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第十章 能源与环境本讲稿第一页，共二十七页本讲稿第二页，共二十七页v一、能源的分类一、能源的分类 v二、二、世界能源消费现状世界能源消费现状 v三、我国的能源现状与能源政策三、我国的能源现状与能源政策 v四四、能源利用与环境的关系、能源利用与环境的关系 v五五、解决能源与环境问题的途径、解决能源与环境问题的途径 本讲稿第三页，共二十七页v一、能源的分类一、能源的分类 v二、二、世界能源消费现状世界能源消费现状 v三、我国的能源现状与能源政策三、我国的能源现状与能源政策 v四四、能源利用与环境的关系、能源利用与环境的关系 v五五、解决能源与环境问题的途径、解决能源与环境问题的途径 本讲稿第四页，共二十七页一、能源的分类 v一次能源：一次能源：存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源；存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源；v二次能源：二次能源：需要依靠其他能源来制取的能源；需要依靠其他能源来制取的能源；v常规能源：常规能源：指当前被广泛利用的一次能源，指当前被广泛利用的一次能源，v新能源：新能源：指目前尚未被广泛利用，而正在积极研究以便推广利用的一指目前尚未被广泛利用，而正在积极研究以便推广利用的一次能源；次能源；v可再生的能源可再生的能源:能够不断得到补充的一次能源，能够不断得到补充的一次能源，v不可再生能源不可再生能源:是须经地质年代才能形成而短期内无法再生的一是须经地质年代才能形成而短期内无法再生的一次能源，但它们又是人类目前主要利用的能源。次能源，但它们又是人类目前主要利用的能源。本讲稿第五页，共二十七页v一、能源的分类一、能源的分类 v二、二、世界能源消费现状世界能源消费现状 v三、我国的能源现状与能源政策三、我国的能源现状与能源政策 v四四、能源利用与环境的关系、能源利用与环境的关系 v五五、解决能源与环境问题的途径、解决能源与环境问题的途径 本讲稿第六页，共二十七页二、世界能源消费现状 v1.受经济发展和人口增长的影响，世界一次受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加能源消费量不断增加 1973年世界一次能源消费量仅为年世界一次能源消费量仅为57.3亿吨油当量亿吨油当量，而而2007年已达到年已达到111.0亿吨油当量。亿吨油当量。在在30多年内多年内能源消费总量翻了一番，年均增长率为能源消费总量翻了一番，年均增长率为1.8%左右。左右。(油当量油当量:按标准油的热值计算各种能源量的换算指按标准油的热值计算各种能源量的换算指标。中国又称标准油。标。中国又称标准油。1吨标准油相当于吨标准油相当于1.454285吨标准煤。吨标准煤。)本讲稿第七页，共二十七页二、世界能源消费现状 v2.世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家显低于发展中国家 过去过去30多年来，北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等多年来，北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加，但是经济、科技与社会六大地区的能源消费总量均有所增加，但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢，其消比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢，其消费量占世界总消费量的比例也逐年下降费量占世界总消费量的比例也逐年下降原因原因:一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段，经济一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段，经济向低能耗、高产出的产业结构发展，高能耗的制造业逐步转向低能耗、高产出的产业结构发展，高能耗的制造业逐步转向发展中国家；二是发达国家高度重视节能与提高能源使用向发展中国家；二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率。