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现代能源发电现代能源发电1人类认识的几种能量形式|机械能|热 能|电 能|辐射能|化学能|核 能2电电的应用的应用哪些地方需要电呢?电能很容易转化为我们需要的各种能量，为我们服务。电能很容易转化为我们需要的各种能量，为我们服务。电能的应用：电能转化为其他形式的能电能的应用：电能转化为其他形式的能3 我们生活中处处都要用到电，那我们用的电是我们生活中处处都要用到电，那我们用的电是怎么来的呢？怎么来的呢？电电的来源的来源发电环节各种电机4参考书参考书|新能源与分布式发电技术新能源与分布式发电技术，朱永强主，朱永强主编，北京：北京大学出版社，编，北京：北京大学出版社，2010|核能及新能源发电技术核能及新能源发电技术，张晓东等编，张晓东等编著，中国电力出版社，著，中国电力出版社，2008|能源科学导论能源科学导论，黄素逸，黄素逸 编著，中国电编著，中国电力出版社，力出版社，1999 51.1 1.1 能源的概念能源的概念1 基本概念基本概念能量形式能量形式:机械能机械能(风能、水能等风能、水能等)、电磁能、热能、电磁能、热能、化学能、原子能、光能。化学能、原子能、光能。能源能源:所谓能源，是指能够直接或经过转换而获取所谓能源，是指能够直接或经过转换而获取 某种能量的自然资源。某种能量的自然资源。或或 比较集中的含能体或能量过程比较集中的含能体或能量过程6按地球上的能量来源分|来自于地球本身，如核能、地热能等；来自于地球本身，如核能、地热能等；|来自于地球外天体，如宇宙射线及太阳能，来自于地球外天体，如宇宙射线及太阳能，以及由太阳引起的水能、风能、波浪能、以及由太阳引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用等；海洋温差能、生物质能、光合作用等；|来自于地球和其他星体的相互作用，如潮来自于地球和其他星体的相互作用，如潮汐能。汐能。2 2 能源的分类能源的分类7按获得的方法分|一次（天然）能源一次（天然）能源一次（天然）能源一次（天然）能源，即可供直接利用的能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能等；如煤、石油、天然气、风能、水能等；|二次（人工）能源二次（人工）能源二次（人工）能源二次（人工）能源，即由一次能源直接或间，即由一次能源直接或间接转换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤接转换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等，它们使用方便，是高品质的能源。气、氢等，它们使用方便，是高品质的能源。大部分一次能源都转换成容易输送、分配和使用的二次能源,以适应人类的需要。二次能源经过输送和分配,在各种设备中使用,即终端能源。终端能源最后会变成有效能。8按能源能否再生分|可再生能源可再生能源，即不会随其本身的转化，即不会随其本身的转化或人类的利用而越来越少的能源，如或人类的利用而越来越少的能源，如水能、风能、潮汐能、太阳能等；水能、风能、潮汐能、太阳能等；|非再生能源非再生能源，它随人类的利用而越来，它随人类的利用而越来越少，如石油、煤、天然气、核燃料越少，如石油、煤、天然气、核燃料等。等。9按被利用的程度分|常规能源常规能源，如煤炭、石油、天然气、薪，如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等；柴燃料、水能等；|新能源新能源，如太阳能、地热能、潮汐能、，如太阳能、地热能、潮汐能、生物质能等，另外还有核能。生物质能等，另外还有核能。10按能源本身的性质分|含能体能源含能体能源（燃料能源），如石油、煤、（燃料能源），如石油、煤、天然气、地热、氢等，它们可以直接储存；天然气、地热、氢等，它们可以直接储存；|过程性能源过程性能源（非燃料能源），如风能、水（非燃料能源），如风能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆发、雷电、能、海流、潮汐、波浪、火山爆发、雷电、电磁能和一般热能等，它们无法直接储存。电磁能和一般热能等，它们无法直接储存。