能源的分類PPT介紹課件2

能

源

問(wèn)題1：我們每天要吃飯、喝水，用什么來(lái)煮飯、燒水呢？回答：煤，煤氣，柴草、天然氣……問(wèn)題2：要開動(dòng)汽車、火車、飛機(jī)等交通工具需要消耗什么呢？回答：汽油或者柴油等

電能太陽(yáng)能一.能源的概念能源：能量資源或能源資源，是自然界中能為人類提供某種形式能量的物質(zhì)資源。

可產(chǎn)生各種能源（如熱量、電能、光能和機(jī)械能等）或可做功的物質(zhì)的統(tǒng)稱。

二.能源的分類能源的分類地球上的能量來(lái)源使用類型能否再生獲得的方法能否作為燃料對(duì)環(huán)境的污染情況能否流入商品流通領(lǐng)域形態(tài)特征或轉(zhuǎn)換與應(yīng)用的層次(一)按地球上的能量來(lái)源對(duì)能源分類1.來(lái)自地球外部天體的能源。有直接來(lái)自太陽(yáng)直接照射到地球的光和熱能，還有間接地來(lái)自太陽(yáng)的能源,常見的煤炭、石油、天然氣，以及生物質(zhì)能、水能、海洋熱能和風(fēng)能等。2.地球本身蘊(yùn)藏的能量。其中一種是地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著的地?zé)崮埽Ｒ姷牡叵抡羝?、溫泉、火山爆發(fā)的能量都屬于地?zé)崮?。另一種是地球上存在的鈾、釷、鋰等核燃料所蘊(yùn)有的核能。3.地球和其他天體相互作用而產(chǎn)生的能量。太陽(yáng)和月亮等星球?qū)Υ蠛５囊绷λa(chǎn)生的漲潮和落潮所擁有的巨大潮汐能。

(二)按使用類型對(duì)能源分類1.常規(guī)能源（傳統(tǒng)能源）。已被人類利用多年，目前仍在大規(guī)模使用的能源。如水能、生物能、煤炭、石油、天然氣等。占全部能源生產(chǎn)消費(fèi)總量的90％以上。2.新能源（非常規(guī)能源、替代能源）。近若干年來(lái)開始被人類利用（如太陽(yáng)能、核能）或過(guò)去已被利用現(xiàn)在又有新的利用方式（如風(fēng)能）的能源。1.可再生能源?？砷L(zhǎng)期提供或可再生的能源（10%左右）例：水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等?.不可再生能源。一旦消耗就很難再生的能源（90%左右）例：煤炭、石油、天然氣等。(三)按能否再生對(duì)能源分類(四)按獲得的方法對(duì)能源分類1.一次能源（天然能源）。是指直接取自自然界、而不改變它的形態(tài)的能源。它又分為可再生能源和非再生能源。例：泥煤、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤、石油、天然氣、植物秸桿、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、核能、海洋能等?.二次能源（人工能源）。是指一次能源經(jīng)人為加工成另一種形態(tài)的能源。例：汽油、水電、蒸汽、煤氣、焦炭、沼氣等。(五)按能否作為燃料對(duì)能源分類1.燃料型能源。包括煤炭、石油、天然氣、泥炭、木材等。2.非燃料型能源。包括水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等?六)按對(duì)環(huán)境的污染情況對(duì)能源分類1.清潔能源。使用時(shí)對(duì)環(huán)境沒有污染或污染小的能源。例：水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能以及核能等。2.非清潔能源。對(duì)環(huán)境污染較大的能源。例：煤炭、石油等。1.商品能源。凡能進(jìn)入市場(chǎng)作為商品銷售的能源。例：煤、石油、天然氣和電等。2.非商品能源。主要指薪柴、秸稈等農(nóng)業(yè)廢料和人畜糞便等就地利用的能源。(七)按能否進(jìn)入商品流通領(lǐng)域?qū)δ茉捶诸?八)按形態(tài)特征或轉(zhuǎn)換與應(yīng)用的層次對(duì)能源分類世界能源委員會(huì)推薦的能源類型分為：固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽(yáng)能、生物能、風(fēng)能、核能、海洋能和地?zé)崮?。前三類統(tǒng)稱化石燃料或化石能源。按使用類型分按性質(zhì)分按一、二次能源分一次能源二次能源常規(guī)能源燃料型能源泥煤（化學(xué)能）、褐煤（化學(xué)能）、煙煤（化學(xué)能）、無(wú)煙煤（化學(xué)能）、石煤（化學(xué)能）、油頁(yè)巖（化學(xué)能）、油砂（化學(xué)能）、原油（化學(xué)能）、天然氣（化學(xué)能、機(jī)械能）、生物燃料（化學(xué)能）、天然氣水合物（化學(xué)能）煤氣（化學(xué)能）、焦炭（化學(xué)能）、汽油（化學(xué)能）、煤油（化學(xué)能）、柴油（化學(xué)能）、重油（化學(xué)能）、液化石油氣（化學(xué)能）、丙烷（化學(xué)能）、甲醇（化學(xué)能）、酒精（化學(xué)能）、苯胺（化學(xué)能）、火藥（化學(xué)能）非燃料型能源水能（機(jī)械能）電（電能）、蒸汽（熱能、機(jī)械能）、熱水（熱能）、余熱（熱能、機(jī)械能）新能源燃料型能源核燃料（核能）沼氣（化學(xué)能）、氫（化學(xué)能）非燃料型能源太陽(yáng)能（輻射能）、風(fēng)能（機(jī)械能）、地?zé)崮埽崮埽?、潮汐能（機(jī)械能）、海洋溫差能（熱能、機(jī)械能）、海流、波浪動(dòng)能（機(jī)械能）激光（光能）

