21世纪的世界能源形势-新解析

2 能源利用及其发展
2.3 石油和天然气的利用 中国在公元1世纪出现了天然气井，4世纪有天 然气熬盐的记载，1859年美国打出第一口油井， 随后的 10-20 年相继出现内燃机和汽车， 1965 年石油取代煤炭成为第一能源，开辟了人类文 明的又一新时代，石油天然气的时代。
2 能源利用及其发展
20世纪世界主要能源发展及其在能源消费中比重变化（单位：亿吨*）
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能源及能源分类
1.3 其他新能源
可燃冰（天然气水合物，即 CH4 与水合 成并固结）； 水溶气、深源气等； 声能发电 岩浆发电 氢能，一种最优质的二次能源； 其他：真空能（零点能）、黑洞能等。
2 能源利用及其发展
能源利用即能源消耗，能源利用是人类文 明史的标志。 2.1 火（能源）的利用是人类文明开始的 象征，50万年前就开始，最早的能源均为 生物质能源（即薪炭），古代就有普罗米 修斯，燧人氏的传说
2 能源利用及其发展
2.2 煤炭利用，中国在2500年前在周朝就采出了 煤（利用），1800年前出现炼铁，600 年前用焦 炭炼铁，在出现了蒸汽机和冶炼技术成熟以后能 源消费才进入煤炭时代，煤炭时代是人类文明的 新时代，这个时代大约从17世纪末开始的。煤炭 称霸了 260 年。煤炭的利用开始了人类的第一次 工业革命。
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1.煤炭
能源及能源分类
1.1 传统能源，其中主要为化石燃料
2.石油 化石燃料能源部分 3.天然气 4.水 — 转化为电能 5.生物质能 — 一般指薪炭
电能——传统的二次能源
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1.2 主流新能源
核能：a.核裂变能
能源及能源分类
具有相当规模，但发展前途不确定； b.核聚变能 还不能实现商业化。 太阳能：包括太阳能发电和太阳热能，发电的商业化未解决 风能：包括风力→机械能及风力→发电，发电还需要规模 化、商业化 地热能：包括地热利用及地热发电 海洋能：主要指海洋能发电 非薪炭型生物质能，如制CH4、光合作用、玉米油发电等
2 能源利用及其发展
2.5 核能利用
20世纪80年代对建立热核反应堆（裂变）有不同看法，
核电站发展速度明显减缓，90年代提出不用核电站的问 题。例如德国 2000 年核电装机容量 2236.5万千瓦，占全 国发电量的31%，世界上最大的10个核电站中德国占 6 个， 位列1、2、3、6、7、8。2001年6月联邦政府决定逐步关 闭全部核电站。 核电站的发展：热中子堆——快中子堆——混合堆—— 聚变堆的道路，也可以认为是4代核堆。 核聚变将解决裂变目前存在的问题，最终解决人类能源 需要，在2050年后估计可以实现商业化。
2 能源利用及其发展
2.5 核能利用
核能包括核裂变和核聚变，核能是一种新能源，核能用于军事，
首先是核裂变——原子弹（1945年）。 核聚变——氢弹（1952年）相差7年。
核能用作发电——裂变堆（1954年实现），可控用了9年。
聚变堆大约在2050年才可实现商业化，需用半个世纪实现可控。 1973年是核电发展的高峰，当年增长37%。 1993年全世界核电发电量占发电总量的17%，装机容量约为34460 万KW。
2 能源利用及其发展
2.6 风能利用
一种古老的能源，作为重要能源则是近20年的事。 1982年德国第一台风力发电机只有20千瓦。 近年世界各国都在大力发展风力发电。
近年来各国风力发电装机容量（单位：万千瓦）
国家 年 德 美 丹麦 西班牙 意大利 荷兰 印 法 英 瑞典 日 中
1990
5.5
163
34.3
天然气
产量
%
0.07
1
0.21
1
0.84
4
4.41
13
10.29
18
13.0
17
2.18
22.9
2 能源利用及其发展
2.4 水能作用
水能利用包括直接利用水力，如水运、水磨等， 也包括水力发电。水力利用甚至可能早于火的利 用。1878年法国建成世界上第一座水电站（法国 1875 年建成世界上第一座火电站，美国为 1879 年）。目前世界水电为2.1万亿KW-h/年，占世界 总发电量的 17% ，欧洲已开发的水电总量达到可 开发量的70%。
能源类别 煤 产量 % 石油 产量 % 1900 5.04 56 0.21 2 1920 9.38 63 0.98 7 1940 13.16 58 3.15 14 1960 14.63 41 9.59 28 1970 15.96 29 21.49 39 1979 19.8 27 31.2 42 1993 44 27.5 31.64 40.4
4.5
3.8
1994
64.3
171.7
7.2
2.2
百度文库
15.3
18.2
14.7
3.8
3.0
1999
390
249
196
7.5
2001
875.4
432.7
241.7
333.7
69.7
7.2
2 能源利用及其发展
2.7 太阳能利用
太阳能利用有着古老的历史， 2200 多年前“墨
经”关于“阳燧”的记载，2220年希腊阿基米德 烧罗马战船。是关于太阳能利用的最早记载。 太阳能早先的利用主要是利用其热能。 1954 年后发明了光电能转换的光电池，太阳能 发电才被提上日程，因此，太阳能仍被称为新能 源。 太阳能发电目前仍为小容量的。
2 能源利用及其发展
2.8 其他新能源的利用
地热能——广泛利用其热能，地热发电范围较小。 海洋能——主要利用其发电，潮汐发电是成熟技术，其
他如海流能、波浪能、温差、盐差等发电技
术都处于在实验阶段。 生物质能（非薪炭）——发酵制沼气是成熟技术，光合
21世纪的 世界能源形势
21世纪的世界能源形势
主要介绍三个方面内容



1 能源及能源分类 2 能源利用及其发展 3 能源危机及能源安全

3.1 传统能源形势 3.2 新能源形势

4 小结 这里提到的能源仅限于可转化为电能的能源。
1 能源及能源分类
能源——能为人类提供电能、热能、机械能、化 学能等的动力源（资源）称之为能源 一般分为传统能源和新能源两大类 也可分为：不可再生能源和可再生能源， 一次能源和二次能源。 本课程基本不涉及二次能源 二次能源包括电能、氢能、汽油、煤油、柴油、 煤气、液化气、沼气、火药、酒精、硝化甘油 等等。