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另日能现场直播 源机关

来源:本站原创 发布时间:2020-01-11 点击数:

  畴昔能源机关_政史地_高中培植_作育专区。Energy for Future 将来所有人运用什么能源 资源与碰着学院 际遇科学与工程系 张永芳 2019.5.18 2019—2009全国油价走势 复旦大学金融与资金商场研讨焦点主任 谢

  Energy for Future 来日他们使用什么能源 资源与处境学院 环境科学与工程系 张永芳 2019.5.18 2019—2009宇宙油价走势 复旦大学金融与血本商场研究中心主任 谢百三谈授 2019年中原股市注定将以史册上最悲壮,最凄怆,跌 幅最大的熊市记入中外证券史册。云云的73%的跌幅, 惟有日本、韩国、台湾(地区)泉币升值,泡沫经济 被莽撞捅破后的90年月,只有美国1929年经济大告急 后才有过。而这是爆发在一个GDP以年均9.8%延续增 长30年的经济速速旺盛的中国。 能源——全国的原动力 (一)能源的定义及其急切性 (二)天下能源现状 (三)新能源开采与利用 (四)预计 (一)能源的定义及其紧迫性 1.能源的定义 ? 能源是自然界中能为人类供应某种体面能量(如 热量、电能、光能和机器能等)的物质资源。 ? 能源是指也许直接博得也许通过加工、更换而取 得能量的各样资源,包罗煤炭、火油、天然气、 水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能 等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源, 以及其我们新能源和可再生能源. (一)能源的定义及其迫切性 2.能源的分类 A 按能源的基础形状分类: ? 一次能源:即天然能源,指在自然界现成保管的 能源,如煤炭、煤油、天然气、水能等。 ? 二次能源:指由一次能源加工而成的能源产品, 如电力、煤气、蒸汽及各样火油制品等。 (一)能源的定义及其弁急性 2.能源的分类 B 按能源的泉源分类: ? 来自地球外部天体的能源(合键是太阳能):如太阳辐 射、风能、水能、生物能和化石能源等 。 ? 地球己方储藏的能量:如核能、地热能等。 ? 地球和其我们天体彼此功效而发生的能量:如潮汐能。 (一)能源的定义及其火速性 2.能源的分类 C 按能源本质分类: ? 燃料型能源(煤炭、石油、天然气、泥炭、木料); ? 非燃料型能源(水能、风能、地热能、海洋能)。 D 按能源花消后是否形成碰到传染分类: ? 习染型能源(煤炭、火油等)和洁净型能源(水力、电 力、太阳能、风能等)。 E …… 几种新型能源New Energy: (一)能源的定义及其紧张性 3.能源的遑急性 ? 能源——世界的原动力 ? 衣 树叶兽皮(棉麻毛丝)——涤纶锦纶维纶腈纶粘胶纤维 醋酸纤维 (一)能源的定义及其紧迫性 3.能源的紧急性 ? 能源——天下的原动力 ? 衣 树叶兽皮(棉麻毛丝)——涤纶锦纶维纶腈纶粘胶纤维 醋酸纤维 食 茹毛饮血——珍馐适口 (一)能源的定义及其危殆性 3.能源的蹙迫性 ? 能源——宇宙的原动力 ? 衣 树叶兽皮(棉麻毛丝)——涤纶锦纶维纶腈纶粘胶纤维 醋酸纤维 食 茹毛饮血——珍馐甘旨 住 山洞树林茅茅舍——高楼大厦 行 步行畜力——汽车火车轮船飞机 ? 寰宇经济和社会的当代化,依赖于化石能源的通俗 应用。 能源——全国的原动力 (一)能源的定义及其遑急性 (二)寰宇能源现状 (二)世界能源现状 1. 天下能源消磨构成 (2019年) Exxon Mobile 埃克森美孚 Royal Dutch Shell 皇家壳牌 BP 英国石油 图1 2019年世界能源消费构成 材料开始:BP 公司《BP Statistical Review of World energy 》june 2019,下同 (二)天下能源现状 1. 