表1-1能源的分類世界能源之最（一）

1、煤炭探明可開采儲(chǔ)量最多的國(guó)家：美國(guó)2、石油探明可開采儲(chǔ)量最多的國(guó)家：沙特阿拉伯3、天然氣探明可開采儲(chǔ)量最多的國(guó)家：俄羅斯4、技術(shù)可開發(fā)水能源資源最多的國(guó)家：中國(guó)5、最大油田：沙特阿拉伯加瓦爾油田

6、已經(jīng)開發(fā)最大煤田：俄羅斯坎撕殼-----阿欽斯克煤田7、最大氣田：卡塔爾，北方氣田，

8、一次能源總產(chǎn)量最大的國(guó)家：美國(guó)，

9、原油產(chǎn)量最大的國(guó)家：沙特阿拉伯10、原煤產(chǎn)量最大的國(guó)家：中國(guó)

可開發(fā)水能資源最多的國(guó)家——中國(guó)

一次能源產(chǎn)量最大的國(guó)家——美國(guó)

發(fā)電量最多的國(guó)家——美國(guó)

水力發(fā)電量最多的國(guó)家——加拿大

水電占總發(fā)電量比重最高的國(guó)家——挪威

核電最多的國(guó)家——美國(guó)

核電占總發(fā)電量比重最高的國(guó)家——法國(guó)

鈾礦產(chǎn)量最大的國(guó)家——加拿大

地?zé)犭娬狙b機(jī)容量最大的國(guó)家——美國(guó)

風(fēng)力發(fā)電量最多的國(guó)家——美國(guó)

沼氣池最多的國(guó)家——中國(guó)

一次能源消費(fèi)量最大的國(guó)家——美國(guó)

石油消費(fèi)量最大的國(guó)家——美國(guó)

天然氣消費(fèi)量最大的國(guó)家——俄羅斯

煤炭消費(fèi)量最大的國(guó)家——中國(guó)

用電量最多的國(guó)家——美國(guó)

薪柴消耗最多的國(guó)家——中國(guó)世界能源之最（二）風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量最多的國(guó)家----德國(guó)

光伏電池產(chǎn)量最多的國(guó)家----日本

總發(fā)電量最多的國(guó)家----美國(guó)

