都是能量储存中最常见的例子。（一） 机械能的储存机械能以动能或势能的形式储存。动能通常可以储存于旋转的飞轮中。旋转飞轮的动能与其转动惯性和转速成正比。势能储存机械能的方式多种多样，包括弹簧、扭力杆和重力装置等。（二） 热能的储存热能的储存就是把暂时不需要的多余的热量收集并储存起来，等到需要时再提取使用。从储存的时间来看，有以下几种情况。（1） 随时储存。以小时或更短时间为周期，随时调整热能供需的不平衡。例如热电站中的蒸汽蓄热器，依靠蒸汽凝结水或水的蒸发来随时储热或放热，使热能供需之间随时

24、保持平衡。（2） 短期储存。以日或周为储热周期，其目的是为了维持一日（或一周）的热能供需平衡。例如太阳能采暖，太阳能集热器在白天吸收太阳光的辐射热，将热能储存起来，供夜晚或阴天采暖使用。（3） 长期储存。主要通过显热、潜热和化学能储存三种方式。显热储存通过升高蓄热材料温度来达到蓄热的目的；潜热储存是利用蓄热材料发生相变而蓄热，有更高的储能密度；化学能储存是利用某些物质在可逆反应中的吸热和放热过程来达到热能的储存和提取.(三)电能的储存 最常见的电能储存形式是蓄电池和抽水蓄能。 蓄电池是先将电能转换成化学能，使用时再将化学能转换成电能。此外电能还能以电场的形式储存在静电场和感应电场中。 抽水蓄能

25、发电是利用电力系统低谷时的剩余电力，用抽水机组把水从下池（库）抽到上池（库），电力系统高峰时将上池（库）水用于发电，供电力系统调峰使用。五、 能源与能量能源具有两个重要的特征：首先，能源是可以被人类开发利用的自然资源；其次，能源可以提供人类生产生活所必需的各种能量，其表现形式多种多样，包括热能、光能、化学能、核能等。能量是物质运动的度量，能量特性是一切运动着的物质的共同特性。每一种具体的物质运动形式存在相应的能量形式。物质运动过程中的运动形态不是一成不变的，各种形式的能量之间能够相互转换。能量不会凭空产生，也不会减少，而是从一种物质上转移到另外一种物质上，或者转化成不同的能量形式。能源的总量是

26、不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少；能量的总量是不会改变的，它在人类的开发利用过程中转化为其他的不可利用能继续存在。对于不同再生能源来说，合理利用、提高利用效率，可以使能源中蕴含的可用能量得到最大化地利用，延长能源的使用寿命。能量是可以计算的，如机械能可以用动能、势能表示，可以通过物理公式计算出来。能源的储量只能估算，能源的消费量可以精确统计。 第二章 能源发展现状与意义 第一节 能源资源一、 能源资源的储量和产量目前能源资源使用量最大的时煤炭、石油、天然气、核能和水力资源等一次能源。（一） 煤炭资源的储量和产量1、 储量：2009年底，世界煤炭探明储量8260亿吨，主要分布在欧洲即欧

27、亚大陆、亚太和北美三个地区。煤炭探明储量居世界前三位的国家是美国、俄罗斯和中国，探明储量分别为：2383亿吨、1570亿吨和1145亿吨。其中，中国占世界总储量的13.9%。2、 产量：2009年底，世界煤炭产量为69.14亿吨，主要分布在亚太、北美、欧洲即欧亚大陆三个地区。煤炭产量居世界前三位的国家是中国、美国和澳大利亚，产量分贝为30.5亿吨、9.73亿吨和4.09亿吨。3、 储产比：储产比是指某年年底的储量与该年度产量的比值，表示资源储量可供开采的年限。2009年底，全世界煤炭储产比为119，即按目前开采速度，可够 开采119年；中国煤炭资源储产比为38，金钩开采38年。（二） 石油资源

