未來(lái)能源結(jié)構(gòu)

1、Energy for Future未來(lái)我們使用什么能源資源與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系 張永芳.5.18 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第1頁(yè)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第2頁(yè)世界油價(jià)走勢(shì) 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第3頁(yè)復(fù)旦大學(xué)金融與資本市場(chǎng)研究中心主任 謝百三教授 年中國(guó)股市注定將以歷史上最悲壯，最沉痛，跌幅最大熊市記入中外證券史冊(cè)。這么73%跌幅，只有日本、韓國(guó)、臺(tái)灣（地域）貨幣升值，泡沫經(jīng)濟(jì)被魯莽捅破后90年代，只有美國(guó)1929年經(jīng)濟(jì)大危機(jī)后才有過(guò)。而這是發(fā)生在一個(gè)GDP以年均9.8%連續(xù)增加30年經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中國(guó)。 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第4頁(yè)能源世界原動(dòng)力 （一）能源定義及其主要性（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況（三）新能源開發(fā)與利用（四）展望未來(lái)能

2、源結(jié)構(gòu)第5頁(yè)1.能源定義 能源是自然界中能為人類提供某種形式能量（如熱量、電能、光能和機(jī)械能等）物質(zhì)資源。能源是指能夠直接取得或者經(jīng)過(guò)加工、轉(zhuǎn)換而取得能量各種資源，包含煤炭、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等一次能源和電力、熱力、成品油等二次能源，以及其它新能源和可再生能源. （一）能源定義及其主要性未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第6頁(yè)2.能源分類 A 按能源基本形態(tài)分類： 一次能源：即天然能源，指在自然界現(xiàn)成存在能源，如煤炭、石油、天然氣、水能等。二次能源：指由一次能源加工而成能源產(chǎn)品，如電力、煤氣、蒸汽及各種石油制品等。 （一）能源定義及其主要性未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第7頁(yè)2.能源分類 B 按

3、能源起源分類： 來(lái)自地球外部天體能源（主要是太陽(yáng)能）：如太陽(yáng)輻射、風(fēng)能、水能、生物能和化石能源等 。地球本身蘊(yùn)藏能量：如核能、地?zé)崮艿取５厍蚝推渌祗w相互作用而產(chǎn)生能量：如潮汐能。 （一）能源定義及其主要性未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第8頁(yè)2.能源分類 C 按能源性質(zhì)分類： 燃料型能源（煤炭、石油、天然氣、泥炭、木材）；非燃料型能源（水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽埽?D 按能源消耗后是否造成環(huán)境污染分類：污染型能源（煤炭、石油等）和清潔型能源（水力、電力、太陽(yáng)能、風(fēng)能等）。E （一）能源定義及其主要性未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第9頁(yè)幾個(gè)新型能源New Energy:未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第10頁(yè)3.能源主要性 能源世界原動(dòng)力衣 樹葉獸

4、皮（棉麻毛絲）滌綸錦綸維綸腈綸粘膠纖維醋酸纖維 （一）能源定義及其主要性未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第11頁(yè)3.能源主要性 能源世界原動(dòng)力衣 樹葉獸皮（棉麻毛絲）滌綸錦綸維綸腈綸粘膠纖維醋酸纖維 食 茹毛飲血珍饈美味 （一）能源定義及其主要性未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第12頁(yè)3.能源主要性 能源世界原動(dòng)力衣 樹葉獸皮（棉麻毛絲）滌綸錦綸維綸腈綸粘膠纖維醋酸纖維 食 茹毛飲血珍饈美味 住 山洞樹林茅草屋高樓大廈 行 步行畜力汽車火車輪船飛機(jī) 世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)當(dāng)代化，依賴于化石能源廣泛應(yīng)用。 （一）能源定義及其主要性未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第13頁(yè)能源世界原動(dòng)力 （一）能源定義及其主要性（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第14頁(yè)1. 世界能

5、源消費(fèi)組成 (年)（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況圖1 年世界能源消費(fèi)組成 資料起源：BP 企業(yè)BP Statistical Review of World energy june ，下同 Exxon Mobile ?？松梨赗oyal Dutch Shell 皇家殼牌BP 英國(guó)石油未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第15頁(yè)1. 世界能源消費(fèi)組成 (年)（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況圖2 年世界主要國(guó)家石油消費(fèi)量 The US consumes 25% of the worlds energy with a share of global GDP at 22% and a share of the world population

