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1、1资源是人类赖以生存和发展的基础，不同时期的资源有着不同的内涵。能源作为资源的一部分，是国民经济发展的基础，对于社会、经济发展和提高人民生活质量都极为重要。第1页/共157页2在当今世界快速发展和我国高速增长的经济环境下，我国资源、能源面临着经济增长与环境保护的双重压力。合理又节约地使用资源、能源，提高资源、能源利用效率，尽可能多地用洁净能源替代高含碳量的矿物燃料，开发新能源是人类发展应该遵循的原则，也是人类社会文明和科技发展的 必然趋势。第2页/共157页32.1 资源、能源的分类资源、能源的定义资源、能源的分类能源资源的储量和消耗能源结构能源效率能源与环境第3页/共157页4资源、能源的定
2、义 资源的定义 能源的定义 第4页/共157页5资源的定义 资源是指任何形式的能量或物质，这种能量或物质对于满足人类生存、社会经济和文化娱乐的需要都是必不可少的。资源是人类赖以生存的物质基础。第5页/共157页6资源定义的延展 古代 古代的资源限制在自然中能够被人类直接利用的物质和能量，并没有包含那些存在的还没有被发现的资源。农业时代 进化到农业时代后，资源的定义逐渐拓宽了，除了上述资源外，纳入了人类自己开发利用的资源，比古代的资源定义的内容多了。第6页/共157页7近代 到了近代，资源中又增加了一些不为先人所知的无形资源，使得资源的定义更加全面。现代 现代资源的定义将人类现在所能够利用的有形
3、资源和无形资源全部囊括，甚至将还没有开发利用的空间资源 及知识资源也包括在内。第7页/共157页8资源定义不断延展从古代的自然资源到现代的社会资源、知识资源、信息资源。资源定义的延展是人类社会不断发展的必然结果。第8页/共157页9 两个层面：农业社会强调自然资源的单项开发。工业社会注重的是自然资源与社会资源的综合开发。第9页/共157页10能源的定义 能源是资源的一部分，它为人类的生产和生活提供各种能力和动力的物质资源，是国民经济的重要物质基础。能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志。资 源能源第10页/共157页11能源的的几种的定义：能源是可从其获得热、光和
4、动力之类能量的资源。摘自科学技术百科全书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。摘自大英百科全书第11页/共157页12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，可利用作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源。日本大百科全书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资源。能源百科全书（我国）v能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。第12页/共157页13能源的定义 能源资源是指为人类提供能量的天然物质。它包括柴草、煤、石油、天然气、水能等，也包括太阳能、风能、生物质能、地热
5、能、海洋能、核能等新能源。能源资源是一种综合的自然资源。第13页/共157页14第14页/共157页15资源、能源的分类 资源的分类 能源的分类 第15页/共157页16资源的分类资源的分类方法：（1）按形态分 按形态分，资源可分为硬资源和软资源。硬资源指客观存在的，在一定的技术、经济和社会条件下能被人类用来维持生态平衡，从事生产和社会活动并能形成产品和服务的有形物质，还包括可以直接利用的客观物质（如空气），自然资源是构成硬资源的主体。软资源指包括科技资源、信息资源、社会资源、时间资源等以智能为基础的或无形的，但对人类的精神和心理需求至关重要的资源第16页/共157页17软资源对硬资源的开发和
6、利用具有重要的决定性作用，这个作用的结果又反馈于整个资源系统。硬资源是被动的，软资源是主动的，人往往通过软资源来开发和利用硬资源。力的作用力与反作用力第17页/共157页18（2）按资源利用的重复性分 按资源利用的重复性分，资源可分为可再生资源和不可再生资源。第18页/共157页19 可再生资源（亦称为可更新资源）可再生资源是指能够通过自然力量，使资源增长率保持，或增加蕴藏量的自然资源。例如：太阳能、大气、农作物、鱼类、野生动、植物、森林等是可再生资源。推广而言，可再生资源也可包括社会资源、信息资源等。第19页/共157页20多数可再生资源的持续利用受人类利用方式、利用力度等影响，只有在合理开
