热工学论文

本科课程论文
题目能源及其合理利用
学院工程技术学院
专业机械设计制造及其自动化年级2013级
学号***************
姓名刘志鹏
指导教师徐元浩
成绩
2015年12 月30 日
目录
1.前言 (2)
2.能源的定义及分类 (2)
2.1能源的定义 (2)
2.2能源的分类 (3)
3.我国的能源现状 (3)
4.新能源的开发及利用 (5)
5.能源的可持续发展 (6)
5.1我国能源发展存在的问题 (6)
5.2节能与科学用能 (6)
6.结论 (6)
参考文献....................... .. (7)
能源及其合理利用
刘志鹏
指导老师：徐元浩
西南大学工程技术学院
2013级机械设计制造及其自动化2班
摘要：概述了世界和中国的能源危机与环境压力，阐述了我国新能源开发利用概况。

分析了我国新能源应以太阳能和风能为开发重点,分析了我国在可再生能源开发利用过程中存在的问题，并提出推进新能源开发的政策。

关键词: 能源危机新能源开发利用可再生能源政策
1.前言
能源是人类生存、发展的基础，是国民经济的命脉，如果不小心谨慎地使用地球上现有的能源，积极研发新能源，人类的生存将面临危机。

人类对能源物质的任意开采和不合理利用造成了严重的能源浪费,引起全球范围内的环境污染和能源危机,极大地阻碍了人类社会的可持续发展。

改造常规能源结构、改进能源利用方式,最大限度地提高能源利用率,同时致力于可再生清洁新能源的研究开发和推广应用,是减轻环境污染、缓解能源危机的有效途径。

2.能源的定义及分类
1.1能源的定义
能源是指可向人类提供各种能量和动力的物质能源。

迄今为止，由自然界提供的能源有：水力能、风能、太阳能、地热能、燃料的化学能、原子能、海洋能以及其它一些形式的能量。

能源可以根据能量来源、形态、使用程度和技术、污染程度以及性质等进行分类。

1.2能源的分类
（一）按来源分
根据来源，能量大致可分为三大类：第一类是来自地球以外的太阳能辐射能。

第二类是来自地球本身的能量。

一种是经热能形式储存于地球内部的地热能（如地下蒸汽、热水和干热岩体）；另一种是地球上的铀、钍等核燃料所具有的能量，即原子能。

第三类则是来自月球和太阳等天体对地球的引力，而以月球费力为主，如海洋的潮汐能。

（二）按形态分
能源可按其有无加工、转换分为一次能源和二次能源。

一次能源是自然界现成存在、可直接取得而未改变其形态的能源，如煤炭、石油、天然气、水力能、风能、海洋能、地热能和生物能等。

一次能源中又可根据能否再生分为可再生能源和非再生能源：可再生能源是指那些可以连续再生，不会因使用而逐渐减少的能源。

（三）按使用程度的技术分
在不同历史时期和不同科技水平条件下，能源使用的技术状况不同，从而可将能源分为常规能源和新能源。

常规能源是指那些在现有技术条件下，人们已经大规模生产和广泛使用的能源。

新能源是指目前技术条件下尚未大规模利用或尚在研究开发阶段的能源，如太阳能、地热能、潮汐能、生物能、风能和原子核能等。

（四）按污染程度分
按对环境的污染程度，能源又可以分为清洁能源和非清洁能源。

无污染或污染很小的能源称为清洁能源，如太阳能、风能、水力能、氢能和海洋能等。

对环境污染大或较大的能源称非清洁能源，如煤炭和石油等。

（五）按性质分
能源按本身的性质可分为含能体能源和过程性能源。

含能体能源是指集中储存能量的含能物质，如煤炭、石油、天燃气和核燃料等。

而过程性能源是指物质运动过程产生和提供的能量，此种能量无法储存并随着物质运动过程结束而消失，如水力能、风能和潮汐能等。

3.我国能源现状
对于我国能源的现状，从以下四方面来阐述
（一）能源生产与能源使用效率
近些年来，中国能源供给能力明显加强，并已成为全球第二大能源生产国，包括西气东输、大型煤炭基地建设等在内的重大能源工程建设正在有序推进且已初见成效。

