地球上能源储存情况?
世界能源储量和分布
目前,人类使用的能源最主要是非再生能源,如石油、天然气、煤炭和裂变核燃料约占能源总消费量的90%左右,再生能源如水力、植物燃料等只占10%左右。
世界能源储量最多是太阳能,在再生能源中占99.44%,而水能、风能、地热能、生物能等不到1%。在非再生能源中,利用海水中的氘资源产生的人造太阳能(聚变核能)几乎占100%,煤炭、石油、天然气、裂变核燃料加起来也不足千万分之一。所以,人类使用的能源归根到底要依靠太阳能,太阳能是人类永恒发展的能源保证。
世界能源储量分布是不平衡的。石油储量最多地区是中东占56.8%;天然气和煤炭储量最多是欧洲,各占54.6%和45%。亚洲大洋洲除煤炭稍多(占18%)以外,石油、天然气都只有5%多一点。据预测,全世界石油储量只够开采30~40年,天然气约60年。
1.煤炭资源的储量和产量
我国煤炭资源储藏丰富,煤种齐全,分布广。2013年我国煤炭探明储量为1.48×1012t。2014年我国煤炭产量达38.7×108t,接近世界煤产量的一半。我国煤炭储藏和生产主要集中在山西、内蒙古、陕西等省、自治区,与现有区域经济布局呈逆向分布,形成了“北煤南运”和“西煤东调”的局面,长距离运输给煤炭生产和分配带来了很大的压力。
2.石油资源的储量和产量
我国属于石油资源贫乏的国家,石油资源主要分布在东部地区。全国已探明673个油田,2013年,我国石油探明储量为33.7×108t,石油产量为2.1×108t。
3.天然气资源的储量和产量
我国天然气主要集中于西部地区。2013年,天然气探明储量为4.64×1012m3,天然气产量为12.09×1010m3,其中常规天然气产量为11.77×1010m3,煤层气和页岩气产量分别超过30×108m3和2×108m3。
4.铀矿资源的储量和产量
我国是铀矿资源不甚丰富的国家。探明的铀矿资源分布不均衡,主要分布在江西省、湖南省、广东省、广西壮族自治区等地。铀矿探明储量为16.61×104t,居世界第10位,能够满足我国中短期的核电发展需求。
5.水利资源的分布和利用
我国水利资源非常丰富。按经济可开发年发电量重复使用100年计算,水利资源约占我国能源剩余可采总储量的40%,在我国常规能源中仅次于煤炭,居第二位。总体上看,我国水利资源西部多,东部少,相对集中在西南地区,并且主要集中在大江大河的干流。
2013年,全国水电总装机容量达2.8×108kW,占全国总发电装机容量的22.4%,年发电量为8963×108kW·h。
6.风能、太阳能的分布和利用
考虑到实际可利用的土地面积等因素,初步估计:我国可利用的陆上风能储量约8×108kW。陆上风能主要分布在“三北”(华北、东北、西北)地区,风能功率密度在200~300W/m2以上,有可能达到500W/m2以上;近海可利用的风能储量有2×108kW,共计约10×108kW。截至2013年底,我国风电装机容量为3107×104kW。
我国太阳能资源的高值中心和低值中心都处在北纬22°~35°一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心。太阳年辐射总量,西部地区高于东部地区,而且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部。从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部,以及台湾省的西南部等广大地区的太阳年辐射总量很大。截至2013年底,我国光伏发电装机容量达1942×104kW。
7.地热资源
我国多年来地热能直接利用量稳居世界第一位。据估计,在地壳表层10km的范围内,地热资源就达12.6×1023kJ,相当于4.6×1016t标准煤,超过全世界煤经济可采储量热值的7万倍。
8.生物资源
我国是一个农业大国,生物资源丰富。根据《2013中国可再生能源产业发展报告》,我国农作物秸秆理论资源量约为7.2×108t,约折合3.6×108t标准煤,可用作清洁生物质能相当于约2.2×108t标准煤;林业剩余物中的森林采伐及木材加工剩余物的实物量约为7760×104t,折合4400×104t标准煤,薪炭林等所产薪柴的实物量保守估计为4800×104t,折合2700×104t标准煤,两者合计约为1.25×108t,折合7100×104t标准煤,林业剩余物可利用量3600×104t标准煤;禽畜粪便理论资源量约为13.4×108t,约折合5600×104t标准煤,可利用量2800×104t标准煤;工业有机废物可利用量1600×104t标准煤;城市有机生活垃圾可利用量1300×104t标准煤。
人类使用再生能源的原因主要有以下几点:
1、科技的进步让此类能源更加“好用”;
2、化石能源是有限的,不仅其价格会日渐增涨,而且终会有枯竭的时候;
3、某些再生能源(如风能、水力、太阳能)不会排放温室气体(如二氧化碳),因此不会增加温室效应的风险;
4、为了增进能源供应安全,减少对进口化石能源的依赖,并满足对可持续性能源的需求。
风能
风能是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿,风能资源丰富。
太阳能是指太阳所负载的能量,它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量,包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有:光伏(太阳能电池)发电系统,将太阳能直接转换为电能;太阳能聚热系统,利用太阳的热能产生电能;被动式太阳房;太阳能热水系统;太阳能取暖和制冷。自古人类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。
可再生能源有太阳能、生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能、核能等。
1、太阳能:直接来自于太阳辐射。主要内是提供热量和电能。
2、生物能:由绿色植物容通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存在体内,可沿食物链单向流动,最终转化为热能散失掉。通过燃烧和厌氧发酵获得沼气来取得能量。
3、风能:由太阳辐射提供能量,因冷热不均产生气压差异,导致空气水平运动——风的形成。主要是通过风力发电机来获得能量。
4、水能:由太阳辐射提供能量,产生水循环,来自海洋的暖湿空气,受热上升,太阳能转化为势能,当在高山上形成降水后,水往低处流,势能转化为动能,就是水能。主要是通过水力发电机来获得能量。
5、海洋能:包括潮汐、波浪、洋流等海水运动蕴藏的能量,也是取之不尽用之不竭的。潮汐能主要来自于月球、太阳等天体的引力,波浪、洋流的能量主要是受风的影响。主要是通过潮汐的动能来发电。
6、地热能:来自于地球内部放射性元素的衰变。可以用于地热发电和供暖。
7、氢能:通过燃烧或者是燃料电池来获得能量。
8、核能:通过核能发电站来取得能量。
扩展资料:可再生能源的特点:
可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。
一旦种源消失,该资源就不能再生,从而要求科学的合理利用和保护物种种源,才可能再生,才可能“取之不尽,用之不竭”。土壤属可再生资源,是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断更新。
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
参考资料:百度百科-可再生能源
我国可再生能源资源丰富,但是我国人口众多,能源资源相对匮乏。我国人口占世界总人口20%;已探明的煤炭储量占世界储量的11%、原油占2.4%、天然气仅占1.2%。人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半,石油仅为十分之一。我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。我国1998年一次能源生产量为12.4亿吨标准煤,能源消费量为13.6亿吨标准煤(不包括农村非商品生活能源消费二亿吨标准煤),约为世界能源消费量的10%;人均能源消费量仅为1.165吨标准煤,居世界第89位,不足世界人均能源消费水平2.4吨标准煤的一半,是发达国家的1/5~1/10(欧洲及独联体人均能源消费量为5吨标准煤,北美人均能源消费量超过10吨标准煤)。目前我国人均拥有发电装机仅0.222KW,人均发电量为927kwh,约为世界平均水平的一半,为发达国家的1/6~1/10。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国年人均能源消费量将逐年增加,专家预计,到2040年将达到2.38吨标准煤左右,相当于目前世界平均值,远低于发达国家目前的水平。人均常规能源资源相对不足,是中国经济、社会可持续发展的一个限制因素,尤其是石油和天然气。
我国的能源生产和消费基本上是平衡的,但从1993年开始成为能源净进口国。据预测,中国未来能源供需的缺口将越来越大,在采用先进技术、推进节能、加速可再生能源开发利用以及依靠市场力量优化资源配置的条件下,2010年约缺能8%,到2040年将短缺24%左右,其中石油缺额可能多达4.4亿吨标准煤。石油进口依存度(净进口量与消费量之比)由1995年的6.6%上升为2000年的20%。预计2010年将上升为23%。天然气进口依存度2000年为6%,2010年为20%。能源安全性的问题也将提到议事日程