11按对环境的污染情况分|清洁能源清洁能源，即对环境无污染或污染很小，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；的能源，如太阳能、水能、海洋能等；|非清洁能源非清洁能源，即对环境污染较大的能源，即对环境污染较大的能源，如煤、石油等。如煤、石油等。12|能源多种多样，各有优缺点，为了正确选能源多种多样，各有优缺点，为了正确选择和使用能源，必须对各种能源进行正确择和使用能源，必须对各种能源进行正确的评价。的评价。3 3 能源的评价能源的评价u储量储量u能量密度能量密度u储能的可能性与供能的连续性储能的可能性与供能的连续性u能源的地理分布能源的地理分布u开发费用和利用能源的设备费用开发费用和利用能源的设备费用u运输费用与损耗运输费用与损耗、能源的可再生性、能源的可再生性 u能源的品位、对环境的影响能源的品位、对环境的影响 131.2 1.2 能源利用与开发能源利用与开发14 1.煤炭煤炭|埋在地壳中亿万年以上的植物埋在地壳中亿万年以上的植物,由于由于地壳变动等原因会经受一定的压力和地壳变动等原因会经受一定的压力和温度作用而形成含碳量很高的可燃物温度作用而形成含碳量很高的可燃物质质,这种物质就称为煤炭，又称原煤。这种物质就称为煤炭，又称原煤。|中国是世界上最早利用煤的国家。开中国是世界上最早利用煤的国家。开采煤炭已有几千年的历史。希腊和古采煤炭已有几千年的历史。希腊和古罗马也是用煤较早的国家，古罗马大罗马也是用煤较早的国家，古罗马大约在约在2000年前已开始用煤加热。年前已开始用煤加热。15|山海经山海经中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的墨或石炭。明代李时珍的本草纲目本草纲目首次使首次使用煤这一名称。用煤这一名称。|先秦时期的地理著作先秦时期的地理著作山海经山海经有有3 3处记载：处记载：|山海经的山海经的西山经西山经中，中，“西南三百里，曰西南三百里，曰女女床之山床之山，其阳多赤铜，其阴多，其阳多赤铜，其阴多石涅石涅”|中山经中山经，“岷山之首，曰岷山之首，曰女几之山女几之山，其上，其上多石涅多石涅”，“又东一百五十里，曰又东一百五十里，曰风雨之山风雨之山，其上多白金，其下多石涅其上多白金，其下多石涅”。16燃料的化学能转化为电能中国未来很长中国未来很长一段时期仍将一段时期仍将以燃煤发电为以燃煤发电为主。主。现在煤炭主要用于电力生产和在钢铁工业中炼现在煤炭主要用于电力生产和在钢铁工业中炼焦焦,某些国家蒸汽机车的用煤比例也很大。某些国家蒸汽机车的用煤比例也很大。17 19941994年年根据成煤条件,地球上的煤炭资源主要分布在北半球,集中在北美、中国、俄罗斯等地区南半球仅在南非、澳大利亚和博茨瓦纳等地区有较大储量。中国煤炭资源分布十分广泛,遍及全国各省,并且各地质时代的煤炭都有。中国煤炭资源总储量很大，居世界第一位。182.石油石油|石油是一种天然的黄色、褐色或黑色的流动或半流动的黏石油是一种天然的黄色、褐色或黑色的流动或半流动的黏稠的可燃液体烃类混合物，直接开采出来的未经加工的石稠的可燃液体烃类混合物，直接开采出来的未经加工的石油称为原油。油称为原油。|石油是如何形成的呢石油是如何形成的呢?|目前一个理论是目前一个理论是:石油是由沉积岩中的有机物质转变而成石油是由沉积岩中的有机物质转变而成的。的。|石油同煤相比有很多优点石油同煤相比有很多优点:首先首先,石油释放的热量比煤大得石油释放的热量比煤大得多多;其次，石油使用方便其次，石油使用方便,易燃且不留灰烬易燃且不留灰烬,是理想的清洁是理想的清洁燃料。燃料。19人类很早就发现了石油，人类很早就发现了石油，汉书汉书、梦溪笔谈梦溪笔谈有描述。有描述。直到直到1919世纪，石油工业才逐渐兴起。世纪，石油工业才逐渐兴起。18541854年，美国年，美国宾夕法尼亚州打出了世界上第一口油井，是现代石宾夕法尼亚州打出了世界上第一口油井，是现代石油工业的开端。油工业的开端。18861886年德国人本茨和戴姆勒研制出第一辆以汽油为年德国人本茨和戴姆勒研制出第一辆以汽油为燃料、由内燃机驱动的汽车，进入大规模使用石油燃料、由内燃机驱动的汽车，进入大规模使用石油的汽车时代。的汽车时代。19651965年，在世界能源消费结构中，石油首次超过煤年，在世界能源消费结构中，石油首次超过煤炭占居首位，成为第三代主体能源。到炭占居首位，成为第三代主体能源。到19791979年，石年，石油所占的比重达到油所占的比重达到54%54%，相当于煤炭的三倍。