效率。本讲稿第八页，共二十七页二、世界能源消费现状 v3世界能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大世界能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大自自19世纪世纪70年代的产业革命以来，化石燃料的消费量急剧增长。年代的产业革命以来，化石燃料的消费量急剧增长。初期主要是以煤炭为主初期主要是以煤炭为主，进入，进入20世纪以后，特别是第二次世界大战世纪以后，特别是第二次世界大战以来，石油和天然气的生产与消费持续上升，以来，石油和天然气的生产与消费持续上升，石油于石油于20世纪世纪60年代年代首次超过煤炭首次超过煤炭，跃居一次能源的主导地位。，跃居一次能源的主导地位。此后，石油、煤炭此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。同时，核能、风能、同时，核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了目目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。2007年，在世界一次能源消费总量中石油占年，在世界一次能源消费总量中石油占35.6%、煤炭占、煤炭占28.6%、天然气占、天然气占25.6%。非化石能源和可再生能源虽然增长很快，。非化石能源和可再生能源虽然增长很快，但仍保持较低的比例，只占为但仍保持较低的比例，只占为12.0%。本讲稿第九页，共二十七页v一、能源的分类一、能源的分类 v二、二、世界能源消费现状世界能源消费现状 v三、我国的能源现状与能源政策三、我国的能源现状与能源政策 v四四、能源利用与环境的关系、能源利用与环境的关系 v五五、解决能源与环境问题的途径、解决能源与环境问题的途径 本讲稿第十页，共二十七页三、我国的能源现状及能源政策三、我国的能源现状及能源政策(一一)我国能源现状我国能源现状v 1我国能源丰富，但人均占有量水平低，我国能源丰富，但人均占有量水平低，结构不尽合理，地域分布很不平衡。结构不尽合理，地域分布很不平衡。v2当前我国的能源构成仍然以煤为主，占一当前我国的能源构成仍然以煤为主，占一次能源构成的次能源构成的70以上。以上。v3农村能源供应相对城市要短缺得多。农村能源供应相对城市要短缺得多。v4.能源安全问题尤其是石油安全问题越来越能源安全问题尤其是石油安全问题越来越突出。突出。本讲稿第十一页，共二十七页三、我国的能源现状及能源政策三、我国的能源现状及能源政策(二二)我国能源政策我国能源政策v节节约约能能源源，合合理理使使用用，提提高高能能效效；能能源源开开发发与节约并重，把节约放在优先地位。与节约并重，把节约放在优先地位。本讲稿第十二页，共二十七页v一、能源的分类一、能源的分类 v二、二、世界能源消费现状世界能源消费现状 v三、我国的能源现状与能源政策三、我国的能源现状与能源政策 v四四、能源利用与环境的关系、能源利用与环境的关系 v五五、解决能源与环境问题的途径、解决能源与环境问题的途径 本讲稿第十三页，共二十七页四四 能源利用与环境的关系能源利用与环境的关系v（一）能源开发中的环境问题 v（二）能源利用和消费中的环境问题本讲稿第十四页，共二十七页（一）能源开发中的环境问题（一）能源开发中的环境问题 v1煤炭开发对环境的污染和破坏煤炭开发对环境的污染和破坏 煤炭的开采造成的环境问题，主要是对地面环境煤炭的开采造成的环境问题，主要是对地面环境的破坏。