全国能源耗费构成 (2019年) 煤油: The US consumes 25% of the worlds energy with a share of global GDP at 22% and a share of the world population at 5%. 图2 2019年全国要紧国家煤油消费量 (二)全国能源现状 1. 寰宇能源耗费构成 (2019年) 煤炭: ? 受世界高油价的影响,自2000年入手寰宇煤炭产量和消 费量相联伸长,成为拉长最疾的能源。 图3 2000年从此世界煤炭临蓐与耗费 (二)全国能源现状 1. 天下能源泯灭构成 (2019年) 煤炭: ? 中国为世界第一大煤炭坐蓐国,煤炭产量为21.46亿吨, 增长7.0%。 ? 中原是寰宇最大的煤炭消失国,淹灭量为21.82亿吨, 拉长7.9% 图4 2019年寰宇重要国家煤炭坐蓐与消费 (二)宇宙能源现状 1. 世界能源泯灭构成 (2019年) 天然气: ? 2019年世界10大天然气耗费国递次为:美国、俄罗斯、 伊朗、加拿大、英国、日本、德国、意大利、沙特阿拉 伯和中原,闭计消失量占宇宙总泯灭量的61%。 图5 2019年寰宇合键国家煤炭生产与淹灭 (二)宇宙能源现状 1. 全国能源泯灭构成 (2019年) 表1 2019年能源消耗量宇宙前10名(单位:榜样煤) 美国 华夏大陆 俄罗斯 日本 印度 加拿大 德国 法国 韩国 巴西 33.74亿吨 26.5亿吨 9.9亿吨 7.4亿吨 5.77亿吨 4.6亿吨 4.44亿吨 3.65亿吨 3.34亿吨 3.1亿吨 人均 11.1吨 人均 2.0吨 人均 7.0吨 人均 5.8吨 人均 0.52吨 人均 14.3吨 人均 5.4吨 人均 5.9吨 人均 6.6吨 人均 1.63吨 (二)宇宙能源现状 2. 宇宙能源储量 (2019年) A 煤油: ? 剩余探明储量为12379亿桶(1686亿吨) ? 产量为8153. 3万桶/日(年产量约为40亿吨) (还可用42 年)。 图6 2019年天下煤油储量地分辨布 (二)全国能源现状 2. 寰宇能源储量 (2019年) A 煤油: 表2 全国首要国家火油探明储量 单位:亿吨 奢侈迪拜 浪费迪拜 浪费迪拜 迪拜的绿化 迪拜的人均绿地面积达到20平方米,迪拜的绿色切切糟塌,每 棵树、每丛灌木旁都有“给水管”,平旦、晚上,地上密布的黑色 胶管会进取成雾状喷洒淡化的海水。迪拜每棵树的培养本钱领先 1000美元,每平方米的草坪的养活资本是每年3000美元,是名副其 实靠钱“喂大”的。 迪拜的培育 在1977年畴前,没有一所大学的迪拜鞭策年轻人到英、美等国 留学,学费和其他们赡养费用由政府提供。如今,迪拜仍旧有了综合 性大学和理工大学,并且还招收了不少女门生。为了让中学卒业的 弟子连续负责教育,政府向中学结业后上大学的人每个月提供高额 的奖金——政府惟恐全部人中学毕业后既不上学,又不义务。 华侈迪拜 迪拜的出租车 宝马、疾驰都太平淡,劳斯莱斯、兰博基尼、法拉利都大概用来当出租车, 又有女性专用的出租车叙虎! (二)全国能源现状 2. 全国能源储量 (2019年) B 煤炭: ? 探明可采储量为8474.88亿吨,按今朝速度开拓可用104年 ? 美国、俄罗斯和华夏的煤炭资源最为丰富 图4 2019年天下紧要国家煤炭探明可采储量 (二)天下能源现状 2. 宇宙能源储量 (2019年) C 天然气: ? 2019年宇宙天然气盈余探明可采储量为177.36万亿立方 米,比2019年拉长0.6%。 ? 全国天然气资源流传不均,中东地域和前苏联区域最为 丰盛,天然气储量死别占全国总量的41.3%和38.7%。 ? 按现有的拓荒程度,全国天然气注明储量可供开垦60年。 其中中东地域天然气的可采年限最高,为205年,而北 美可采年限最低仅为10年。 