，相当于煤炭的三倍。20世界石油储量分布图世界石油储量分布图21 19941994年年 从已探明的石油储量来看,世界石油总储量为1043亿吨。目前世界有七大储油区,第一大储油区是中东地区,下来依次为拉丁美洲地区、俄罗斯地区、非洲地区、北美洲地区、西欧地区和东南亚地区。这七大油区占世界石油总储量的95%。中国的石油储量占世界石油总储量的2.4%,人均占有量仅为世界人均占有量的11%。221973年和年和2002年世界石油产量的地区分布图年世界石油产量的地区分布图233.天然气天然气|天然气是地下岩层中以碳氢化合物为主要成分的天然气是地下岩层中以碳氢化合物为主要成分的气体混合物的总称。气体混合物的总称。|天然气是一种重要能源天然气是一种重要能源,燃烧时有很高的发热值燃烧时有很高的发热值,对环境的污染也较小对环境的污染也较小,而且还是一种重要的化工原而且还是一种重要的化工原料。料。|近近10年来年来,液化天然气技术有了很大发展液化天然气技术有了很大发展,液化后液化后的天然气体积仅为原来体积的的天然气体积仅为原来体积的1600,因此可以因此可以用冷藏油轮运输用冷藏油轮运输,运到使用地点后再将天然气气化。运到使用地点后再将天然气气化。另外另外,天然气液化后天然气液化后,可为汽车提供既方便污染又可为汽车提供既方便污染又小的天然气燃料。小的天然气燃料。24 19941994年年中国的天然气储量占世界天然气总储量的1.2,但人均占有量仅为世界人均占有量的4。254.水能水能|很早以前很早以前,人类就开始利用水下落所产生的能量了人类就开始利用水下落所产生的能量了最初最初,人们以机械的形式利用这种能量。人们以机械的形式利用这种能量。|在在19世纪末期世纪末期,人们学会了将水能转换为电能。人们学会了将水能转换为电能。26|水能资源最显著的特点是可再生、无污染。开发水能资源最显著的特点是可再生、无污染。开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用。水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用。|因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。优先地位。275.核能核能|一个原子核吸收一个中子而发生裂变后一个原子核吸收一个中子而发生裂变后,除了能释放除了能释放出巨大能量外出巨大能量外,还伴随产生两到三个中子还伴随产生两到三个中子,即由中子引即由中子引起裂变起裂变,裂变后又产生更多的中子。在一定的条件下裂变后又产生更多的中子。在一定的条件下,这种反应可以连续不断地进行下去这种反应可以连续不断地进行下去,称为链式反应。称为链式反应。|裂变后会释放出巨大的能量裂变后会释放出巨大的能量,这种能量就称为核能。这种能量就称为核能。|经过科学家的努力经过科学家的努力,目前已实现了人为控制链式反应目前已实现了人为控制链式反应,即使得裂变可以进行即使得裂变可以进行,也可以停止也可以停止,从而形成了反应堆。从而形成了反应堆。28核能转化为电能核能转化为电能296.太阳能太阳能3031|太阳是一颗巨大的恒星太阳是一颗巨大的恒星,它不停地通过核聚变它不停地通过核聚变反应向宇宙释放大量的能量。反应向宇宙释放大量的能量。|可以说地球上的一切能源都来自太阳可以说地球上的一切能源都来自太阳,各种形各种形式的能量都直接或者间接地来自于太阳能。式的能量都直接或者间接地来自于太阳能。|目前目前,人们利用太阳能的方式很多人们利用太阳能的方式很多,主要利用太主要利用太阳能加热、取暖、发电等。阳能加热、取暖、发电等。32|风是地球上的一种自然现象风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面引起的。太阳照射到地球表面,由于地球表面各由于地球表面各处受热不同处受热不同,因此会产生温差因此会产生温差,进而引起大气的对进而引起大气的对流运动流运动,这样就形成了风。这样就形成了风。|风能是干净的能源风能是干净的能源,早在古代人们就利用风能作早在古代人们就利用风能作为动力为动力,用风带动简易的传动装置来磨米、灌溉用风带动简易的传动装置来磨米、灌溉和排涝。在古埃及、古希腊的历史上也都有使用和排涝。在古埃及、古希腊的历史上也都有使用风车的记载。风车的记载。7.