能源与人类社会

能源改变人类生活-行(铁路)
能源改变人类生活-行(水运)
蒸汽船
万吨级集装箱货轮
40万吨超级油轮
能源改变人类生活-行(航空、航天)
空客A380飞机
人造卫星
伽利略号木星探测器
能源改变人类生活(农业)
人 力
畜 力
机 械
大型机械
能源改变人类生活(国防、军事1)
早期火炮
自行火炮
螺旋桨飞机
早期喷气飞机
能源的分类
地球外天体的能源
来源分类法
地球本身蕴藏的能源 地球和其他天体相互作用而产生的能源
一、二次能源分 类法
一次能源 二次能源 可再生能源 不可再生能源 常规能源 新能源
能 源
可再生能源与非 再生能源分类法
常规能源与新能 源分类法 清洁能源与非清 洁能源分类法
清洁能源
非清洁能源
能源分类——按来源分类
我国能源储量和分布
我国能源储量和分布 我国有着丰富的能源资源。世界各国有的能量资源我国都 有。我国煤炭资源（探明储量）和水力资源均居世界第一位；石油资源占世界第十 一位；天然气资源占世界第十四位；太阳能资源居世界第二位；潮汐、地热、风力 和核燃料资源都很丰富。但人均占有量很少，只有世界平均水平的一半。我国能源 资源地区分布不均衡。1985年，煤炭探明储量7690亿吨，主要集中在华北和西北， 各占59.3%和19.2%，西南占9.6%，华东占5.8%，中南3.4％，东北2.7％。石油探 明储量25亿吨，天然气储量3800亿立米，主要分布在黑龙江、辽宁、河北、河南、 山东、四川、甘肃和新疆等省区内。可开发水力资源有3.78亿千瓦，年发电量1.92 亿千瓦时，主要集中在西南，占68％，中南占15.2％，西北占10％，华东占3.6％， 东北占2％，华北占1.2％。我国太阳能和风能资源丰富，有很大利用潜力。
能源种类—原油
原油燃烧热值： 41868千焦／公斤
能源种类—石油制品
汽油燃烧热值： 43124千焦／公斤 煤油燃烧热值： 43124千焦／公斤 柴油燃烧热值： 42705千焦／公斤
能源种类—天然气
天然气燃烧热值： 55630千焦/公斤
能源种类—氢气
最著名的氢气燃烧事件：兴登堡飞艇燃烧， （1937年5月6日）飞艇时代突然终结了。
如潮汐能。
能源分类——按产生分类
一次能源
即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能 等。一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤 炭、石油、天然气、油页岩等），其中煤炭、石油和天然气三种能源是一次能 源的核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，太阳能、风能、地热能、海 洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。
石油
20世纪中页---------21世纪前页
绿色燃料技术
提示2：燃料技术必须符合人类 社会科技、经济、文化发展水平
清洁燃料
将来、以后
现代社会的主要能源类型
能源种类—薪柴
纤维素
木质素
一般木柴燃烧热值：12000千焦／公斤
能源种类—煤
我国把每公斤含热7000大卡（29306千焦）的定为标准煤,也称标煤。 原煤燃烧热值： 20934千焦／公斤
非再生能源
不能 得到补充或能在较短周期内无法再产生的能源称为非再生能源，煤、 石油和天然气等是非再生能源。
能源分类——按技术成熟度分类
水电站 太阳能蓄热电站
常规能源
利用技术上成熟，使用比较普遍的能源叫做常规能源。包括一次能源中的 可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。
新型能源
新近利用或正在着手开发的能源叫做新型能源。新型能源是相对于常规能 源而言的，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及用于核能 发电的核燃料等能源。
能源储量结构
能源消费结构
能源可持续发展问题
大宗能源的利用前景
能源化学工程
• 能源化学工程是一个利用化学、化工原理 、技术，来解决能量转换、能量储存及能 量传输中问题的学科。 • 能源化学工程的重点问题：1、能量转化过 程中的化学、化工问题；2、能源储存过程 中的化学、化工问题；3、能量传输中的化 学、化工问题；4、能源材料问题等。
能源分类——按对环境的影响分类
汽车 尾气 雾 霾
污染型能源 对环境影响较大的能源，包括煤炭、石油等。 清洁型能源 对环境影响较小的能源，包括水力、电力、
太阳能、风能以及核能等。
能源利用史——能源技术推动人类社会发展
薪柴
史前（原始人类利用火）--------- 18世纪后半页
1785年蒸气机问世
煤炭
高超音速喷气飞机
能源改变人类生活(国防、军事2)
常规潜艇
核潜艇
常规航母 核航母
能源改变人类生活(国防、军事3)
航空炸弹
云爆弹
原子弹
能源改变人类生活(气温)
有关系？ 没有关系？
能源改变人类生活(疾病)
2005年以来，北京市肺癌的发病率及死亡率均居众 癌，已经成为北京市民的“第一杀手”