INTERMISSION (二)宇宙能源现状 3. 能源运用与环境习染 ? 能源的大量运用在给人类带来文明和富强的同时, 也给人类的生存碰到带来了严浸的感染. ? 酸雨 ? 光化学烟雾 ? 热沾染 ? 温室效应 ? 臭氧层反对 (二)天下能源现状 3. 能源运用与曰镪习染 ? A 酸雨(acid rain,pH5.6的降水进程) 酸雨的风险 酸雨的仓皇 (二)宇宙能源现状 3. 能源运用与际遇传染 ? B 温室效应 (greenhouse effect) 地表受到大宗的太阳短波辐射被加热,温度提高,再以长波事态向外辐射 能量。地表的长波辐射绝大部分被大气中的水蒸气和二氧化碳等气体吸收, 如此使地表和大气下层的温度增高。 (二)寰宇能源现状 3. 能源利用与碰着污染 ? B 温室效应 全 球 二 氧 化 碳 排 放 “温室效应”强化的效果 全球变暖:冰川消退、海平面飞腾、地皮芜秽化等等 全国十大末日景观 据英国《每日电讯报》报道,环球变暖催生了 一个“副产品”,也便是度假者和游历社所说的 “末日游”,人们赶在器重的自然景观没落之前, 巴望可能看上着末一眼。白天鹅心水论坛39929 “末日游”开端是由美国人提出来的,美国游 客以这种新手法感触地球后头临的紧急,全班人率先 前往阿拉斯加州、巴塔哥尼亚、北极和南极正在融 化的冰河;平稳洋正在下沉的岛屿和正在消失的大 堡礁等等。 全国十大末日景观1 南极洲:盖勒冰架和拉森冰架正已往所未有的速度溶化。 寰宇十大末日景观2 乞力马扎罗山:“雪帽”将在15年内被摘掉。 宇宙十大末日景观3 北极冰盖:北极冰山和冰盖正在溶化。 天下十大末日景观4 马尔代夫群岛:海平面上升导致100年内变得无法寓居。 天下十大末日景观5 威尼斯:海水回灌。 世界十大末日景观6 阿拉斯加:冰河减少,永冻土解冻。 寰宇十大末日景观7 大堡礁:到2050年,95%的活珊瑚礁将被杀死。 天下十大末日景观8 奥地利基茨比厄尔:滑雪胜地慢慢熔解。 寰宇十大末日景观9 厄瓜多尔加拉帕戈斯群岛:两种珊瑚虫被到场“极危”类。 宇宙十大末日景观10 巴塔哥尼亚地域:冰盖连续大面积崩塌。 阿根廷巴塔哥尼亚地域 阿根廷冰川公园 (二)寰宇能源现状 3. 能源运用与环境濡染 ? C 热沾染 ? 当代资产临盆和生存中排放的废热所造成的处境习染,是 一种能量感染,指人类举动病笃曰镪的体面。 常见的热濡染有 ? (1)因城市地区人口咸集,修修群、街说等取代了地面的 天然粉饰层,产业坐蓐排放热量,大量灵敏车行驶,多量 空调排放热量而酿成都会气温高于郊区农村的热岛效应; ? (2)因热电厂、核电站、26644黑码堂图库 互联网公法开启国法新模式,炼钢厂等冷却水所造成的水体温 度抬高,使熔化氧节减,某些毒物毒性提高,鱼类不能繁 殖或牺牲,某些细菌繁殖,否决水生生态碰着而引起水质 恶化的水体热感染。 (二)世界能源现状 3. 能源使用与遭遇污染 ? 目昔人们管束能源衰竭题目的同时,必需斟酌遭遇 濡染问题。 ? 将来要重心昌盛明净能源和可新生能源。 能源——全国的原动力 (一)能源的定义及其紧迫性 (二)世界能源现状 (三)新能源开发与操纵 (三)新能源开荒与行使 各式庖代能源的钻研开荒正风靡云涌的举办! 生物质能、太阳能、风能以及水电、核能等已 经获得了寻常应用。 (三)新能源拓荒与新生 A 太阳能: ? 狭义的太阳能(sun energy)限于太阳辐射能的光热、光 电和光化学的直接改换。广义上的太阳能是地球上许多 能量的起源,如风能,化学能,水的势能等。 加州太阳能发电厂 家用制冷、取暖、照明 (三)新能源开荒与更生 A 太阳能长处: ? (1)平常:太阳光普照大地,没有地域的控制。 ? (2)无害:开采行使太阳能不会习染曰镪,它是最纯洁的 能源之一。 ? (3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于 130万亿吨煤,其总量属现今世界上大概开发的最大能 源。 ? (4)长期:依照而今太阳发生的核能速率估算,氢的贮量 丰盛保护上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年。 (三)新能源开垦与重生 A 太阳能缺陷: ? (1)聚合性:太阳辐射的总量大,但能流密度很低。 ? (2)不牢固性:受到昼夜、季候、地理纬度和海拔高度等 自然条件的局部以及晴、阴、云、雨等随机位置的教化。 ? (3)效果低和本钱高:而今太阳能操纵的繁荣程度,主要 受到经济性的制约,还不能与常例能源相竞赛。 (三)新能源斥地与重生 B 风能: ? 风能(wind energy)是地球皮相大批氛围活动所产生的 动能。 2019年寰宇风能使用一览 (三)新能源开发与新生 B 风能特色: ? (1) 可重生、无感染而且储量壮大。大抵估量,近期可以 利用的风能总功率约为106~107兆瓦,比全世界可以利 用的水力资源大10倍。 ? (2)风能资源受地形的陶染较大。 ? (3)风快不坚固,爆发的能量大小不褂讪。 ? (4)岁月修设不可熟,调换服从低。 (三)新能源开垦与新生 C 海洋能: ? 海洋能(ocean energy)指拜托在海水中的可更生能源,海 洋经历百般物理经历吸取、储蓄和发放能量,这些能量以 潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等局面保全于海洋 之中。 (三)新能源拓荒与重生 C 海洋能特点: ? (1) 储藏总量大、无习染、可新生。 ? (2) 能流的传布不均、密度低。 ? (3) 能量多变、不褂讪。 海洋能未被行使的来由: ? (1)经济成效差,本钱高。 ? (2)岁月不可熟。 (三)新能源斥地与复活 D 氢能: ? 氢能(hydrogen energy)是历程氢气和氧气呼应所发生的能 量。氢在地球上紧要以化合态的事态出现,是世界中分布最 平淡的物质,它构成了天下质量的75%。 ? 由于氢气必须从水、化石燃料等含氢物质中制得,以是是二 次能源。工业上分娩氢的伎俩很多,常见的有水电解制氢、 煤炭气化仙制女氢座星、系沉油及猫天爪星然云气水蒸气催创化造转之化柱 制氢等。 (三)新能源斥地与再造 氢能在二十一世纪有能够在全国能源舞台上成为一种 举足轻沉的二次能源。它是一种极为优秀的新能源,其主 要甜头有: ? (1) 焚烧热值高,每千克氢焚烧后的热量,约为汽油的3倍, 酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。 ? (2) 点燃的产物是水,是天下上最洁净的能源。 ? (3) 资源丰盛,氢是自然界保全最平时的元素,据计算它构 成了寰宇质地的75%。氢气不妨由水制取,而水是地球上 最为丰富的资源。 ? (4)氢能行使场合多,或许历程点火发生热能,又或者举动 能源资料用于燃料电池,或更动成固态氢用作结构质料等。 2H2O 2H2 + O2 ? Hydrogen from water splitting Solar energy —?Hydrogen Energy H2O Catal. H2 + O2 《Nature》1972,238,37 Fujishim & Honda:water decompose on the TiO2Pt electrode H2 O2 hv e- H2O hv H2 + 1/2 O2 Indicate the possibility of direct conversion from Sunlight to Hydrogen Pt TiO2 electrode energy Reaction on the electrode Mutiple phase catalyze In 1874, Jules Verne said: Yes, my