能源与坏境
能源与环境的相互关系与协调发展
能源与环境的相互关系与协调发展能源与环境是人类生存和发展的两个重要因素,它们紧密相连,互为依存。
能源的开发和利用给环境带来了一定的负面影响,而环境的破坏和恶化也会制约能源的开发和利用。
如何使能源与环境协调发展、实现可持续发展,是摆在我们面前的重要问题。
一、能源与环境的关系能源是人类社会生产和生活的基础,如石油、天然气、煤炭、水电、风能、太阳能等。
能源的开发和利用直接影响着经济发展、社会进步和环境状况。
人类工业革命以来,大量的能源被不断开发和利用,给环境带来了严重的污染和破坏,如大气污染、水污染、土壤污染、噪音和辐射等。
能源的消耗和利用方式,对环境产生了很大的影响。
环境危机使得人们开始意识到环境问题的严重性,各国开始制定环保政策和环保法规,促进环保产业的发展,加强对环保领域的投资和创新。
例如,积极推广清洁能源的利用,如太阳能、水能、风能等,有效地减少了大气污染和温室气体排放。
同时,对非可再生能源的使用也开始限制,控制和减少对环境的影响,促进了能源的可持续发展。
二、能源与环境协调发展的思路要实现能源与环境的协调发展,需制订合理、科学的发展思路,同时也需要科技的进步和创新。
具体可以从以下几个方面入手:1.发展清洁能源清洁能源对于改善环境状况、减少大气污染、减缓全球气候变化非常重要。
清洁能源包括太阳能、水能、地热能、风能等可再生能源,还有核能等少污染能源。
国家应积极扩大清洁能源的应用领域,在市场化运作中,以经济取代排放,以消费导向代替发展导向。
2.加强能源节约与使用效率提高能源的消耗和使用方式是影响环境的重要因素。
加强能源节约,提高能源使用效率能够有效地减少能源消耗,减少能源排放的影响。
同时,建设智能电网,开发智能灯光、空调和家电等技术,也可以实现节能效果。
3.提高环境保护的重要性环境保护不仅涉及到经济和社会,还有人类的健康和生命安全。
国家应该积极制定相关的环保政策和法规,加强对环境保护行业的投资,提高环保行业的技术水平,加强对环保减排和治理的技术研发,不断推动环保产业的发展。
为什么能源和环境重要?
为什么能源和环境重要?
能源和环境是当前全球关注的热点话题,这不仅涉及到各国经济的发展,还直接关系到人类生存环境的质量。
下面我们将从多个角度阐述为什么能源和环境的重要性。
一、经济角度:能源是经济发展的基础
1.1 能源关系到国家经济的发展。
无论是大型企业还是小型企业,都需要的能源后勤支持,否则无法进行生产和经营。
1.2 能源决定着一个国家的能源安全,能源短缺或能源质量下降都会影响工农业生产、社会进步等多方面。
1.3 能源在国家经济发展中所占份额也越来越大,不断的改进使用方式和管理,能够以节约能源和减少污染的方式与经济振兴相互促进。
二、环保角度:环境是人类的生存空间
2.1 环境从根本上决定着生态系统的平衡和生态环境,影响了整个地球的适宜性和生命的发展空间。
2.2 随着工业的发展,环境污染问题越来越严重,污染不仅影响着大气和土地,也威胁着生物的幸存。
2.3 环保不仅包括减少污染程度和修复污染后果,还应该尽力减少所有形式的污染,以构建一个绿色低碳社会。
三、文化角度:文化保护需要环保意识
3.1 环保问题的引发和解决,涉及着人类社会和自然环境的总体构成。
从此,人们的环境观念发生了翻天覆地的变化!
3.2 环境保护和文化保护是相互关联的,作为人类的文化遗产保护和传承必须与环境保护相互关联,既要保护文化遗产,也要保护环境。
3.3 由此可见,环境保护已经成为人类文化和发展的必备环节,只有发展出更加自然的方式,才能保护好自然环境,将人类的文化产业推向更为高质量的发展之路。
基础知识能源与环境
基础知识能源与环境基础知识:能源与环境能源与环境是现代社会不可忽视的重要议题。
随着全球人口的增长和经济的发展,对能源和环境的需求也越来越迫切。
本文将以基础知识的角度来探讨能源与环境之间的关系,并分析其对社会和个人的影响。
一、能源的定义与分类能源是指能够用于推动物质转化和进行各类生产活动的资源。
根据来源和形式的不同,能源可以分为化石能源、可再生能源和核能。
化石能源主要包括煤炭、石油和天然气,它们是地球上积累数百万年形成的有机物质化石。
可再生能源包括太阳能、风能、水能、地热能等,它们本质上来自于太阳能的辐射。
核能则是指核裂变或核聚变过程中释放出的能量。
二、能源与环境的关系1. 能源的开采与环境影响能源的开采对环境有着显著的影响。
化石能源的开采会导致土地破坏、水源污染、空气污染等问题。
例如,煤矿开采会导致土地沉陷和煤矸石的堆积,石油开采会引起海洋生态系统的破坏。
此外,化石能源的燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体,加剧全球气候变化。
可再生能源的开发和利用相对环境友好,但也存在一定的环境影响。
例如,水电站建设可能造成河流生态系统的破坏,风力发电会对鸟类和蝙蝠等动物造成威胁。
因此,在能源开发和利用过程中,需要充分考虑环境保护和可持续发展的原则。
2. 能源消耗与环境污染能源的消耗和利用过程中也会产生各种环境污染。
化石能源的燃烧会释放出大量的废气、废水和固体废弃物,造成空气、水体和土壤的污染。
石油泄漏和核能事故等意外事件更是给环境带来了巨大的破坏。
同时,能源消耗也贡献了大气中的温室气体含量的增加,加剧了全球气候变化的问题。
对环境污染的处理和防控,是能源产业和环境保护的共同责任。
政府和企业应积极采取措施,减少排放,提高资源利用效率,并加大对清洁能源的支持和推广。