7、发的情况下，资源才可以恢复、更新甚至增加；不合理开发、过度开发，会使更新过程受到破坏，使蕴藏量减少，甚至耗竭。例如鱼类、水产资源只要合理捕捞，资源总量可以维持平衡；过度捕捞，破坏鱼类繁殖周期，降低自然增长率，会使之逐步枯竭。第20页/共157页21根据资源的财产权是否明确，可再生资源又可分为：可再生公共物品资源和可再生商品性资源两类。可再生公共物品资源是指不为任何特定个人所拥有，但却为任何人所享用的资源例如：空气、公海中的鱼类、外层空间资源等。第21页/共157页22可再生公共物品资源是指不为任何特定个人所拥有，但却为任何人所享用的资源。例如：空气、公海中的鱼类、外层空间资源等。可再生公共物品
8、资源的特点（a a）消费不可分性或无竞争性 当某人或某些人消费这一资源时，不会减少或干扰其他人对这一资源的消费 。例如，对空气的呼吸。（b b）消费无排他性 任何人在利用某一资源费时不能阻止其他人免费利用同一资源。例如，对公海中鱼类及其他资源的利用，对外层空间、南极和北极的开发。第22页/共157页23可再生商品性资源是指能被私人占有和享用、其财产权可以确定、并在市场上进行交易的可再生资源。例如私人土地(农场、牧 农产品、畜产品、木材、水产品等。可再生商品性资源特点：（a a）由于财产权名确，其各项权利及权利限制，得到法律保护。（b b）这种专有性，使得所有者可以通过较易获得由资源所带来的效益
9、。（c c）因为是私有的，可以交易进行转让，使资源重新配置。第23页/共157页24 不可再生资源（亦称为可耗竭资源）不可再生资源是指在对人类有意义的时间范围内，资源的质量保持不变，资源储量不再增加的资源。这类资源利用一点就消耗一点，因此最终会导致耗竭。不可再生资源按其能否重复利用可分为：可回收和不可回收两类。第24页/共157页25不可回收的资源是指使用过程不可逆，使用后不能恢复原状的资源。例如，石油、煤、天然气等，经燃烧后产生热能，其组分分解为二氧化碳和水，无法恢复到原有组分。可回收的资源是指资源经人类加工成产品，当使用丧失价值后，可以回收在原产品使用或经加工后，作为其他功能使用。例如，一
10、艘船报废后，其钢板、铜等金属以及木材等大部分材料都能利用。第25页/共157页26（3）按来源分 按来源分，资源可分为自然资源、经济资源、文化资源、人力资源、信息资源等。（4）按资源与环境的关系分 按资源与环境的关系，资源分为清洁资源和非清洁资源。第26页/共157页27能源的分类（1）按能源的来源分 第一类能源，来自地球以外，主要来自太阳辐射能；第二类能源，来自地球内部，如地热能、核能；第三类能源，来自地球和其他天体的作用，如 潮汐。第27页/共157页28（2）按能源的本身性质分 按能源的本身性质分，可分为含能体能源（燃料能源）；过程性能源（非燃料能源）。第28页/共157页29（3）按能
11、源利用的重复性分 按能源利用的重复性分，可分为可再生能源和不可再生能源。第29页/共157页30可再生能源(亦称连续性能源)，只要利用适当，其使用速度等于或小于补充速度，会不断得到补充、再生、可反复利用的能源，称为可再生能源。例如，风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等。不可再生能源(亦称储存性能源)，在利用过程中不断消耗，不会得到补充，最后导致耗竭的能源为不可再生能源。例如，煤、石油和天然气等。第30页/共157页31（4）按能源的形成方式分 一次能源和二次能源。一次能源：从自然界取得的未经任何改变或转换的能源，如原油、原煤、天然气、生物质能、水能、核燃料以及太阳能、地热能、潮汐能等
12、。二次能源：一次能源经过加工或转换得到的能源，如煤气、焦炭、汽油、煤油、电力、热水、氢能等。第31页/共157页32（5）按能源的利用历史状况分 常规能源和新能源。常规能源：在现有经济和技术条件下，已经大规模生产和广泛使用的能源，如煤炭、石油、天然气、水能和核裂变能等。新能源：相对于常规能源而言的，指在新技术上系统开发利用的能源，如太阳能、海洋能、地热能、生物质能等。新能源大部分是天然和可再生的，是未来世界持久能源系统的基础。第32页/共157页33（6）按能源的市场性质分 商品能源和非商品能源。商品能源：作为商品流通环节大量消耗的能源。目前主要有煤炭、石油、天然气、水电和核电5种。非商品能源