28、的储量和产量1、 储量：2009年底，世界石油探明储量13331亿桶，主要分布在中东地区、欧洲及欧亚大陆和非洲三个地区。探明储量居世界前三位的国家是沙特阿拉伯、伊朗和伊拉克。中国属于石油资源贫乏的国家，石油资源主要分布在东部地区，探明储量为148亿桶，仅占世界总量的1.1%。2、 产量：2009年底，世界石油产量为7995万桶/日，主要分布在中东、欧洲及欧亚大陆和北美三个地区。石油产量居世界前三位的国家是沙特阿拉伯、俄罗斯和美国。中国石油产量为379万桶/日，约占世界总量的4.9%。3、 储产比：2009年底，全世界石油储产比为45.7，即按目前开采速度，可开采45.7年；中国石油储产比为10

29、.7，可开采10.7年。（三） 天然气资源的储量和产量1、 储量：2009年底，世界天然气探明储量187万亿m3，主要分布在中东地区、欧洲及欧亚大陆和亚太三个地区。探明储量居世界前三位的国家是俄罗斯、伊朗和卡塔尔。中国天然气主要集中于西部地区，探明储量为2.46万亿m3，占世界储量的1.3%。2、 产量：2009年底，世界天然气产量为29870亿m3，主要分布在欧洲及欧亚大陆、北美和亚洲三个地区。天然气产量居世界前三位的国家是俄罗斯、美国和加拿大。中国天然气产量为852亿m3，占世界产量的2.8%。3、 储产比：2009年底，全世界天然气储产比为63，即按目前开采速度，可开采63年；中国天然气

30、储产比为29，可开采29年。（四） 水力资源的蕴藏和利用1、 蕴藏量：世界水力资源的蕴藏十分丰富，理论蕴藏量为48.22万亿kwh,其中具有技术上可开发装机容量19.39万亿kwh，经济可开发装机容量9.7万亿kwh.中国水力资源相对丰富，总体上看西部多，东部少，相对集中在西南地区大江大河的干流。全国水力资源理论蕴藏量为6.9亿kw，技术可开发装机容量5.42亿kw，经济可开发装机容量约4.02亿kw。2、 水电装机总容量：2009年底，世界水电装机总容量约10亿kw。中国水电总装机容量达1.99亿kw，占全国总发电装机容量的25.1%，年发电量为6156亿kwh，占全国总发电量的18.8%。

31、我国水电装机总容量为世界第一。按经济可开发年发电量重复使用100年计算，水力资源约占我国能源剩余可采总储量的40%，在国内常规能源中仅次于煤炭资源，居第二位。 二、能源消费状况 （一）世界能源消费状况:2009年，世界一次能源消费量为159.49亿tce（吨标准煤），主要消费在亚太、欧洲及欧亚大陆、北美三个地区。一次能源消费量居世界前三位的国家是美国、中国和俄罗斯，分别为31.17亿tce、31.10亿tce和9.07亿tce。 1、煤炭：2009年，世界煤炭消费量为46.83亿tce，主要消费在亚太、北美和欧洲及欧亚大陆三个地区。煤炭消费量居世界前三位的国家是中国、美国和印度，分别为21.9

32、6亿tce、7.11亿tce和3.51亿tce。 2.石油：2009年，世界石油消费量为55.46亿tce，主要消费在亚太、北美及欧洲及欧亚大陆三个地区。石油消费量居世界前三位的国家是美国、中国和印度，分别为12.04亿tce5.78亿tce和2.12亿tce。 3、 天然气：2009年，世界天然气消费量为37.90亿tce，主要消费在欧洲及欧亚大陆、北美和亚太三个地区。天然气西欧阿飞两居世界前三位的国家是美国、俄罗斯和伊朗，分别为8.41亿tce 、5.01亿tce 、1.69亿tce。中故宫天然气消费量为1.14亿tce，仅占世界总消费量的3%。 4、核能：2009年，世界核能消费量为8.