的破坏。煤炭的洗选加工，严重污染和破坏周围的生态环煤炭的洗选加工，严重污染和破坏周围的生态环境。境。v2石油开发对环境的污染石油开发对环境的污染石油开发对环境的污染主要是由开采或运输过程石油开发对环境的污染主要是由开采或运输过程中的漏油、泄油所造成的。中的漏油、泄油所造成的。本讲稿第十五页，共二十七页v（一）能源开发中的环境问题（一）能源开发中的环境问题 v3水能资源开发对生态平衡的破坏水能资源开发对生态平衡的破坏在修水库，建水电站的可行性论证及技术经济预在修水库，建水电站的可行性论证及技术经济预测和评估过程中，往往容易忽视环境问题，开发测和评估过程中，往往容易忽视环境问题，开发后的结果造成自然环境的破坏，引起周围气候的后的结果造成自然环境的破坏，引起周围气候的变化，使生态系统失去平衡，受到大自然的无情变化，使生态系统失去平衡，受到大自然的无情报复。报复。同时水库选址不当也会诱发地震，使土地盐碱化，同时水库选址不当也会诱发地震，使土地盐碱化，从而对生态环境带来影响等。从而对生态环境带来影响等。本讲稿第十六页，共二十七页v（一）能源开发中的环境问题（一）能源开发中的环境问题 v4核能开发可能引起的重大污染核能开发可能引起的重大污染由于目前的核电技术的不够完善，以及对核反应由于目前的核电技术的不够完善，以及对核反应堆的严格屏蔽方面的缺陷等原因，有时会发生重堆的严格屏蔽方面的缺陷等原因，有时会发生重大事故，造成对环境的重大污染。大事故，造成对环境的重大污染。核电站的废料，是核反应堆中核燃料裂变后的产核电站的废料，是核反应堆中核燃料裂变后的产物，是大量高浓度放射性废物，对环境污染及其物，是大量高浓度放射性废物，对环境污染及其危害十分严重。危害十分严重。本讲稿第十七页，共二十七页（二）能源利用和消费中的环境问题二）能源利用和消费中的环境问题v能源利用和消费中的环境问题，主要是指在人类社会能源利用和消费中的环境问题，主要是指在人类社会的生产和生活中，由于对能源的消耗所引起的对环境的生产和生活中，由于对能源的消耗所引起的对环境的污染和破坏。其中，比较突出的问题是煤炭等化石的污染和破坏。其中，比较突出的问题是煤炭等化石燃料直接燃烧，所造成的大气污染和燃料直接燃烧，所造成的大气污染和“热污染热污染”。v煤炭等化石燃料直接燃烧所产生的烟尘和二氧化硫等废气，煤炭等化石燃料直接燃烧所产生的烟尘和二氧化硫等废气，是目前大气污染物的主要来源是目前大气污染物的主要来源。v“热污染热污染”是人们在热能利用过程中，所排放的是人们在热能利用过程中，所排放的“余热余热”所造成的对环境的污染和破坏。所造成的对环境的污染和破坏。本讲稿第十八页，共二十七页v一、能源的分类一、能源的分类 v二、二、世界能源消费现状世界能源消费现状 v三、我国的能源现状与能源政策三、我国的能源现状与能源政策 v四四、能源利用与环境的关系、能源利用与环境的关系 v五五、解决能源与环境问题的途径、解决能源与环境问题的途径 本讲稿第十九页，共二十七页五五 解决能源与环境问题的途径解决能源与环境问题的途径v（一）加强能源管理，注意保护环境（一）加强能源管理，注意保护环境v1.做好能源管理与保护环境的基础工作做好能源管理与保护环境的基础工作 v2.能源的开发利用要坚持开发和节约并重，能源的开发利用要坚持开发和节约并重，注意保护环境注意保护环境 v3.调整产业结构，促进环境工作发展调整产业结构，促进环境工作发展本讲稿第二十页，共二十七页五五 解决能源与环境问题的途径解决能源与环境问题的途径v（二）把发展洁净煤技术放在突出地位，最大限度地消除燃（二）把发展洁净煤技术放在突出地位，最大限度地消除燃煤污染煤污染 v1.把煤炭燃烧前的净化处理放在首位，大力发展煤炭洗选把煤炭燃烧前的净化处理放在首位，大力发展煤炭洗选加工技术加工技术 v2.高度重视煤炭燃烧中的净化处理，开发和应用先进的燃高度重视煤炭燃烧中的净化处理，开发和应用先进的燃烧技术烧技术 v3.