13、：指就地利用的薪柴、农业废物等能源，通常是可再生的。第33页/共157页34（7）按能源与环境的关系分 清洁能源和非清洁能源。清洁能源，如太阳能，氢能等非清洁能源，如煤，汽油等。第34页/共157页35 能源的分类 能能 源源分分 类类一次能源一次能源二次能源二次能源常规能源常规能源燃料能源燃料能源煤煤炭炭、油油页页岩岩、油油砂砂、石石油、天然气、生物质能油、天然气、生物质能 煤煤气气、焦焦炭炭、汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油、液液化化石石油油气气、甲甲醇醇、酒酒精精、甲甲烷烷、电电力力、蒸汽、热水蒸汽、热水 非燃料非燃料能源能源水能水能 新能源新能源燃料能源燃料能源核燃料核燃料 电力、氢能电力
14、、氢能 非燃料非燃料能源能源太太阳阳能能、风风能能、地地热热能能、海洋能、潮汐能海洋能、潮汐能 第35页/共157页36能源资源的储量和消耗 自然资源蕴藏量储量状况 能源消费 第36页/共157页37自然资源蕴藏量三个概念：已探明储量、未探明储量和蕴藏量。第37页/共157页38（1）已探明用量已探明用量是指根据人类现有的技术水平对某一资源已掌握其储存的位置、数量和品质。它又可分为可开采储量和待开采储量两类。可开采储量是指在目前的经济、技术条件下，人类有开采价值的储量；待开采储量是指资源的储量虽已探明，但由于技术水平、经济条件的制约尚不具备开采价值的资源储量。第38页/共157页39（2）未探
15、明储量未探明储量是指虽然目前尚未探明，但根据现有理论推测其存在的资源量，或今后由于技术的发展可能推测应该存在的资源量。第39页/共157页40（3）蕴藏量蕴藏量等于已探明储量和未探明储量之和，即地球上所有资源之总量。对不可再生能源而言，其蕴藏量是不断在减少、对可再生能源来讲，其蕴藏量是一个变量。第40页/共157页41混淆这三个概念的区别可能导致错误的结论，如将已探明储量看作资源蕴藏量，再按消耗水平估计地球上这一资源还能用多少年，往往会得到很错误的结论。例如：1934年有人根据铜的储藏量（实际是已探明储量）和消费水平，得到铜矿只能开采40年就耗竭了，但实际经过40年，即到1974年，铜的已探明
16、储量还能开采57年。第41页/共157页42自然资源的可持续利用 自然资源的可持续利用包含哪些内容？包含以下两方面内容：对于不可再生自然资源，其持续利用实际上是如何延长其使用时期，达到最优耗竭；对于可再生自然资源，主要研究其使用量和再生量之间的平衡问题。第42页/共157页43（1）不可再生自然资源的可持续利用主要包括两个方面。如何合理配置资源在不同时期的使用量，达到高效率配置，其目标是使资源利用净效益的现值最大化。需要考虑的是，各个不同时期，对资源的需求量以及资源的边际开采成本。当资源趋于枯竭、品位降低时，开采成本将大大增高。研究、开发不可再生资源的替代，这里包括不可再生资源之间的相互替代和
17、用可再生资源代替不可再生资源。前者要考虑几种不可再生资源的储量、开采成本和替代使用的技术；后者需研究替代技术和成本。第43页/共157页44（2）可再生资源的持续利用可再生资源的持续利用，需区分财产权明确的可再生商品性资源和财产权不明确或者不可能确定的可再生公共物品资源两类。第44页/共157页45对于可再生商品性资源，由于财产权明确，所有者需要考虑的是：如何确定资源的最佳收获期和最大可持续收获量，以达到利益最大化。例如，一个林场，首先要确定该树种采伐的最优时期，树木生长从树苗、幼树、成熟到衰老，其采伐 价值是不同的。根据市场的需要，有一个最优采伐期。而其最大可持续收获量，需考虑采伐率和种植率
18、之间达到平衡，但是考虑到私人利益和环境利益、社会利益相互关系，为了达到社会的最大利益，需要以法律来规范行为。第45页/共157页46对于可再生公共物品资源，由于财产权不明确，当社会需求量增加、受利益驱动，人们会大量、无节制地开采。例如我国沿海渔场，近年来由于过度捕捞，使资源趋于枯竭（不考虑环境污染因素），则必须通过国家政策，规定休渔期、限制捕鱼量等法规予以规范，对于公海，则通过国际公约予以规范，使捕捞率小于最大可持续产量，以保证可持续利用。第46页/共157页47储量状况（1）石油2003年，全球已探明石油储量为1717108t，比2001年增加70108t，增 幅为4.4%。其中中东的石油储