發(fā)電裝機(jī)容量最多的國(guó)家----美國(guó)

小水電最多的國(guó)家----中國(guó)

生物質(zhì)能消費(fèi)最多的國(guó)家----中國(guó)

戶用沼氣池最多的國(guó)家----中國(guó)

太陽(yáng)能熱水器使用最多的國(guó)家----中國(guó)

被動(dòng)式太陽(yáng)房最多的國(guó)家----中國(guó)

最大石油公司------沙特阿拉伯國(guó)家石油公司

最大天然氣公司-----俄羅斯天然氣股份公司

最大煤炭公司----美國(guó)皮博迪煤炭公司

最大抽水蓄能電站----中國(guó)

一次能源消費(fèi)量最大國(guó)家----美國(guó)

二氧化硫排放量最多的國(guó)家-----中國(guó)

能源強(qiáng)度最低的國(guó)家----日本

世界能源之最（三）原子核能1、原子核能

原子核能是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)釋放出的能量，習(xí)慣上稱作核能或原子能。原子核的變化過(guò)程有兩種：一種是自發(fā)的變化過(guò)程，叫放射性銳變。地球上由放射性銳變釋放的原子核能在地球內(nèi)部可以轉(zhuǎn)變?yōu)榈責(zé)?。另一種是人工制造的變化過(guò)程，叫核反應(yīng)。核反應(yīng)是原子核與原子核或原子核與基本粒子相互作用時(shí)釋放的能量的過(guò)程。核反應(yīng)有兩種：一是核裂變反應(yīng)，是重元素的原子核發(fā)生分裂的反應(yīng)。二是核聚變反應(yīng)，是氫元素的原子核發(fā)生聚合的反應(yīng)。這兩種反應(yīng)所釋放出來(lái)的巨大能量在原子彈爆炸和氫彈爆炸中得到了證明。

2、原子核能的利用（1）原子彈

原子彈中的核燃料是高濃縮鈾（濃度達(dá)93%）或钚。將彈殼內(nèi)鈾塊（或钚塊）分成各自低于臨界質(zhì)量的兩部分，但總質(zhì)量超過(guò)臨界質(zhì)量。原子彈爆炸時(shí)，首先引爆裝在鈾燃料外部的普通TNT炸藥層，其沖擊力會(huì)把兩塊鈾235壓聚在一起，超過(guò)臨界質(zhì)量的鈾塊立即會(huì)產(chǎn)生雪崩似的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，即發(fā)生核爆炸。（原理圖）（2）核電站

核電站是利用原子核裂變反應(yīng)放出的核能來(lái)發(fā)電的裝置。核電站主要由兩部分組成。一部分是反應(yīng)裝置及冷卻裝置，其核心為一個(gè)反應(yīng)堆，是維持和控制核裂變反應(yīng)的裝置，在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)核能轉(zhuǎn)換為為熱能。釋放出的熱能由一回路系統(tǒng)冷卻劑帶出，用以產(chǎn)生蒸汽。整個(gè)閉路系統(tǒng)被稱為核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，也叫核島，相當(dāng)于常規(guī)火電廠的鍋爐系統(tǒng)。另一部分由蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電的二回系統(tǒng)，與常規(guī)火電廠的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)基本相同，也稱作常規(guī)島。（原理圖）

3、原子核能的價(jià)值

1千克鈾235的原子核所釋放出來(lái)的熱量，大約相當(dāng)于2800噸（2800000千克）標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的熱量。建造一座發(fā)電量為100萬(wàn)千瓦的電站，如果是核電站，每年需要補(bǔ)充的核燃料為30噸，六輛解放牌載重汽車就可運(yùn)進(jìn)。如果是燒煤的火力電站，每年要消耗300多萬(wàn)噸煤。運(yùn)輸這些煤炭，平均每天要開三列火車，每列火車掛40節(jié)車皮；或是每天要開一艘萬(wàn)噸級(jí)的輪船。核電廠每年要用掉80噸的核燃料，只要2支標(biāo)準(zhǔn)貨柜就可以運(yùn)載。如果換成燃煤，需要515萬(wàn)噸，每天要用20噸的大卡車運(yùn)705車才夠。如果使用天然氣，需要143萬(wàn)噸，相當(dāng)于每天燒掉20萬(wàn)桶家用瓦斯。換算起來(lái)，剛好接近全臺(tái)灣692萬(wàn)戶的瓦斯用量。