三、能源与环境对社会和个人的影响1. 社会发展和经济增长能源是社会发展和经济增长的基础。
现代社会对电力、交通、制造业等行业的能源需求日益增长。
保障能源供应,提高能源利用效率,对于促进经济发展、改善人民生活水平具有重要意义。
能源与环境
能源与环境一、能源的全球效应:气候与臭氧层射向地球的太阳功率(除动用了一些过去的储存与暂存了一些外),大部还是最终转化为热能,以热辐射的形式散发到宇宙空间。
热体辐射功率正比于绝对温度的4次方,而且发出辐射的能力与吸收辐射的能力也成正比。
如果两者相等,因球面表面积是阴影面积的4倍,地表散发的功率平均为1350/4=337.5W/m2。
相应的平均地面温度为278K合5摄氏度,这只是约值,因为各地反射能力的差别与大气层的复杂影响尚未仔细分析。
太阳光主要是波长在0.5μm附近的可见光,而278K热体主要发射的是10.4μm附近的红外线。
吸收与发射能力未必相同。
特别是当大气层中含有容易吸收红外线的气体时,地面辐射会部分被大气吸收又部分辐射回来,即使返回的热功率只占1%,也可使地面平均温度上升0.7K。
这很像玻璃温室,可见光容易进来而红外线却不易透出玻璃,成为温室增温的一个原因(农业气象学家认为温室还有挡风与减少气流散热的作用),故称为温室效应。
而增加这种效应的气体如CO2、CH4及氟烃化合物等则称为温室气体。
工业革命以来人们把数亿年前积存的煤与油大量烧掉,加之毁林与沙漠化减少了光合作用,增加了大气中的CO2、CH4与NO X。
如不加控制地增长就会使地球变暖,其影响不容忽视。
单以两极冰帽而论,如果融化1.2%即可使海平面上升1m。
二、各种能源的其它环境影响就以燃煤而论,开采时要挖出相当多的废碎石,还有矸石,我国约占采煤量的10%,已占地1300km2。
矸石中的硫化物缓慢氧化发热,如散热不良或未隔绝空气就会自燃,目前有9%的矸石堆正在自燃,释出二氧化碳、二氧化硫及其它有害物质。
为防止矿井中“瓦斯”积累爆炸,就要排风,排出大量甲烷(瓦斯)及氡。
近代已有先从煤层中抽出甲烷加以利用的技术,我国的利用率约7%,现在排瓦斯4m3每吨煤(总量占天然气产量的1/3)。
坑采多须抽水,约 1.5吨水每吨煤。
矿井水多受到矸石煤及其中杂质的污染。
能源与环境 的关系
能源与环境的关系能源是人类社会存在和发展的物质基础。
自从人类告别了渔猎进入农耕以来,从刀耕火种开始,人类社会的文明进步一直依赖于能源这个物质基础的支撑.尤其是蒸汽机的发明为代表的工业革命以来,能源技术推动了经济社会的高速发展。
它无时无刻不在改变着我们的生活。
人民的生活已离不开能源。
但是在发展的同时,人们也越来越感受到大规模使用化石燃料所带来的严重后果:资源日益枯竭,环境不断恶化,还诱发了不少国家之间、地区之间的政治经济纠纷甚至是冲突和战争.为了人类社会的永久和谐,必须寻找一种新的、清洁的、安全、可靠的可持续能源系统。
一、能源(一)能源的定义能源的定义可以描述为:比较集中的含能体或能量过程称为能源。
能源是能量的来源,是在一定条件下可转换成人类所需的燃料或动力来源的物质。
能源既包括煤、石油、天然气、水能等常规能源,也包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和核能等新能源。
有些能源储量非常有限,如煤炭、石油等,不能再生;有些能源如水能、太阳能、风能、生物质能等,是可以再生的。
随着人类社会生产和科学技术的发展,能源的范围也将不断扩大.人类发展的历史进程与能源密切相关。
回顾人类的发展历史,每一次高效的新能源的利用,都会使社会进入一个新的时代,产生一次新的飞跃。
人类对能源的利用是从薪柴燃火开始的。
火为原始人提供了温暖、光明和熟食,也是人们防御和围猎动物的工具.人类先后经历了薪柴时代,煤炭时代和石油时代。
(二)能源的分类对能源的分类有不同的方法。
1.按能量蕴藏方式分类根据能量根本蕴藏方式的不同,可将能源分为三大类。
第一类能源来自地球以外的太阳能。
人类现在使用的能量主要来自太阳能,故太阳有“能源之母”之称。
现在除了直接利用太阳的辐射能之外,还大量间接地使用太阳能。
最常用的煤、石油、天然气等资源就是千百年前绿色植物在阳光照射下,经过光合作用形成有机质而长成的根茎,以及食用它们的动物的遗骸,在漫长的地质变迁中所形成的.此外,生物质能、流水能、风能、海洋能、雷电等,也都是由太阳能经过某些方式转换而形成的。
生态环境知识:能源与生态环境的关系
生态环境知识:能源与生态环境的关系能源与生态环境的关系能源是人类社会持续发展的核心,无论是生产和生活都需要能源的支配。
然而在能源的开采和使用中,也会产生严重的环境问题。
能源与生态环境的关系每况愈下,如果不能及时解决,对于未来的生态环境影响将不可估量。
一、能源与生态环境的矛盾现象能源的开采、运输、使用和废弃物处理等都会对环境产生影响。
比如大量石油、天然气的开采和使用,会导致温室气体的大量释放,加剧全球变暖;采煤和露天矿的开采,会带来严重的土地破坏、水资源污染和大气污染等问题;核能使用可能造成核辐射和核废水的排放等严重后果。
二、能源与生态环境正面的关系1.减少对环境的负面影响在矛盾中,能源与环境中找到平衡点是必要的。
通过技术手段和政策引导,减少能源的消耗和排放污染物质,如开发高效的清洁能源、提高能源利用效率以及实施环保政策等,来减少对环境的负面影响。
同时,能源也可以对于环境进行治理,如在一些地区的淘汰燃煤发电厂并使用替代能源,显著减少大气污染。