不过，我国的总体能源利用效率却仍然较低，目前为33%左右，比发达国家低约10个百分点。

二）能源需求与能源的可持续利用
随着中国经济与社会的现代化发展,中国的能源需求一直处于快速上涨阶段。

虽然这段时间的能源生产也在加速跑，但可以看出，供给与需求之间差额在逐步扩大。

中国能源供需的走势主要取决于经济发展的趋势。

但是，中国目前正处于工业化和城镇化高速发展的历史进程中，国际危机不会改变经济社会发展的基本面和长期趋势，中国的能源需求仍有很大的增长空间。

在能源消费需求持续增长的情况下，能源的对外依存度也在不断增加，能源可持续使用受到了挑战。

目前，中国的原油消费对外依存度已接近50%。

近些年，我国的天然气的消费需求呈爆炸式增长，据专家预测， 2020年将达到1000亿立方米，为需求量的一半，另外50%要依靠进口。

此外，煤炭在我国能源生产与消费中占据着首要地位，但是煤炭的大量生产与使用对生态环境的保护也造成了很大压力，如对地表生态和地下水系的破坏，SO2、烟尘、粉尘以及CO2的排放。

（三）能源结构
中国能源生产和消费一直在朝着优化的结构方向发展，但并没有得到很明显的改变，对原油的依赖程度略有下降，天然气和新能源电力所占比重略有上升，但在能源消费与供应结构中煤炭依然占据着首位且有继续升高的趋势。

目前我国已经是世界上最大的煤炭生产国与消费国。

能源消费对煤炭的依赖过高有两个重要的原因：一是我国电源结构中火电所占比重较高造成了电力行业对煤炭的需求和供应的依赖较大。

二是我国产业结构中工业所占比重过高。

从能源消费来看，工业的煤炭、石油和电力消费量都为最高；同时，国内生产总值中工业所占比重达48.2%，第三产业比重为42.3％，而发达国家的这一比重已超过60%。

能源消费结构的不合理不仅造成了环境污染和节能减排的压力加大，也造成了能源利用效率的降低。

同时，由于我国煤炭资源分布不均匀，多集中在山西、陕西及内蒙古西部，而用电大户多集中在华东和华南地区，煤炭消费比重过高也加重了能源运输压力并成为制约经济增长的瓶颈之一。

此外，电源结构中火电比重过高也是我国煤电矛盾长期存在的根源之一。

（四）新能源的发展
新能源是指除传统能源之外的各种能源形式，主要包括风能、水能、核能、太阳能、地热、海洋能、生物能源等，具有污染少的清洁特性。

新能源在我国起步较晚，近几年的发展步伐有所加快，国家逐步增强了对这一领域的投入力度。

目前，水电、风电、核电已成为电力工业的重要组成部分；结合农村能源和生态建设，户用沼气得到了大规模推广应用；光伏发电、太阳能热利用及生物质能高效利用也取得了明显进展；此外，以清洁能源为动力的混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等新能源汽车行业也已慢慢兴起。

不过，新能源产业仍存在一系列问题。

一方面，到目前为止，新能源发展的市场保障机制仍需完善，连续稳定的市场需求仍未形成；另一方面，新能源技术开发能力和技术服务体系与先进国家相比差距仍然很大，技术和设备生产较多依靠进口，产品附加值低，缺乏市场竞争力。

4.新能源的开发及利用
随着世界经济的发展，各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源.但是化石燃料的使用给人类带来了环境污染和能源短缺的现实压力，这使得全世界开始关注新能源，而且希望新能源能够克服化石燃料燃烧带来的污染和可能出现的能源枯竭问题。

太阳能、风能、生物质能等作为新新能源，已经是当前国际能源开发利用领域中的新热点。

新能源是指以新技术为基础系统开发和利用的能源，包括风电、太阳能、生物质能等新能源。

新能源具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好等优势。

新能源开发与利用的意义
随着全球性的能源短缺、国际油价不断创出新高、燃煤火电对环境的污染和气候变暖问题的日益突出，积极推进能源革命，大力发展可再生能源，加快新能源推广应用，已成为各国各地区培育新的经济增长点的重大战略选择。