4、核能發(fā)電簡(jiǎn)史

核能發(fā)電的歷史與動(dòng)力堆的發(fā)展歷史密切相關(guān)。動(dòng)力堆的發(fā)展最初是出于軍事需要。1954年，蘇聯(lián)建成世界上第一座裝機(jī)容量為5兆瓦（電）的核電站。英、美等國(guó)也相繼建成各種類型的核電站。到1960年，有5個(gè)國(guó)家建成20座核電站，裝機(jī)容量1279兆瓦（電）。由于核濃縮技術(shù)的發(fā)展，到1966年，核能發(fā)電的成本已低于火力發(fā)電的成本。核能發(fā)電真正邁入實(shí)用階段。1978年全世界22個(gè)國(guó)家和地區(qū)正在運(yùn)行的30兆瓦（電）以上的核電站反應(yīng)堆已達(dá)200多座，總裝機(jī)容量已達(dá)107776兆瓦（電）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能發(fā)電的進(jìn)展更快。到1991年，全世界近30個(gè)國(guó)家和地區(qū)建成的核電機(jī)組為423套，總?cè)萘繛?.275億千瓦，其發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的約16%。世界上第一座核電站—蘇聯(lián)奧布靈斯克核電站。中國(guó)大陸的核電起步較晚，80年代才動(dòng)工興建核電站。中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的30萬(wàn)千瓦（電）秦山核電站在1991年底投入運(yùn)行。大亞灣核電站于1987年開工，于1994年全部并網(wǎng)發(fā)電。鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)原子彈爆炸核能發(fā)電原理核能發(fā)電示意圖核能的和平利用――核電站思考：在電站工作過(guò)程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？核能內(nèi)能機(jī)械能電能

→→→使原子核的裂變?cè)诳煽刂频臈l件下緩慢進(jìn)行，釋放的核能就可有效地利用。核能發(fā)電1954年蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站

——奧布靈斯克核電站核能發(fā)電英國(guó)的原子能發(fā)電站蘇聯(lián)的核能燈塔核能發(fā)電秦山核電站核能發(fā)電大亞灣核電站

優(yōu)點(diǎn)

1.不會(huì)造成空氣污染。

2.核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。

3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。

4.核燃料運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便

5.核能發(fā)電成本低核能nuclearenergy核能發(fā)展存在兩個(gè)制約因素：一是核事故，二是放射性廢物對(duì)生態(tài)和環(huán)境的影響。與燃煤火電廠相比，核電站對(duì)環(huán)境的影響主要是放射性污染。核電站排入環(huán)境中的放射性污染物的數(shù)量與反應(yīng)堆類型、電站功率大小、凈化能力、反應(yīng)堆運(yùn)行狀況等因素有關(guān)。在早期，核電站每年排出的廢水放射性強(qiáng)度較高，一般為幾居里到幾十居里。但20世紀(jì)70年代后期以來(lái)，年排放的放射性強(qiáng)度大大降低，一般小于5居里。在正常情況下由于核電站采用多重屏障保護(hù)，其對(duì)環(huán)境的放射性污染很輕微。即使生活在核電站周圍的居民，從核電站排放的放射性核素中接受的輻射劑量，一般也不超過(guò)本底輻射劑量的1％。只有在核電站反應(yīng)堆發(fā)生堆芯熔化等罕見事故時(shí)，才可能對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。核電可能產(chǎn)生的放射性污染物主要是放射性廢水、放射性廢氣和放射性固體廢物。1座100萬(wàn)kW核電站，1年卸出的乏燃料約為25t，其中主要成分是鈾和钚等重金屬。經(jīng)過(guò)后處理提取其中的鈾和钚以后，就減少到10t。低放射性強(qiáng)度的放射性廢物，通常經(jīng)凈化處理后可直排入環(huán)境中，中、高強(qiáng)度的放射性廢物則必須進(jìn)行固化處置后埋入地下，讓其放射性核素在較長(zhǎng)的時(shí)間里自然衰變，逐漸降低其放射性至環(huán)境能接受的水平。中、高放射性廢物的處置費(fèi)用較大，但其數(shù)量甚少。