33、72亿tce，主要消费在欧洲及欧亚大陆、北美和亚太三个地区。核能消费量居世界前三位的国家是美国、法国和日本，分别为2.72亿tce、1.33亿tce和0.89亿tce.中国核能消费量为0.23亿tce，仅占世界总消费量的2.6%。 5、水电：2009年，世界水电消费量为10.58亿tce，主要消费在亚太、欧洲及欧亚大陆和中南美洲三个地区。水电消费量居世界前三位的国家是中国、加拿大和巴西，分别为1.99亿tce 、1.29亿tce和1.26亿tce。（二）我国能源消费状况 1、一次能源消费量：2009年，我国一次能源消费量为30.66亿tce（BP世界能源统计2010中的数字为31.10亿tce

34、）。其中，煤炭、石油和天然气消费量分别占总量的70.3%、18.0%和3.9%，水电、核电和风电占7.8%。 2、能源消费结构：我国是能源消费大国，一次能源消费总量仅次于美国，能源消费以煤炭为主，消费结构很不理想。我国煤炭储量位居世界第三，产量和消费量均居世界第一，石油储量和产量相对贫乏，但是消费量却仅次于美国，作为世界第二大石油消费国，石油需求越来越依赖进口。水电、核能、天然气作为优质能源，其储量、产量和消费量在能源消费结构 中所占比例太小。 第二节 我国能源发展现状与任务一、 能源产业的发展状况新中国成立60多年来，我国能源领域取得了世界瞩目的成就，突出表现在以下几个方面。（一） 能源供给

35、能力由弱变强。我国一次能源生产总量从1949年的2334万tce，增长到2009年的27.5亿tce，增长率118倍，成为世界上第一大能源生产国。建设了“西气东输”、“西电东送”等重大能源运输通道，建成了较为完善的能源运输体系，能源自给率始终保持在90%以上，保障了国家能源安全。（二） 能源结构逐步优化从1952年到2008年，煤炭在能源消费总量中所占的比重从95%下降到68.7%，下降了26.3个百分点，石油消费比重上升了14.6个百分点，水电、核电、风电和天然气等优质能源比重提高了11.7个百分点。全国水电装机容量达到1.72亿kw，位居世界第一。风电连续三年翻番，装机容量达到1217万k

36、W，居世界第四。太阳能热水器集热面积超过1.25亿m2，年生产规模4000万m2，均居世界第一。核电已建成运行11个反应堆，总装机容量910万kW；核准在建核电机组24台，总装机容量2540万KW，是目前世界上核电在建规模最大的国家。（三） 能源资源节约取得明显成效我国有计划、有组织地开展节能工作始于20世纪80年代初，通过贯彻“开发与节约并举，把节约放在首位”方针，实现了20世纪末经济增长翻两番、能源消费增长翻一番的目标。改革开放30年来，实现了全国单位GDP能耗年均下降4%，科学合理的能源资源利用体系逐步形成，能源可持续发展能力显著增强。为继续深入推进能源节约发布了国务院关于加强节能工作的

37、决定，制定并实施了节能中长期专项规划，在中华人民共和国节约能源法中把节约资源作为基本国策。确定了“十一五”期间能耗降低目标，并将节能任务具体落实到各省、自治区和直辖市以及重点用能单位，节能工作有序开展。（四） 能源科技装备水平大大提升1949年我国火电最大机组为1万kW，输电电压等级最高为220kV，且全部为外国设计制造。而目前，60万kW及百万千瓦超临界、超超临界机组正在成为火力发电的主力机型，30万kW及以上机组比重达到65.2%。输变电电压等级达到500kV，从交流发展到直流，已成为世界上运用500kV直流输电最多的国家，并建成投运了晋东南到湖北荆门的1000 kV特高压交流实验示范工程

38、，正在建设世界上直流电压等级最高的800kV输电线路，发电和输变电设备达到了国际水平。国有重点煤矿采煤机械化程度超过80%。陆地石油钻机、上海石油钻井平台和千万吨级炼油设备实现自主制造，基本形成了适应我国能源发展的技术和装备体系。（五） 能源体制机制改革稳步推进当前，市场机制已在能源资源配置中发挥基础性作用，在煤炭、电力、石油行业中，现代企业制度已经确立，在新能源领域，民营经济发展迅速。政府能源管理部门从过去的煤炭、电力、石油等多个部级机构，精简组建为国家能源局，2010年成立了国家能源委员会，能源宏观管理体系基本形成，能源法律法规不断完善，政策、规划、标准在能源行业管理中发挥着重要作用。（六