6、at 5%.石油：未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第16頁(yè)煤炭：受世界高油價(jià)影響，自年開始世界煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量連續(xù)增加，成為增加最快能源。（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況圖3 年以來(lái)世界煤炭生產(chǎn)與消費(fèi) 1. 世界能源消費(fèi)組成 (年)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第17頁(yè) 煤炭：中國(guó)為世界第一大煤炭生產(chǎn)國(guó)，煤炭產(chǎn)量為21.46億噸,增加7.0。 中國(guó)是世界最大煤炭消費(fèi)國(guó)，消費(fèi)量為21.82億噸，增加7.9 （二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況圖4 年世界主要國(guó)家煤炭生產(chǎn)與消費(fèi) 1. 世界能源消費(fèi)組成 (年)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第18頁(yè) 天然氣：年世界10大天然氣消費(fèi)國(guó)依次為：美國(guó)、俄羅斯、伊朗、加拿大、英國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、沙特阿拉伯和中國(guó)，累計(jì)消費(fèi)量占世界總

7、消費(fèi)量61。 （二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況圖5 年世界主要國(guó)家煤炭生產(chǎn)與消費(fèi) 1. 世界能源消費(fèi)組成 (年)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第19頁(yè)1. 世界能源消費(fèi)組成 (年)（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況表1 年能源消耗量世界前10名(單位:標(biāo)準(zhǔn)煤) 美 國(guó)33.74億噸人均 11.1噸中國(guó)大陸26.5億噸人均 2.0噸俄 羅 斯9.9億噸人均 7.0噸日 本7.4億噸人均 5.8噸印 度5.77億噸人均 0.52噸加 拿 大4.6億噸人均 14.3噸德 國(guó)4.44億噸人均 5.4噸法 國(guó)3.65億噸人均 5.9噸韓 國(guó)3.34億噸人均 6.6噸巴 西3.1億噸人均 1.63噸未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第20頁(yè)2. 世界能源儲(chǔ)量 (年)

8、A 石油： 剩下探明儲(chǔ)量為12379億桶(1686億噸) 產(chǎn)量為8153.3萬(wàn)桶/日(年產(chǎn)量約為40億噸) （還可用42年）。（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況圖6 年世界石油儲(chǔ)量地域分布 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第21頁(yè)表2 世界主要國(guó)家石油探明儲(chǔ)量 單位：億噸 （二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況2. 世界能源儲(chǔ)量 (年)A 石油：未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第22頁(yè)奢華迪拜未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第23頁(yè)奢華迪拜未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第24頁(yè)奢華迪拜迪拜綠化 迪拜人均綠地面積到達(dá)20平方米，迪拜綠色絕對(duì)奢侈，每棵樹、每叢灌木旁都有“給水管”，清晨、黃昏，地上密布黑色膠管會(huì)向上成霧狀噴灑淡化海水。迪拜每棵樹培植成本超出1000美元，每平方米草坪養(yǎng)活成本是每年300

9、0美元，是名副其實(shí)靠錢“喂大”。 迪拜教育 在1977年以前，沒(méi)有一所大學(xué)迪拜勉勵(lì)年輕人到英、美等國(guó)留學(xué)，學(xué)費(fèi)和其它生活費(fèi)用由政府提供。現(xiàn)在，迪拜已經(jīng)有了綜合性大學(xué)和理工大學(xué)，而且還招收了不少女學(xué)生。為了讓中學(xué)畢業(yè)學(xué)生繼續(xù)接收教育，政府向中學(xué)畢業(yè)后上大學(xué)人每個(gè)月提供高額獎(jiǎng)金政府生怕他們中學(xué)畢業(yè)后既不上學(xué)，又不工作。 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第25頁(yè)奢華迪拜迪拜出租車 寶馬、飛馳都太普通，勞斯萊斯、蘭博基尼、法拉利都能夠用來(lái)當(dāng)出租車，還有女性專用出租車路虎！ 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第26頁(yè)2. 世界能源儲(chǔ)量 (年)B 煤炭：探明可采儲(chǔ)量為8474.88億噸，按當(dāng)前速度開采可用1 美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)煤炭資源最為豐富（二

