现代自然科学技术概论

三、大国能源竞争的背后
美国、俄罗斯、日本、欧盟、中国等许 多国家针对中东、里海等石油资源展开 了激烈的较量和错综复杂的斗争。
四、中国面临“贫血”的威胁
我国煤炭储量居世界第3位，人均为世界 平均水平的50%； 我国石油储量居世界第6位，人均为世界 平均水平的17%；人均石油产量与消费 量占世界平均水平的21%~22%； 我国天然气储量居世界第16位，人均为 世界平均水平的10%。
现代自然科学技术概论
柴建设
2002年11月28日
柴建设 教授、博士后
首都经济贸易大学安全工程系 Tel：65976431（O）
85782142（H） Email：chaijianshe@hotmail.com 辅导时间：星期三下午3:00~5:00 辅导地点：1号楼316房间
§3-8 新能源技术
(3)核电站
核电站的安全性
一般来说，如果wk.baidu.com范措施得当，核电站 是很安全的。历史上曾发生过两次核电 站核泄露事故：
一次是1979年3月18日，美国三里岛核 电站堆芯熔毁；另一次是1986年4月26 日，前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆 发生爆炸。
(3)核电站
核电站的问题 核电站的主要问题是放射性核废料的处 理、储存和最终处置。
(4)核电第二代——快中子增殖反应堆
二、全球能源危机
有关资料显示：目前在世界初级能源的产 量和消费中，居第一位的是石油，其次是 煤炭、天然气。
有关资料还显示：石油、煤炭、天然气等 常规化石能源的储量日益减少，在可预见 的不长时间内将被消耗殆尽，全球面临着 严重的能源危机。如果新的替代能源没有 届时被发现，人类的生存面临严重挑战！
1 石油
2 能源的分类
二次能源，在一次能源基础上加工而成 的（如电力、汽油、煤气、沼气、氢气 等）。 ⑶ 按能否反复利用，可把能源分为两类 再生能源（如太阳能、风能、水力等）； 非再生能源（煤炭、石油、天然气等）。
2 能源的分类
⑷ 按开发使用的程度不同，可把能源分为 两类 常规能源，指已被广泛利用的能源； 新能源，指未被广泛利用、正在研究开 发、有待推广的能源。
四、中国面临“贫血”的威胁
目前我国人年均能源消耗是1000公斤标 准煤，美国是11000公斤，英、德、法等 国家为5000~6000公斤； 2030年以后，我国人年均能源消耗是 2000~3000公斤标准煤，人口达15亿以 上。
四、中国面临“贫血”的威胁
从1996年开始，我国由原油出口国变成 原油进口国；2000年我国进口石油占消 耗量的20%，2010年将达到40%以上； 美日等发达国家都建立了战略石油储备 制度，可提供3~6个月的石油供应；我国 没有战略石油储备。
石油的开采历史已超过140年； 目前全球每天消耗石油量达7700万桶， 且以每年1~2%的速度增加； 目前世界石油总储量为3000~8000亿吨， 可开采40~100年（乐观的估计）。
2 煤炭
每年开采的煤炭量为35亿吨； 全球可供开采的煤炭储量为7000~17000 亿吨； 可供开采和使用的年限为200~500年。
(2)核裂变反应
它是指一个重原子核分裂成2个较轻的新 原子核的过程，有自发和诱导两种，一 般的核裂变指后者； 用来进行核裂变反应并连续释放能量的 物质，称核裂变燃料。 铀 = 铀238（99.28%）+ 铀235 （0.714%） + 铀234（0.006%）
(2)核裂变反应
如果核裂变反应中产生的中子再引起其 它的铀核裂变，就可使核裂变反应不断 地进行下去，称为“链式反应”。链式 反应的速度极快，两次反应间隔时间只 有2x10-14秒。 在链式反应中，后一代中子数与前一代 中子数之比称为倍增系数（k）。
3 天然气
乐观的估计，目前全世界可开采的天然 气总储量为280亿立方米； 能满足170年的需求。
三、大国能源竞争的背后
能源是国民经济的命脉，是影响各国领 导人战略决策的重要因素，是许多国家 制定全球战略的首要问题。 近20年来，世界上发生的许多危机、冲 突都是围绕争夺能源引发的（如两伊战 争，前苏联出兵阿富汗，海湾战争，科 索沃战争，美国推翻塔利班，伊拉克战 争等）。
(3)核电站
利用核能来发电的装置称为核电站，目前 大多数核电站是利用核裂变能来发电的； 核电站的核心是核反应堆，核反应堆有多 种类型，目前运行的核电站以热中子轻水 堆居多； 核电站的工作原理图如课本231页图3-16 所示。
(3)核电站
1954年，前苏联建成世界上第一座核电 站； 现在世界上有30多个国家的400多座核电 站在运行，占世界总电力的20%左右； 我国秦山核电站、大亚湾核电站已建成 和正式发电，秦山二期、三期核电工程、 岭澳核电工程、连云港核电工程也将于 近年内建成发电。
四、中国面临“贫血”的威胁
解决我国及世界能源危机的途径： 一是节约使用能源； 二是加强新能源技术的研究、开发和利 用，不断扩大利用新能源的比重。
五、新能源技术
核能； 太阳能； 地热能； 风能； 海洋能； 生物能； 氢能。
1 核能
(1)核能 又称原子能。它是指原子核结构发生变 化（核裂变、核聚变）时释放出的能量。 核能比化石燃料燃烧放出的能量大得多。 1kg铀235 = 1800 t 石油或2800 t 标准煤。
来自地球以外天体的能量（包括直接的 太阳辐射能外，还包括间接来自太阳能 能源，如化石能源、生物能、水能、风 能、海洋能等）；
2 能源的分类
地球的本身蕴藏的能量资源（如地热能 等）； 地球与其他天体相互作用而产生的能量 （如潮汐能等）。
⑵ 按形成条件不同，可把能源分为两类
一次能源，指天然存在的、可直接利用的 （如原煤、原油、天然气、水力、太阳能 等）；
本节教学目的与要求：
了解和掌握能源的概念和分类； 了解当今世界人类所面临的能源问题； 了解和熟悉新能源技术。
本节主要内容：
能源及其分类； 全球能源危机； 大国能源战略竞争的背后； 中国面临“贫血”的威胁； 新能源； 音像资料。
一、能源及其分类
1 能源 能源是指人类用来获取能量的自然资源。 2 能源的分类 ⑴ 按来源不同可把能源分为三类