39、） 国际能源合作取得重大成就我国积极参与国际能源合作，已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分，在世界能源事务的话语权大大提高，担任世界能源理事会副主席国（WEC）。与36个国家和地区建立了双边合作机制，与22个国际组织建立了多变合作机制。与全球40多个国家和地区开展了勘探开发、炼油化工和管道项目合作，已建成投产中哈原有管道，正在建设中俄原有管道，中亚天然气管道和西气东输二线西段工程已经投产。 二、能源发展面临的问题 虽然我国能源发展取得了很大成绩，但随着经济社会快速发展和国际形势的变化，我国能源发展依然存在极大不足，主要表现在以下五个方面。（一） 能源发展与经济发展不相适应，工需矛盾突出我

40、国煤炭储量虽然相对丰富，但煤炭精查储量、产能和运输能力均不足。煤炭储产比低，仅够41年的开采量。我国目前处于经济高速发展阶段，能源消费总量越来越大，快速增长的能源供应赶不上更快增长的能源需求。如按现在GDP能耗计算，每年10%的经济增长就要增加2亿吨煤炭的产能，则每年需新增百万吨级煤矿200个。在运输能力方面，我国煤炭消费主要及总在东部地区，但煤炭资源主要分布在北部和西部，这种资源禀赋与需求地理分布的失衡，决定了北煤南运、西煤东运的格局。按照2亿吨新增煤炭的70%需要外运测算，2020年前需要再建14条亿t级铁路线以及相应的港口。在油气资源方面，我国属于贫油气资源国家，2008年底，石油和天然

41、气储产比分别为11和32。从节能 降耗、调整能源结构和发展可替代能源等因素考虑，我国油气资源缺口将更加巨大。此外，我国新能源和可再生能源虽然开发利用的潜力较大，但面临的制约因素较多，如水电剩余资源主要集中在西部和中部，受自然条件和移民因素影响，开发难度大。核电投资密集，建设周期长，新的核电能力短期内难以迅速增加。随着经济规模进一步扩大，能源供求矛盾至少在最近30年内将长期存在，特别是油气供求矛盾十分突出。（二） 能源技术依然落后，能源效率较低我国能源技术发展虽有很大进步，但与国际先进水平相比还有很大差距，比如大型煤矿综合采掘装备、煤炭气化液化技术核心技术装备、瓦斯抽取和利用技术、重大石油开采加

42、工设备、特高压输变电设备、先进的核电装备、氢能及燃料电池、分布式能源技术等，同时可再生能源、清洁能源、替代能源、节能降耗、污染治理等技术的开发应用也还不广泛。能源技术的落后制约了效率的提高。（三） 能源结构不合理，能源环境和安全生产形势严峻与发达国家相反，我国一次能源中煤炭消费比重基本上与发达国家石油、天然气消费比重相当，占60%-70%，石油、天然气消费比重与发达国家煤炭消费比重持平，只占20%-30%。我国富煤、缺油、少气的能源结构难以改变，煤炭的主导地位在一定时期内难以改变，即使到2020年，我国能源消费结构中煤炭的比重仍可能超过55%。我国煤炭清洁利用水平低，原煤洗选率仅30%左右，比

43、美、奥等发达国家低60个百分点，带来的污染严重。在全国烟尘和SO2的排放量中，由煤炭燃烧产生的分别占70%和90%。目前，我国已是SO2排放量最大的国家，导致区域性的环境酸化，酸雨区已超过国土面积的40%。此外，煤炭燃烧生成的CO2加重温室效应。（四） 石油储备体系不健全，能源安全不能保障由于我国石油、天然气资源相对不足，国内生产能力有限，因此需要更多地利用境外资源，然而国际原油市场基本被部分国家和组织垄断，加之国际环境复杂多变，利用境外油气资源难度加大。石油供应的难度和对外依存度反映了我国能源供应安全存在隐患，而从能源安全角度考虑，石油储备在能源供应安全中占有重要地位，发达国家已经先后建立了