19、量高达1200108t，占世界总储量的70%。第47页/共157页世界石油探明储量前十二位的国家 排排 序序国国 家家储储 量量/108t占世界的比例占世界的比例/%1沙特阿拉伯沙特阿拉伯362252伊拉克伊拉克15210.73科威特科威特1339.24阿拉伯联长国阿拉伯联长国1309.25伊朗伊朗1238.66委内瑞拉委内瑞拉1127.47俄罗斯俄罗斯825.78美国美国382.99利比亚利比亚382.810尼日利亚尼日利亚322.311中国中国251.712墨西哥墨西哥181.2第48页/共157页49（2）天然气 到2001年末，世界天然气剩余可采储量155.081012m3，主要分布在
20、前苏联和中东地区。这两个地区的剩余可采储量占世界总量的70%以上。世界排名前10位国储量为117.51012m3；占世界的75.8%。中国天然气剩余可采储量1.571012m3，占世界的0.9%，列世界第22位。第49页/共157页2003年世界天然气估算探明储量排名 天然气储量排序天然气储量排序国家名称国家名称天然气储量天然气储量/108m3比例比例/%1俄罗斯俄罗斯475725.6027.652伊朗伊朗266179.8015.473卡塔尔卡塔尔257684.7014.984沙特阿拉伯沙特阿拉伯65299.003.795阿布扎比阿布扎比55529.643.236美国美国52937.503.0
21、87阿尔及利亚阿尔及利亚45307.202.638尼日利亚尼日利亚45024.032.629委内瑞拉委内瑞拉41909.162.4410伊拉克伊拉克31148.701.81第50页/共157页51（3）煤炭到2001年末，世界煤炭剩余可采储量为984453106t，主要分布在亚太、北美和前苏联地区，三个地区剩余可采储量约占世界总量的80%，中南美地区最少，仅占世界2.3%，中东和非洲两地区也仅占世界的5.8%。世界排名前10位国家储量为 893823106t，占世界的90.8%。排名第一的是美国，它的剩余可采储量占世界总量的1/4。中国煤炭剩余可采储量为114500106t，占世界的11.6%
22、，列世界第三位。第51页/共157页52能源消费（1）一次能源2001年，世界一次能源消费量9124.8106 toe，其中北美、亚太和欧洲是主要的消费地区，它们的消费量占世界总量的3/4以上。世界排名前10位国家消费量为5835.4106 toe，占世界的63.9%。美国是世界消耗一次能源最多的国家，其消费量接近世界总量的1/4。中国一次能源消费量为839.7106 toe，占世界的9.2%，排在世界第二位。第52页/共157页53（2）石油2001年，世界石油消费量为3510.6106t，与一次能源消费量类似，北美、亚太和欧洲是主要消费区，它们消费量约占世界总量的80%。世界排名前10名的
23、国家消费量为2102.5106t，占世界的59.9%。石油消费量最多的国家是美国，占世界总量的近1/4。中国石油消费量为231.9106t，占世界的6.6%，排在世界第三位。第53页/共157页54（3）天然气2001年，世界天然气消费量为2404.9109 m3，其中北美和前苏联是主要的消费区，两个地区的天然气消费量占世界总量的一半以上。世界排名前10名国家消费量为1567.8109 m3，占世界的65.2%。美国是天然气消费第一大国，其天然气消费量占世界总量的25.6%。中国天然气消费量为27.710m3，占世界的12%，排在世界第18位。第54页/共157页55（4）煤炭2001年，世界
24、煤炭消费量为2255.1106 toe，亚太地区煤炭消费量占世界总量的45.3%，名列世界第一。北美地区位居第二，占世界总量的26.2%。中东和中南美地区煤炭消费量很少，均不足世界总量的1%。世界排名前10名国家消费量为1783.2106 toe，占世界的79%。煤炭消费最多的国家是美国，其消费量在世界总量的近1/4以上。中国煤炭消费量为520.6106toe，排在世界第二位。第55页/共157页56（5）核能 2001年，世界核能消费量为601.2106 toe，主要分布在北美和欧洲地区，这两个地区消费总量占世界的70%以上。中南美和非洲地区消费核能很少，都不到世界总量的1%。世界排名前10
25、名国家消费量为517.2l06 toe，占世界的86%。美国是利用核能最多的国家，其消费量为世界总量的30.5%。中国核能消费量为4.0106toe，占世界的0.7%，排在世界第15位，主要有广东省的大亚湾核电站和浙江省的秦山核电站。第56页/共157页57（6）水电 2001年，世界水电消费量为594.5106t，北美、中南美、欧洲和亚太地区是世界利用水电的主要地区，它们水电消费量占世界总量的87.4%。中东地区水电消费量最少，仅占世界总量的0.3%。世界排名前10位国家消费量为382.7106 toe，占世界的64.4%。加拿大是世界上利用水电最多的国家，占世界总量的12.6%。中国水电消