10、）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況圖4 年世界主要國(guó)家煤炭探明可采儲(chǔ)量 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第27頁(yè)2. 世界能源儲(chǔ)量 (年)C 天然氣：年世界天然氣剩下探明可采儲(chǔ)量為177.36萬(wàn)億立方米，比年增加0.6。世界天然氣資源分布不均，中東地域和前蘇聯(lián)地域最為豐富，天然氣儲(chǔ)量分別占世界總量41.3和38.7。按現(xiàn)有開采水平，世界天然氣證實(shí)儲(chǔ)量可供開采60年。其中中東地域天然氣可采年限最高，為2，而北美可采年限最低僅為。（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第28頁(yè)INTERMISSION 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第29頁(yè)3. 能源使用與環(huán)境污染（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況能源大量使用在給人類帶來(lái)文明和繁榮同時(shí),也給人類生存環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染.

11、 酸雨光化學(xué)煙霧熱污染溫室效應(yīng)臭氧層破壞未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第30頁(yè)3. 能源使用與環(huán)境污染（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況A 酸雨（acid rain，pH5.6降水過(guò)程）未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第31頁(yè)酸雨危害未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第32頁(yè)酸雨危害未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第33頁(yè)3. 能源使用與環(huán)境污染（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況B 溫室效應(yīng) （greenhouse effect）地表受到大量太陽(yáng)短波輻射被加熱，溫度提升，再以長(zhǎng)波形式向外輻射能量。地表長(zhǎng)波輻射絕大部分被大氣中水蒸氣和二氧化碳等氣體吸收，這么使地表和大氣下層溫度增高。 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第34頁(yè)3. 能源使用與環(huán)境污染（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況B 溫室效應(yīng)“溫室效應(yīng)”增強(qiáng)后果 全球變暖：冰川

12、消退、海平面上升、土地荒漠化等等 全球二氧化碳排放 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第35頁(yè)世界十大末日景觀 據(jù)英國(guó)每日電訊報(bào)報(bào)道，全球變暖催生了一個(gè)“副產(chǎn)品”，也就是度假者和旅行社所說(shuō)“末日游”，人們趕在寶貴自然景觀消失之前，希望能夠看上最終一眼?！澳┤沼巍弊钕仁怯擅绹?guó)人提出來(lái)，美國(guó)游客以這種新方式感受地球正面臨危險(xiǎn)，他們率先前往阿拉斯加州、巴塔哥尼亞、北極和南極正在融化冰河；太平洋正在下沉島嶼和正在消失大堡礁等等。未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第36頁(yè)世界十大末日景觀1南極洲：蓋勒冰架和拉森冰架正以前所未有速度消融。未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第37頁(yè)乞力馬扎羅山：“雪帽”將在內(nèi)被摘掉。世界十大末日景觀2未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第38頁(yè)北極冰蓋：北極冰山

13、和冰蓋正在消融。 世界十大末日景觀3未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第39頁(yè)馬爾代夫群島：海平面上升造成1內(nèi)變得無(wú)法居住。世界十大末日景觀4未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第40頁(yè) 威尼斯：海水回灌。世界十大末日景觀5未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第41頁(yè) 阿拉斯加：冰河萎縮，永凍土解凍。 世界十大末日景觀6未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第42頁(yè) 大堡礁：到2050年，95%活珊瑚礁將被殺死。世界十大末日景觀7未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第43頁(yè) 奧地利基茨比厄爾：滑雪勝地慢慢消融。世界十大末日景觀8未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第44頁(yè) 厄瓜多爾加拉帕戈斯群島：兩種珊瑚蟲被列入“極?！鳖?。世界十大末日景觀9未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第45頁(yè) 巴塔哥尼亞地域：冰蓋不停大面積崩塌。世界十大末日景觀10阿根廷巴塔哥尼亞

