能源问题1.0

生活中的新能源能源是发展农业、工业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要基础。

煤、石油、天然气是当今世界最重要的三大化石燃料，它们以及从它们中分离出来的各种燃料照亮了我们这个世界，使整个世界变得美丽多姿。

然而，这些资源在地球上的蕴藏量是有限的，按照目前这些能源的消耗速度，并考虑人口增长等因素，有人估计石油和天然气不过几十年，煤不过几百年就会消耗完。

因此，我们一方面要节约开发现有的能源，另一方面还要研究和开发如太阳能、氢能、核能、地热能、潮汐能、风能等新的能源。

1.太阳能太阳照射到地面的能量相当于全球能耗的1.6万倍，既无污染，又是永久性能源。

可惜太阳辐射到地球的能量密度太低，只有1kW／m2,还受气候影响。

太阳能的利用形式主要有两种：一是热能的直接利用，如利用镜面或反射槽将太阳光聚焦在收集器上，由中间介质吸热产生蒸汽，推动气轮机组发电；另一种形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，现己大量应用。

发达国家都在积极开发太阳能，如美国“百万屋顶”计划、日本“600个屋顶”太阳能电池系统等。

我国对西部地区的开发应把太阳能的利用列为重点，因为西部地区日照好、居民分散，适合发展太阳能。

20世纪70年代美国有一个异想天开的计划，就是在同步人造卫星上装两个16km2的电池板和聚光系统，将所获电能用微波传到地面。

由于在大气层外阳光强度比地面高1.4倍，又不受气候影响，据估计，由此得到的电能成本可与常规电能相比。

2.氢能氢被认为是理想能源，资源丰富、热值高、无污染。

但是氢作为能源，存在两个问题，一是氢的来源，只能通过电解水，太阳能分解水，生物制氢，以及化工、冶金等流程制氢，这就需要消耗能源；二是氢在存储、运输及应用过程中容易发生爆炸，加上氢对材料产生氢脆、氢腐蚀，以及氢渗漏等，所以近年来对储氢材料的研究很多。

一种储氢方式是将材料与氢结合成为氢化物，需要时加热放氢，放完后还可继续充氢。

同时储氢材料又是高能蓄电池的负极。

目前正在研究的纳米碳管，因其储氢能力大而受到广泛关注。

3.核能原子核在聚变和裂变时，能放出巨大的能量，简称核能。

核裂变的燃料是铀、钚等物质，核聚变的燃料是氘、氚等物质。

有些物质，例如钍，本身并非核燃料，但经过核反应可以转化为核燃料。

核能不仅单位质量产生的能量大，而且资源丰富。

据初步统计，地球上已勘探到的铀矿和钍矿资源，按蕴藏的能量计算，相当于地壳中有机燃料能量的20倍，如果将可控聚变反应产生能量用于工业，那么人类就更不必为能源供应担忧了。

核能发电是利用核能的重要形式。

从廿世纪50年代第一座核电站建成以来越来越受到人们重视，许多国家先后建造了核电站。

据统计，截止2002年底世界上已有30多个国家和地区建成约441座核电站，发电容量约为3.6亿千瓦。

预计到2030年，世界核电站总数将达到1000座，核发电量将占总发电量的三分之一，可以预期在相当长一段时期内核电将成为电力工业的支柱。

核能除了用来发电外，还可以作为船舶、火箭、宇宙飞船、人造卫星等的动力能源。

特别是核动力不需要空气助燃，因而它在地下、水下、空间等缺乏空气的环境下作为特殊动力，它将是人类开发海底世界的理想能源。

4.地热能地热能是指贮存在地球内部的可再生能源，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。

其储量比目前人们所利用的总量多很多倍，而且集中分布在构造板块边缘一带、该区域也是火山和地震多发区。

地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。

在有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和水而到达地面，自史前起它们就已被用于洗浴和蒸煮。

通过钻井，这些热能可以从地下的储层引入水池、房间、温室和发电站。

这种热能的储量相当大。

不过，地热能的分布相对来说比较分散，开发难度大。

5.潮汐能潮汐能是以位能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。

海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的。

在海洋中，月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。

由于地球的旋转，这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅小于1m的深海波浪形式由东向西传播。

