能源利用與保護(hù)

能源利用與保護(hù)能源是指可能為人類利用以獲取有用能量的各種來源，如太陽能、風(fēng)能、水能、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等。能源是實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化和提高人民生活水平的物質(zhì)基礎(chǔ)。人均能源消耗量是衡量現(xiàn)代化國家人民生活水平的主要指標(biāo)。但大量消耗能源的結(jié)果，不僅使環(huán)境付出了巨大的代價(jià)，而且對后代能源的供應(yīng)構(gòu)成威脅。（一）能源的分類人們從不同角度對能源進(jìn)行了多種多樣的分類，如一次能源和二次能源，常規(guī)能源和新能源，可再生能源和不可再生能源等等。一次能源是指從自然界直接取得，而不改變其基本形態(tài)的能源，有時(shí)也稱初級能源。二次能源是經(jīng)過加工，轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源。常規(guī)能源是指當(dāng)前被廣泛利用的一次能源，新能源是目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣利用的一次能源?？稍偕哪茉词悄軌虿粩嗟玫窖a(bǔ)充供使用的一次能源；不可再生能源是須經(jīng)地質(zhì)年代才能形成而短期內(nèi)無法再生的一次能源，但它們又是人類目前主要利用的能源根據(jù)能源消費(fèi)后是否造成環(huán)境污染，又可分為污染型能源和清潔型能源。如煤炭和石油房能源是污染型能源；水力、電力和太陽能等是清潔型能源（二）世界能源消耗情況1、 世界能源消費(fèi)情況概述自本世紀(jì)50年代以來，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和交通工具數(shù)量的楮加，世界能源消耗速度急劇楮加，尤其是發(fā)達(dá)國家，個(gè)人能源消耗水平越來越高，造成發(fā)達(dá)國家能耗很大。能源消耗最多的是美國，接人均能耗來計(jì)算，1986年美國人均耗能是發(fā)展中國家的34倍，是世界平均耗能的5倍。反映出世界能源消耗的極端不平衡，80年代只占世界人口23%的發(fā)達(dá)國家卻消耗了世界能源消耗量的77%。我國人均能耗是最低的。1980年為0,6用人，1986年楮加到0.76tl人。而美國為9,43d人，日本3,6刎人和英國5,33涉人。從能源結(jié)構(gòu)上看，石油是目前世界上消耗最多的能源，這是由于發(fā)達(dá)國家工業(yè)發(fā)展很快，石油消耗量很大，致使石油消耗比例楮加，改變了60年代前以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。特別是美國和日本等國。但第三世界國家如中國、印度等還是以煤為主，1986年我國煤炭消耗占總能耗的75.8%，印度占67,8%。當(dāng)前世界能源是以化石能源為主，而對核能和水力能的消耗比例，即使在發(fā)達(dá)國家也不高。2、 當(dāng)前世界能源消耗的特點(diǎn)1） 能源主要來自一次不可再生能源即石油、煤、天然氣及常規(guī)核燃料等70年代和80年代以前，世界在一次能源消耗結(jié)構(gòu)中，石油比例最大，占40%以上，其次是煤，占20%以上，再次是天然氣，占10%以上。2） 能源消耗水平差異甚大占世界1/4的工業(yè)化國家，消耗世界能源的3/4,其中，占世界人口5的美國，能源消耗卻占世界的25%。發(fā)展中國家能源消耗普遍較低。占世界人口15%的印度，卻只消耗世界能源的1,5%，中國的人均能源消耗不到世界人均能耗的1/3。3） 世界能耗在繼續(xù)楮長雖然，自1972年以來工業(yè)化國家的能耗程度（指能源消耗與國民生產(chǎn)總值之比）有所下陣，但是，由于人口楮長和發(fā)展中國家能耗的需求，世界平均能耗強(qiáng)度仍在繼續(xù)上升。能源消耗指數(shù)從1980年到1989年楮長了17,8%,達(dá)103.3億t標(biāo)準(zhǔn)煤。