14、地域 阿根廷冰川公園 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第46頁(yè)3. 能源使用與環(huán)境污染（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況C 熱污染 當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)和生活中排放廢熱所造成環(huán)境污染，是一個(gè)能量污染，指人類活動(dòng)危害環(huán)境現(xiàn)象。常見(jiàn)熱污染有（1）因城市地域人口集中，建筑群、街道等代替了地面天然覆蓋層，工業(yè)生產(chǎn)排放熱量，大量機(jī)動(dòng)車行駛，大量空調(diào)排放熱量而形成城市氣溫高于郊區(qū)農(nóng)村熱島效應(yīng)；（2）因熱電廠、核電站、煉鋼廠等冷卻水所造成水體溫度升高，使溶解氧降低，一些毒物毒性提升，魚類不能繁殖或死亡，一些細(xì)菌繁殖，破壞水生生態(tài)環(huán)境而引發(fā)水質(zhì)惡化水體熱污染。未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第47頁(yè)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第48頁(yè)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第49頁(yè)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第50頁(yè)未來(lái)能源結(jié)

15、構(gòu)第51頁(yè)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第52頁(yè)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第53頁(yè)3. 能源使用與環(huán)境污染（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況當(dāng)前人們處理能源衰竭問(wèn)題同時(shí)，必須考慮環(huán)境污染問(wèn)題。未來(lái)要重點(diǎn)發(fā)展清潔能源和可再生能源。未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第54頁(yè)能源世界原動(dòng)力 （一）能源定義及其主要性（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況（三）新能源開發(fā)與利用未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第55頁(yè) 各種替換能源研究開發(fā)正如火如荼進(jìn)行！生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能以及水電、核能等已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。 （三）新能源開發(fā)與利用未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第56頁(yè)A 太陽(yáng)能：狹義太陽(yáng)能(sun energy)限于太陽(yáng)輻射能光熱、光電和光化學(xué)直接轉(zhuǎn)換。廣義上太陽(yáng)能是地球上許多能量起源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水勢(shì)能等。（三

16、）新能源開發(fā)與再生加州太陽(yáng)能發(fā)電廠 家用制冷、取暖、照明 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第57頁(yè)A 太陽(yáng)能優(yōu)點(diǎn)：(1)普遍：太陽(yáng)光普照大地，沒(méi)有地域限制。(2)無(wú)害：開發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔能源之一。(3)巨大：每年抵達(dá)地球表面上太陽(yáng)輻射能約相當(dāng)于130萬(wàn)億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上能夠開發(fā)最大能源。(4)長(zhǎng)久：依據(jù)當(dāng)前太陽(yáng)產(chǎn)生核能速率估算，氫貯量足夠維持上百億年，而地球壽命也約為幾十億年。 （三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第58頁(yè)A 太陽(yáng)能缺點(diǎn)：(1)分散性：太陽(yáng)輻射總量大，但能流密度很低。(2)不穩(wěn)定性：受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)原因影響。(3)效

17、率低和成本高：當(dāng)前太陽(yáng)能利用發(fā)展水平，主要受到經(jīng)濟(jì)性制約，還不能與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。（三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第59頁(yè)B 風(fēng)能：風(fēng)能（wind energy)是地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生動(dòng)能。 （三）新能源開發(fā)與再生年世界風(fēng)能利用一覽 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第60頁(yè)B 風(fēng)能特點(diǎn)：(1) 可再生、無(wú)污染而且儲(chǔ)量巨大。粗略預(yù)計(jì)，近期能夠利用風(fēng)能總功率約為106107兆瓦，比全世界能夠利用水力資源大10倍。 (2)風(fēng)能資源受地形影響較大。 (3)風(fēng)速不穩(wěn)定，產(chǎn)生能量大小不穩(wěn)定。 (4)技術(shù)設(shè)備不成熟，轉(zhuǎn)換效率低。（三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第61頁(yè)C 海洋能：海洋能(ocean energy)指依

