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能源论文


成 绩

中 国 矿 业 大 学
2010-2011 年第二学期公共选修课程考试 第二学期公共选修 选修课

考试科目 考试时间 姓名学号 学院班级 任课教师

能 源 概 论 2011 年 04 月
韩朝 09104383

管理学院 会计 10-4 班

海锋

中国矿业大学化工学院 中国矿业大学化工学院

《能源概论》课程论文 能源概论》

摘要: 摘要:能源是人类社会存在和发展的物质基础。随着社会的发展,能源问题也在逐步的 加大,各国也在竭力的开发新能源,同时,也在研究如何更有效的利用已有的能源。能 源技术推动了经济和社会的高速发展,它无时无刻不在改变着我们的生活,人们的生活 已离不开能源。但是在发展的同时,人们也越来越感受到大规模使用化石燃料所带来的 严重后果:资源日益枯竭,环境不断恶化,还诱发了不少国家之间、地区之间的政治经 济纠纷甚至是冲突和战争。为了人类社会的永久和谐,必须寻求一种新的、清洁、安全、 可靠的可持续能源系统。所以开发新能源和保护环境成为能源问题中的首要问题。 关键词 能源 新能源

能源危机

环境保护

一 能源
1 石油 石油是当今世界上最重要的能源,即使对替代能源的发展速度有最乐观预期,也不 能否认这一局面将在未来维持很长一个时期。国际油价近年来持续攀升足以证明这一 点。综合全球各种权威的统计数据可以看出,世界石油资源的总量十分巨大,足以支撑 《世界能源展望 2008》的基准方案(refrence scenario,也有人译为“参考情景”)所 预测的到 2030 年的产量增长。到 2007 年底,全世界石油和天然气液(NGL)的剩余探 明储量约为 1.2 万亿-1.3 万亿桶(其中包括 0.2 万亿桶加拿大油砂储量)。自 1980 年 以来,全球石油和天然气液的剩余探明储量几乎增加了-倍,但是其中大部分的增加来 自欧佩克国家在上世纪 80 年代的储量修正,而不是新发现。新发现的石油储量有明显 的下降趋势。在上世纪 60 年代,平均每年发现石油 560 亿桶,而到 5'90 年代降为平均 每年发现 130 亿桶。不过,由于勘探活动的加强(与油价较高有关)和技术的进步,这 -趋势在最近几年有了小幅逆转,从 2000 年以来,平均每年发现石油 164 亿桶。尽管消 费在持续增长, 1990 年以来全球剩余石油探明储量仍剖、 幅稳步上升。 根据 《油气杂志》 报道,2007 年的剩余石油探明储量较上年增加了 142 亿桶,即 1.2%,增量主要来自委内 瑞拉、巴西、沙特、科威特、伊朗和安哥拉。但最近 20 年来新发现的储量还是少于所 开采的储量[1]。 全世界最终可采的石油资源(包括已发现油田的原始探明和概算储量、储量增长以 及尚未发现的经济可采储量)共有 3.5 万亿桶,而尚未评价的新资源和采用新技术还能 获得的资源量为 0.5 亿桶可采石油。到目前为止,已采出的石油只占这-可采资源总量 的 1/3.在剩余可采石油中,尚未发现的资源大约占 1/3,其中绝大部分分布在中东、俄 罗斯和里海地区[2]。

未来的储量增长将在很大程度上取决于采收率的提高,而目前全世界的平均采收率 大约为 35%.应用二次采油和强化采油技术以及通过其他因素所提高的采收率, 有可能大 幅增加可采储量、延长投产油田的开采寿命以及延缓常规石油产量高峰期的到来。现有 油田的采收率只要提高一个百分点,就能增产石油 800 亿桶以上(相当于当前两年的全 球石油消费量),或使全世界的探明石油储量增加 6%. 2 天然气 天然气也是当今世界上非常重要的能源。[3]2007 年底,全球天然气探明储量接近 180 万亿立方米,按照目前储采比可以开采 60 年。与石油一样,天然气资源高度集中在 少数国家和少数气田 [3]。 俄罗斯、 伊朗和卡塔尔三国拥有世界 56%的天然气探明储量, 而 25 个排名在前的气田的储量就接近总储量的一半。欧佩克国家的天然气储量也占了 世界总储量的一半。 从 1980 年以来,世界天然气的剩余探明储量增长了-倍以上,其中增加最多的是中 东。从 2000 年以来,虽然天然气年产量在上升,但探明储量仍增加了 15%以上。与石油 一样,近年来天然气探明储量的增长主要来源于已投产或已进行评价和开发的气田的储 量上调。虽然最近数十年新发现气田的规模在缩小(新发现油田亦如此),但新发现的 储量仍然超过了开采量。

二新能源
1 核能 核能是 20 世纪人类的一项伟大发现,并已取得了十分重要的成果。 1938 年,哈恩和斯特拉斯曼发现核裂变现象;1942 年 12 月 2 日,著名科学家费米 领导几十位科学家,在美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆,标志着人类 从此进入了核能时代[4]。 在这以前人类利用的能源,只涉及到物理变化和化学变化,当核能进入人们的生产 和生活后,一种通过原子核变化而产生的新能源从此诞生。 应用:可大规模替代化石燃料 第一座反应堆首次启动时,功率仅为 0.5 瓦。60 多年后的 2008 年,核电已占全世 界总发电量的 15%。据国际原子能机构统计数据,截至 2009 年 6 月,全世界共有 436 台核电机组在运行,总装机容量达到 372.5GWe(千兆瓦),在建核电机组 45 座,装机 容量 39.95GWe。目前,核发电量占本国总发电量比例最高的国家是法国,2004 年其核 电发电量占到总发电量的 78%[5]。 当前,世界上的主要能源是煤、石油、天然气这些化石燃料,化石燃料不是可再生 能源, 用掉一点儿就少一点儿。 燃烧化石燃料向大气排放大量的“温室气体”二氧化碳、 形成酸雨的二氧化硫和氮氧化物,并排放大量的烟尘,这些有害的物质对环境造成了严 重的破坏。 1987 年, 曾任世界卫生组织总干事的布伦特兰领导的世界环境和发展委员会 提出了“可持续发展”的概念,就是“既满足当代人的需求,又不危及后代人满足其需 求的发展”。为了实现可持续发展,人类迫切地需要新的替代能源[6]。

