环境概论第六章能源42513.pptx

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1、第六章第六章 能源能源人们关心这样几个问题：人们关心这样几个问题：地球上目前所拥有的能源和持续发地球上目前所拥有的能源和持续发 展的关系。展的关系。能源对环境会产生什么影响。能源对环境会产生什么影响。应该采取何种的能源政策应该采取何种的能源政策一、能源的分类及消费状况一、能源的分类及消费状况1、分类、分类 可再生能源和不可再生能源可再生能源和不可再生能源 一次能源和二次能源一次能源和二次能源一次能源：水、太阳能、风能、燃料、地热、潮汐等；二次能源：电能、氢能、沼气、汽油、焦碳等；当一次能源转化为二次能源时的转换率很低，如发电时仅37%清洁能源和污染型能源清洁能源和污染型能源前者如水能、风能和太

2、阳能；后者如固体燃料和核能等2、能源的消费、能源的消费 能源消费的特征能源消费的特征 能源消费的增长率大于人口的增长率能源消费的增长率大于人口的增长率 以70年代中期为例，我国的人口增加1.7%，煤增加3.9-4.9%;原油7.7-8.2%；天然气3.4-4.8%；能源的消费量极不平等（以能源的消费量极不平等（以80年代为例）年代为例）人口比例%人均耗能 107KJ 能源消费%全球 100.00 41.72 100.00北美 5.26 276.55 27.46欧洲 16.89 81.59 15.21亚洲 58.17 14.20 23.32非洲 10.85 27.15 5.54 世界各国的能源结

3、构差异极大世界各国的能源结构差异极大石油天然气煤水电核能全球美日本，中国2010年 .6 .70年代油气在世界能源消费中的比重即达60%以上，77年后煤炭在世界能源消费中的比重就一直保持在低于30%的水平；而我国70年代以来油气在能源消费中的比重却一直徘徊在20%左右，仅75年和86年最高曾达到23.6%，而煤炭在能源消费中的比重则保持在70%以上。在能源消费的油气比上，世界总体结构约为2:1，我国是9:1。中国能源消费的特点中国能源消费的特点以煤为主，主要能源人均值低以煤为主，主要能源人均值低煤煤 总储量达几千亿吨，但人均仅世界一半，04年产量19亿吨石油石油探明可采储量32.6亿吨，人均2

4、9吨，为世界的1/10；水能水能3.7亿，世界第一，但是人均值低；能源缺口大，发展新能源势在必行能源缺口大，发展新能源势在必行2010年，一次能源的消费量将达到19亿吨标准煤，其中煤18亿吨，石油2.5-2.7亿吨（产量1.6-2.1亿吨），天然气516-713亿立方米到2050年我国生活达到发达国家90年代水平，能源需求量达到35-45亿吨标准煤，但是石油产量4000-8000万吨，缺口6-7亿吨，能源利用率低能源利用率低万元产值能耗是德国的10倍,美国的7倍,日本的11倍;附:我国主要的能源状况n中国能源的后备资源严重短缺，人均可采储量（t）世界 美国 中国 煤炭 162 5876.4 8

5、9.8 石油，235 13.1 2.6 天然气 24796 16843 1074 中国的石油能源状况n中国对进口石油的依存度1995年，6.6%2000年，25%。n在进口石油中来自中东地区的约占56%左右。n研究表明，油价上涨10美元并维持一年，世界经济的年增长率会减少 0.5个百分点 发展中国家 0.75 中国 超过0.5。中国的石油能源状况石油市场报告显示，2004年预计中国石油用量将达到每天580万桶，即每天80万吨(一吨约合7.3桶)需求，换言之，2004年中国石油用量将达3亿吨左右。目前，全球石油产量为30亿吨，美国的年耗油量约为10亿吨，日本的年耗油量接近3亿吨，我国今年的耗油量

6、将达到全球石油产量的1/10,从而成为继美国之后世界第二大石油消费国。中国的石油能源状况 我国原油产量由1949年的12万吨，上升到2002年的1.67亿吨，居世界第五位。天然气产量 由1949年的0.1亿立方米，上升到2002年的316亿立方米，居世界第16位，已经成为世界石油天然气消费大国。未来20年，我国石油天然气需求增长较快，预计到2020年，我国石油需求量为4亿吨，年均递增12。天然气消费结构中，天然气发电、城市燃气增长最快，到2020年，天然气在一次能源消费中，所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上。为了保障油气资源的可持续发展和安全稳定供给，我国石油天然气发展必须开源节流，立

7、足国内，加强油气勘探开发，保持石油产量持续稳定。同时，要加快建立海外油气生产基地。世界商品能源91%为矿物燃料，（煤28%，石油40%）；亚澳矿物燃料占93.5%，（煤48.3%；石油47.3%；天然气7.9%）。人类年耗煤40亿吨，石油25亿吨，并以3%增长。到2020年，世界能耗将上升62%，其中92%为炭质能源，再生能源上升1-2%。附：地球上还有多少矿物燃料附：地球上还有多少矿物燃料二、能源对环境的影响二、能源对环境的影响、煤对环境的影响、煤对环境的影响开采和燃烧中都会产生污染，主要是温室气体和二氧化硫2、石油对环境的影响、石油对环境的影响组成：C、H、O、S、N等，C占84%-87%