18、附在海水中可再生能源，海洋經(jīng)過(guò)各種物理過(guò)程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。 （三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第62頁(yè)C 海洋能特點(diǎn)：(1) 蘊(yùn)藏總量大、無(wú)污染、可再生。(2) 能流分布不均、密度低。 (3) 能量多變、不穩(wěn)定。 海洋能未被利用原因：(1)經(jīng)濟(jì)效益差，成本高。(2)技術(shù)不成熟。（三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第63頁(yè)D 氫能：氫能(hydrogen energy)是經(jīng)過(guò)氫氣和氧氣反應(yīng)所產(chǎn)生能量。氫在地球上主要以化合態(tài)形式出現(xiàn)，是宇宙中分布最廣泛物質(zhì)，它組成了宇宙質(zhì)量75%。因?yàn)闅錃獗仨殢乃?、化石燃料等含氫物質(zhì)中制得，所以

19、是二次能源。工業(yè)上生產(chǎn)氫方式很多，常見(jiàn)有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉(zhuǎn)化制氫等。 （三）新能源開發(fā)與再生仙女座星系貓爪星云創(chuàng)造之柱未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第64頁(yè) 氫能在二十一世紀(jì)有可能在世界能源舞臺(tái)上成為一個(gè)舉足輕重二次能源。它是一個(gè)極為優(yōu)越新能源，其主要優(yōu)點(diǎn)有：(1) 燃燒熱值高，每千克氫燃燒后熱量，約為汽油3倍，酒精3.9倍，焦炭4.5倍。(2) 燃燒產(chǎn)物是水，是世界上最潔凈能源。(3) 資源豐富，氫是自然界存在最普遍元素，據(jù)預(yù)計(jì)它組成了宇宙質(zhì)量75。氫氣能夠由水制取，而水是地球上最為豐富資源。(4)氫能利用形式多，能夠經(jīng)過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能，又能夠作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固

20、態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料等。 （三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第65頁(yè)2H2O 2H2 + O2Hydrogen from water splitting Solar energy Hydrogen EnergyH2OCatal.H2O2+未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第66頁(yè)Nature1972,238,37 Fujishim & Honda：water decompose on the TiO2-Pt electrode Indicate the possibility of direct conversion from Sunlight to Hydrogen energyTiO2 electrode e-hv

21、H2O2PtH2O H2 + 1/2 O2hvMutiple phase catalyzeReaction on the electrode未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第67頁(yè)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 wh

22、ich coal is not capable.water will be the coal of the future.In 1874, Jules Verne said:FromMysterious Island未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第68頁(yè) 氫作為一個(gè)理想新含能體能源，其應(yīng)用要處理主要問(wèn)題：(1) 廉價(jià)制氫技術(shù)：因?yàn)闅涫且粋€(gè)二次能源，它制取不但需要消耗大量能量，而且當(dāng)前制氫效率很低，所以尋求大規(guī)模廉價(jià)制氫技術(shù)是各國(guó)科學(xué)家共同關(guān)心問(wèn)題。 (2)安全可靠貯氫和輸氫方法：因?yàn)闅湟讱饣?、著火、爆炸，所以怎樣妥善處理氫能貯存和運(yùn)輸問(wèn)題也就成為開發(fā)氫能關(guān)鍵。（三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第69頁(yè)E 核能：

23、核能（或稱原子能nuclear energy）是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放能量，符合阿爾伯特愛(ài)因斯坦方程E=mc2;，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。核能經(jīng)過(guò)三種核反應(yīng)釋放：1、核裂變，打開原子核結(jié)協(xié)力。2、核聚變，原子粒子熔合在一起。3、核衰變，自然慢得多裂變形式。 （三）新能源開發(fā)與再生太陽(yáng)核反應(yīng) 未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第70頁(yè)核能與化石能源對(duì)比：核能發(fā)電過(guò)程：核能水和水蒸氣內(nèi)能發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械能電能，與火力發(fā)電極其相同，只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料化學(xué)能。（三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第71頁(yè)核能與化石能源對(duì)比：世界上有比較豐富核資源，核燃料有鈾、釷