friends, I believe that water will one day be employed as fuel, that hydrogen and oxygen which constitute it, used singly or together, will furnish an inexhaustible source of heat and light, of an intensity of which coal is not capable….water will be the coal of the future. From《Mysterious Island》 (三)新能源开荒与新生 氢行径一种理思的新的含能体能源,其 操纵要治理的首要问题: ? (1) 廉价的制氢技巧:原由氢是一种二次能源,它的制取不 但需要丧失大批的能量,并且如今制氢服从很低,是以寻 求大领域的廉价的制氢工夫是各国科学家连合关怀的题目。 ? (2)清闲确切的贮氢和输氢方法:由于氢易气化、着火、爆 炸,于是奈何妥善执掌氢能的积储和运输标题也就成为开 发氢能的紧要。 (三)新能源开拓与更生 E 核能: ? 核能(或称原子能nuclear energy)是原委改观其质地从原 子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2;, 个中E=能量,m=材料,c=光速常量。 ? 核能通过三种核反响释放:1、核裂变,睁开原子核的连络 力。2、核聚变,原子的粒子熔合在全部。3、核衰变,自然 的慢得多的裂变局面。 太阳的核反应 (三)新能源斥地与新生 核能与化石能源的比照: ? 核能发电的颠末:核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的 机器能→电能,与火力发电极其好像,不外以核反应堆及蒸 汽爆发器来庖代火力发电的锅炉,以核裂变能取代矿物燃料 的化学能。 (三)新能源开拓与重生 核能与化石能源的对比: ? 宇宙上有较量丰厚的核资源,核燃料有铀、钍、氘、锂、硼 等等,寰宇上铀的储量约为417万吨。地球上可供开发的核 燃料资源,可供给的能量是矿石燃料的十多万倍。 (三)新能源开辟与再生 核能与化石能源的对比: ? 体积小而能量大,核能比化学能大几百万倍;1000克铀释放 的能量很是于2400吨典范煤释放的能量。 ? 一座100万千瓦的大型烧煤电站,每年需原煤300~400万吨, 运这些煤须要2760列火车,相当于每天8列火车。同功率的 压水堆核电站,一年仅耗铀含量为3%的低浓缩铀燃料28吨。 每一磅铀的资本,约为20美元,换算成1千瓦发电经费是 0.001美元掌握,这和现在的古板发电成本斗劲,甜头好多。 (三)新能源开拓与再造 核能的利益: ? 核能发电不会酿成气氛濡染。 ? 核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 ? 核能发电所操纵的铀燃料,除了发电外,没有其他的用 讲。 ? 核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电 厂所使用的燃料体积小,运输与储蓄都很容易。 ? 核能发电的本钱中,燃料费用所占的比例较低。 (三)新能源斥地与新生 核能的短缺: ? 核电厂会产生高低阶放射性废料,尽量所占体积不大, 但因具有放射性,故必需慎沉处理,且需面对相配大的政治 困扰。 ? 核电厂热功效较低,所以比遍及化石燃料电厂排放更多 废热到处境里,故核能电厂的热传染较严重。 ? 核电厂投资资本太大,电力公司的财务危境较高。 ? 兴修核电厂较易引发政治歧见纷争。 ? 核电厂的响应器内有多量的放射性物质,假如在变乱中 释放到外界境况,会对生态及大伙酿成伤害。 