能源與環(huán)境課件PPT

能源與環(huán)境在全球10大挑戰(zhàn)（能源、純凈水、食物、環(huán)境、貧窮、恐怖主義和戰(zhàn)爭、疾病、教育、民主和人口膨脹）中，能源無疑列在首位。沒有可利用的價格足夠合理的能源，其他問題都不可能解決。因此可以說，能源是人類生存、全世界和各國經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的重中之重?！溃㏑ichardE．Smalley導(dǎo)語目次化石能源現(xiàn)狀能源與環(huán)境新能源開發(fā)化石能源現(xiàn)狀——繁榮背后的暗流涌動世界能源消費量世界石油儲量截至2014年底，世界石油探明儲量為1.7001萬億桶，足以滿足52.5年的全球生產(chǎn)需要。在過去的十年中，世界石油探明儲量上升了24%，即超過3300億桶。但是石油資源仍將會在一代人的時間內(nèi)枯竭。它的蘊藏量不是無限的，容易開采和利用的儲量已經(jīng)不多，剩余儲量的開發(fā)難度越來越大，到一定限度就會失去繼續(xù)開采的價值。在世界能源消費以石油為主導(dǎo)的條件下，如果能源消費結(jié)構(gòu)不改變，就會發(fā)生能源危機(jī)。能源危機(jī)世界能源危機(jī)是人為造成的能源短缺。石油危機(jī)（OilCrisis）為世界經(jīng)濟(jì)或各國經(jīng)濟(jì)受到石油價格的變化，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。迄今被公認(rèn)的三次石油危機(jī)，分別發(fā)生在1973年、1979年和1990年。

1973年10月第四次中東戰(zhàn)爭爆發(fā)，使油價猛然上漲了兩倍多，從而觸發(fā)了第二次世界大戰(zhàn)之后最嚴(yán)重的全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)。能源危機(jī)1978年底，世界第二大石油出口國伊朗的政局發(fā)生劇烈變化，此時又爆發(fā)了兩伊戰(zhàn)爭；油價在1979年開始暴漲，此次危機(jī)成為上世紀(jì)70年代末西方經(jīng)濟(jì)全面衰退的一個主要原因。1990年8月初伊拉克攻占科威特以后，伊拉克遭受國際經(jīng)濟(jì)制裁，國際油價因而急升至42美元的高點。美國、英國經(jīng)濟(jì)加速陷入衰退，全球GDP增長率在1991年跌破2%。能源結(jié)構(gòu)的變遷歷史上，伴隨著新的化石資源的發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模開采與應(yīng)用，世界的能源消費結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了數(shù)次變革。18世紀(jì)的以煤炭替代柴薪。19世紀(jì)中葉煤炭已經(jīng)逐漸占主導(dǎo)地位。20世紀(jì)20年代，隨著石油資源的發(fā)現(xiàn)與石油工業(yè)的發(fā)展，世界能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了第二次轉(zhuǎn)變，即從煤炭轉(zhuǎn)向石油與天然氣。20世紀(jì)60年代，石油與天然氣已逐漸稱為主導(dǎo)能源，動搖了煤炭的主宰地位。20世紀(jì)70年代以來兩次石油危機(jī)的爆發(fā)，開始動搖了石油在能源中的支配地位。以此同時，大部分化學(xué)能源的儲量日益減少，并伴隨著許多環(huán)境污染問題。能源結(jié)構(gòu)的變遷于是，20世紀(jì)末，能源結(jié)構(gòu)開始經(jīng)歷第三次轉(zhuǎn)變，即從以石油為中心的能源系統(tǒng)開始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。特別是隨著時間的推移，核能的比例將不斷增長，并將逐步替代石油和天然氣而成為主要的大規(guī)模能源之一。現(xiàn)在，各國政府都在竭力發(fā)展自己的新能源技術(shù)，力求在新能源技術(shù)革新中搶占先機(jī)。世界能源消費結(jié)構(gòu)（2013）世界區(qū)域能源消費結(jié)構(gòu)（2014）我國能源消費結(jié)構(gòu)（2013）能源結(jié)構(gòu)演變能源與環(huán)境——緊密不可分化石能源與環(huán)境能源作為新世紀(jì)發(fā)展的動力，是制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，這關(guān)系著一個國家的經(jīng)濟(jì)安全和國家安全。在過去近100年中，煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源占據(jù)著主要地位。由于20世紀(jì)中葉以前，人類對能源影響環(huán)境的嚴(yán)重性沒有給予足夠的重視，導(dǎo)致了溫室氣體的急劇增加，極端氣候增加，酸雨區(qū)增多等，嚴(yán)重影響了人類的生存環(huán)境和日常生活質(zhì)量?；剂蠈Νh(huán)境的影響大氣污染物濃度上升，酸雨、煙霧增加溫室效應(yīng)加重，全球氣候變暖石油開采和運輸影響生態(tài)環(huán)境化石燃料對環(huán)境的影響化石燃料的燃燒使大氣和水資源遭受嚴(yán)重污染。大氣中主要的五種污染物是：氮氧化物（如NO與NO2）、二氧化硫（SO2）、各種懸浮顆粒物、一氧化碳（CO）和碳?xì)浠衔铮ㄈ鏑H4、C2H6、C2H4等）。目前世界上最嚴(yán)重的大氣污染來自化石能源燃燒造成的大氣中二氧化碳量的增加。帶來的主要后果是：酸雨、溫室效應(yīng)和臭氧層破壞。酸雨區(qū)分布能源消耗與大氣污染污染源污染物一噸燃料或原料產(chǎn)生污染物重量(公斤)鍋爐(燃料)粉塵、二氧化硫、一氧化碳、