但是自3月11日以來(lái)，由日本大地震引發(fā)的“核電站危機(jī)”，持續(xù)牽動(dòng)著全世界的神經(jīng)。一時(shí)間人們談核色變福島第一核電站3號(hào)機(jī)組發(fā)生氫氣爆炸日本核電站爆炸

范圍大對(duì)周圍生物破壞極為嚴(yán)重持續(xù)時(shí)期長(zhǎng)，幾千年甚至上萬(wàn)年都不會(huì)消失，事后處理危險(xiǎn)復(fù)雜。產(chǎn)生的放射性核素對(duì)周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的輻射，形成核污染。核子武器爆炸后通常是以三種殺傷為主：光輻射

沖擊波核輻射。危害切爾諾貝利（Chernobyl）事故美國(guó)三里島核電站事故蘇聯(lián)核動(dòng)力衛(wèi)星墜美國(guó)核動(dòng)力衛(wèi)星事故以及核戰(zhàn)爭(zhēng)。核污染事件看不見的魔鬼-核污染切爾諾貝利核電站事故鬼城切爾諾貝利放射鼠爆炸后的切爾諾貝利核電站核無(wú)小事，要高度重視安全。一方面，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教，提高核安全應(yīng)急處置能力；另一方面，更要時(shí)刻保持審慎，對(duì)核電站選址科學(xué)論證、對(duì)核廢料處置未雨綢繆、對(duì)相關(guān)法規(guī)抓緊制定當(dāng)然，核事故一旦發(fā)生即會(huì)造成嚴(yán)重后果

核無(wú)小事

核污染是可怕的，但是核能目前仍舊難以取代。原因：

1、核能在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位與作用難以取代

2、核能是“取之不盡用之不竭”的高效而清潔的能源，是應(yīng)對(duì)氣候變暖的一個(gè)難以取代的一大支柱。

3、與其他可再生能源相比核能也占有較大優(yōu)勢(shì)仍難取代

1.嚴(yán)格控制能引起核污染的原料使用2.通過(guò)立法限制核的使用和核原料的買賣交易3.以安全最大化為原則4.加快核能的科技研究5．避免核戰(zhàn)爭(zhēng)6.進(jìn)行核試驗(yàn)和開發(fā)核能，在比較偏僻的地方進(jìn)行防治未來(lái)核能世界核能走向核聚變研究是當(dāng)今世界科技界為解決人類未來(lái)能源問(wèn)題而開展的重大國(guó)際合作計(jì)劃。與不可再生能源和常規(guī)清潔能源不同，聚變能具有資源無(wú)限，不污染環(huán)境，不產(chǎn)生高放射性核廢料等優(yōu)點(diǎn)，是人類未來(lái)能源的主導(dǎo)形式之一，也是目前認(rèn)識(shí)到的可以最終解決人類社會(huì)能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題、推動(dòng)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。

可控?zé)岷司圩兌训那熬罢雇?yáng)之所以有這樣大的高溫高壓,是因?yàn)樗馁|(zhì)量是地球的33萬(wàn)倍,所以它的物質(zhì)之間的相互引力特別大,足以克服帶正電的氫原子核之間的正電斥力,使四個(gè)氫原子核聚合成一個(gè)氦原子核,就發(fā)出了能量。所以,太陽(yáng)能本質(zhì)上是核聚變能。但是,在地球上我們就沒有這樣的條件。由于原子核都帶正電,它們相互間的正電斥力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于質(zhì)量