26、耗量为58.3106toe，占世界的9.8%，排在世界第三位。第57页/共157页58能源结构 2001年世界能源消费结构/%一次能源一次能源全世界全世界美国美国欧洲欧洲日本日本中国中国石油石油38.540.040.148.127.6天然气天然气23.724.822.313.83.0煤炭煤炭24.724.818.220.062.0核能核能6.68.211 914.10.5水电水电6.52.27.54.06.9第58页/共157页59我国能源结构的特点：（1）能源资源总量多，人均少，人均耗能及人均电力都大大低于世界平均水平。（2）能源资源、能源生产与经济布局不协调，北煤南运、西电东送、西气东输将
27、是长期的格局。（3）消费结构不合理，能源结构仍以煤为主，煤炭消耗占能源总消耗的70%以上；而且第二产业仍然是能源消费的主要部分，这导致了能耗高、能源利用率低(只有大约32%，美国50%以上)、能源浪费和严重的环境污染；电力峰谷差日益增加，能源供应系统抗风险能力不足。第59页/共157页60（4）能源消耗中几乎全部依靠常规能源，石油的消费与发达国家相比相差很大。（5 5）煤炭生产以地方和集体煤矿为主，原煤入选率低，大多数煤炭未经洗选，高灰分、高硫分的煤直接加以使用，而且掺杂含量严重，造成严重污染。第60页/共157页61作为以煤炭为主要消费能源的中国，应该合理调整能源结构，控制煤炭消费总量，控制
28、发电用煤，减少炼焦用煤，减低煤炭直接燃烧比例，扩大天然气利用，用燃气锅炉替代燃煤、燃油锅炉。第61页/共157页62能源结构的历史发展趋向（1）从19世纪后半叶到20世纪末，生物质燃料的相对比例逐步下降，而21世纪其比例又开始回升。（2）1910年左右的前50年内，煤应用比例大幅度上升，每10年增加约8%，其后一直处于下降趋势，每10年下降约3%4%。（3）20世纪初到1980年左右，油的相对应用比例不断提高，自1980年以后，其应用比例开始下降趋势。第62页/共157页63（4）自20世纪初到21世纪中叶，天然气的相对应用比例会不断提高。（5）整个20世纪直到21世纪，水能的应用比例相对稳定
29、不变。（6）自20世纪中期以后，核能与太阳能的应用比例却在不断升高，而太阳能的比例增长呈现出比核能提高更快的趋势。第63页/共157页64能源效率 国际上普遍用“能源效率”(Energy Efficiency)来替代20世纪70年代能源危机后提出的“节能”(Energy Conservation)一词。第64页/共157页65节能是采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施，来提高能源资源的利用效率。v节能是旨在降低能源强度（单位产值能耗），应在能源系统的所有环节，包括开采、加工、转换、输送、分配到终端利用，从经济、技术、法律、行政、宣传、教育等方面采取有效措，来消除能源的浪费。第
30、65页/共157页66能源效率减少提供同等能源服务的能源投入。国家的综合能源效率指标是增加单位GDP的能源需求，即单位产值能耗；部门能源效率指标分为经济指标和物理指标，前者为单位产值能耗，物理指标工业部门为单位产品能耗，服务业和建筑物为单位面积能耗和人均能耗。第66页/共157页67“能源效率”替代“节能”，是由于观念的转变。早期节能的目的，是为了通过节约和缩减来应付能源危机，现在则强调通过技术进步提高能源效率，以增加效益，保护环境。第67页/共157页68能源利用全过程所构成的能源系统可分为4个主要环节，即4个子系统开采、加工转化、储运分配以及终端利用。开采加工转化储运分配终端利用能源资源一
31、次能源产品二次能源产品用户能源利用全过程示意图第68页/共157页69能源系统的总效率由三部分组成：开采效率，即能源储量的采收率；中间环节效率，包括加工转换效率和储运效率，后者用能源输送、分配和储存过程中的损失来衡量；终端利用效率，即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能源量之比。第69页/共157页70经济能源效率物理能源效率能源成本效率物理能源效率（热效率）能源效率指标单位产品或服务能耗单位产值能耗能源效率图第70页/共157页71提高能源效率的潜力受许多因素的影响，主要有以下几种：（1）自然因素：资源状况，地理与气候条件。（2）体制因素：经济体制，企业行为。（3）经济因素：增长速度，结