24、、氘、鋰、硼等等，世界上鈾儲(chǔ)量約為417萬(wàn)噸。地球上可供開發(fā)核燃料資源，可提供能量是礦石燃料十多萬(wàn)倍。（三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第72頁(yè)核能與化石能源對(duì)比：體積小而能量大，核能比化學(xué)能大幾百萬(wàn)倍；1000克鈾釋放能量相當(dāng)于2400噸標(biāo)準(zhǔn)煤釋放能量。一座100萬(wàn)千瓦大型燒煤電站，每年需原煤300400萬(wàn)噸，運(yùn)這些煤需要2760列火車，相當(dāng)于天天8列火車。同功率壓水堆核電站，一年僅耗鈾含量為3低濃縮鈾燃料28噸。每一磅鈾成本，約為20美元，換算成1千瓦發(fā)電經(jīng)費(fèi)是0001美元左右，這和當(dāng)前傳統(tǒng)發(fā)電成本比較，廉價(jià)許多。（三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第73頁(yè)核能優(yōu)點(diǎn)：核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染

25、。 核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)二氧化碳。核能發(fā)電所使用鈾燃料，除了發(fā)電外，沒(méi)有其它用途。核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便。核能發(fā)電成本中，燃料費(fèi)用所占百分比較低。 （三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第74頁(yè)核能缺點(diǎn)：核電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，即使所占體積不大，但因含有放射性，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大政治困擾。核電廠熱效率較低，因而比普通化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境里，故核能電廠熱污染較嚴(yán)重。核電廠投資成本太大，電力企業(yè)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。核電廠反應(yīng)器內(nèi)有大量放射性物質(zhì)，假如在事故中釋放到外界環(huán)境，

26、會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。 （三）新能源開發(fā)與再生未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第75頁(yè)能源世界原動(dòng)力 （一）能源定義及其主要性（二）世界能源現(xiàn)實(shí)狀況（三）新能源開發(fā)與利用（四）展望未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第76頁(yè)未來(lái)有可能被開發(fā)幾個(gè)新能源： 1.人體能量假如你生活在大城市，那么在很快未來(lái)，你身體也會(huì)成為一個(gè)城市能源。人類活動(dòng)如跑步、散步等都能夠用來(lái)產(chǎn)生能量。美國(guó)麻省理工學(xué)院建筑和規(guī)劃系學(xué)生詹姆斯格拉漢姆和撒德尤思朱思雅克設(shè)計(jì)出一個(gè)可將人行走時(shí)產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)化為電能“概念性城市設(shè)計(jì)”。在城市里鋪設(shè)采取壓電材料制作地板，內(nèi)裝動(dòng)作感應(yīng)系統(tǒng)，可將行人每一個(gè)行走動(dòng)作瞬間產(chǎn)生能量都轉(zhuǎn)換成電能。他們這種設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)未來(lái)城市基礎(chǔ)設(shè)施照明，是未

27、來(lái)城市基礎(chǔ)能源一個(gè)很有借鑒意義新能源替換方法。 （四）展望未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第77頁(yè)未來(lái)有可能被開發(fā)幾個(gè)新能源： 2.糧食能源快速增加生物燃料讓我們得到啟示：糧食永遠(yuǎn)伴隨人類一生，那么糧食產(chǎn)生能量也會(huì)永遠(yuǎn)伴隨人類一生。澳大利亞一家企業(yè)就已經(jīng)從椰子上開始生產(chǎn)能夠替換柴油新能源“椰子油”了。椰子作為替換柴油燃料由來(lái)已久。在第二次世界大戰(zhàn)期間，因?yàn)椴裼凸┙o短缺，在當(dāng)初菲律賓，椰子油就成為一個(gè)受當(dāng)?shù)厝讼矚g替換燃料。大約半打椰子就能夠生產(chǎn)出一升汽油產(chǎn)生能量。 當(dāng)前，世界各國(guó)都在開始研究糧食能源，希望從糧食上找到未來(lái)可替換石油能源。歐洲國(guó)家在研究怎樣從葡萄中提煉乙醇。 （四）展望未來(lái)能源結(jié)構(gòu)第78頁(yè)未來(lái)有可能被開發(fā)幾個(gè)新能源： 3.藻類能源在科學(xué)家眼中，藻類是地球上石油和天然氣起源，而且藻類被環(huán)境保護(hù)者和能源生產(chǎn)者視為最環(huán)境保護(hù)物質(zhì)。有數(shù)據(jù)表明，每畝大小藻類能夠產(chǎn)生比傳統(tǒng)乙醇起源（如玉米）高15倍能源。這