搞好煤炭燃烧后的净化处理，开发研究烟气除尘技术搞好煤炭燃烧后的净化处理，开发研究烟气除尘技术 v4.加强煤的气化、液化技术研究加强煤的气化、液化技术研究本讲稿第二十一页，共二十七页五五 解决能源与环境问题的途径解决能源与环境问题的途径v(三三)积极开发利用再生能源积极开发利用再生能源v1.大力开发利用水能资源大力开发利用水能资源v2.加强大阳能的开发利用加强大阳能的开发利用v3.开发利用风能开发利用风能 v4.生物质能的开发利用生物质能的开发利用本讲稿第二十二页，共二十七页五五 解决能源与环境问题的途径解决能源与环境问题的途径v（四）研究开发未来新能源（四）研究开发未来新能源v1研究开发第三代核电站研究开发第三代核电站 v2氢能的研究与开发利用氢能的研究与开发利用 v3海洋能的研究开发利用海洋能的研究开发利用 本讲稿第二十三页，共二十七页煤炭开采破坏地面环境煤炭开采破坏地面环境本讲稿第二十四页，共二十七页v1989年年3月，月，“艾克森瓦艾克森瓦尔代兹尔代兹”号油轮在阿拉斯加号油轮在阿拉斯加的威廉王子湾因船体搁浅造的威廉王子湾因船体搁浅造成泄油成泄油45万吨，污染了万吨，污染了1700公里的海岸。公里的海岸。1991年初爆发的海湾战争中石油资源遭到人类有史以来最大的破坏，这场战争毁掉年初爆发的海湾战争中石油资源遭到人类有史以来最大的破坏，这场战争毁掉5千多万吨石油。千多万吨石油。在海湾战争期间，约有在海湾战争期间，约有700余口油井起火，每小时喷出余口油井起火，每小时喷出1900吨二氧化硫等污染物质飘到数千公里外吨二氧化硫等污染物质飘到数千公里外的喜马拉雅山南坡、克什米尔河谷一带，造成了全球性污染，并造成地中海、整个海湾地区以及的喜马拉雅山南坡、克什米尔河谷一带，造成了全球性污染，并造成地中海、整个海湾地区以及伊朗部分地区降伊朗部分地区降“石油雨石油雨”，严重影响和危害人体健康。，严重影响和危害人体健康。因海湾战争所造成的泄油数量之多，成为有史以来最大的一次泄油事故。其数量达因海湾战争所造成的泄油数量之多，成为有史以来最大的一次泄油事故。其数量达1100万桶，致使海湾地区面临环境和生态灾难，甚至殃及邻近地区的生态环境。因部分油膜万桶，致使海湾地区面临环境和生态灾难，甚至殃及邻近地区的生态环境。因部分油膜起火燃烧，伊朗南部地区就连降两次起火燃烧，伊朗南部地区就连降两次“黑色、粘糊糊的雨黑色、粘糊糊的雨”，造成了严重的环境污染。，造成了严重的环境污染。本讲稿第二十五页，共二十七页阿斯旺水坝阿斯旺水坝尼罗河尼罗河v阿斯旺水坝给埃及人民带来了廉价的电力，灌溉了农田，但引起阿斯旺水坝给埃及人民带来了廉价的电力，灌溉了农田，但引起尼罗河流域水文上的改变，破坏了尼罗河流域的生态平衡。由于尼罗河流域水文上的改变，破坏了尼罗河流域的生态平衡。由于尼罗河下游水位降低，原来奔腾不息的活水变成相对静止的尼罗河下游水位降低，原来奔腾不息的活水变成相对静止的“湖湖泊泊”，大量泥沙被拦截在水库内，河水中的有机质不断沉积水库，大量泥沙被拦截在水库内，河水中的有机质不断沉积水库底部等原因，使尼罗河两岸土壤日趋盐渍化、贫瘠化；河口三角底部等原因，使尼罗河两岸土壤日趋盐渍化、贫瘠化；河口三角洲平原从向海伸展变为朝陆地退缩，威胁到附近的工厂、港口、洲平原从向海伸展变为朝陆地退缩，威胁到附近的工厂、港口、国防工事的安全；血吸虫和疟蚊大量繁殖，水库周围居民血吸虫国防工事的安全；血吸虫和疟蚊大量繁殖，水库周围居民血吸虫病发病率高达病发病率高达80-100。本讲稿第二十六页，共二十七页受受核核辐辐射射患患白白血血病病的的儿儿童童切尔诺贝利切尔诺贝利v1986年年4月，前苏联切尔诺贝利核电站发生月，前苏联切尔诺贝利核电站发生重大事故，不仅使周围环境受到严重放射性重大事故，不仅使周围环境受到严重放射性污染，而且大量放射性尘埃随风飘散到污染，而且大量放射性尘埃随风飘散到1500公里远的地区，北欧大部分地区受到放射性公里远的地区，北欧大部分地区受到放射性尘埃的影响。尘埃的影响。本讲稿第二十七页，共二十七页