中国矿业大学能源与环境全套教学课件

由图1可知，总能源消耗量的增长率高于人口 的增长率。 在世界总能源消耗量中，电能所占的比例在急 剧增加。 在21世纪高度信息化的社会里，如何确保所需 的电力，是关系到人类文明存亡的重要课题。 由图2中从原点引出的直线可见，经济活动与 人均一次能源消耗量之间是密切相关的。 因此，能源消耗量取决于人口的增长和与日俱 增的文明程度之积。
能源与环境
机电学院
袁隆基
第一章 绪论
从日常生活中必需的电、煤、气、自来 水等的供应，到交通运输、通信等现代 社会的一切活动都离不开它。 能源为人类的生产和生活提供各种能力 和动力的物质资源，是国民经济的重要 物质基础。 能源的开发和有效利用程度以及人均消 费量是生产技术和生活水平的重要标志。
第一节 人类的文明与能源
（4）与地球一月球一太阳相互联系有关的能源
地球、月亮、太阳之间有规律的 运动，造成相对位置周期性的变化，它 们之间产生的引力使海水涨落而形成潮 汐能 。
2．根据利用能源的形态
可将能源分成一次能源和二次能源两类 ： 一次能源是指自然界中本来就有的各种形式 的能源。一次能源可按其初始来源的不同划分 为上述的4类。 由一次能源经过转化或加工制造而产生的 能源称为二次能源，如电力、氢能、石油制品、 煤制气、煤液化油、蒸汽和压缩空气等。
（2）与地球内部的热能有关的能源
从地面向下，随着深度的增加，温度 也不断增高。 地热能资源总量相当于世界年能源消 费量的400多万倍。
（3）与原子核反应有关的能源
这是某些物质在发生原子核反应时 释放的能量。原子核反应主要有裂变反 应和聚变反应。目前在世界各地运行的 440多座核电站就是使用铀原子核裂变时 放出的热量。
3．根据能否从自然界中得到补充
分百度文库可再生能源和不可再生能源 ： 太阳辐射能、水能、生物质能、风能、潮汐 能、海洋热能和波浪能等都是能不断地再生和 得到补充的能源，被称为可再生能源； 煤炭、石油、天然气等化石燃料和铀、钍等 核燃料，无法得到补充，总有一天会枯竭，它 们被称为不可再生能源
4．根据应用范围、技术成熟程度及经济性 分为常规能源和新能源两大类。 常规能源是指那些技术上比较成熟， 已被人类广泛利用，在生产和生活中起 着重要作用的能源。例如煤炭、石油、 天然气、水能和核裂变能等。在今后一 个相当长的时期内，它们仍将担任世界 能源舞台上的主角。
三、能源分类
1、根据初始来源 （一次能源） （1）是与太阳有关的能源。 太阳能除可直接利用它的光和热外，它还是地 球上多种能源的主要源泉。目前，人类所需能量 的绝大部分都直接或间接地来自太阳。 太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500 多万吨煤燃烧时放出的热量；一年就有相当于170 万亿吨煤的热量，现在全世界一年消耗的能量还 不及它的万分之一。但是，到达地球表面的太阳 能只有千分之一二被植物吸收，并转变成化学能 贮存起来，其余绝大部分都转换成热，散发到宇 宙空间去。
第三节
当前我国及世界能源状况
一、中国能源发展现状 1.中国能源资源 化石能源是中国的主要能源，约占中 国目前能源消费总量的93%。在化石能 源中，按探明可采储量比较，中国煤炭 储量占世界第3位，石油占第11位，天然 气占第21位。
在20世纪50年代到70年代间，从煤炭文 明到石油文明的能源革命 20世纪90年代，开始使用使用液化天然 气和液化石油气作为汽车用燃料 发达同家一次能源消耗的40％是为转换 成电能

第二节 能源
一、能源的定义 《科学技术百科全书》：能源是可从其获 得热、光和动力之类能量的资源 《大英百科全书》：能源是一个包括着所 有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用 适当的转换手段便可让它为自己提供所需 的能量 我国《能源百科全书》：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。
能源是自然界中能为人类提供某种形 式能量的自然资源及其转化物。 自然界在一定的条件下能够提供机械 能、热能、电能、化学能等某种形式能 量的自然资源叫做能源。
二、能源的意义


能源在现代工业中占有重要地位。任何机器进行 生产，都必需有足够的能源供应作保证。 能源和现代化农业的关系十分密切。在现代化的 农业生产各环节都要直接消耗能源；能源工业的 发展水平将直接影响农业生产的发展。 现代化的交通运输工具更离不了能源 。 能源在国防建设中具有重要作用。实现国防现代 化必需依靠发达的能源工业 。 人民日常生活和公用事业也要消耗大量能源 。
一、人类文明发展与能源 远古时期人类开始用火来取暖、烹调、照明甚 至通信，还将这种利用能量的技术应用到玻璃 加工或制作装饰品、陶艺等方而，从而开创了 人类文明。 人类发明了蒸汽机和内燃机，所使用的燃料也 是从草木转变成为煤炭、石油和天然气等。这 些发明使机械能的利用多样化，同时也使电能 的生产成为可能。 能源的使用领域得以进一步扩大，从交通运输 到通信等领域，赐予了人类一切文明活动的动 力，推动了人类文明的进步。
新能源是相对于常规能源而言的，泛指太 阳能、风能、地热能、海洋能、潮汐能和生 物质能等。 新能源的能量密度较小，或品位较低，或 有间歇性，按已有的技术条件转换利用的经 济性尚差，还处于研究、发展阶段,只能因地 制宜地开发和利用； 新能源大多数是再生能源。资源丰富，分 布广阔，是未来的主要能源之一。
二、人类文明与能源利用



瓦特(James Watt 1736~1819年)发明蒸汽机 (1769年 专利) 蒸汽机作为动力的纺织机械诞生于18世纪，但蒸 汽机作为船舶和机车的动力而普及直至19世纪。 19世纪中叶雷诺(Etienne Lenoir l822—1900年)发明 了燃气发动机 19世纪中叶又发明了内燃机，从而开发出了汽车 在1903年由汽车工人莱特兄弟制造的发动机动力 飞机试飞成功 20世纪初，通过火力发电和水力发电生产的大量 电能，再通过输配电网络，使各种各样的用电产 业获得惊人的进步和发展