核能分为核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是通过一些重原子核发生“链式裂变 反应”释放出的能量;核聚变能则是由两个轻原子核结合在一起形成更重的原子核时释 放出的能量。核聚变又叫“热核反应”。然而,迄今为止成功实现工业应用规模的核能 只有核裂变能。 2 风能 风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能[7]。由于地面各处受太阳 辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方 向高压空气向低压地区流动,即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累 积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成 正比关系。据估算,全世界的风能总量约 1300 亿千瓦,中国的风能总量约 16 亿千瓦 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风 能。空气流速越高,动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发 电机,以产生电力,方法是透过传动轴,将转子(由以空气动力推动的扇叶组成)的旋 转动力传送至发电机。到 2008 年为止,全世界以风力产生的电力约有 94.1 百万千瓦, 供应的电力已超过全世界用量的 1%。 风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源, 但 在 1999 年到 2005 年之间已经成长了四倍以上。 3 太阳能 太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自 地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并 作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一 步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一 种新兴的可再生能源[8]。 太阳能能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)人类所需能量的绝大部分 都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体 内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的 地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波 浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

三 能源危机
市场经济的能源价格是受供需关系的影响,而供需关系中的供或需改变都可以导致 能源价格的突然变化[9]。 虽然一些能源危机是由于市场应对短缺的价格调节而产生,但在某些情况下,危机 可能是市场的流通不畅通、缺乏自由市场而导致。一些经济学家的观点认为价格控制是 1973 年的能源危机的重要因素。 历史中就存在很多能源危机问题例如:

1973 年能源危机 - 原因∶石油输出的主要力量为阿拉伯国家,他们因不满西方国 家支持以色列而采取石油禁运。 1979 年能源危机 - 原因∶伊朗革命爆发。 1990 年石油价格暴涨 - 原因∶波斯湾战争。 加州电力危机 - 原因∶ 电力管制政策失败,加上供给小于需求。 英国石油抗议活动 - 原因∶英国油税已高居不下,而原油价格却又上扬。 与 2005 石油价格上扬 - 原因∶供需关系失调[10]。

四 环境保护
我们虽然不能否认核能的功大于过的事实, 但日本福岛核电站在地震中泄露,核 辐射影响极大,这次核泄漏事故等级为七级,和当年的切尔诺贝利核电站是同一级别, 不但是很多人受到伤害,也严重的污染了环境,这次事故后的几十年甚至上百年里环境 都会受到影响,人们的生活也会受到很大程度的影响。 其实在能源的开发和利用过程中,环境已经遭到一定程度的破坏。目前,环境问题已成 为阻碍社会经济可持续发展的重要因素之一。因此,深入研究环境变化的特征,分析环境 问题的发生、发展规律,将为协调人类与环境的关系提供可靠的理论依据。 所以,我们要采取一定的措施。1987 年联合国发表了《我们共同的未来》一书,该书首 次提出了可持续发展的概念,并指出可持续发展是在不断提高人们生活质量和环境承载 能力的同时,既满足人们当前生活的需要,又不损害下一代生存和发展的需要,以最小的 自然消耗取得最大的社会效益和经济效益[11]。因此,可持续发展是当今世界发达国家 与发展中国家共同追求的理想模式。从内容上看,可持续发展理论不是孤立地指某个单 一要素,而是指诸多要素全方位地协调发展,是人口、经济、社会、资源、环境等各个单 一要素的统一运行;从时间上看,它是长期恒久的;从代际关系上看,它不仅能满足当代 人发展的需要,而且也同样能满足子孙后代发展的需要;从涉及的范围上看,它指的不是 个别、局部的问题,而是整体的全局的问题,它不仅是个别区域能否可持续发展的问题, 而是众多区域的,甚至是全世界的可持续发展问题。 主要措施有:加强城市规划,合理布局适当控制人口增长,实行以资源保护为核心的 环境管理, 大力发展环保产业,等。

五 参考文献
[1]陈励,王红林,方利国.能源概论.石油 2002:41-49 [2] 陈励,王红林,方利国.能源概论.石油 2002:41-49

[3] 陈励,王红林,方利国.能源概论.天然气: 2002:64-69 [4] 陈励,王红林,方利国.能源概论.核能: 2002:196-206 [5] 陈励,王红林,方利国.能源概论.核能: 2002:196-206 [6] 陈励,王红林,方利国.能源概论.核能: 2002:196-206 [7] 陈励,王红林,方利国.能源概论.风能: 2002:165-177 [8] 陈励,王红林,方利国.能源概论.太阳能: 2002:118-121 [9] 刘富刚.环境问题的分析与对策[J].德州学院学报,2001(4):77-79. [10]我国能源危机产生的原因与对策研究. 广西质量监督导报 2008(11)

[11] 何全先.论环境问题与经济的可持续发展[J].商业研究,2002(3):87-88. 关于环境与可持续发展的思考(李鹏志 张学明 孙强)


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