（三） 我國能源利用特征［叫成［［如岫］］［［岫捫我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)的特征包括/一是50年代石油靠進(jìn)口，60年代自給，70年代煤炭、原油和石油制品均有出口，直到近年，石油制品再度進(jìn)口；二是以煤為主的能源結(jié)構(gòu)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，1986年我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是煤炭占66.03%,石油占17.06%,天然氣^2,26%,水電為4.65%。我國是最大的煤炭消費(fèi)國，這給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，給交通運(yùn)輸帶來嚴(yán)重的困難，因此能源結(jié)構(gòu)急需改善；三是農(nóng)村居民的生活所需能源以生物質(zhì)能為主，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境；四是人均能耗低而單位產(chǎn)值能耗高，因而，能源利用率急待提高。能源利用現(xiàn)狀可歸納為：1、 能源豐富而人均消費(fèi)量少就消費(fèi)的絕對量來說，僅次于美國和前蘇聯(lián)，居世界第三位。但由于我國人口眾多，人均占有消費(fèi)量只有840kg，是美國的1/9,加拿大的1/11,只相當(dāng)于世界平均水平的40%。2、 能源構(gòu)成以煤為主、污染嚴(yán)重煤炭在我國90年代一次能源中占70%以上。全國直接燃燒煤炭總煤耗量的84%，與世界能源構(gòu)成相比，我國煤炭的比重比世界平均水平高一倍以上。以煤炭為主能源是我國大氣污染嚴(yán)重的主要根源。據(jù)歷年的資料估算，燃煤排放的主要大氣污染物，如粉塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等，總量約占整個(gè)燃料燃燒排放量的96%。其中燃煤排放的二氧化硫占各類污染源排放的87%,粉塵占60%,氮氧化物占67%,—氧化碳占70%。燃煤對我國城市的大氣污染作用尤為突出。3、 工業(yè)部門消耗能源占有很大的比重與工業(yè)國家相比，我國工業(yè)部門耗能比重很高，而交通運(yùn)輸和商業(yè)民用的消耗較低。我國的能耗比例關(guān)系反映了我國工業(yè)生產(chǎn)中的工藝設(shè)備落后，能源管理水平低。4、 農(nóng)村能源短缺，以生物質(zhì)能為主我國農(nóng)村使用的能源以生物質(zhì)能為主，特別是農(nóng)村生活用的能源更是如此。在農(nóng)村能源消費(fèi)中，生物質(zhì)能占55%。目前，一年所生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈只有4,6億t,除去飼料和工業(yè)原料，作為能源僅為43.9%，全國農(nóng)產(chǎn)平均每年大約缺緊2?3個(gè)月。（四） 能源利用對環(huán)境的影響通常，任何一種能源的開發(fā)和利用都給環(huán)境造成了一定的影響。例如：水能開發(fā)利用可能造成地面沉陣、地震、上下游生態(tài)系統(tǒng)顯著變化、地區(qū)性疾?。ㄈ缪x病）蔓延、土壤鹽堿化、野生動植物滅絕、水質(zhì)發(fā)生變化等等；地?zé)崮艿拈_發(fā)利用能引起地面下沉，使地下水或地表水受到氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、二氧化硅的污染，水質(zhì)發(fā)生變化等等。在諸多的能源中以不可再生能源引起的環(huán)境影響最為嚴(yán)重和顯著，它們在開采、運(yùn)輸、加工、利用等環(huán)節(jié)都會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。它們給環(huán)境帶來的問題主要有以下幾方面：1、城市大氣污染：一次能源利用過程中，產(chǎn)生大量的CO、SO2、NOX、TSP及多種芳烴化合物，已對一些國家的城市造成了十分嚴(yán)重的污染，不僅導(dǎo)致對生態(tài)的破壞,而且損害人體健康。歐盟每年由于大氣污染造成的材料破壞、農(nóng)作物和森林以及人體健康損失費(fèi)用每年超出100億美元。我國大氣污染造成的損失每年達(dá)120億元人民幣。如果考慮一次能源開采、運(yùn)輸和加工過程中的不良影響，則造成損失更為嚴(yán)重。以采煤而言，世界每采1萬t煤，受傷人數(shù)為15?30人，破壞土地200hm2（露天礦），排出礦坑廢水達(dá)10萬t。