关于能源科学(学习总结报告)

“能源科学”学习总结报

告

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能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。我国经济的迅速发展使得对能源的需求增加，能源发展中的问题已日益显现出来。常规的化石能源供应不足的矛盾日益突出，因此，发展新能源和可再生能源变得十分紧迫，也是世界各发达国家竞相研究的热点课题之一。

通过这次科学讲座，我们更深入的了解了关于能源科学的一些形势。

一、能源

什么是“能源”呢？关于能源的定义，有很多种。

能源亦称能量资源或能源资源。是可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称。关于它的定义，有很多种说法，《科学技术百科全书》说：“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”；我国的《能源百科全书》说：“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。”所以可以说，能源是可以相互转换的能量的源泉，它有诸多形式。换而言之，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源，它是客观存在的物体，遵循事物发展的客观规律。

一般我们所指的能源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，这其中就包括了煤炭、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。

能源是人类社会发展的主要动力。翻开人类社会的发展史，可以发现能源与人类社会的进步结下了不解之缘。人类利用能源方式的每一次进步，都会引起生产和社会的重大变革。步入现代社会以后，人类开发能源的视野更为广阔，核能、氢能等新型能源陆续得到开发，为人类社会的进步提供了源源不断的动力。可以说，人类社会发展史在一定意义上就是一部能源开发和利用的历史。

二、宇宙与能源

与能源这一概念离不开的是“宇宙”这一概念，那么，何为“宇宙”呢？

在多元化的汉语中，“宇”代表上下四方，即所有的空间，“宙”代表古往今

来，即所有的时间，“宇”：无限空间，“宙”：无限时间。所以“宇宙”这个词就是指“所有的时间和空间”。随着我们人类社会的不断发展，对于“宇宙”的定义就变成了：宇宙是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。一般我们理解的宇宙指我们所存在的一个时空连续系统，包括其间的所有物质、能量和事件。可以说，宇宙是物质之间的时空联系。

关于宇宙时间、空间的理论分类，通俗的来说，大致可以分成两种：弯曲和平直。它们的代表人物分别是爱因斯坦和牛顿。所谓的“弯曲”是指：宇宙内部的时空是弯曲的。所谓的“平直”是指：宇宙的外部没有物质，也就是没有时空，是平直的。所以，我们能进一步的认识“黑洞”，所谓的“黑洞”是一种引力极强的天体，它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，就再也不能逃出来。而它的的产生，通俗的讲就是因为时空扭曲得太严重，因此一旦进入就无法出来。关于宇宙的诞生，也是和能源离不开的，宇宙学说认为，我们所观察到的宇宙，在其孕育的初期，集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前，原始火球发生大爆炸，从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。就是这样的大爆炸，才使宇宙中的物质与能量之间发生转化。在这以后，物质开始迅速扩散，温度也开始降低，原子也在不断形成，宇宙间弥漫着气体云，它们在引力的作用下，逐渐形成了恒星系统，恒星系统又经过漫长的演化，形成今天的宇宙。

宇宙中是存在能源和物质的，这其中我们在平时生活中也有所了解，这其中我们需要关注的是“反引力”，也就是说，物质之间存在反物质——暗物质，其产生的能量我们称为暗能量。先来说说暗物质，我们所说的普通物质就是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看的见、摸得着的东西，小到原子、大到宇宙星体，近到身边的各种物体远到宇宙深处的各种星系，它可以被人们可以感知、看见、摸到或者借助仪器可以测量得到。但是暗物质恰恰相反，它根本不与光发生作用更不会发光，因为不发光又与光不发生任何作用，所以不会反射、折散或散射光，即对各种波和光它们都是百分之百的透明体，所以说这是一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照爱因斯坦的相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。暗能量是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量来推动的。可见暗能量在宇宙中占了很大的一部分。

三、新能源

能源是人类社会生存和发展的必需品，是人类活动和生存的物质基础，高速发展的经济使得能源危机和环境污染已经成为21世纪国际关键词。世界经济的增长是以能源消费的快速增长为驱动力的，如何缓解经济发展与能源及环境之间的矛盾，新能源给我们提供了一种新的选择，它将成为破解中国乃至世界难题的利剑，引领世界跨入强劲增长的新能源经济时代。

地球上的能源是有限的，而能源需求持续增长对能源供给形成巨大压力。自2002年开始，世界经济进入新一轮增长周期。以目前的开采速度计算，已探明的全球石油储量仅可供生产40年左右，天然气和煤炭则分别可以供应65年和162年。毫无疑问，新能源已成为我们关注的话题。

那么，新能源又是什么呢？新能源可以理解为，是在新技术基础上，系统地开发利用，有待推广的，可再生的能源。例如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。它可以使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，取之不尽用之不竭，同时减少对环境的污染，满足人类社会发展的必要需求。

中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供应格局，自1993年起中国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得中国接入世界能源市场的竞争。由于中国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来中国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。中国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划，并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下，中国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。

对于当今世界新能源的概况，据估算，每年辐射到地球上的太阳能因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所需总