2.促进经济发展进一步推动环境保护提供足够的清洁和低碳的能源,既可以满足社会的发展需求,提高生产效率和人民生活水平,还可以通过资源节约和减排措施,进一步推动环境保护和生态治理实践。
广泛的绿色产业和环保科技发展,也为环境保护和绿色发展提供了广阔空间。
三、解决能源与生态环境的问题解决能源与生态环境的矛盾,需要多方面的支持和努力。
政府应该促进可持续发展,加强能源管理体系的建设,合理规划地域内的能源产业,制定严格的污染防治标准,加大环保法律的力度,加快环境和技术创新,营造适合的产业环境,推动能源转型和低碳经济发展。
同时,在社会层面上,个人单位、产业集团和组织机构等也需承担起责任,支持使用环保、低碳的能源技术,节约和管理资源,推广绿色生活方式。
同时,在能源与环保的决策制定中,更多的听取居民和公众的意见和建议,以民众乃至全人类的安全与福祉为出发点和立足点。
结语能源和生态环境的关系发生着持续性的变化,与全球气候变化和经济发展密切相关。
能源与环境 的关系
能源与环境的关系能源是人类社会存在和发展的物质基础。
自从人类告别了渔猎进入农耕以来,从刀耕火种开始,人类社会的文明进步一直依赖于能源这个物质基础的支撑。
尤其是蒸汽机的发明为代表的工业革命以来,能源技术推动了经济社会的高速发展。
它无时无刻不在改变着我们的生活。
人民的生活已离不开能源。
但是在发展的同时,人们也越来越感受到大规模使用化石燃料所带来的严重后果:资源日益枯竭,环境不断恶化,还诱发了不少国家之间、地区之间的政治经济纠纷甚至是冲突和战争。
为了人类社会的永久和谐,必须寻找一种新的、清洁的、安全、可靠的可持续能源系统。
一、能源(一)能源的定义能源的定义可以描述为:比较集中的含能体或能量过程称为能源。
能源是能量的来源,是在一定条件下可转换成人类所需的燃料或动力来源的物质。
能源既包括煤、石油、天然气、水能等常规能源,也包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和核能等新能源。
有些能源储量非常有限,如煤炭、石油等,不能再生;有些能源如水能、太阳能、风能、生物质能等,是可以再生的。
随着人类社会生产和科学技术的发展,能源的范围也将不断扩大。
人类发展的历史进程与能源密切相关。
回顾人类的发展历史,每一次高效的新能源的利用,都会使社会进入一个新的时代,产生一次新的飞跃。
人类对能源的利用是从薪柴燃火开始的。
火为原始人提供了温暖、光明和熟食,也是人们防御和围猎动物的工具。
人类先后经历了薪柴时代,煤炭时代和石油时代。
(二)能源的分类对能源的分类有不同的方法。
1.按能量蕴藏方式分类根据能量根本蕴藏方式的不同,可将能源分为三大类。
第一类能源来自地球以外的太阳能。
人类现在使用的能量主要来自太阳能,故太阳有“能源之母”之称。
现在除了直接利用太阳的辐射能之外,还大量间接地使用太阳能。
最常用的煤、石油、天然气等资源就是千百年前绿色植物在阳光照射下,经过光合作用形成有机质而长成的根茎,以及食用它们的动物的遗骸,在漫长的地质变迁中所形成的。
能源与环境
第三阶段是珍惜使用即将枯竭的能源资源阶段,1973年和1979年, 两次石油危机对世界经济产生巨大影响。人类意识到矿物燃料总有枯竭的 一天,西方工业化国家开始节省能源提高能效,寻求替代能源。 第四阶段,是指即使能源资源不会枯竭,环境容量也要求人类,对自 己的能源消费加以限制的阶段。人们开始注意到,能源给环境带来的压力 和危机,意识到能源与环境协调发展的重要性。
核能
核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量。世 界上有比较丰富的核资源,核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等, 世界上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核燃料资源, 可提供的能量是矿石燃料的十多万倍。核能应用作为缓和世界 能源危机的一种经济有效的措施有许多的优点,其一核燃料具 有许多优点,如体积小而能量大,核能比化学能大几百万倍; 1000克铀释放的能量相当于2700吨标准煤释放的能量;一座 100万千瓦的大型烧煤电站,每年需原煤300~400万吨,运这 些煤需要2760列火车,相当于每天8列火车,还要运走4000万
一、能源
能源是能够为人类提供某种形式能量的物质或物质的运动。按 其形式和来源,分为三类,分别为太阳能及其转化物,如地球上的 各种植物、煤、石油、天然气等;地球本身所储存的能量,如温泉、 岩浆等;月亮,太阳等天体对地球的引力产生的能量,如潮汐能。 按其利用方式的不同可分为一次能源和二次能源,一次能源为自然 中现成存在,没有经过人为加工或转换经过家栋或转换的为二次能 源,如煤气,电力等。按对环境的污染情况不同又可分为清洁能源 和不清洁能源,太阳能风能等为清洁能源,煤石油等为不清洁能源。
五、清洁能源
太阳能
海洋能
氢能
风能
地热能
可燃冰
生物质能
核能
洁净煤
能源与环境保护的关系
能源与环境保护的关系在追求经济发展的过程中,能源与环境保护的关系变得越来越紧密。
能源的获取、利用以及排放会对环境产生重要的影响。
本文将探讨能源与环境保护的关系,以及如何实现有效的平衡。
一、能源的污染与环境保护1.化石燃料的使用与大气污染化石燃料,如煤炭、石油和天然气,是目前主要的能源来源。
然而,化石燃料的燃烧会释放二氧化碳等温室气体,在大气中形成温室效应。
温室效应导致地球气温上升,引发气候变化,威胁生态环境和人类健康。
因此,降低化石燃料的使用量,减少大气污染成为环境保护的首要任务。
2.核能的利用与核废料管理核能是一种清洁而强大的能源形式,但核能的利用和核废料的处理也面临着挑战。
核能发电产生的废料会带来辐射风险和环境污染问题。
因此,科学、安全、高效的核废料管理至关重要。
这包括废料的储存、运输和处理等方面的问题,旨在最大限度地减少对环境的损害。
3.可再生能源的发展与绿色化可再生能源,如太阳能和风能,被认为是未来能源的重要组成部分。
它们具有清洁、永续的特点,对环境影响较小。
推动可再生能源的发展,可以减少对传统能源的依赖,减少污染物排放,实现能源供给的绿色化。
二、环境保护对能源的影响1.环境法规对能源产业的规范为了保护环境,各国制定了一系列的环境法规和政策。
这些法规对能源产业的运营、技术、排放等方面提出了严格的要求。
例如,限制化石燃料的排放限值,要求采用清洁能源技术等。
这些法规的制定对能源发展带来了一定的挑战,同时也推动了能源技术的创新和进步。
2.环境保护对资源开发的限制环境保护的观念的提升,使得对自然资源的开发提出了更高的要求。
一些资源开采活动可能会对环境造成破坏,例如陆地开垦、水域填埋等。
因此,在能源开发过程中需采取可持续的开发方式,兼顾经济利益和环境保护。
3.提高能源利用效率与减少资源浪费环境保护倡导者呼吁提高能源利用效率,减少资源浪费。
能源的高效利用可以减少对自然资源的过度开采,降低环境压力。
通过技术创新和能源管理手段,提高能源的利用效率,已成为许多国家和企业的重要目标。
能源与环境
(一)能源定义
能源是指可能为人类利用以获取有 用能量的各种来源,如:太阳能、风力、 水力、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能 等均可称为能源。
太阳能
岭澳核电站
三峡水电站
潮汐发电
风能
(二)能源的分类
在日常生活中,按其形态特征或转换和利 用的层次,人们又将能源进行了各种划分。 主要有一次能源、二次能源;常规能源和新 能源;可再生能源和不可再生能源。
3.水力发电对环境的影响
(1)自然方面:巨大的水库可能引起地表的活动,甚 至诱发地震 (2)水质方面:流入和流出水库的水在颜色和气味等 物理化学性质方面发生改变 (3)生物方面:对陆生动物而言,水库建成后,可能 会造成大量的野生动植物被淹没死亡,甚至全部灭 绝. (4)社会经济方面:修建水库可以防洪、发电,也可 以改善水的供应和管理,增加农田灌溉,但同时亦 有不利之处,如受淹地区城市搬迁、农村移民安置 会对社会结构、地区经济发展等产生影响.
五பைடு நூலகம்未来的能源供应
(一)利用生态学原理解决能源问题 1.控制人口,减少能源消耗 2.太阳能是重要的能源 3.多渠道解决能源供求的平衡 4.充分利用能源并减少浪费
(二)太阳能的利用
1、太阳能的直接利用与环境影响
太阳能利用系统对环境有好的影响,也有不好的影响,它 们是: (1)无有毒气体排出,也无可能影响地球气候的二氧化碳的 排出。 (2)占地面积与化石燃料及核能电站相当。 (3)余热的排出低于其他热电站。 (4)太阳能集热系统吸收太阳能后,减少了地面、建筑物等 反向回空间的能量,结果影响大气中的温度梯度、大气组成、 云层、风等,而且还有反馈效应,如云量增加,会影响集热 器的效率等。 (5)巨大的集热系统、聚光装置,严重影响景观,以致改变 建筑风格和建筑设计规范。
环境工程概论 能源与环境
3.生物质能
太阳能的利用
太阳能的利用三种方式
直接转换成热能,光-热转换。
例如,太阳能空调制冷、太阳能热水器、太阳灶、太阳能冷热管、光热 发电机组等。
直接转换成电能,光-电转换。
即太阳能伏发电
直接转换成化学能,光-化学转换。
光伏电池
最主要的有太阳能制氢技术、燃料电 池等。
太阳能的利用
太阳能发电:
凹面镜集聚 太阳光,将 光能转化为 热能,用于 发电
生物质能源的优势
可再生能源
可生产出多种化工产品,替代石油化工产品(如塑料等),环境友好 将废弃物和污染物无害化、资源化 增加土壤和水面对太阳辐射能量的吸存,循环利用
是农业生产的一部分,对发展农村经济、增加农民收入、缩小城乡
差别有利
4.海洋能
地球上某些地方海洋的潮起潮落拥有巨大的能量,利用潮汐的落差可为水 利系统提供充足的能源。世界第一座潮汐能电站建于1968年的法国,1984年 在加拿大建造了20兆瓦能力的潮汐电站。波浪的利用有各种不同的技术,最 常用的技术是类似涡轮的淹没系统,当波浪流经它的时候产生电力;有的利 用锥形通道系统,把波浪放大后驱动涡轮;有的利用漂浮系统,在水的表面随 波浪起伏,驱动活塞压缩空气,压力增强的空气驱动涡轮发电。
1.5.4 清洁能源
太阳能
风能 生物质能 海洋能 地热能 核能 氢能 天然气水合物——可燃冰 洁净煤与煤基替代能源
能源与环境
重大环境污染问题
全球气候变暖(温室效应) • 全球气候变暖还会对人体健康产生不利影响: • (1)全球气候变暖直接导致部分地区夏天出现超 高温,心脏病及引发的各种呼吸系统疾病,每年 都会夺去很多人的生命,其中又以新生儿和老人 的危险性最大。 • (2)全球气候变暖导致臭氧浓度增加,低空中的 臭氧是非常危险的污染物,会破坏人的肺部组织, 引发哮喘或其他肺病。 • (3)全球气候变暖还会造成某些传染性疾病传播。
“能源”与“环境”,是当今世界发展的两大主题 环境问题是关系到人类生存和发展的又一重大问题。 当今世界环境污染已十分严重,而且还有进一步 恶化的趋势。 酸雨、臭氧层破坏、全球气候变暖,已构成世界各 国需要共同面对和解决的环境灾难问题。 调查研究表明,能源的开采、运输、加工、转换和 利用过程中产生的污染,是造成环境污染的最主 要因素。 化石燃料的大量使用,导致硫氧化物(SOx)、氮氧化 物 (NOx) 和烟尘的大量排放而污染环境,同时也 导致了大量二氧化碳等“温室气体”的排放;制 冷空调等能量转换设备的应用,在增加温室气体 排放的同时,还是造成臭氧层破坏的罪魁祸首。
能源与环境协调发展
• 能源与环境关系的形成可以说归结于下述 三个原因: (1)能源消耗的全球性增长; (2)理想清洁燃料资源缺乏; (3)能源的开发和利用造成环境的破坏。
能源与环境协调发展
• 由于上述三个原因,预计能源问题在今后会有一 个转折,世界各国在这一转折中都要做到两个适 应: • 一是要适应较高的能源代价,保证做到合理、无 浪费地使用非再生能源; • 二是使能源多样化,以适应环境所允许的能源构 成,以策的主要支配因家之 一。 • 随着能源需求量的增大,两者的关系将更加密切, 直到清洁能源能够充分满足人类的需要。
能源与环境工程
能源与环境工程能源与环境工程(Energy and Environmental Engineering)是一门将能源和环境科学应用于工程技术领域的学科。
它关注如何有效地利用和管理能源资源,同时最大限度地减少对环境的不良影响。
本文将从能源与环境工程的定义、重要性及相关技术等方面进行探讨。
一、能源与环境工程的定义能源与环境工程是一门涉及工程学、环境科学和能源科学的交叉学科。
其主要目标是开发和实施技术和措施,以促进可持续的能源生产和使用,并减少对环境的负面影响。
能源与环境工程的研究范围广泛,包括但不限于能源转换与利用、能源储存与输送、环境保护与改善等领域。
二、能源与环境工程的重要性能源与环境工程在当今社会的可持续发展中起着至关重要的作用。
随着全球经济的快速增长和人口的不断增加,能源需求不断增加,同时环境问题也日益严重。
因此,能源与环境工程具有以下重要性:1. 能源效率提升:能源是社会发展和经济运行的基础,提高能源效率对于实现可持续发展至关重要。
能源与环境工程通过开发和应用新技术,提高能源利用效率,实现能源的可持续发展。
2. 环境保护:能源生产和使用对环境造成的不良影响已经引起了广泛关注。
能源与环境工程通过降低污染排放、开发清洁能源、减少资源消耗等手段,保护和改善环境质量,为人类提供更健康的生活环境。
3. 可再生能源开发:传统的能源资源如煤炭、石油等是有限的,且使用这些能源会导致环境问题。
能源与环境工程致力于开发利用可再生能源,如太阳能、风能、水能等,以满足能源需求,并减少对环境的破坏。
三、能源与环境工程的主要技术能源与环境工程依靠各种技术手段来实现能源的高效利用和环境的改善。
以下是能源与环境工程中常见的主要技术:1. 清洁能源技术:包括太阳能、风能、水能等可再生能源的开发与利用,以及核能和地热能等清洁能源的利用技术。
2. 能源转换与利用技术:包括传统能源转换与利用技术(如煤炭、石油的燃烧)和先进能源转换与利用技术(如燃料电池、氢能技术等)。
能源科学能源与环境的关系
能源科学能源与环境的关系能源是人类社会发展不可或缺的重要要素,而环境问题则是当前全球所面临的重大挑战。
因此,探究能源科学与能源与环境之间的关系,对于解决环境问题、推动可持续发展具有重要意义。
一、能源产生与环境影响能源的产生与利用过程常常会引发环境问题。
例如,化石能源的开采和使用释放大量的二氧化碳和其他温室气体,导致全球气候变暖;煤炭的燃烧会排放大量的颗粒物和硫化物,污染大气和水质;核能的开发和运用则存在辐射泄漏的风险,对人类健康和环境造成潜在威胁。
二、能源科学的应用与环境保护然而,能源科学的应用也可以为环境保护做出贡献。
通过研发和应用清洁能源技术,如太阳能、风能和水能等,可以降低对环境的不良影响。
太阳能光伏发电技术的发展,可以实现对太阳光能的高效转换,减少对传统能源的依赖;风能的利用可以替代燃煤发电,降低温室气体排放;水能可以用于发电,避免对自然水流的破坏。
这些清洁能源技术的应用有助于降低能源对环境的负面影响,实现可持续发展。
三、能源与环境的协同发展能源与环境的关系是相互关联的,需要实现协同发展。
在能源领域,可以通过优化能源结构、提高能源利用效率等方式来减少对环境的损害。
例如,发展可再生能源,减少对传统化石能源的依赖;推广能源节约技术和高效能源设备,提高能源利用效率,减少能源消耗。
同时,在环境方面,也需要采取措施保护能源资源。
例如,合理规划和管理水资源,减少水污染和浪费;保护森林资源,降低采伐速度,防止生态破坏。
四、政策与合作在推动能源科学与环境协同发展方面,政府政策的制定和执行至关重要。
政府可以制定能源政策,倡导和推动清洁能源的发展和应用,并通过财政支持、税收政策等激励措施,鼓励企业和个人采用清洁能源技术。
同时,跨国合作也是解决能源与环境问题的关键。
国际间的合作可以促进技术交流和共享,共同应对全球变暖等全球性环境问题。
总结起来,能源科学与能源与环境的关系紧密相连。
应该重视和推广清洁能源技术的研发和应用,优化能源结构,提高能源利用效率,减少对环境的不良影响。
能源与环境
天然气直接采掘于地下,含CH4为主。 在-162℃被冷却,液化后,作为液化天然气用 油罐输送。 天然气的分布于中东、美洲和欧洲大陆。
4、新能源
新能源:新近才被人类开发利用、有待于进一 步研究发展的能量资源称为新能源.
通常指生物质能(Biomass energy )、核能 (Nuclear energy)、太阳能(Solar energy)、 风能(Wind energy )、地热能(Geothermal energy)、氢能(Hydrogenic energy )等。
粉尘:
粉尘指随着烟气进入大气的微小固体污染物,
分飘尘和降尘二种,以飘尘的危害最大。
治理:采用各种的除尘设备来消除烟尘。较好
的有水膜除尘.9%,投资高。
(4)噪音
主要是针对电厂的工人。
提高自动化水平
3、核电站与环境
(1)核能 核动力是利用铀-235或(钚-239)的核,在中子轰击下发生 裂变,同时释放出核能。 优点:无空气污染,无漏油问题,无露天矿坑,无酸性矿坑水 等。
一台1000兆瓦核电站的年核废物中含有10公 斤的镎-237和20公斤的锝-99; 如以非专业人员允许的年接受辐射剂量率为标 准,上述核废物即使贮存100万年,仍高出允 许剂量的3000万倍! 如果直接排放,需用6亿吨水稀释镎-237,用 3000万吨水稀释锝,才符合环境要求。
法国1996年建成第一座大型陆地核废料储存库,外形如一个小 山丘,由140万吨砂岩、片岩、黄沙和泥土组成 第一层是植被 第二层是硬石层 第三层是沙子 第四层是防水沥青膜
1、化石燃料的影响
能源与环境问题
能源与环境问题现代社会的快速发展离不开能源的支持,而能源的开采和利用过程中却会对环境造成一定的影响。
面对当今严峻的能源与环境问题,我们迫切需要采取措施来平衡能源需求和环境保护的关系。
本文将重点讨论能源与环境问题,并提出一些解决方案。
一、能源问题1. 能源消耗随着经济的飞速发展和人口的增长,人们对能源的需求急剧增加。
传统能源如煤炭、石油和天然气等资源的消耗日益加剧,导致资源的枯竭和环境的恶化。
我们需要寻找替代能源,并采取节能措施,减少对传统能源的依赖。
2. 温室气体排放能源的开采和利用往往伴随着温室气体的排放,如二氧化碳、甲烷等。
这些气体的排放导致全球气候变暖,引发极端天气事件,对人类生活和生态环境造成严重威胁。
我们应该加强对温室气体排放的治理和控制,推动清洁能源的发展,减少温室气体的排放量。
二、环境问题1. 水污染能源生产和利用过程中排放的废水往往含有高浓度的有害物质,这些物质进入水体后会对水质造成污染,威胁水生态系统的健康。
我们需要加强废水处理,并推动工业生产和能源开发的绿色环保,减少对水资源的污染。
2. 大气污染能源燃烧过程中释放出的废气中含有大量污染物,如二氧化硫、氮氧化物等。
这些污染物会形成雾霾,影响空气质量,对人体健康和生态环境造成危害。
我们应该推动清洁能源的使用,减少大气污染物的排放,改善空气质量。
三、解决方案1. 发展清洁能源清洁能源包括风能、太阳能、水能等可再生能源,以及核能等低碳能源。
我们应该加大清洁能源的开发和利用,减少对传统能源的依赖,降低温室气体的排放量。
2. 提高能源利用效率通过引进先进的节能技术和设备,优化能源利用方式,提高能源利用效率,降低能源消耗。
同时,鼓励广大市民节约用电、用水,减少浪费。
3. 加强环境监管政府应该加大对能源企业和工业生产过程的监管力度,严格执行环境保护法律法规,加强对污染物排放的监测和治理。
同时,增加环保设施的建设和投入,确保环境保护的有效实施。
第十章能源与环境
也就是说,只有40%的热能转化为电能。
34
排放的污染物
➢ 火力发电采用煤为燃料,排向环境的污染 物量大的,主要是烟尘、炉渣、SO2、 NO;
➢ 若采用石油为燃料,则污染物主要是SO2、 NO2;
➢ 天然气为燃料,污染物主要是NO2。
火力发电排污量大小依次为:煤、石油、天 然气。
全国90%的二氧化硫排放,大气中70%的烟尘是燃煤造成的
6.8万亿 kw
第1位
7.6
20.2
3.4
8.4
4
我国能源消费结构变化
年份
1980
能源生产总量 63735
构成% 原油 煤炭
天然气 水电+核电
23.8 69.4 3.0 3.8
能源消费总量 60280
构成% 石油 煤炭
天然气 水电+核电
20.8 72.1 3.1 4.0
1985 85546
20.9 72.8 2.0 4.3
21
4 新型能源
4.1 太阳能
太阳是一个在高温高压下不断进行热核聚变反 应的炽热球体。大约太阳能量的22亿分之一 照射到地球大气上界。
与常规能源相比具有如下特点: 太阳是个持久、普遍、巨大的能源。 太阳能是洁净、无污染的能源 太阳能无偿地提供给地球的每一角落,不受
市场的垄断和操纵
22
太阳能的利用也有一些不利因素 太阳能的能量密度低,太阳常数为1.37kw/m2。 就每个地域来说,能量供应是间断性的,受
在太阳能方面,我国政府制定实施了“中国 光明工程”计划。计划到2010年,利用光伏发 电技术解决2300万边远地区人口的用电问题。
28
4.2 生物能源
生物质能:指由太阳能转化并以化学能形式贮 藏在生物质中的能量。
能源与环境
能源与环境能源与环境是当今世界面临的两个重要问题。
随着人们生活水平的提高和经济的发展,对能源的需求不断增加,但能源的开采和利用却给环境带来了很大的压力。
因此,如何实现能源与环境的双赢成为全球各国共同关注的焦点。
首先,能源与环境是相辅相成的。
没有可持续的能源供应,环境就无法得到有效保护;同样,没有良好的环境,能源的开采和利用也会受到严重限制。
因此,必须找到平衡和协调能源与环境之间的关系。
一方面,我们应该积极推动清洁能源的开发和利用。
清洁能源是指对环境污染小、减少温室气体排放的能源,如太阳能、风能、地热能等。
这些能源属于可再生能源,具有很大的潜力和发展前景。
通过大力发展清洁能源,可以减少对传统能源的依赖,降低能源开采对环境的破坏,并减少大气污染和全球变暖等环境问题的发生。
另一方面,我们应该加强能源的高效利用。
能源的浪费不仅会增加环境污染的程度,还会导致能源短缺和能源价格的上涨。
因此,人们应该从个人、家庭和社会等多个层面上提高能源利用的效率。
在个人层面上,我们可以通过采取节约用水、节约用电等方式来减少能源的消耗;在家庭层面上,可以使用节能家电和绿色建材来提高能源利用效率;在社会层面上,可以加强能源规划和管理,推行能源技术的创新和应用等措施来提高能源利用的效率。
此外,能源与环境问题还需要全球合作来解决。
能源和环境是全球性问题,任何一个国家的举措都会对全球产生影响。
因此,各国应加强合作,共同应对能源和环境问题。
一方面,各国可以加强能源资源的共享和合作,优化能源的配置和利用;另一方面,可以加强环境保护的合作,加强环境监测和治理,共同应对全球变暖、大气污染等环境问题。
当然,能源与环境问题并不仅仅是政府和企业的责任,每个人都应该积极参与。
我们可以从生活中的点滴做起,比如节约用水、减少废物产生、鼓励低碳出行等。
通过个人的努力,我们可以为能源与环境的双赢贡献自己的力量。
综上所述,能源与环境是全球面临的重要问题,解决这一问题需要全社会的共同努力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
能源与坏境——探讨新能源之路前言目前,环境污染和生态破坏是一个全球性的很严重的问题。
我国也不例外,我国环境状况形势严峻,全国范围内污染排放和资源开发,都已远远超过环境容量和承载能力,已给我国造成了巨大的经济损失。
除了能源开采和利用直接影响环境外,还涉及空气污染,水污染和生态恶化等环境的所有方面,是造成环境污染的首要原因。
一些粗略的估计可以说明我国的污染已经多么严重。
根据世界银行2003年的估计,中国环境污染和生态破坏造成的损失占GDP的比例高达15%,相当于4400亿人民币。
自20世纪90年代中期以来,中国经济增长有2/3是在环境污染和生态破坏的基础上实现的。
全国流经城市的河流中,90%的河段受到比较严重的污染,75%的湖泊出现了负营养化问题,酸雨的影响面积占到国土面积的1/3。
2004年,全国主要城市中有60%未能达到二级空气质量标准。
世界十大污染城市中有六个在中国。
能源开采和利用是主要污染源。
中国所面临的环境和资源危机已不是未来之事,而是现实的危机。
中国现在的人口远超过土地承载率,资源极度短缺,环境容量极度狭小,却仍持续着高消耗,高污染的经济增长方式。
与此同时,中国资源浪费极大,毫无疑问,这种增长方式导致了生态环境的严重破坏。
综上所述,中国的能源发展面临资源,环境,经济和社会等诸多问题,形势不容乐观,面对人均能源资源减少,资源分布不均,环境污染严重,经济对能源依赖程度高的现实国情,要实现以较少的能源消费增长满足较高的经济增长需求,从根本上需要依靠能源生产和使用技术的提高,提升能源效率,降低能源成本,建立节约型能源,清洁型能源,鼓励新能源,提高环保水平。
综上所述,探讨新能源之路刻不容缓。
目录新能源定义 (4)新能源——太阳能 (4)新能源——风能 (6)新能源——生物质能 (8)新能源——潮汐能 (10)新能源——地热能 (12)新能源——氢能 (14)新能源——核能 (16)总结 (18)新能源定义以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。
新能源——太阳能太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。
自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存。
太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。
太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
利弊分析:优点:(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且无须开采和运输。
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
缺点:(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能源密度很低。
在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。
但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
太阳能对环境影响:太阳能直接利用的能源系统基本上不会对环境造成影响。
但是,太阳能若集中大量的开发利用可能会造成太阳能回流减少,并影响局部环境的气候;还可造成雨量减少和生态变迁。
同时,太阳能蓄电池寿命很短,如果处理不当也会对环境造成影响。
太阳能产品:新能源——风能风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能。
由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。
风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。
利弊分析:优点:(1)风能为洁净的能量来源。
(2)风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。
(3)风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。
(4)风力发电是可再生能源,很环保。
缺点:(1)风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。
目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。
(2)在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。
(3)风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。
(4)进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。
(5)现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间。
风能对环境的影响:如果不考虑风能利用中由于所采用材料在生产过程中对环境的污染,通常认为风能对环境的利用是无污染的。
但是有由于人们对环境保护的含义越来越广,因此在风能利用中也必须考虑风力机对环境的影响,这种影响主要反应在以下几个方面:(1)风力机的噪音(2)对鸟类的伤害(3)对景观的影响(4)对通信的干扰风能产品:新能源——生物质能生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。
利弊分析:优点:(1)可再生性:生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;(2)低污染性:生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;(3)广泛分布性:缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;(4)总量十分丰富:生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。
根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。
生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。
我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。
随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
(5)广泛应用性:生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等形式存在,应用在国民经济的各个领域。
缺点:(1)小规模利用(2)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物(3)单位土地面的有机物能量偏低(4)缺乏适合栽种植物的土地(5)有机物的水分偏多(50%~95%)(6)产量小,利用率低生物质能对环境的影响:生物质能属于环境友好的清洁能源生物质能对全球碳贡献基本为零,生物质能对温室气体的减排量能达到90%左右。
生物质能替代化石能还能减少二氧化硫等污染物质的排放。
此外,生物质能的利用对生物多样性、水土流失、土壤肥力变化和水污染等生态环境问题都有重要影响,将对环境的改善作出重大的贡献。
另一方面,生物质能的开发利用也可能对环境产生不利的影响。
目前,粮食和农业用水占全世界淡水使用量的86%。
若要生物质能完全替代化石能,必将消耗大量的水资源来种植生物质能作物。
同时,不合理地大面积种植同一种植物也会降低生物多样性。
生物质能产品:新能源——潮汐能潮汐能(Tidal energy)是指海水潮涨和潮落形成的水的势能,其利用原理和水力发电相似。
潮汐能是以势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与动能。
它包括潮汐和潮流两种运动方式所包含的能量,潮水在涨落中蕴藏着巨大能量,这种能量是永恒的、无污染的能量。
利弊分析:优点:(1)潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。
它是一种相对稳定的可靠能源,很少受气候、水文等自然因素的影响,全年总发电量稳定。
(2)潮汐电站不需淹没大量农田构成水库,因此,不存在人口迁移、淹没农田等复杂问题。
而且可用拦海大坝,促淤围垦大片海涂地,把水产养殖、水利、海洋化工、交通运输结合起来,大搞综合利用。
(3)潮汐电站不需筑高水坝,即使发生战争或地震等自然灾害,水坝受到破坏,也不至于对下游城市、农田、人民生命财产等造成严重灾害。
(4)潮汐能开发一次能源和二次能源相结合,不用燃料,不受一次能源价格的影响,而且运行费用低,是一种经济能源。
缺点:(1)潮差和水头在一日内经常变化,出力有间歇性,给用户带来不便。
潮汐存在半月变化,潮差可相差二倍,故保证出力、装机的年利用小时数也低。
(2)潮汐电站建在港湾海口,通常水深坝长,施工、地基处理及防淤等问题较困难。
故土建和机电投资大,造价较高。
(3)涨落潮水流方向相反,敌水轮机体积大,耗钢量多,进出水建筑物结构复杂。
且海水、海生物对金属结构物有腐蚀和沾污作用,需作特殊的防腐和防海生物粘附处理。
(4)潮汐变化周期为太阴日(24h50min),月循环约为14天多,每天高潮落后约50min,故与按太阳日给出之日需电负荷图配合较差。
潮汐能对环境的影响:1、潮汐电站的建成使得自然条件得以改善。
电站库区削弱了风暴作用,水库内的水位更为稳定并且深度增加,通航条件也得到了改善。
潮汐电站的建立减小了风浪、流速,加快泥沙和悬浮生物沉淀,增加光合作用的深度,优化了海洋养殖环境。
2、潮汐电站筑坝后,由于谐振条件发生变化,潮差和潮汐电站库水位的变幅可能发生变化。
这将减少库内水流的紊动掺混,从而改变潮流及潮波状态,提高层化作用。
潮汐电站不但会改变潮差和潮流,还会改变海水的部分物理和化学参数。
3、潮汐电站通常不会造成现有陆地面积的淹没,但却会减小纳潮面积从而造成海底生物栖息区的变化,以及海边鸟类和水鸟在其它湖区可能生活的范围。
潮汐电站也会影响鱼类的叫游。
此外,对于海洋哺乳动物的话动来说,潮汐挡水建筑物也是一个障碍。
4、潮汐电站会改变海口的水流流态和天然冲砂运动。
由于相互交换的水量减少。
一般潮汐水库内的水流流动会减弱。
但靠近水轮机和蓄水闸门附近,水流流动会加剧。
潮汐水库内水流的减弱会造成增加沉积并减少海岸冲刷。