太阳引力的作用与此相似，但是作用力小些，其周期为12小时。

当太阳、月球和地球在一条直线上时，就产生大潮；当它们成直角时，就产生小潮。

同时地表的海水又受到地球运动离心力的作用，月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。

除月球、太阳外，其他天体对地球同样会产生引潮力。

世界上潮差的较大值约为13~15m，但一般说来，平均潮差在3m以上就有实际应用价值。

潮汐是因地而异的，不同的地区常有不同的潮汐系统，它们都是从深海潮波获取能量，只有出现大潮，能量集中时，并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方，从潮汐中提取能量才有可能。

我国海岸线曲折，沿海还有6000多个大小岛屿，组成1.4×104km的海岸线，漫长的海岸蕴藏着十分丰富的潮汐能资源。

我国潮汐能的理论蕴藏量达1.1×108kw，其中浙江、福建两省蕴藏量最大，约占全国的80.9％。

6.风能太阳能在地面上约2％转变为风能，全球风力用于发电功率可达11.3万亿kW，很有发展前景。

风能与风速密切相关，我国沿海与西北地区的风力资源丰富，大有作为，但风车材料是关键。

一个2.5MW的风车，转子叶片直径要80m，包括传动箱的总重达30t；风车高近百米，用材几百吨。

风车叶片要有足够的强度和抗疲劳性能，目前主要采用玻璃钢或碳纤维增强塑料，正向增强木材发展。

虽然风能发电装置造价较高，但电价可与常规能源相比。

生活中的常用能源石化燃料：石油优点:1．容易储存和提炼。

2．容易开采。

3．容易运输，且安全性颇高。

缺点:1．不可以再重复使用。

2．石油是石化燃料储存量最少的。

3．政治不稳，影响了石油的供应量。

4．世界上有产石油的地方不多。

5．石油会造成空气污染。

<>石化燃料：煤优点:1．煤的储藏量很丰富。

2．容易被转换成热能。

3．容易运送，且使用安全性高。

缺点:1．不能再重复被用。

2．开采煤矿危险性高，经常发生矿灾。

3．燃烧煤时会浪费一些热能，并释放出二氧化硫、二氧化碳、微粒及黑烟等，造成空气污染。

石化燃料：天然气优点:1．最干净的燃料，不会造成空气污染。

2．运送及存放皆容易。

缺点:1．不可以重复使用。

2．目前产量不多，有待再研究开发。

核能优点:1．与石化燃料比，较不会造成环境污染。

2．不需要空气中的氧来帮助燃烧。

3．少量的原料，即可产生大量的热能。

4．单位成本比较低。

缺点:1．会造成周围的海域生态污染。

2．核废料存放不易，估计需埋放百年以上。

3．造厂之费用颇高。

4．热效率只有33%。

太阳能优点:1．它是干净且取之不尽的能源。

2．不会增加或减少地球上的温度。

3．建厂容易，成本低。

4．安全性高。

5．热效率亦很高。

缺点:1．有阳光的日子，才会发电，亦即只有白天才能发电。

2．受阴雨天影响，发电日子无法控制。

3．风大的地方其热效率会降低。

风能优点:1．蕴藏多，有风的地方即可设立。

2．不会造成空气污染。

3．不需要热能。

缺点:1．风能来源不稳，因风速不是定值。

2．风速必须大于每小时11公里以上，才可以被用来发电。

水力(指水力发电)优点:1．可以重复使用，亦即取之不尽。

2．单位成本低。

3．水能转换成电能的效率是90％。

4．不会造成空气污染。

5．可以用来生产氢气。