32、构，价格，收入 水平，分配制度。（4）技术因素：技术创新能力，装备水平，信息。（5）社会因素：人口数量及素质，消费行为。（6 6）政策因素：节能、环保政策和法规。第71页/共157页72 据世界银行对发展中国家节能潜力的分析：技术节能量占预测节能量的50%左右。市场力量对实现节能潜力的贡献率约为20%。第72页/共157页73 四个国家的能源利用率/%国国 家家日本日本美国美国德国德国中国中国全世界平均数全世界平均数能源利用率能源利用率/%5751423343第73页/共157页74 各国经济能源效率注：能源效率为国民生产产值(美元)/1公斤油当量一次能源消耗。国家国家中国中国德国德国法国法国
33、日本日本巴西巴西印度印度能源效率能源效率/%0.9654.8264.7944.2393.6911.563第74页/共157页75与国际先进水平相比，我国的能源效率很低，产品的能耗却很高，节能任务相当艰巨。到21世纪中叶，我国的国民生产总值要翻两番，而能源生产只能翻一番，还有一番的任务要靠节能来解决。这样全局性的重大节能任务，必须让全国各行业都参与，从提高各级管理水平、提高各种用能设备的技术装备水平及各类产品的生产工艺水平等多方面综合治理办法，使整个国家的经济效率提上去，使产品能耗大幅度降下来，真正做到增产少增能或不增能。第75页/共157页76能源与环境国际能源形式与环境状况 能源对环境的影响
34、 第76页/共157页77从能源构成情况来看，包括我国在内的世界绝大数国家都把石油和煤炭等矿物性燃料作为基本能源，把发展石油和煤炭工业作为能源开发和利用的基础。我国是以煤为主要能源的少数国家之一，煤炭生产和消耗量均占70%以上 在今后相当长的时间内，这种情况不会有大的改变。第77页/共157页78国际能源形式与环境状况 由于环境的制约，全世界未来510年能源的发展趋势大致如下：石油产量：欧佩克在未来5年中产量将不会增加，但其产量仍占总产量的44%，非欧佩克产油国也不增加，产量占8%；而苏美等国产油量将下降，其余国家则维持原状。天然气产量将增加32%，煤将增加36%(与1985年比较)。核能将有
35、下降趋势。第78页/共157页79原 因：（1）世界要求节能，电力供应需求增长缓慢；（2）核电成本较高；（3）社会承受能力不足。目前世界范围内U3O8库存增加，其价格下跌。第79页/共157页80能源对环境的影响 能源对环境的污染主要表现在如下几方面：（1 1）温室效应 （2 2）酸雨 （3 3）臭氧层 （4 4）热污染 第80页/共157页81（1）温室效应温室效应现象 假如阳光下有一幢玻璃房子，阳光中可见光的能量透过到达房子内部，并被里面的物体所吸收使其温度升高。这些物体同时也以辐射的形式放出热量，但由于其温度比太阳低得多，不能像太阳那样释放出能量较高的可见光，只产生能量低的红外辐射，而且
36、红外线不像可见光那样容易透过玻璃天棚，大部分被反射回来，所以能量就在房子里积聚，使室内温度升高。这种现象就是“温室效应”。第81页/共157页82温室效应是指太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。如果没有大气，地表平均温度就会下降23，而实际地表平均温度为15，这就是说温室效应使地表温度提高38。除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水汽等。第82页/共157页83（2）酸雨 酸雨是指引空气污染而造成的酸性降水。通常认为平衡时的酸度pH5.6为降水天然酸度，并将其作为判断是否酸化的
37、标准，当降水的pH值低于5.6时，降水即为酸雨。化石燃料燃烧，如煤炭燃烧所产生的SO2和NO2是产生酸雨的主要原因。我国的能源消耗以煤为主。因此，SO2的排放更加严重。第83页/共157页84（3）臭氧层（O O3 3）臭氧层大气平流层中距地面2040km的范围内有一圈特殊的大气层，这一层大气中臭氧含量特别高。大气平均臭氧含量大约是0.3L/L，而这里的臭氧含量接近 10L/L，高空大气层中90%的臭氧集中在这里，所以叫它臭氧层。臭氧层在保护地球方面具有特别的功能：对于太阳光中与生物无害的可见光和A段紫外线，将它们大部分吸收，小部分放行，让它们到达地面杀菌消毒，又不至于对人体健康构成危害。臭氧
