能源利用現(xiàn)狀問題及對策

第一章：

新能源概述任務(wù)二：能源利用現(xiàn)狀、問題及對策一、能源利用現(xiàn)狀人類利用能源的歷史，也就是人類認(rèn)識(shí)和征服自然的歷史。1.柴草時(shí)期

幾十萬年以前人類學(xué)會(huì)了用火，利用能源第一次大突破；在漫長的歲月里，一直以柴草為生活能量的主要來源，燃火用于燒飯、取暖和照明。后來逐漸學(xué)會(huì)將畜力、風(fēng)力、水力等自然動(dòng)力用于生產(chǎn)和交通運(yùn)輸。。在1860年的世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，薪柴和農(nóng)作物秸稈仍占能源消費(fèi)總量的73.8%，煤炭僅占25.3%。

柴草時(shí)期2.煤炭時(shí)期2000多年以前人類就知道煤炭可以作為燃料。14世紀(jì)的中國、17世紀(jì)的英國采煤業(yè)都已相當(dāng)發(fā)達(dá)，但煤炭長期未能在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。18世紀(jì)70年代，英國的瓦特發(fā)明以煤炭作燃料的蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用使煤炭迅速成為第二代主體能源。煤炭在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占的比重，從1860年的25％，上升到1920年的62％。煤炭大量使用，人類進(jìn)入了機(jī)械化時(shí)代。

煤炭時(shí)期※電力1881年，美國建成世界上第一個(gè)發(fā)電站，同時(shí)還研制出電燈等實(shí)用的用電設(shè)備。從此以后，電力的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，發(fā)展規(guī)模也越來越大，人類社會(huì)逐步進(jìn)入電氣化時(shí)代。石油、煤炭、天然氣等化石燃料被轉(zhuǎn)換成更加便于輸送和利用的電能，進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)革命，帶來了巨大的技術(shù)進(jìn)步。3.石油時(shí)代人類很早就發(fā)現(xiàn)了石油，《漢書》、《夢溪筆談》有描述。直到19世紀(jì)，石油工業(yè)才逐漸興起。1854年，美國賓夕法尼亞州打出了世界上第一口油井，是現(xiàn)代石油工業(yè)的開端。1886年德國人本茨和戴姆勒研制出第一輛以汽油為燃料、由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車，進(jìn)入大規(guī)模使用石油的汽車時(shí)代。石油和天然氣逐漸取代煤炭，在世界能源消費(fèi)構(gòu)成中占據(jù)主要地位。1965年，在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，石油首次超過煤炭占居首位，成為第三代主體能源。到1979年，石油所占的比重達(dá)到54%，相當(dāng)于煤炭的三倍。4.常規(guī)能源向新能源的過渡時(shí)期1973年西方世界爆發(fā)了石油危機(jī)（能源危機(jī)），宣告了石油時(shí)代的結(jié)束核能利用迅速發(fā)展起來，在世界能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要位置。到20世紀(jì)90年代，核能發(fā)電所提供的電力占全世界發(fā)電總量的17%左右。進(jìn)入21世紀(jì)以來，太陽能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能等可再生新能源發(fā)展很快，并且逐漸走向成熟和規(guī)?；嫉谋戎匾灿型蠓忍岣?，為人類解決能源和環(huán)保問題開辟了新的天地。過渡時(shí)期，能源結(jié)構(gòu)演變的主要特點(diǎn)：以石油、天然氣為中心，逐步向比較豐富的的煤炭、核能以及太陽能等可再生能源的方向轉(zhuǎn)變，重點(diǎn)是尋求石油、然天氣的替代能源，建立一個(gè)持久的、可再生的、干凈的能源體系，從而更好的滿足人類在21世紀(jì)的能源需要。任務(wù)二：能源利用現(xiàn)狀、問題及對策二、我國能源發(fā)展存在的問題1.資源約束突出，能源效率偏低