2、 礦物燃料的燃燒，使大氣CO2濃度楮加，溫室效應(yīng)楮強(qiáng)工業(yè)革命前，大氣中的CO2接體積計(jì)算是每100萬大氣單位中有280個(gè)單位的CO2。之后，由于大量化石能源的燃燒，大氣CO2濃度不斷楮加，1988年已達(dá)到349個(gè)單位，如果大氣中&O2濃度增加一倍，全球平均表面溫度將上升1.5?3加極地溫度可能上升6?8°。。這樣的溫度可能導(dǎo)致海平面上升20^140cm,將對全球許多國家的經(jīng)濟(jì)、社會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。3、 酸雨/化石能源的燃燒產(chǎn)生的大量SO2和NOX等污染物通過大氣傳輸，在一定條件下形成大面積酸雨，改變酸雨覆蓋區(qū)的土壤性質(zhì)，危害農(nóng)作物和森林生態(tài)系統(tǒng)，改變湖泊水庫的酸度，破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)，腐蝕材料，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。酸雨還導(dǎo)致地區(qū)氣候改變，造成難以估量的后果。4、 核廢料問題：發(fā)展核能技術(shù)，盡管在反應(yīng)堆方面已有了安全保障，但是，世界范圍內(nèi)的民用核能計(jì)劃的實(shí)施，已產(chǎn)生了上千噸的核廢料。這些核廢料的最終處理問題并沒有完全解決。這些廢料在數(shù)百年里仍將保持著有危害的放射性。（五）、未來的能源利用1、未來的能源利用政策目前全世界以煤為主的化石能源至少還要維持人類二三百年的需要，但如果核能利用的技術(shù)得到解決，則現(xiàn)在的能源可供全世界消耗二三百萬年/而所謂能源危機(jī)的悲觀前景也就消失了。但是，可供入類消耗的能源，包括太陽能，都是受到當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卦S多具體條件的限制的，難以作到隨意供應(yīng)。因此有必要慎重考慮人類在與自然界進(jìn)行質(zhì)能轉(zhuǎn)換時(shí)，盡量陣低不可再生能源的消耗速度；充分利用可再生能源以促進(jìn)其循環(huán)再生；同時(shí)減少能源消耗對環(huán)境的危害，以達(dá)到入類對于自然環(huán)境的持續(xù)利用。未來的能源政策以可再生能源為基礎(chǔ)，提高能源利用效率，節(jié)約能源，緩解能源供求矛盾，減少環(huán)境污染的重要途徑。2、利用生態(tài)學(xué)原理解決未來能源生態(tài)學(xué)的基本原理和理論思想是自然保護(hù)的理論基礎(chǔ)，利用生態(tài)學(xué)原理來解決能源問題的基本思想有以下幾個(gè)方面：1） 控制人口，減少能源消耗。自然生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律揭示了任何物種發(fā)展過快或能量消耗過多，勢必引起該生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。人口楮長過快，同樣也加速了對能源消耗，特別是縮短了化石燃料的耗竭時(shí)間。因此，控制人口楮長和能源的個(gè)人消耗，可以起到使人類生態(tài)系統(tǒng)能耗與環(huán)境供給相協(xié)調(diào)作用。［［翩［"倒［［翩2） 太陽能是重要的能源。自然生態(tài)系統(tǒng)所需的全部能量均來自于太陽能，即使目前使用的化石能源也是一種過去儲存的太陽能。太陽能的利用具有一定的優(yōu)越性/一是用不盡的可再生能源；二是一種清潔能源，減少環(huán)境污染。既無毒氣體排出，也無可能影響地球氣候的CO2排出。3） 多渠道解決能源平衡。生態(tài)學(xué)告訴我們，穩(wěn)定的食物必楊宓m峻吻rig幼網(wǎng)，其能量流動是多通道的，對于人口異常集中，生產(chǎn)高度發(fā)展和生活追求高標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代入類社會，更不可能有任何一種能源可以獨(dú)自滿足這個(gè)龐大的能量需求，而需要多種能源同時(shí)并用。不但要直接利用太陽能，而且也要間接利用諸如水電、風(fēng)能、潮汐能、生物質(zhì)能、地勢能等等可再生能源，只有這樣