8、，H占12%-14%；微量元素为Fa、Co、Ni、V、Ca、Mg、Na等。污染：开采、燃烧和加工时都会产生；3、天然气对环境的影响、天然气对环境的影响组成组成；CH4为主，其次是C2H6和C3H8，还有N2、H2、CO2、H2S等用途用途：化工原料和燃料；污染污染：最干净的能源 三种燃料的污染（三种燃料的污染（每1000千卡热值的污染物）比较）比较污染物污染物 煤煤 石油石油 天然气天然气SO2（S%）2.74 1.89 0.011NOx 1.44 1.24 0.67CO2 200 180 100 4、核能对环境的影响、核能对环境的影响 优点优点 投资大，但是成本低；投资大，但是成本低；安全、

9、可靠；安全、可靠；环境影响小；环境影响小；污染：污染：射线：射线：射线：射线：射线射线居民安全剂量（居民安全剂量（rem）性腺、甲状腺 骨骼、皮肤 前臂、脚、踝 0.5 3.0 7.5美国 2000年一般居民全年辐射剂量，m rem/a.人可见，夜光表是1-4m rem；电视，每天1小时 5m rem 核电力 0.5m rem是微不足道的。所以核能是安全的。且无烟无尘，无漏油，少污染。慢性辐射慢性辐射天然本底医疗操作放射性降落物 杂 项（表，电视等）职业辐射核电力其他核能活动 130 88 5 1.10.90.50.012 放射性废物放射性废物废物收集废物收集：原子能反应堆每年装料一次，同时清

10、除放射 性废物。处理处理：废核燃料堆存，去除短寿命放射性元素 切碎 浓硝酸溶解 回收铀 产生钚，制造核武器 获得放射性同位素 其他放射性废物水泥固化贮存。为为什什麽麽要要贮贮存存：美国到2000年的放射性废物的放射性达到209109居里可使全世界的所有淡水污染2次。核能的安全性核能的安全性最主要焦点是泄漏问题，其特点是：几几率率低低，非核事故，1次/1600人.年；核事故，按100个电站计算，1次/30亿人.年 破坏性大破坏性大。如切尔诺贝利核电站事故。契尔诺贝利核电站事件契尔诺贝利核电站事件n电站位于乌克兰的第聂泊河上游，其发电量相当于全国的能量的5%。n86年爆炸,产生的污染相当于70颗广

11、岛原子弹，污染面积相当于两个英国，1700万居民受影响。周围76座城市和村庄成为死城死村。地下水的放射性强度高出正常值几万倍。污染物的尘埃竟散落到阿根廷和日本。n当时某抢救队的队员现在还活着的只有两个人，有的直升机飞行员牙齿脱落，基普市的40万儿童，每年增加20名白血病患者。88年以来，事故的幸存者中，已经有12.5万人死亡。据估计，2005年-2010年将是事故的影响最大的爆发期。n为了消除污染、环境监测、对受害者的补偿等，竟占了GDP的5%-8%。尽管核能安全，但切尔诺贝利事故后，各国对核电站普遍持保守态度：建设中 75年 320亿瓦 85年 160亿瓦 94年 0 日本85年前每年得2个

12、订单，90年代仅计划建2个。予测 76年 国际原子能组织预测到2000年，达到2.3万亿瓦 80年 7500亿瓦 90年 5000亿瓦 98年 3800亿瓦 目前94-96年，全球仅建个，全在东亚，韩、日、中、台各1座。化钱多，日本核能占总能源12%，但是研发费占90%。附：各国对核能发电的态度附：各国对核能发电的态度5、电能、电能 火电火电优势优势 干净，运输方便缺缺点点 热效率低，通/热效率一般在60%左右，加上燃料转化成热的效率为80%多，发电的效率也就是40%多。污染 燃料渣，粉煤灰 气体 二氧化硫，二氧化碳，灰尘 热污染（冷却水）热辐射和热污染对环境的影响：占用土地 影响生态 鱼回流

13、产卵；泥沙淤积，81年美国2000座水电站因为 淤积停用，中国的官厅水库无法发电 自然、人文景观受影响特大型水电站的安全问题 水电水电附：中国的骄傲长江的水电资源n全长3300多公里的金沙江水能蕴藏量达1.12亿千瓦，约占全国16.7%。正在组织兴建金沙江上的溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩4座梯级电站。总装机3850万千瓦，相当两个三峡工程。n金沙江溪洛渡水电站总装机容量1260千瓦，安装18台70万千瓦水轮发电机组，建设工期12年，建设期间的外来物资、设备、器材总运输量560万吨，四、我国的能源政策四、我国的能源政策 1、节能、节能 提高技术含量提高技术含量 降低单产电耗；节水；降低单产电耗