与常规能源相比，新能源有无污染、清洁、可再生的特性且实用性强等特点。

新能源的开发利用难度大,经济效益偏低,必须创新理论,应用新技术、新设备进行规模生产。

5.能源的可持续发展
5.1我国能源发展中存在的问题
我国能源发展中存在着以下一些问题
( 1) 化石能源资源人均占有量低, 随着能源需求的迅速增长, 供需矛盾异常尖锐;
( 2) 能源结构不合理, 优质液体燃料严重短缺;
( 3) 能源科技落后, 利用效率低下,有时甚至浪费惊人;
( 4) 环境问题日益严重, 减排治污、保护环境刻不容缓;
( 5) 国际竞争逐年加剧, 能源安全问题突出。

而且各种预测统计数据都充分表明, 能源问题是制约我国经济和社会发展重大瓶颈,须高度关注。

因此, 制定正确的能源战略对我国的可持续发展是至关重要的。

因此, 对于我国的长远发展来讲, 必须把节能和科学用能作为能源战略的指导思想, 放在核
心的位置, 以节能和科学用能为本。

这也是符合环境保护要求的。

同时, 还必须抓紧化石燃料的利用和勘探, 特别是煤炭的洁净高效技术, 努力开发可再生能源和新能源,
以最终建立充足、经济、清洁、安全的可持续发展能源结构。

5.2节能与科学用能
节能与科学用能的根本目的在于提高能源利用效率, 减少能源消耗, 降低环境污染。

科学技术的发展, 为节能提供了强大的武器; 科学用能是能源科技发展的必然结果。

科学用能也代表先进文化的发展方向, 体现先进生产力发展的要求。

科学用能是深入研究用能系统的合理配置和用能过程中物质转化与能量转化的基本规律及它们的工
程应用, 以提高能源利用率,最终减少能源消耗和降低污染排放。

可以看出, 科学用能首先要从整个系统的角度来研究如何用好能; 同时, 要对用能的全过程和各个环节进
行分析, 综合地得出结论;还必须将上述的理论成果用于工程实际, 验证和改进理论、方法; 最后, 对用能要进行科学的管理, 要有相应的法律、法规和政策等。

因此, 科学用能的基础是研究能量转化和物质转化的规律。

它还包括: 用能的规划、用能的系统、用能的技术、用能的方法和用能的管理、法律、法规及政策等。

当前就技术层面而言, 科学用能主要是要解决用能中的共性问题和关注高耗能的产业。

对于共性的科技问题, 应力求建立科学用能的新理论、新方法。

如, 对热能利用已建立“温度对口, 梯级利用”原理, 这是热力学第一定律和第二定律的科学结论, 在科学用能中发挥了重大的作用。

由于用能过程往往不仅有流动,而且常常伴随着传热和燃烧现象, 有必要发展综合控制与优化的普遍理论、方法和技术。

对于高耗能产业, 把科学用能与循环经济紧密结合, 同时研究能量转换与物质转化, 做到既清洁生产, 减
少污染物排放, 又充分利用物质和高效率利用能量, 尽可能少地产生废物和“废能”。

在这方面, 既要注意产品更新、产业升级换代, 也要关心通过新技术、新方法、新工艺
使生产过程能耗的减少。

6.结论
能源是人类生存、发展的基础，是国民经济的命脉，如果不小心谨慎地使用地球上现有的能源，积极研发新能源，人类的生存将面临危机。

新能源的开发，不仅仅可以满足当今社会经济高速增长的需求，同时也是我国坚持可持续发展战略的必然选择，现如今，世界经济一体化，要想在未来发展中抢占先机，我们必须努力的将新能源进行有效的开发，合理的利用。

最大限度的提供能源供给能力，强化我国可持续发展战略，实现全面建设小康社会的需求。

参考文献
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