中國優(yōu)質(zhì)能源資源相對不足，制約了供應(yīng)能力提高；能源資源分布不均，也增加了持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)的難度；經(jīng)濟(jì)增長方式粗放、能源結(jié)構(gòu)不合理、能源技術(shù)裝備水平低和管理水平相對落后，導(dǎo)致單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗和主要耗能產(chǎn)品能耗高于主要能源消費(fèi)國家平均水平，進(jìn)一步加劇了能源供需矛盾。單純依靠增加能源供應(yīng)，難以滿足持續(xù)增長的消費(fèi)需求。2.能源消費(fèi)以煤為主，環(huán)境壓力加大煤炭是中國的主要能源，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在未來相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)難以改變。相對落后的煤炭生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，加大了環(huán)境保護(hù)的壓力。煤炭消費(fèi)是造成煤煙型大氣污染的主要原因，也是溫室氣體排放的主要來源。隨著中國機(jī)動(dòng)車保有量的迅速增加，部分城市大氣污染已經(jīng)變成煤煙與機(jī)動(dòng)車尾氣混合型。這種狀況持續(xù)下去，將給生態(tài)環(huán)境帶來更大的壓力。3.市場體系不完善，應(yīng)急能力有待加強(qiáng)中國能源市場體系有待完善，能源價(jià)格機(jī)制未能完全反映資源稀缺程度、供求關(guān)系和環(huán)境成本。能源資源勘探開發(fā)秩序有待進(jìn)一步規(guī)范，能源監(jiān)管體制尚待健全。煤礦生產(chǎn)安全欠賬比較多，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不夠合理，石油儲(chǔ)備能力不足，有效應(yīng)對能源供應(yīng)中斷和重大突發(fā)事件的預(yù)警應(yīng)急體系有待進(jìn)一步完善和加強(qiáng)。任務(wù)二：能源利用現(xiàn)狀、問題及對策三、我國能源政策1.堅(jiān)持能源科學(xué)規(guī)劃，走可持續(xù)發(fā)展道路堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，走中國特色社會(huì)主義工業(yè)化道路，努力實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展由依靠資源能源的消耗向依靠科技進(jìn)步和勞動(dòng)者素質(zhì)的提高轉(zhuǎn)變，走一條科技含量高，經(jīng)濟(jì)效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資本得到充分利用的工業(yè)化道路。2.提高能源利用率，開發(fā)使用新能源針對我國能源的人均占有量不足，我們有必要加快開發(fā)新能源，在常規(guī)能源的科學(xué)使用過程中，利用科技發(fā)展的動(dòng)力，加快開發(fā)新能源，積極推進(jìn)新能源的使用?！笆濉睍r(shí)期是我國工業(yè)化加速推進(jìn)的時(shí)期，各地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中要通過改造、整頓高耗能行業(yè)，大力推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)及新能源的利用，從而提高能源消費(fèi)效率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費(fèi)的良性互動(dòng)與協(xié)調(diào)一致。3.積極營造節(jié)約能源的氛圍，建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，環(huán)境友好型社會(huì)我們要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)持資源開發(fā)與節(jié)約并重，把節(jié)約放在首位的方針，緊緊圍繞實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的根本性轉(zhuǎn)變，以提高資源利用效率為核心，以節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、資源綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)為重點(diǎn)，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，加強(qiáng)法制建設(shè)，完善政策措施，強(qiáng)化節(jié)約意識(shí)，盡快建立健全促進(jìn)節(jié)約型社會(huì)建設(shè)的體制和機(jī)制，逐步形成節(jié)約型的增長方式和消費(fèi)模式，以資源的高效和循環(huán)利用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。積極推進(jìn)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)。資源豐富

生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000～1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量,相當(dāng)于世界總能耗的10倍。我國可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來越多。廣泛應(yīng)用性

生物質(zhì)能源可以以沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產(chǎn)燃?xì)?、氣化發(fā)電、生產(chǎn)燃料酒精、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等形式存在，應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。生物質(zhì)包括植物、動(dòng)物和微生物

廣義概念：生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。狹義概念：生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實(shí)以外的秸稈、樹木等木質(zhì)纖維素（簡稱木質(zhì)素）、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì)。二、生物質(zhì)成分1.糖類葡萄糖淀粉2.醛類

一個(gè)羰基（C=O）基團(tuán)和一個(gè)氫基（-H）基團(tuán)，可以組合成為一個(gè)新的基團(tuán)，叫醛基（CHO）基團(tuán)，有這個(gè)基團(tuán)的物質(zhì)叫醛。3.酸

一個(gè)羰基（C=O）基團(tuán)和一個(gè)羥基（-OH）基團(tuán)，可以組合成為羧基（COOH）基團(tuán)，有這個(gè)基團(tuán)的物質(zhì)叫酸，甲酸、乙酸、丙酸、脂肪酸、氨基酸都是與我們的生活有密切關(guān)系的“酸”。三、生物質(zhì)能利用技術(shù)1.直接燃燒

生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開發(fā)主要著重于專用燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)和生物質(zhì)成型物的應(yīng)用?，F(xiàn)已成功開發(fā)的成型技術(shù)按成型物形狀主要分為大三類：以日本為代表開發(fā)的螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物技術(shù)，歐洲各國開發(fā)的活塞式擠壓制的圓柱塊狀成型技術(shù)，以及美國開發(fā)研究的內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)和設(shè)備。2.生物質(zhì)氣化

生物質(zhì)氣化技術(shù)是將固體生物質(zhì)置于氣化爐內(nèi)加熱，同時(shí)通入空氣、氧氣或水蒸氣，來產(chǎn)生品位較高的可燃?xì)怏w。它的特點(diǎn)是氣化率可達(dá)70%以上，熱效率也可達(dá)85%。生物質(zhì)氣化生成的可燃?xì)饨?jīng)過處理可用于合成、取暖、發(fā)電等不同用途，這對于生物質(zhì)原料豐富的偏遠(yuǎn)山區(qū)意義十分重大，不僅能改變他們的生活質(zhì)量，而且也能夠提高用能效率，節(jié)約能源。

3.液體生物燃料

由生物質(zhì)制成的液體燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。雖然利用生物質(zhì)制成液體燃料起步較早，但發(fā)展比較緩慢，由于受世界石油資源、價(jià)格、環(huán)保和全球氣候變化的影響，20世紀(jì)70年代以來，許多國家日益重視生物燃料的發(fā)展，并取得了顯著的成效。4.沼氣

沼氣是各種有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣（還原）并且在適宜的溫度、濕度條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣的主要成分甲烷類似于天然氣，是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合后即可燃燒。5.生物制氫

氫氣是一種清潔、高效的能