能源改变人类生活(地球环境)
能源与人类社会
内蒙古拉僧庙火力发电厂
内蒙古风力发电厂
能源定义
• 能源的简单定义：能源是自然界中能为人类提供某种 形式能量的物质资源。能源是可以直接或经转换提供 人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资 源。 • 能源的定义：能源亦称能量资源或能源资源。是指可 产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或 可作功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加 工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油 、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地 热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等 二次能源，以及其他新能源和可再生能源。
氢气燃烧热值： 143000千焦/公斤
能源种类—核能
核航母
核爆炸
1千克U－235全部裂 变能量:相当于2700吨 标准煤燃烧放出的能量
福岛核电站 反应堆堆芯
能源种类—风能、水能、太阳能
风能
水能
太阳能
能源种类—潮汐能、地热能、电能
潮
汐
地
热
电
网
能源的作用---能源对人类社会的影响
能源改变人类生活-行(公路)
能源化工行业与社会经济
典型能源化工行业
• 石油化工、煤化工、天然气化工 • 电池、生物质燃料、太阳能、核能
2013全球能源企业200强
Biblioteka Baidu 2013全球能源企业200强
2014世界企业500强
2013中国企业500强
能源化工的发展趋势
能源化工的发展方向
• 加工对象-----新能源材料 • 加工技术-----新加工技术 • 加工过程的安全、环保------更关注安全、环 保问题 • 可持续发展-----可再生资源
二次能源
二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源， 例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤和沼气等能源都属于二次能源。
露天煤矿
油田
天然气田
能源分类——按可再生性分类
油料作物
纤维素
煤
再生能源
能够不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，风能、 水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源。
乞力马扎罗山顶峰（右1992左2005）
喜马拉雅山脉（上1968下2007）
化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是 燃烧时各种气体与固体废物和发电时的余热 所造成的污染。一是全球气候变化，温室效 应加剧，改变了全球的气候，生态平衡失衡。 二是污染物对生物的毒害。三是热污染，排 放废热提高周边环境温度。 内蒙古拉僧庙发电厂
西藏羊八井地热电站 法国朗斯潮汐电站
①来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）除直接辐射外，
并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝 大部分都直接或间接地来自太阳。
②地球本身蕴藏的能量
通常指与地球内部的热能有关的能源和与原 子核反应有关的能源，如原子核能、地热能等。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量
18世纪后半页---------19世纪后中页
内燃机技术出现 煤和石油
19世纪中页---------20世纪中页
提示1：能源利用和消费技 术的每一次重大突破，都伴 随着科学技术的重大进步， 促进社会生产力的大幅度提 高，加速了经济的发展，使 人类社会的面貌发生根本的 变化。
石油开采新技术、低成本炼油技术
能源储量及消费
世界能源储量和分布
（1）目前，人类使用的能源最主要是非再生能源，如石油、天然气、煤炭和裂变核 燃料约占能源总消费量的90％左右，再生能源如水力、植物燃料等只占10％左右。
储量与使用量存 在矛盾
（2）世界能源储量最多是太阳能，在再生能源中占99．44％，而水能、风能、地 热能、生物能等不到1％。 在非再生能源中，利用海水中的氘资源产生的人造太阳能（聚变核能）几乎 占100％，煤炭、石油、天然气、裂变核燃料加起来也不足千万分之一。 （3）世界能源储量分布是不平衡的。石油储量最多地区是中东占56.8%；天然气 和煤炭储量最多是欧洲，各占54.6%和45%。亚洲大洋洲除煤炭稍多（占18%）以 外，石油、天然气都只有5%多一点。据预测，全世界石油储量只够开采30～40年， 天然气约60年。