38、层是保护地球的无缝天衣。第84页/共157页85（4）热污染 热污染是指工农业生产和人类生活中排放出的废热所造成的环境污染。热污染会破坏自然水域的生态平衡；大气中的含热量增加，还可影响到地球气候变化；热污染还会对人体健康产生许多危害。火电厂和核电站是热污染的主要来源。提高电厂和一切用热设备的热效率，不仅能量有效利用率提高，而且由于排热量减少，对环境的热污染也可随之减轻。第85页/共157页862.2 能源的清洁利用煤的清洁利用 石油的清洁利用 可再生能源的合理开发 新能源的开发 第86页/共157页87我国能源节约与资源综合利用存在的主要问题：（1）人们对能源节约与资源综合利用的重要性和迫切性
39、还缺乏足够的认识，重外延，轻内涵，在发展思路上还没有转到通过存量调整，挖潜改造，提高企业经济效益的轨道上来，务虚多，落实少，“资源意识”、“节约意识”有待加强。（2）法规政策不完善，缺乏促进企业节能的激励政策，资源综合利用的优惠政策在某些地区难以落实。第87页/共157页88（3）部分能源产品价格扭曲，企业缺乏竞争压力，能源节约与资源综合利用的内在动力不足。（4）技术装备落后，总体水平比发达国家落后1015年。（5）投入不足，绝大多数企业融资困难，各级政府对节能的支持力度不够。第88页/共157页89煤的清洁利用中国煤炭的概况煤的清洁利用第89页/共157页90煤的清洁利用中国煤炭的概况中国煤
40、炭资源在储量、勘探程度、地理分布、煤种及煤质等方面有以下特点：煤炭资源丰富，但人均占有量低 中国煤炭资源虽丰富，但勘探程度较低，经济可采储量较少。煤炭资源的地理分布极不平衡 中国煤炭资源北多南少，西多东少，煤炭资源的分布与消费区分布极不协调。第90页/共157页91 各地区煤炭品种和质量变化较大，分布也不理想 中国炼焦煤在地区上分布不平衡，四种主要炼焦煤种中，瘦煤、焦煤、肥煤有一半左右集中在山西，而拥有大型钢铁企业的华东、中南、东北地区，炼焦煤很少。在东北地区，钢铁工业在辽宁，炼焦煤大多在黑龙江。西南地区，钢铁工业在四川，而炼焦煤主要集中在贵州。适于露天开采的储量少 露天开采效率高，投资省，建
41、设周期短，但中国适于露天开采的煤炭储量少，仅占总储量的7%左右，其中70%是褐煤，主要分布在内蒙，新疆和云南。第91页/共157页92煤的清洁利用 煤的清洁利用技术（1）洁净煤技术（2）节煤技术第92页/共157页93（1）洁净煤技术 洁净煤技术：是指煤炭在开发和利用的过程中，旨在减少污染并提高起利用效率的加工、燃烧及污染控制的技术，是使煤炭的潜能得到最大限度的利用而释放的污染物被控制在最低水平的一种高效、清洁利用的技术。第93页/共157页94主要领域包括：选煤炭技术 型煤炭加工技术 水煤浆技术 先进的燃烧器 循环流化床燃烧技术 烟气净化技术 燃煤炭联合技术 煤炭氮化技术 煤炭炭液化技术 磁
42、流体发电和燃料电池等新的先进发电方式等。第94页/共157页95洁净煤技术主要包括以下几种：洗煤 型煤 水煤浆技术 流化床燃烧 先进的燃烧器 煤炭转化 烟气净化技术 第95页/共157页96 洗煤洗选煤可以除去60%不符合工艺要求的煤，可提高热效率15%29%，并可减少颗粒物和SO2的排放。我国煤炭洗选率较低，只有25%，而发达国家达到了99%。洗选煤既节约了能源，又改善了环境，因此有必要扩大原煤洗选比例，研究开发高硫煤的洗选脱硫技术，降低煤的灰分和硫分。方法：泡沫浮选法、油团聚法，磁力分离法等 第96页/共157页97 型煤发展型煤是一种既能提高煤炭利用率，又能减少环境污染的有效途径。型煤分
43、为民用型煤和工业型煤。第97页/共157页98 水煤浆技术水煤浆，国际上称CMW（coal water mixture）或者CWF（coal water fule），使用一定级配粒度的煤粉和一定量的水机及少量的添加剂混合而成的。典型的水煤浆由70%左右的煤粉、30%左右的水和1%的添加剂组成。第98页/共157页99 流化床燃烧流化床是洁净、高效的新一代燃烧技术，它的环境特性较好，如和装有烟气净化装置的电站相比，SO2和NOx可减少50%以上，所以用流化床燃烧不需要安装烟气脱硫装置。第99页/共157页100 先进的燃烧器采用先进的燃烧器，可以提高燃烧效率和减少污染物的排放。主要是低NOx燃烧
44、器，其燃烧过程主要是燃料与空气逐渐结合，降低火焰温度，从而减少NOx的生成。第100页/共157页101 煤炭转化煤炭转化是以煤为原料，经化学加工转化为气体、液体、固体燃料及化学产品的过程。煤炭气化主要产生CO和H2。煤的直接液化正在开发的技术有：溶剂萃取法、直接添加氢法和溶剂分解法。第101页/共157页102 烟气净化技术主要技术：金属螯合物湿式净化、改良喷雾干燥净化、导管吸附喷射、NOXSO净化技术、SNOX和DESONOX净化工艺、氧化铜净化工艺、电子束净化工艺、活性炭净化工艺等。第102页/共157页103（2）节约煤技术 节约工业供热用煤技术 节约发电用煤技术 节约工业炉窑用煤技术