下面给出了几种常用的能量表述单位:
1Btu(英热单位)=1055J(焦)=252cal(卡)
=0.000293kW·h(千瓦小时)
如果表述的范围值大,则用不同的前缀表示:
1MJ=106J1TJ=1012J1PJ=1015J1EJ=1018J1quad(夸特)=1015 Btu=1.055EJ油和煤的能量含量虽不尽相同,但许多作者都用如下表述给资源定量:
1tce(吨煤当量)=2778万英热单位1toe(吨油当量)=4000万英热单位由于每个特定的术语本身都不尽相同,所以这里给出的换算只是大概的平均数。例如,同样是以“Btu”计量能量,但不同的压力和温度下的值就有所变化,好在这种变化的量很小(两种状态下的误差只有0.1%)。资源和储量估算中的误差很大,但这种变化可以忽略不计。
描述不同能源及其利用潜力的术语多得数不胜数,最准确的可能还是“资源基础”这一术语,它是指已知条件下已知能源存在的总量。全球太阳能的资源基础是指太阳传给地球的能量总量,由于太阳能持续不断地到达地球,因此计量表述上要有“年”或某种时间概念。非洲的石油资源基础是指整个非洲大陆地下存在的油的总量的估算,不同专家给出的估算值可能会有巨大差异,非洲大陆油气勘探程度低,这种差异就更为明显。
从地球中开采出的所有能源都必须经过地下勘探才能找到,因此,化石燃料、核能及地热资源的已知资源量可能只占总量很小的一部分。一个地区,勘探程度越高,资源基础已知的部分就越大,但对地下存在的资源量的认识程度会有区别。如果地质勘探表明某一地区有资源存在,地质学家们就可以推测出该地区未勘探区域所具备的资源量。
各公司和决策者们最关心的是还有多少资源可开采出来加以利用。受经济和技术条件限制,要把所有的可采资源量都开发出来绝不可能,因此“储量”这一术语是指在现有经济和技术条件下可采出的总量。单独使用“储量”一词时,最可能的意义是指(经生产证实的)探明储量,细分还有“控制储量”(inferred reserves),是指通过勘测认识的量,但未经开发证实。评价可采资源量比评价原始地质总量更有意义,因此,针对资源基础的估算量,用可采百分比的概念来确定未发现的储量,发现储量和未发现储量之和称为可采资源量。
对于能开发成连续能量流的能量形式(太阳能、风力和水力),则无储量可言。因此,非衰竭性能源其潜在的可获取量(与实际显现的储量相比)被称为生产能力。
衰竭性能源,已开发的量被称为“产出量”(produced),一经产出,就不再具备资源量,而非衰竭性能源,相应的产出部分被称为产量(production),并可以持续利用。无论是“产出量”还是“产量”,对于地下资源来说,是唯一可以直接计量的指标,而对于非衰竭性能源,则是最确定的数字计量。还有许多不同的分类来表述不同的核实程度和经济产能,在有关能源量的沟通方面引起了相当程度的混淆。
生物燃料和地热资源介于衰竭性和非衰竭性两类能源之间,其原因是这两种资源都有一定的再生能力和蓄积能力。
令人沮丧的是,在许多流行出版物的报告中,甚至有一些专业技术作者也把“资源量”和“储量”混为一谈。如本书后几章说明的那样,已知石油资源量的最终采收率不可能超过30%,如果将已知资源量(known resource)和储量(reserves)搞混,误差高达300%;如果将总的资源基础(total resource base)和储量(reserve)混用,误差就有可能达到百分之几千。
人们之所以对“石油用尽”这一说法感到困惑,上述情况是很重要的一个原因。即使没有把资源量和储量搞混,用可延续多少年来表示目前储量也有问题。其实,以目前的产量水平,用时间长度来表示当前储量并没有实际意义,新发现不断使储量增加,而生产又使储量减少;用储采比来表示还有多少剩余油,这种方法忽略了新发现储量、技术改进及价格上涨(随能源供应短缺而持续)等因素,而这些因素都有可能提高最终采收率,从而提高已知资源量中的储量部分。下面这段话(注1)可能出自20世纪70年代某文章的标题,实际上引自1919年的美国燃料研究:“(美国石油的总储量)以目前的消耗水平可持续14年……今后25年左右,美国石油供应将彻底枯竭。”这段话生动地表现了“储采比”做法的缺陷。