14、；节水；避免浪费避免浪费2、开发新能源、开发新能源 核聚变能核聚变能（氢弹是由氢聚合成氦）海水中的氘可供使用几十亿年 风能风能 能被利用的10亿千瓦左右，1992年仅270万千瓦，生物能生物能 每年光合作用1440-1880亿吨生物质，等于世界能耗的10倍 地地热热 地核4000-6000度，地幔1000-4000度，蕴藏的地热是煤的1.5亿倍，石油的50亿倍，相当于4948亿吨标准煤。中国的地热相当于31.6亿吨标准煤，目前已建8 座地热电站，共20.88兆瓦。潮潮汐汐能能 有766亿千瓦，现在技术上可开发64亿千瓦。中国4.6亿千瓦，目前仅开发1280千瓦 太太阳阳能能 计有500万吨标准

15、煤/秒，问题是如何开发。美国太阳能飞机2001年8月13日试飞成功，已飞2.2万米高。2001年的太阳能汽车展展出的新车型，美国车的时速已达112.5km，日本的“太空王”也达107.5km。附：太阳能的利用前景n全球光电设备销售额30亿美圆，英国石油公司1998年在美国开设第一家光电管生产厂，期望在10年内由1亿美圆上升到10亿美圆。n德国太阳能城德国太阳能城（技术上的突破）德国的弗来堡，住房坐北朝南，3-4层高。南面台阶状，增加受光面积，北面全封闭，防止冬天冷风侵入。5月份后，原来耗电4000度，现在460度，一个四口之家，年耗电3.4万度。装太阳能电池板以后，还可余电5700度。可燃冰可

16、燃冰 可燃冰由46个水分子将8个CH4分子紧紧地包在一起，有白、红、桔黄、蓝、灰等各种颜色，每立方米中含有200m3的甲烷。可燃冰存在于冻土层和海底的大陆坡中。仅美国东、西海岸，就有可燃冰2000万亿m3，而美国的天然气储量才14万亿m3。我国的青藏高原的冻土层，东海、南海、黄海海底也储存着大量的可燃冰。目前的最大难度在于开采，在几百米深的海水压强和冰点低温下可以存在的这些固体物质，出水后无法保存。美国国会97年拨款4800万美圆研究。原理原理；非储能设备，而是发电设备，不会用尽，也不用充电；H2+O2=H2O+e 直接发电 H2（燃料）通入阳极，空气通入阴极，两极之间是电解质 和催化剂，除电

17、动机外，无转动部件。优点优点：*无燃烧过程，效率比内燃机高2-3倍 *无噪声，长寿命，高可靠性，少维护，无污染。*燃料干净，可以是氢气或直接携带液体燃料（甲醇，燃油，液化石油气，压缩天然气）丰田、奔驰丰田、奔驰（燃料电池车）（燃料电池车）98年已在国际汽车博览会现身。年已在国际汽车博览会现身。燃料电池燃料电池3、发掘现有能源潜力、发掘现有能源潜力 石油的储量远未枯竭石油的储量远未枯竭（理论上的突破）2000年USA的康奈尔大学的 托马斯戈尔得预言，石油仍可用500年。依据：石油在地球诞生前，是被封存在地球内部的CH4，在地下100-300km稳定存在，并和其他的C、H原子结合成更大的碳-氢化合

18、物，沿岩缝上升，形成油气。瑞典委托他在瑞典的某环型地带打6700-6500米的井，已在一口井中回收1.3万升石油。重新回采老油田重新回采老油田 2002年10月英国北海油田10年前停止开采的一块油田,因为深部开采技术上的突破,已获准重新可开采,可采储量2100万桶,新油田改名为阿普鲁斯油田.4.积极参与能源全球化能源的来源多源化 *地质科学院在报告中明确指出，中国应最大限度地分享境外中国应最大限度地分享境外资源。资源。国外的评论则更直接：“少采多买”。为国家安全考虑，保持合理的开发与进口比例是必要的。以石油为例是50%，50%已经很高。*2002年“中石油”在海外获取的“份额油”大约可达850

19、万吨。“中海油”实现了海外“登陆”，可获取大约350万吨“份额油”。n 据统计，中国对进口石油的依存度已由1995年的6.6%上升为2000年的25%，2003年为36%，2004年为42%。n2001年我国的石油进口的来源为：56.2%，中东；14.4%亚太地区；22.5%，非洲；6.9%，其他地区；5.建立我国的石油储备系统n我进口石油超过150万桶/日，伊战前夕，油价比正常价位（22-25$/桶）高出10美元，我日损失1500万$的外汇。在全世界主要石油进口大国当中，中国是惟一一个还没有完全建立起战略石油储备的国家。n2002年我国成为世界第二石油消费国，日消费量540万桶（日本500万桶/日）2004年我国就达到570万桶/日。谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH