能源與環(huán)境

1、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、全世界和各國經濟和文化發(fā)展的重中之重。——（美）Richard E．Smalley,導語,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

2、石油探明儲量為1.7001萬億桶，足以滿足52.5年的全球生產需要。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枯竭。它的蘊藏量不是無限的，容易開采和利用的儲量已經不多，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的條件下，如果能源消費結構不改變，就會發(fā)生能源危機。,能源危機,世界能源危機是人為造成的能源短缺。石油危機（Oil Cri

3、sis）為世界經濟或各國經濟受到石油價格的變化，所產生的經濟危機。迄今被公認的三次石油危機，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)之后最嚴重的全球經濟危機。,能源危機,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，此次危機成為上世紀70年代末西方經濟全面衰退的一個主要原因。 199

4、0年8月初伊拉克攻占科威特以后，伊拉克遭受國際經濟制裁，國際油價因而急升至42美元的高點。美國、英國經濟加速陷入衰退，全球GDP增長率在1991年跌破2%。,能源結構的變遷,歷史上，伴隨著新的化石資源的發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模開采與應用，世界的能源消費結構經歷了數次變革。18世紀的以煤炭替代柴薪。19世紀中葉煤炭已經逐漸占主導地位。20世紀20年代，隨著石油資源的發(fā)現(xiàn)與石油工業(yè)的發(fā)展，世界能源結構發(fā)生了第二次轉變，即從煤炭轉向石油與天然氣。

5、20世紀60年代，石油與天然氣已逐漸稱為主導能源，動搖了煤炭的主宰地位。20世紀70年代以來兩次石油危機的爆發(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。,能源結構的變遷,于是，20世紀末，能源結構開始經歷第三次轉變，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構轉變。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

6、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，力求在新能源技術革新中搶占先機。,世界能源消費結構（2013）,世界區(qū)域能源消費結構（2014）,我國能源消費結構（2013）,能源結構演變,能源與環(huán)境,——緊密不可分,化石能源與環(huán)境,能源作為新世紀發(fā)展的動力，是制約經濟發(fā)展的重要因素，這關系著一個國家的經濟安全和國家安全。在過去近100年中，煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源占據著主要地位。由于20世紀中葉以前，人類對能源影響環(huán)境

7、的嚴重性沒有給予足夠的重視，導致了溫室氣體的急劇增加，極端氣候增加，酸雨區(qū)增多等，嚴重影響了人類的生存環(huán)境和日常生活質量。,化石燃料對環(huán)境的影響,大氣污染物濃度上升，酸雨、煙霧增加溫室效應加重，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）和碳氫化合物（如CH4、C2

8、H6、C2H4等）。目前世界上最嚴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、溫室效應和臭氧層破壞。,酸雨區(qū)分布,能源消耗與大氣污染,大氣嚴重污染,CO2帶來的溫室效應,干旱等氣候異常,核能的隱患,核電廠的反應器內有大量的放射性物質，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的人曾有產下畸形兒的先例，或者核電站附件的農家出現(xiàn)了畸形牲畜等等。倘若大型核電站泄露

9、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)境卻污染日益嚴重。為了人類的未來，國際社

10、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能 風吹的速度所具有的能量（動能）生物質能 太陽能（太陽輻射）通過光合作用轉化為以生物質形態(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）地熱能 來自地下的熱能海洋能 以浩

11、瀚的海洋為載體的能量形式,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，改變能源生產和消費方式，促進全球經濟發(fā)展和保護環(huán)境具有深遠意義。隨著全球經濟的高速發(fā)展，對于優(yōu)質燃料的需求日益增加，但是傳統(tǒng)能源的利用方式已經難以滿足現(xiàn)代經濟發(fā)展的需求，因此開發(fā)更多可再

12、生能源對于加快能源現(xiàn)代化進程，滿足對優(yōu)質能源的迫切需求，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。,新能源對環(huán)境的積極影響,新能源主要包括了太陽能、風能、生物質能、地熱能、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，對于解決當今世界嚴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

13、生能源發(fā)電,世界生物燃料產量（2014）,部分新能源現(xiàn)狀（2014）,世界核能發(fā)電量增長了1.8%，遠遠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%?？稍偕茉窗l(fā)電份額持續(xù)增長，已占全球發(fā)電份額的6%。世界生物燃料產量上升7.4%。全球乙醇產量增長6.0%，全球生物柴油產量增長10.3%。,結語,小結,能源供需關系總體緊張傳統(tǒng)能源正極其緩慢地