术语缺乏统一的标准原因有很多,其中之一是可再生资源和不可再生资源不同。比如,要想谈论太阳能的最终采收率,最起码要预测一下人类还能存续多长时间,这样做没有任何实际意义。虽然许多种能源形式都可使用“资源基础”这一概念,但用于可再生能源时就要格外注意。每年到达地球的太阳能有4000万亿英热单位,相当于1980年全世界(商业性)能源消耗的15000倍(注2),既然如此,难道可以认为太阳能的资源基础是世界能源需求的15000倍吗?当然不能,捕获的光子用于发电后,就不能再用于光合作用、将水蒸发形成云或日光浴,太阳能有相当一部分用来延续地球上的生命,那么对太阳能资源基础最客观的估算,也只占入射地球表面阳光中很小的一部分。但不管怎么说,太阳能有丰富的资源基础,至少在理论上能满足全人类的能量需求,只是因为受限于技术水平而无法使用和储存,其他一些可再生能源也存在类似问题。
能源分类所采用的术语其实很容易引起误导,如可再生能源、化石燃料、核能等等。那么每遇到一个术语,建议大家在使用前先弄清它的含义。
可再生资源
可再生性资源一般包括太阳能、水力、风能和生物燃料(生物燃料是指可以用做燃料的、近期死亡的有机质)。实际上,太阳能不可再生,太阳本身燃烧,将氢气原子融入氦,释放出像电子辐射一样的核能。事实上,太阳内部每秒有大约65700万吨的氢气熔化,变成65300万吨的氦,400万吨的差表示这部分物质转换成了能量(注3),这一过程中没有再生步骤,一对氢核子一旦熔合,就不再分裂再次熔合,太阳本身的大小和热度都不足以将这种熔合作用再推进一步。之所以称太阳能为可再生能源,只是因为它不受人类干扰持续不断地到达地球表面,而且可能会一直延续到人类历史的终结。太阳能尽管有巨大的资源量,但太阳本身的生命也有限,也会衰老,科学家预言太阳还能再释放五十亿年的能量。
有些作者声称其他所有可再生能源都是从太阳能衍生出来的,其实不尽然。风能产生的部分原因就是由于地球自转,潮汐(本书将之归类为水力发电资源的一种)则在月球的引力作用下产生。当然了,生物燃料和河流的水力发电利用了其本身储存的能量,而这部分能量是从太阳衍生而来,因此生长过程和水循环过程虽然生生不息,但这种过程很大程度上都依赖于有限的资源。
很多人没有把地热归为可再生能源,但地热的再生能力其实很强。地球内部自然放射性衰变、重力、也许还有其他的力,产生了一股相当稳定的热流,并能使热量不断得到补充,关于这些过程的实际意义还有争论,但与太阳能相比,地热的资源量也很大,且有再生的过程。
上述分类基本上从学术角度出发,某种程度上太过琐细。太阳能有巨大的资源基础,这当然毋庸置疑,人类活动不会使太阳能衰竭,这也是不争的事实。但需要强调一点:再生能力并不是绝对的。比如说,一般认为化石燃料是不可再生资源,但实际上,每年大约有16000吨油当量的植物燃料腐烂,使化石燃料资源得到补充(注4)。(全球气候温暖且有巨大沼泽的地质时代,再生速度远高于此,目前人类的各种活动,如乱砍滥伐、沼泽枯竭、过度占用耕地等降低了这种再生速度,但再生绝没有停止。)
绝大部分称为可再生的能源(如风能、太阳能、水力)都属于不受人类活动影响的资源。关于可再生资源,争议最多的就是植物燃料,它像煤、油和气一样持续不断地形成,再生速度也远远高于化石燃料,但尽管它可源源不断地生产出来,新的植物燃料资源却要依赖于现有的储量基础(森林等)。人类活动能够而且也确实衰减了这一资源基础,继而又降低了再生速度。
化石燃料
什么是化石燃料?本质上它和植物燃料相同,唯一区别是其构成物质死亡时间的长短。(根据最为流行的地质理论)化石燃料是:某种程度上,在温度、压力、化学反应和时间作用下而改变的、满载碳物质的死亡有机体的残骸,包括煤、油、气和干酪根(油页岩),并可持续再生。几百万年前所发生的死亡、腐烂、自然埋藏(海底和湖底沉积物)过程,形成了今天的煤田、油田和气田,这一过程今天也同样在进行。其实,只要去一趟佛罗里达州的奥克弗诺基沼泽(Okefenoke swamps)或北卡罗来纳州的迪斯默尔沼泽(Dismal Swamp),就能观察到未来煤层形成的早期过程。之所以说化石燃料不可再生,是因为人类一开始使用化石燃料,其消耗速度就超过了再生速度。
核能
破坏少量物质就可释放出巨大的核能。其具体过程是大核子分裂成小核子或小核子聚合成大核子。对于人类来说,分裂大核子相对容易一些,因为某些自然状态的原子核,如铀235的原子核本身就很不稳定,只需把中子填到原子核中,它就会裂变,释放出巨大的能量。若是把两个原子核放在一起让其熔合聚变就会产生更大的能量。风和日丽的天气里,我们能清楚地感受到原子核聚变的潜力——太阳能就来自于太阳中的熔合聚变作用。但利用原子核的电荷很难将原子核拉到足够近的距离使其熔合,因此需要一种可作为触发器的巨大能量来开始聚变作用,这是目前技术和利用原子核聚变之间的一道障碍。
可再生能源的优点
可再生能源的优点,大家都知道所谓可再生能源就是指可以二次利用的能源中国新能源产业规模上升到新的台阶中国新能源产业结构也不断优化升级。接下来我给大家分享可再生能源的优点。