缺点:1．建筑费用相当高。

2．河川上筑水坝，会破坏生态。

3．很难找到适合筑水坝的地点地热能优点:1．蕴藏量很丰富。

2．单位成本比开采石化燃料或核能低。

3．建造地热厂时间短且容易。

缺点:1．热效率低，共有30%的地热能用来推动涡轮发电机。

2．所流出的热水含有很高的矿物质。

3．一些有毒气体(如硫、硼或铵摩尼亚)会随着热气，而喷入空气中，造成空气污染能源开发利用的环境问题与对策摘要：人类社会发展对能源的开发利用日益增长，化石能源消耗量的持续增长引发一系列的经济和环境问题，能源的开发和利用对我们生存的环境造成了严重的影响。

人类应该调整经济增长模式，提高能源利用率，节约节能，大力发展清洁和可再生能源，实现人类社会的可持续发展。

关键词：能源开发环境污染能源利用新能源随着经济的高速发展和人类生活水平的不断提高，人类社会对能源的需求量也不断提高，生产上对能源的需求量也越来越大，一般来说，一个国家能源消耗量越大，国民生产总值越高，那么就意味着这个国家越富裕，国民生活水平越高。

人类为了生存和发展对能源的开发和利用是必要的，但是所有的开发和利用活动都应当从整个自然界，尤其是地球环境的生态系统，全面地和科学地考虑，在保护自然环境、维持生态多样性的前提下，实现人类的发展与自然环境之间相协调。

1．地球能源的开发和利用1．1全球能源开发利用现状2004年,世界能源消费构成中,原油、天然气和煤炭三大能源各占30%左右,其中原油占36.8%,天然气占23.7%,煤炭占27.2%,水电占6.2%,核电占6.1%。

工业发达国家主要还是以石油，天然气为主要消费能源，而且核电，水电等新能源的开发利用率也比发展中国家要高很多。

发展中国家还是以煤炭为主要能源，石油天然气次之，新能源开发能力相对落后。

1．2我国能源开发现状与趋势我国的能源比较丰富，但其分布很不均匀。

煤炭资源有60%分布在华北，水力资源有70%分布在西南。

从目前的统计数据看，在一次性能源的构成中，煤炭仍然占有主要地位，所占比重为67.7%，石油为22.7%，水电、核电、风能、太阳能为7%,天然气所占比重仅为2.6%。

燃烧煤炭引起多种环境问题，环境污染问题严重，发达国家煤炭平均只占能源总消费量的25％。

我国近二三十年来，虽然能源开发利用发展很快，但无论从生产到生活，煤、油、电等仍全面短缺。

近10余年来中国国民生产总值增长速度很快，但人均GNP仍然很低。

所以只有靠增加能源开发，提供足够能源使经济得以持续发展。

根据国情，最经济最丰富的能源资源是煤炭。

石油是交通工具的主要动力能源，其中汽车是石油消耗的最大用户。

为了达到经济与环境的协同发展，我国首先应该加大力度调整能源结构，从以煤炭为主要能源的现状转型到以石油天然气为主要能源，石油天然气相对于煤炭来讲利用率要高很多，造成的环境污染也相对较少，与此同时，还要积极致力于清洁和可再生能源的开发利用。

2．能源开发利用对环境的影响2．1．1采煤排水造成对地下水资源的破坏在煤炭开采过程中，为了保证采矿安全，需要进行人为的疏干排水；这种人为疏干排水会使地下水资源受到破坏和污染，不少矿区井泉干涸，在半干旱的中国西部矿区还有可能诱发荒漠化，进一步加剧水资源的短缺、影响区域的社会经济发展。

2．1．2煤燃烧产生的气体有烟尘排放到大气中造成的大气污染全国目前煤炭消费占能源消费总量的70％以上，烟尘排放量的70％、SO排放量2，全国每年约有2300的90％来自燃烧煤炭。