风能风能3334风能转化为电能电的来源358.生物质能生物质能369.海洋能海洋能太阳到达地球的能量大部分落在海洋上空和海水中,其中一部分转化为各种形式的海洋能。3710.地热能地热能38地热能转化为电能3911.氢能氢能以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当今制取氢气最主要的方法。在我国的能源结构中,在今后相当长的一段时间内,煤炭还将是主要能源。如何提高煤的利用效率及减少对环境的污染是需要不断研究的课题,将煤炭转化为氢是解决这些问题的途径之一。40|人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。(1)火的发现和利用；(2)畜力、风力、水力等自然动力的利用；(3)化石燃料的开发和热的利用；(4)电的发现及开发利用；(5)原子核能的发现及开发利用。1.3 1.3 人类利用能源的历史和未来人类利用能源的历史和未来41能源更迭与社会发展人类社会已经历了三个能源时期：|薪柴时期；|煤炭时期；|石油时期。42薪柴时期|主要以薪柴等生物质燃料为主要能源的 时代，生产和生活水平极低，社会发展 缓慢。43煤炭时期|18世纪，以煤炭取代薪柴作为主要能源，蒸汽机成为生产的主要动力，工业迅速发展，劳动生产力增长很快。|19世纪，电力成为工矿企业的主要动力，成为生产和生活照明的主要来源。但这时的电力工业主要是依靠煤炭作为主要燃料。44石油时期|石油资源的发展，开始了能源利用的新时期。近30年来，世界上许多国家依靠石油和天然气，创造了人类历史上空前的物资文明。|进入21世纪，核能将成为世界能源的主角，清洁能源的时代也将随之到来。45|能源是发展社会生产和提高人民生活 水平的重要物质基础，是推动国民经 济发展的强大动力。|人们的日常生活处处离不开能源，不仅衣、食、住、行，而且文化娱乐、医疗卫生等都与能源密切相关。46|19731973年年,西方世界爆发的石油危机西方世界爆发的石油危机(也叫能源危机也叫能源危机)震撼了全世界震撼了全世界,它宣告了石油时代的结束它宣告了石油时代的结束,预示着预示着一场新的能源变革将要来临。一场新的能源变革将要来临。|变革的主要特征是变革的主要特征是:正在趋于枯竭的、非再生的、正在趋于枯竭的、非再生的、在消费过程中产生污染和公害的化石能源将逐步在消费过程中产生污染和公害的化石能源将逐步被可再生的、储量丰富的、无污染和无公害的各被可再生的、储量丰富的、无污染和无公害的各种可再生的新能源所代替。种可再生的新能源所代替。|这个过渡期的能源变革将会经历相当艰难的历程这个过渡期的能源变革将会经历相当艰难的历程,并且需要很长的时间并且需要很长的时间,人们必须为此付出很大的代人们必须为此付出很大的代价价,做出巨大的努力。做出巨大的努力。能源的未来47能能能能源源源源技技技技术术术术概概概概述述述述非再生能源非再生能源:石油、天然气、煤炭和裂变核燃料约占石油、天然气、煤炭和裂变核燃料约占能源总消费量的能源总消费量的90%左右左右再生能源再生能源:水力、植物燃料等只占水力、植物燃料等只占10%左右左右目前人类使用的能源储量和分布目前人类使用的能源储量和分布1.4 1.4 世界能源利用的现状及面临的问题世界能源利用的现状及面临的问题1 1、能源结构、能源结构48再生能源分布再生能源分布:太阳能占太阳能占99.44%,水能、风能、地热能、生物能等不到水能、风能、地热能、生物能等不到1%目前,世界各国能源结构的特点一般取决于该国资源、经济和科技发展等因素。发达国家石油在消费结构中所占比重均在35%以上。煤炭资源、天然气资源丰富的国家,在能源消费中往往以煤为主,煤炭消费比重较大。化石能源缺乏的国家根据自身特点发展核电及水电。能能能能源源源源技技技技术术术术概概概概述述述述49能能能能源源源源技技技技术术术术概概概概述述述述世界非再生能源世界非再生能源储量储量分布分布:中东地区中东地区:石油储量最多石油储量最多,占占56.8%；欧洲欧洲:天然气和煤炭储量最多天然气和煤炭储量最多,各占各占54.6%和和45%亚洲、大洋洲亚洲、大洋洲:煤炭各占煤炭各占18%石油、天然气只有石油、天然气只有5%502 2、能量效率、能量效率|根据能量贬值原理，不是每一种能量都可以连续根据能量贬值原理，不是每一种能量都可以连续地、完全地转换为任何一种其他形式的能量。地、完全地转换为任何一种其他形式的能量。|能源系统的总效率由开采效率能源系统的总效率由开采效率(能源储量的采收率能源储量的采收率)、中间环节效率、中间环节效率(包括加工转换效率和储运效率包括加工转换效率和储运效率)及终端利用效率及终端利用效率(即终端用户得到的有用能与过程即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能量之比开始时输入的能量之比)三部分组成。三部分组成。|其中其中,中间环节效率与终端利用效率的乘积中间环节效率与终端利用效率的乘积,通常通常称为能源效率。称为能源效率。51火电站的能量转换效率是多少？火电站的能量转换效率是多少？Mechanical energyIn turbineChemical energyIn coalThermal energyin steamelectricitycombustion88%Steam turbine88%46%98%Overall efficiency:88%46%98%=40%52Energy efficiency of some common energy conversion device53|“能源效率能源效率”和和“节能节能”是一样的吗？是一样的吗？|能源效率是指终端用户使用能源得到的有效能源能源效率是指终端用户使用能源得到的有效能源量与消耗能源量之比。量与消耗能源量之比。|节能是指节省不必要的能耗。节能是指节省不必要的能耗。|提高能源效率是缓解能源危机的一条途径提高能源效率是缓解能源危机的一条途径,因此因此,许多发达国家开始帮助一些不发达的国家和地区许多发达国家开始帮助一些不发达的国家和地区来改善能源的使用情况来改善能源的使用情况,从而实现一种互利的合作从而实现一种互利的合作关系。关系。54利用能源的过程直接污染地球环境。利用能源的过程直接污染地球环境。主要来源：主要来源：1)煤、石油等燃料的燃烧；煤、石油等燃料的燃烧；2)汽车排放的废气；汽车排放的废气；3)工业生产工业生产(化工厂、炼焦厂等化工厂、炼焦厂等)过程中产生的废气。过程中产生的废气。国际社会普遍认为，贫困和过度消费导致人类国际社会普遍认为，贫困和过度消费导致人类无节制地开发和破坏自然资源，这是造成环境无节制地开发和破坏自然资源，这是造成环境恶化的罪魁祸首。恶化的罪魁祸首。3 3、能源环境、能源环境 即环境与能源关系问题即环境与能源关系问题55全球环境状况全球环境状况|大气和江海污染加剧大气和江海污染加剧|大面积土地退化大面积土地退化|森林面积急剧减少森林面积急剧减少|淡水资源日益短缺淡水资源日益短缺|大气层臭氧空洞扩大大气层臭氧空洞扩大|生物多样性受到威胁生物多样性受到威胁|全球气候变暖全球气候变暖，使自然灾害发生的，使自然灾害发生的频率和强度大幅增加。频率和强度大幅增加。56大气环境的三大问题|20世纪世纪80年代中期，在南极上空发现了年代中期，在南极上空发现了臭氧空洞臭氧空洞，它与地球变暖及所谓的，它与地球变暖及所谓的温室温室效应效应和和酸雨沉降酸雨沉降问题构成全球性的大气问题构成全球性的大气环境问题，明显地危及全人类的生存和环境问题，明显地危及全人类的生存和繁衍，引起了国际社会的高度关注，使繁衍，引起了国际社会的高度关注，使当今的世界环境问题具有明显的时代特当今的世界环境问题具有明显的时代特征。征。57历年的南极臭氧58臭氧层变薄对健康的危害60臭氧层被破坏的后果|据科学研究，臭氧减少据科学研究，臭氧减少10%10%，紫外线可能增加，紫外线可能增加20%20%，皮肤癌患者可能增加，皮肤癌患者可能增加30%30%，此外还会产生下列几，此外还会产生下列几种现象种现象:(1)(1)白内障罹患率增加；白内障罹患率增加；(2)(2)免疫系统受到抑制；免疫系统受到抑制；(3)(3)谷物的收成减少，品质降低，植物和浮游生物谷物的收成减少，品质降低，植物和浮游生物减少，破坏自然界的生物链；减少，破坏自然界的生物链；(4)(4)塑料、橡胶制品加速老化；塑料、橡胶制品加速老化；(5)(5)紫外线直射会引起对流层臭氧的增加，致使产紫外线直射会引起对流层臭氧的增加，致使产生光化学烟雾，造成空气污染。生光化学烟雾，造成空气污染。61地球变暖的原因到底是什么？地球变暖的原因到底是什么？地球变暖的原因到底是什么？地球变暖的原因到底是什么？|太阳射向地球的光约太阳射向地球的光约1/31/3被云层、冰粒和空气分子被云层、冰粒和空气分子反射回去；反射回去；|约约2525穿过大气层时暂时被大气吸收起到增温作穿过大气层时暂时被大气吸收起到增温作用，但以后又返回到太空；用，但以后又返回到太空；|其余的大约其余的大约3737则被地球表面吸收。这些被吸收则被地球表面吸收。这些被吸收的太阳辐射能大部分在晚间又重新发射到天空。的太阳辐射能大部分在晚间又重新发射到天空。|如果这部分热量遇到了阻碍，不能全部被反射出如果这部分热量遇到了阻碍，不能全部被反射出去，地球表面的温度就会升高。去，地球表面的温度就会升高。62 由于人类由于人类大量大量使用化石使用化石燃料，其排放出的燃料，其排放出的CO2等温室气体对辐射的选等温室气体对辐射的选择性和吸收特性是地球择性和吸收特性是地球变暖的主要原因。变暖的主要原因。|COCO2 2不吸收短波，只吸收长波，于是，地球表面吸不吸收短波，只吸收长波，于是，地球表面吸收的太阳辐射就散不出去，从而使地表温度升高，收的太阳辐射就散不出去，从而使地表温度升高，地球变暖。地球变暖。|像像COCO2 2这类会使地球变暖的气体就称为温室气体，这类会使地球变暖的气体就称为温室气体，温室气体还包括水蒸气、温室气体还包括水蒸气、SOSO、甲烷、氟利昂等。甲烷、氟利昂等。63全球正在变暖|海平面上升与陆地淹没；海平面上升与陆地淹没；|气候带的移动；气候带的移动；|飓风的加剧飓风的加剧；|植被的迁徙与物种灭绝植被的迁徙与物种灭绝；|洋流的变化与厄尔尼诺现象；洋流的变化与厄尔尼诺现象；|雨型的改变。雨型的改变。64何谓酸雨|简单地说，酸雨就是酸性的雨。简单地说，酸雨就是酸性的雨。|被大气中存在的酸性气体污染被大气中存在的酸性气体污染,pH小于小于5.65的雨叫的雨叫酸雨酸雨。|pH小于小于5.65的雪叫的雪叫酸雪酸雪。|在高空或高山在高空或高山(如峨眉山如峨眉山)上弥漫的上弥漫的雾雾,pH小小于于5.65时叫时叫酸雾酸雾。65酸雨的形成|现代工业、农业和交通排放更大量，种类更多的污染物(包括酸碱性物质),且与尘埃一起升到高空，与天上的水蒸气相遇，就会形成硫酸或硝酸液滴，使雨水酸化。这时，落到地面的雨水就成了酸雨。|高硫煤和石油燃烧产生的SO2和NOx是造成酸雨的主要祸首。66酸雨的危害|导致森林成片死亡，因为酸雨会损坏植物叶面和导致森林成片死亡，因为酸雨会损坏植物叶面和根部。根部。|使湖泊酸化，湖中鱼虾绝迹。使湖泊酸化，湖中鱼虾绝迹。|破坏农田的土壤成分，使农作物减产甚至死亡。破坏农田的土壤成分，使农作物减产甚至死亡。|造成地下水酸化，引起对人体的危害。造成地下水酸化，引起对人体的危害。|腐蚀建筑物和工业设备，造成重大的经济损失。腐蚀建筑物和工业设备，造成重大的经济损失。|对露天文物起腐蚀作用，加速文物资源的破坏甚对露天文物起腐蚀作用，加速文物资源的破坏甚至毁灭。至毁灭。6768|能源是国民经济的基本支撑能源是国民经济的基本支撑,是人类赖以生存的基是人类赖以生存的基础。能源安全是国家经济安全的重要方面础。能源安全是国家经济安全的重要方面,它直接它直接影响国家安全、可持续发展及社会稳定。影响国家安全、可持续发展及社会稳定。|能源安全不仅包括能源供应的安全能源安全不仅包括能源供应的安全(如石油、天然如石油、天然气和电力气和电力),),也包括对由于能源生产与使用所造成也包括对由于能源生产与使用所造成的环境污染的治理。的环境污染的治理。|能源安全是指能源可靠供应的保障。首先是石油、能源安全是指能源可靠供应的保障。首先是石油、天然气供应问题天然气供应问题,油、气是当今世界主要的一次能油、气是当今世界主要的一次能源源,也是涉及国家安全的重要战略物质。也是涉及国家安全的重要战略物质。4 4 4 4、能量安全、能量安全、能量安全、能量安全69能能能能源源源源技技技技术术术术概概概概述述述述我国能源资源地区分布不均衡我国能源资源地区分布不均衡煤炭，主要集中在华北和西北煤炭，主要集中在华北和西北石油、天然气，主要分布在黑龙江、辽宁、河北、河南、山石油、天然气，主要分布在黑龙江、辽宁、河北、河南、山东、四川、甘肃和新疆等省区内东、四川、甘肃和新疆等省区内可开发水力资源，主要集中在西南可开发水力资源，主要集中在西南太阳能和风能资源丰富，有很大利用潜力。太阳能和风能资源丰富，有很大利用潜力。我国能源资源丰富我国能源资源丰富煤炭资源煤炭资源(探明储量探明储量)和水力资源均居世界第一位；和水力资源均居世界第一位；石油资源占世界第十一位；石油资源占世界第十一位；天然气资源占世界第十四位；天然气资源占世界第十四位；太阳能资源居世界第二位；太阳能资源居世界第二位；潮汐、地热、风力和核燃料资源都很丰富。潮汐、地热、风力和核燃料资源都很丰富。人均占有量很少，只有世界平均水平的一半。人均占有量很少，只有世界平均水平的一半。1.5 1.5 中国能源现状、问题及对策中国能源现状、问题及对策70我国能源问题我国能源问题|人均能源资源相对不足，资源质量较差，探明程人均能源资源相对不足，资源质量较差，探明程度低；度低；|能源生产消费以煤为主；能源生产消费以煤为主；|能源工业技术水平低下，劳动生产率较低；能源工业技术水平低下，劳动生产率较低；|能源资源分布不均，交通运力不足，制约了能源能源资源分布不均，交通运力不足，制约了能源工业发展；工业发展；|能源供需形势依然紧张；能源供需形势依然紧张；|能耗水平高，能源利用率低下；能耗水平高，能源利用率低下；|农村能源问题日趋突出，影响越来越大；农村能源问题日趋突出，影响越来越大；|能源环境问题日趋严重，制约了社会经济发展；能源环境问题日趋严重，制约了社会经济发展；71|能源开发逐步西移，开发难度和费用增加；能源开发逐步西移，开发难度和费用增加；|从能源安全角度考虑，面临严重挑战；从能源安全角度考虑，面临严重挑战；|能源建设周期长，投资超预算；能源建设周期长，投资超预算；|能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺性。性。72世界十大严重污染城市中国占：个2因二氧化硫排放，每年经济损失1126亿元(世界银行统计超过5000亿元)!占全国排放比例占全国排放比例：燃煤污染物燃煤污染物SO2：85%CO2：85%NOx：60%粉尘：粉尘：70%我国的我国的污染现状污染现状73酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分图酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分图酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分图酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分图74我国城市空气质量达标情况对比我国城市空气质量达标情况对比我国城市空气质量达标情况对比我国城市空气质量达标情况对比 76努力改善能源结构；努力改善能源结构；|提高能源利用率；提高能源利用率；|加速实施洁净煤技术；加速实施洁净煤技术；|合理利用石油和天然气；合理利用石油和天然气；|加快电力发展速度；加快电力发展速度；|积极开发利用新能源；积极开发利用新能源；|建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局面；面；|改善城市民用能源结构，提高居民生活质量；改善城市民用能源结构，提高居民生活质量；|重视能源的环境保护。重视能源的环境保护。采取的措施采取的措施77洁净煤技术|煤炭是主要的能源，但煤炭的开发利用也严重地污染了人们赖以生存的环境，因此煤炭的清洁开发和利用是摆在全人类面前的紧迫问题。78洁净煤技术|洁净煤技术（洁净煤技术（clean coal technologyclean coal technology）是旨在减是旨在减少污染和提高效益的煤炭加工、燃烧、转换和污少污染和提高效益的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制等新技术的总称。染控制等新技术的总称。|它主要包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效它主要包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效洁净转化技术、高效洁净燃烧与发电技术、燃煤洁净转化技术、高效洁净燃烧与发电技术、燃煤污染排放治理技术等。污染排放治理技术等。79洁净煤技术体系洁净煤技术体系80小水电小水电|小水电是指容量为120.5 MW的小水电站，容量小于0.5 MW的水电站又称农村小水电。新能源新能源81小水电的特点|运行寿命长，坚固耐用，价格稳定，并且运行寿命长，坚固耐用，价格稳定，并且水资源是可再生的。对于用电规模较小的水资源是可再生的。对于用电规模较小的边远地区来说，所有这些优点使边远地区来说，所有这些优点使 水力电站水力电站成为最具有吸引力的选择对象。成为最具有吸引力的选择对象。|拥有连接电厂和用电中心的输电网的地区拥有连接电厂和用电中心的输电网的地区并不多。许多地区，特别是在发展中国家，并不多。许多地区，特别是在发展中国家，还必须依赖就地的小型电厂供电。还必须依赖就地的小型电厂供电。|几乎处处都有可以用来发电的小河流。几乎处处都有可以用来发电的小河流。82小水电的特点|一般来说，小型水电站造成的环境影响较小。一般来说，小型水电站造成的环境影响较小。|当把河水用于其他目的时，如灌溉和供水等，当把河水用于其他目的时，如灌溉和供水等，如能同时加上小水电发电系统，往往会更有吸如能同时加上小水电发电系统，往往会更有吸引力。引力。|在工业化国家，常常把小型水电站作为局部地在工业化国家，常常把小型水电站作为局部地区工业的能源。但在适宜的条件下，小型电站区工业的能源。但在适宜的条件下，小型电站也可并入公用供电系统供电。也可并入公用供电系统供电。|对已有的大坝和设施上的旧的小型电站进行改对已有的大坝和设施上的旧的小型电站进行改建，发电的成本较低，在经济上比较合算。建，发电的成本较低，在经济上比较合算。83中国小水电站概况|中国有丰富的水力资源，可开发量达中国有丰富的水力资源，可开发量达3.783.78亿亿kWkW，其中小水电开发量其中小水电开发量0.75 kW0.75 kW。小水小水电资源分布也很广泛，在全国电资源分布也很广泛，在全国2 1662 166个县个县（市）中有（市）中有1 5731 573个县有可开发小水电资个县有可开发小水电资源，其中可开发源，其中可开发量在量在1030 MW1030 MW的县有的县有470470个，个，30100 MW30100 MW的县有的县有500500个，超过个，超过100 MW100 MW的县有的县有134134个。个。84中国小水电站概况|1986年中国在杭州建立了年中国在杭州建立了亚太小水电研究亚太小水电研究培训中心培训中心|1998年联合国开发计划署（年联合国开发计划署（UNDP）又正又正式把式把国际小水电中心国际小水电中心设在中国设在中国，这表明中这表明中国的小水电已从中国走向世界。国的小水电已从中国走向世界。85二次能源|蒸汽 蒸汽作为二次能源，广泛用于各种加热过程，是纺织、轻工、化工、制药、食品、建材、采暖等行业的理想热源。|热水 热水是除蒸汽之外被用作热源的另一种二次能源。热水大多由热水锅炉提供，少量是由高温蒸汽将水加热而获得的。|余热 凡是温度比环境高的排气和待冷物料所包含的热量都属于余热。主要有：高温烟气余热；可燃废气、废液、废料的余热；高温产品和炉渣的余热；冷却介质的余热；化学反应余热；废气、废水的余热。1.6 1.6 电力电力86电能电能电能电能|电能是由其他一次能源转换而来的二次能源。电能是由其他一次能源转换而来的二次能源。|由于电能输送、控制、转换和使用都非常方便，由于电能输送、控制、转换和使用都非常方便，又不污染环境，因此是一种非常优质的二次能源。又不污染环境，因此是一种非常优质的二次能源。87电气化的重要意义电气化的重要意义|电气化是实现工业自动化和农业现代化的电气化是实现工业自动化和农业现代化的基础。基础。|电能替代其他能源可大大降低单位产值的电能替代其他能源可大大降低单位产值的能耗，节约能源。能耗，节约能源。|电气化为迅速提高现代社会的生活水平及电气化为迅速提高现代社会的生活水平及文明程度奠定了物质基础。文明程度奠定了物质基础。|发展电能是新能源的广泛应用和建立可持发展电能是新能源的广泛应用和建立可持续发展能源系统的必然结果。续发展能源系统的必然结果。88世界电力工业|世界电力工业起源于10世纪后期。|世界上第一台火力发电机组是1875年建于巴黎北火车站的直流发电机，用于照明供电。|1879年，美国旧金山实验电厂开始发电，这是世界上最早出售电力的电厂。89世界电力工业|经过约100年的发展，到1980年全世界发电装机总容量达到20.24亿kW，年发电量达到82 473亿kWh|1997年全世界发电装机容量超过32亿kW，年发电量达到139 487亿kWh。90亚美尼亚核电站亚美尼亚核电站91水电站水电站92我国电力工业存在的问题|电力供应不能适应国民经济的发展；|人均装机容量和发电量低；|电源结构不合理；|电力技术装备水平低，经济性较差；|电网的建设滞后于电源的建设，供电的自动化水平低；|环境污染严重。93我国电网分布我国电网分布94