能源——世界的原动力 (一)能源的定义及其弁急性 (二)寰宇能源现状 (三)新能源拓荒与使用 (四)预测 (四)瞻望 异日有恐怕被拓荒的几种新能源: ? 1.人体能量 ? 假设你存在在大都邑,那么在不久的畴昔,我的肉体也会成 为一种城市能源。人类活动如跑步、漫步等都大概用来发生 能量。美国麻省理工学院筑筑和策划系的门生詹姆斯·格拉汉 姆和撒德尤想·朱思雅克安排出一个可将人行走时发作的能量 蜕变为电能的“概念性都邑安排”。在都市里铺设采纳压电 原料创造的地板,内装行动感受体系,可将行人的每一个行 来去作倏得爆发的能量都改变成电能。我们的这种计划大概 完成他们日城市的基础步骤照明,是另日都会根本能源的一种 很有借鉴理由的新能源代庖举措。 (四)预计 改日有或许被开拓的几种新能源: ? 2.粮食能源 ? 急切拉长的生物燃料让全班人得回启迪:粮食永世跟从人类的 毕生,那么粮食发生的能量也会永久随从人类毕生。澳大利 亚的一家公司就仍旧从椰子上开端生产可以庖代柴油的新能 源“椰子油”了。椰子活动庖代柴油的燃料缘由已久。在第 二次寰宇大战期间,由于柴油供给欠缺,在其时的菲律宾, 椰子油就成为一种受外地人喜好的取代燃料。大约半打椰子 就能够临盆出一升汽油产生的能量。 当前,寰宇各都门在起头咨询粮食能源,祈望从粮食上 找到我们日可代庖石油的能源。欧洲的国家在斟酌何如从葡萄 中提炼乙醇。 (四)瞻望 畴昔有大概被拓荒的几种新能源: ? 3.藻类能源 ? 在科学家的眼中,藻类是地球上煤油和天然气的开端,并 且藻类被环保者和能源临蓐者视为最环保的物质。稀有据 阐明,每亩大小的藻类或者发作比传统的乙醇来源(如玉 米)高15倍的能源。这些绿色植物甚至也许像海绵雷同如 饥似渴地招揽二氧化碳。 在已往,用藻类提取能源的费用特别上流。藻类须要 在大批的阳光下才具孕育,这制约了藻类能源的振作。但 美国旧金山的Solazyme公司却策画出了一个新的步骤,大家 们在暗中的曰镪中用糖喂养海藻,然后再提取加工成各类 燃料。当今该公司还在尝试转基因藻类植物的提取和加工, 一旦改日获得许诺,神童单双四肖王,http://www.qiushuiyrz.com转基因藻类将成为紧要的新能源来 源。 (四)展望 未来有大概被斥地的几种新能源: ? 4.细菌能源 ? 大肠杆菌历来不受欢迎,不外在来日可以就很受迎接了,因 为能从大肠杆菌中提取能源。 美国硅谷的LS9公司的酌量员昨年初依然发会意一种细 菌遗传改变转基因时间:细菌中也不妨提取“煤油”。所有人 应用生物工程本领,对征采大肠杆菌在内的分别菌株进行遗 传厘革和微生物转基因教育,推进这些微生物把能量调换成 乙醇或石油庖代品。在改日,整个都成为可能,细菌也会成 为最受欢迎的能源产品。 (四)预测 未来有或者被斥地的几种新能源: ? 5.垃圾能源 ? 在上世纪80年初好莱坞的法度影片《回到改日》中,狂妄的 科学家用香蕉皮、蛋壳和其他阵势的垃圾改造成气体,来作 为时候旅行机的燃料。现在,好莱坞科幻电影中的情节变为 了实际。科学家信托在经由初期点火发电的简易工艺之后, 新手艺的出如今你日有望引领垃圾发电加入新阶段。 珍宝变化为能源无间很有争议,呵叱人士感触在爆发能源的 同时会奉陪展现温室气体。不过科学家发觉的一种名为等离 子电弧汽化发电的时候,在经济成本和环保指标上完满很大优 势。加拿大帕拉斯科能源大众仍然和政府缔结公约,拣选这 种新时候在来日生产更多的能源。 (四)展望 畴昔有也许被开荒的几种新能源: ? 6.气象能源 ? 这听起来有点不成想议,只是加拿大工程师途易斯·米彻尔德 正在践诺一种新的皎皎能源发作方法:人造龙卷风。我们提出 的大气能源变更理论额外吸引人。这个理论并不错乱,当气 流飞腾温度提升时就会引起温度的分别,以是氛围随之开始 形成漩涡,漩涡打算发电机发作电能。 此时的漩涡依旧是可以抵达对流层的实在龙卷风了,其 风速高达每小时200英里。用这种发电编制可以产生200兆瓦 的电能,这足以供给20万户家庭的用电必要。