44、比较完善的石油储备制度，而且已经发挥了重要作用，而我国石油储备刚刚起步，要达到储备目标还需若干年，形成国家石油储备体系和应急机制还任重道远。（五） 能源管理体制改革任重道远，法律法规有待完善目前，我国的能源管理职能分散与国土、发改、水利、电监、国资等部门，政出多门，严重制约了我国能源事业的发展。从能源管理体制改革看，能源部20世纪80年代成立后又撤销，体现出了能源改革的复杂性。同时，我国能源法律法规还不能适应能源发展与改革的需要，具体表现在：还没有体现我国能源战略、维护能源安全、衔接能源政策的基本法律；能源安全和石油储备等方面至今还缺乏相应的法律依据；中华人民共和国电力法、中华人民共和国煤炭法

45、等一些法律法规及政策性文件已不适应发展需要，有待进一步协调、修订或废止。 三、我国能源发展的主要任务 我国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要（以下简称那要）已经发布。纲要提出了国内生产总值（GDP）年均增长7%的经济发展预期下的能源环境目标，即非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%，GDP能源消耗降低16%，单位国内生产总值CO2排放降低17%。这为我国20112015年的节能减排与污染物控制工作提出了明确的目标。为完成预期目标，我国近期能源发展的主要任务应包括以下几个方面。（一） 推进节约能源，提高能源效率目前，我国正处于在工业化和城镇化高速发展时期，对资源的需求旺盛，然而我国一方面

46、资源总拥有量非常有限，人均资源量相对不足；另一方面资源利用效率十分低下，能耗和能源效率与发达国家相比还有很大差距。节约能源，提高资源利用效率是缓解我国高速经济发展对资源的旺盛需求、解决有限的资源供需矛盾的现实选择。 在技术开发层面，我国应实施节约替代石油、热点联产、预热利用、建筑节能等重点节能工程，积极推广应用技术成熟、节能效果显著地能源利用技术，从生产、储存、输送、转换和利用等各个缓解研究开发成本低、利用效率高的新技术。在产业层面，应淘汰落后产能，调整产业结构，发展科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少得高新技术产业，运用高新技术和先进适用技术改造传统产业，提升整体工业水平。重点加强

47、钢铁、有色金属、煤炭、电力、石油石化、化工、建材等高耗能行业节能降耗。最终形成“低投入、低消耗、低排放、高效率”的经济发展方式，实现可持续发展。（二） 调整能源结构，发展清洁能源1、 促进煤炭的清洁利用我国煤炭生产、消费量占世界的40%以上，能源消费结构中煤炭占70%，此种消费模式短期内难以改变。由于煤炭本身固有的特点，快速的煤炭生产、消费增长，不仅带来严重的环境污染和煤矿安全生产事故，也给我国应对气候变化带来极大地压力和困难。为缓解这种状况，必须一方面控制煤炭消费过快增长，另一方面积极发展煤的清洁利用技术，建设坑口电站，发展煤液化、气化技术，推行原煤洗选利用。2、 提高石油、天然气的消费比例我国石油、天然气消费比重在一次能源消费总量中仅为23%，与全世界59.4%的平均水平差距较大。同等热值的石油、天然气燃烧排放的CO2，分别比煤炭少22%和41%。提高石油、天然气的消费比重，有利于改善能源结构、减少CO2排放。3、 发展可再生能源和清洁能源通过发展水电、风能、太阳能和生物质能等可再生能源和核能等清洁能源，力争到2020年我国非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右的目标。目前，水电、核电、风电在技术上成熟、经济上可行，具备大力发展到的条件；我国水电开发程度仅为40%左右，与欧美