45、 节约民用煤技术 第103页/共157页104石油的清洁利用 石油的清洁利用清洁利用的方法：（1 1）燃料电池 （2 2）石油的生物技术利用 第104页/共157页105（1）燃料电池燃料电池是不经过燃烧直接以电化学反应方式将富氢燃料的化学能转变为电能的连续发电装置。特点：效率高、无污染、占地少建设快、适应负荷能力强、供电质量高、燃料广泛。第105页/共157页106（2）石油的生物技术利用优点：可减少传统石油化学工业中的污染和能耗；生产传统生产中无法合成或经济不合算产品；利用废弃、零星和多余副产品资源；为解决石油资源枯竭后的化工原料供应寻找新 途径；用生物催化代替化学催化、降低成本和提高产品
46、质量。第106页/共157页107可再生能源的合理开发可再生能源的共同特征：可供人类永续利用；分布广泛，可就地开发利用；能源密度低，大都是周期性供应，开发利用通常需要 较大的空间；初投资较高，但运行成本较低，对常规能源价格的反 应比较敏感；小型设备经济可行，通常采用组合式结构，建设快；环境影响小，大部分技术容易为公众所接受；劳动密集程度较高，有利于提供就业机会，尤其是在 农村地区。第107页/共157页108 可再生能源主要有5种：水电光伏电池风电生物质能地热发电第108页/共157页109 中国2000年可再生能源开发利用项项 目目开发利用量开发利用量106t标准煤标准煤水电水电2.2 10
47、11kw h80.30生物质能生物质能2.2 108t标准煤标准煤217.3沼气沼气3.25 109w h2.38蔗渣发电蔗渣发电800MW,2 109kw h0.75地热地热 直接利用直接利用2 105t标准煤标准煤0.4 发电发电25MW,1 108kw h0.04太阳能太阳能 热水器热水器2.6 107（集热面积）（集热面积）3.12 太阳房太阳房约约1.8 107m20.44 太阳灶太阳灶27.5万台万台0.05 光伏电池光伏电池18MW,3.45 107kw h0.01 风力发电风力发电361MW,9.65 108kw h0.35 总总 计计305.14第109页/共157页110可
48、再生能源的开发利用对于发展中国家来说十分重要，对于能源紧缺的国家来说更是紧迫。因此，世界各国都在紧张地进行合理的开发利用。第110页/共157页111新能源的开发 新能源应具备的条件：应是可持续的永久性能源；应是不给地球环境增加负荷的能源；应是生产量能达到供应人均年间1.52.5kL（按石油换 算）程度的能源；应是价格上不大幅度超过现在化石燃料价格的能源。第111页/共157页112新能源主要包括：太阳能风能地热能海洋能氢能v还有如生物能、天然汽水化合物、化学能等清洁能源。第112页/共157页113我国21世纪新能源和可再生能源开发利用中存在的问题：技术问题 资金问题 市场开发和发育问题 激
49、励政策体系还不健全 管理体制问题。v在社会的发展过程中，需要不断更新技术，完善体制，争取尽快尽早合理地开发利用可再生能源和新能源。第113页/共157页1142.3 资源、能源的再利用资源、能源再利用的必要性和可能性资源、能源再利用途径 第114页/共157页1152.3 资源、能源的再利用 资源、能源再利用的必要性和可能性v世界能源消费构成有四种类型：自给型进口型出口型调剂型。我国属自给型，即95%95%以上的能源需求量立足于国内生产供应。第115页/共157页116我国能源工业面临资源、能源和环境问题的表现：（1）资源消耗多（2）环境污染严重（3）供需矛盾突出（4）消耗结构不尽合理（5）能
50、源资源利用技术落后第116页/共157页117（1）资源消耗多原因：技术水平低和粗放的经济增长方式导致资源消耗多。我国的能源利用率只有32%(其中煤炭只有6%)，比发达国家低十多个百分点。例如，我国火力发电千瓦时耗煤417t，比美国、日本高20%30%。而我国单位国民生产总值产值的能耗，为日本的6倍、美国的3倍、韩国的4.5倍。第117页/共157页118（2）环境污染严重我国由于能源消耗而引起的环境污染问题相当严重。例如，以燃煤型为主的大气污染导致的酸雨覆盖区已扩大到占国土总面积的30%，正呈蔓延之势。除严重的大气污染外，以煤为主的能源结构还带来严重的地面污染。第118页/共157页119（