可再生能源的优点11、开发利用可再生能源是落实科学发展观、建设资源节约型社 会、实现可持续发展的基本要求。充足、安全、清洁的能源供应是经 济发展和社会进步的基本方向。
2、开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。 目前,我国环境污染问题突出,生态系统脆弱,大量开采和使用化石 能源对环境影响很大,特别是我国能源消费结构中煤炭比例偏高,氧化碳排放增长较快,对气候变化影响较大。可再生能源清洁环保, 开发利用过程不增加温室气体排放。
3、开发利用可再生能源是建设****新农村的重要措施。农村是目前我国经济和社会发展*薄弱的地区,能源基础设施落后,全国还有约 1150 万人没有电力供应,许多农村生活能源仍主要依靠秸秆、薪柴等生物质低效直接燃烧的传统利用方式提供。
4、开发利用可再生能源是**新的经济增长领域、促进经济转 型、扩大就业的重要选择。可再生能源资源分布广泛,各地区都具有 一定的可再生能源开发利用条件。可再生能源的开发利用主要是利用 当地自然资源和人力资源,对促进地区经济发展具有重要意义。
可再生能源的优点21、可再生能源的.资源量大于常规能源, 常规能源一般指化石能源煤炭、石油、 天然气等)其储量是有限的。可再生能源 如太阳能,它的资源对有限的人类发展阶 段可以说是无限的,地球上一年中接收到 的太阳能高达8*10↑18kWh,可见其量的 巨大。风能、生物质能、海洋能等其他可 再生能源都是太阳能的副产物,所以说“ 万物生长靠太阳”是非常好的比如。
2、清洁,非常低的污染,不能说无污染 的原因在于,大规模利用可再生能源以后 ,对环境的影响有些还未表现出来,如盐 城地区,大规模风电场的出现,对于候鸟 就可能产生影响。但是,总的来说目前没 有发现明显的污染加大的现实。
3、可循环使用,这是确定的,这是由于 可再生能源本身的定义所确定的
4、目前的开发成本仍然较高,这主要是 因为,可再生能源的能量密度大多数比较 低,例如,太阳能每平方米的理论功率只 有1kW左右,生物质能的单位重量的发热 量只有煤的一半不到秸秆的发热值约为 3000大卡/公斤)等,对于低的能量密度 ,要形成规模化效应,只有规模化应用, 即遍地开花的应用才能达到。由于可再生 能源的能量密度低,它们的开发成本低
可再生能源的优点3可再生资源的优点
一、太阳能优点:
1、普遍:到处都有,可直接开发和利用,且无须开采和运输;
2、无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一;
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;
4、长久:太阳的能量是用之不竭的。
二、风能优点:
风能为洁净的能量来源。风力发电机风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源,很环保。
三、生物质能优点:
1、提供低硫燃料;
2、提供连接能源;
3、讲有机物转化成燃料可减少环境公害;
4、与其他非传统性能源相比较,技术上的难题较少。
除了核能、潮汐能、地热能之外,人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气,主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。
木材
柴是最早使用的典型的生物质能源,烧柴在煮食和提供热力很重要,它可让人们在寒冷的环境下仍可生存。
役用动物
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
水能
磨坊就是采用水能的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国、加拿大等满是河流的国家。
风能
人类已经使用了风力几百年了。如风车,帆船等。
太阳能
自古人类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。
地热能
人类很早以前就开始利用地热能,例如利用温泉沐浴、医疗,利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。
海洋能
海洋能即是利用海洋运动过程来生产的能源,海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能和海水盐差能等,一些沿海国家的海岸线,就很适合用来作潮汐发电。
生物能
生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和沼气(甲烷)牛粪等。