酸類和有機(jī)物

5~15汽車(燃料)二氧化氮、一氧化碳、酸類、有機(jī)物40~70煉油(燃料)二氧化硫、硫化氫、氨、一氧化碳、碳化氫、硫醇25~150化工(燃料)二氧化硫、氨、一氧化碳、酸、溶煤、有機(jī)物、硫化物50~200冶金(燃料)二氧化硫、氨、一氧化碳、酸、溶媒、有機(jī)物、硫化物50~200采礦(礦石處理加工)(原料)二氧化硫、一氧化碳、氟化物、有機(jī)物100~300大氣嚴(yán)重污染CO2帶來的溫室效應(yīng)干旱等氣候異常核能的隱患核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害。一些環(huán)境論者還指出從事核電生產(chǎn)的人曾有產(chǎn)下畸形兒的先例，或者核電站附件的農(nóng)家出現(xiàn)了畸形牲畜等等。倘若大型核電站泄露甚至爆炸，那這種效果不亞于核武器戰(zhàn)爭的爆發(fā)。核能電廠產(chǎn)生的高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，都具有放射性，必須謹(jǐn)慎處理。福島核泄漏新能源開發(fā)——不確定的解決之道新能源的概念新能源是相對于傳統(tǒng)能源而言的。傳統(tǒng)能源又稱為礦物能源或化石能源，主要包括煤炭、石油、天然氣及其衍生燃料。自從工業(yè)革命以來的約200年間，人類過量開采、使用礦物能源，導(dǎo)致能源資源日見匱乏，而人類賴以生存的環(huán)境卻污染日益嚴(yán)重。為了人類的未來，國際社會提出了可持續(xù)發(fā)展的觀念，可持續(xù)發(fā)展觀體現(xiàn)在能源領(lǐng)域，就是要開發(fā)以可再生（或永不枯竭）、低污染（或零污染）為特征的新能源。新能源分類新能源的種類繁多，常見的有以下一些種類：太陽能來自太陽光線照射的能量風(fēng)能風(fēng)吹的速度所具有的能量（動能）生物質(zhì)能太陽能（太陽輻射）通過光合作用轉(zhuǎn)化為以生物質(zhì)形態(tài)儲存的能量水能水流的速度所具有的能量（動能）和水位的高度差所具有的能量（勢能）地?zé)崮軄碜缘叵碌臒崮芎Ｑ竽芤院棋暮Ｑ鬄檩d體的能量形式新能源新能源的優(yōu)勢可再生（或永不枯竭）低污染（或零污染）

新能源的弊端可作為傳統(tǒng)能源的補(bǔ)充或替代資源，但未能充分加以利用使用過程中能量利用率低下。應(yīng)用新能源的意義開發(fā)利用可再生環(huán)保能源對建立可持續(xù)發(fā)展的能源體系，改變能源生產(chǎn)和消費方式，促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境具有深遠(yuǎn)意義。隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對于優(yōu)質(zhì)燃料的需求日益增加，但是傳統(tǒng)能源的利用方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，因此開發(fā)更多可再生能源對于加快能源現(xiàn)代化進(jìn)程，滿足對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求，實施能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略都具有重要意義，并且是人類目前亟需努力的目標(biāo)。新能源對環(huán)境的積極影響新能源主要包括了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物材料和氫所產(chǎn)生的能量。由于相對于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲量大的特點，對于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的污染問題和資源（特別是化石能源）枯竭問題具有重要意義。世界核能消費量（2014）

可再生能源發(fā)電世界生物燃料產(chǎn)量（2014）部分新能源現(xiàn)狀（2014）世界核能發(fā)電量增長了1.8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出過去十年平均水平(-0.8%)。全球水力發(fā)電增長2.0%，低于過去兩年以及十年平均3.3%的增長率。全球可再生能源發(fā)電增長12%。可再生能源發(fā)電份額持續(xù)增長，已占全球發(fā)電份額的6%。世界生物燃料產(chǎn)量上升7.4%。全球乙醇產(chǎn)量增長6.0%，全球生物柴油產(chǎn)量增長10.3%。結(jié)語小結(jié)能源供需關(guān)系總體緊張傳統(tǒng)能源正極其緩慢地被取代能源的開發(fā)利用傷害環(huán)境新能源開發(fā)呈增長