首批新能源汽车电池报废潮来了!20万吨报废电池流向何方?
还记得电动北京“100勇士”吗? 北京自2013年开始纯电动 汽车 在私人领域的示范推广,距离首批电动 汽车 的私人车主诞生,如今已经过去了8年时间,而首批电动 汽车 也迎来了报废潮。
因为首批电动 汽车 的电池技术还不太成熟,因此往往报废周期比较短,私人乘用车动力电池报废周期为5-8年,数据显示,截至2020年,我国国内累计退役的新能源 汽车 动力电池超过20万吨,而在2021到2025年这五年,累计退役的动力电池,将会达到80万吨。
而报废的电池,正是很多人认为电动 汽车 不环保的原因所在,因为无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,内部都含量大量电解液,这些电解液都含有大量的有害物质,如果没有很好地将报废电池妥善的回收利用,就会造成严重的环境污染。前些年,经常出现电池回收的小作坊,偷偷倾倒电解液到野外,污染农田和水源的情况。
除了电解液之外,锂电池的正负极材料之中也含有大量的污染物,比如说三元锂电池的三元正极材料中的镍、钴、锰等重金属,如果泄漏到土地和水源,都会造成重金属污染,影响可以达到50年,而负极材料的石墨也会造成空气污染,因此废旧电池的回收问题,是一个不容忽视的问题,如果处理不好,新能源 汽车 的后污染问题,将比燃油车的尾气排放污染严重得多。
目前,动力电池的回收利用主要有两种方式,一种就是梯次利用,另外一种就是回收拆解,提取有价金属。
所谓的梯次利用,也就是将报废下来的废电池,用于储能等其他领域,因为这些废电池虽然衰减到了不能在新能源车型上使用,但是依然可以在其他领域继续发光发热,比如可再生能源发电站的储能系统、通信基站等,再比如老年代步车、电动自行车等对于能量密度要求相对较低的车型上。
但是因为北京储能站爆炸事件影响,国家能源局今年紧急出了一个文件,叫停了大型的动力电池梯次利用储能项目,目前,回收的动力电池很难再用于储能站,因此在动力电池的回收方面有不小的影响。
而回收拆解,很好理解,就是将废旧的动力电池进行拆解回收,将里面有价值的金属,比如说锂、钴、镍等有价金属,目前全球70%的钴都集中在刚果(金),所以报废动力电池里面的金属,特别是钴金属,是各国都在争夺的稀缺金属。
但是动力电池的拆解回收方面,也存在一些问题,比如说目前电池回收的体系还不健全,存在很多小作坊式的企业,退役的动力电池大量流入小作坊等非正规渠道,这些小作坊在电池拆解回收的时候,可能会带来二次污染。2018年的数据显示,当年退役的动力电池总量达7.4万吨,但当年全国首批上榜的5家“白名单”企业仅共计回收处理约0.5万吨动力电池,其余6万多吨动力电池“下落不明”,这其中绝大多数都流向了小作坊,这些电池的回收造成了大量的污染,有专家表示一块20克的手机电池可使1平方公里的土地被污染50年左右,而体积更大的动力电池带来的污染可想而知,而这一问题还没有得到彻底解决。
好消息是。日前中国工业和信息化部正式发布《十四五工业绿色发展规划》,目标是至2025年建成较为完善的动力电池回收利用体系。希望相关部门能够早日完善动力电池的回收监管体系,否则新能源 汽车 的环保,只是一纸空谈。
对于新能源 汽车 来说,发展也有十几个年头了,根据国家规定动力电池的质保周期8年或12万公里,那么第一批,动力电池即将面临退休!
氢云链了解到,一辆小车的电池包里面大概有4到5千个锂电池,而且据不完全统计,到2020年电池的报废量将达到28万吨。电池如果退休以后处理不当,将会引起燃烧或者是爆炸的情况出现,同时那对环境的污染也是非常严重的;因此如何能够充分的回收利用也越来越重要!
据了解,在2017年就制定了动力电池4项相关标准,分别为: 车用动力电池回收利用拆解规范;电动 汽车 用动力蓄电池产品规格尺寸; 汽车 动力蓄电池编码规则;车用动力电池回收利用余能检测。 而这其中在 车用动力电池回收利用余能检测标准种明确指出, 对动力电池回收实施阶梯利用和再生处理。
根据国家规定,车企是新能源 汽车 废旧动力电池回收的责任主体,厂家会依托4S等建立电池回收网点。一般来说,回收网点在回收到废旧动力电池后,会将其送回车企,车企在初步鉴定后,依据电池衰减程度,将它分别移交给当地指定的梯次利用企业或回收利用企业。比如对于衰减率小于20%的单体电池送回动力电池生产厂家可以继续利用在动力电池组当中。如果衰减率在20%-70%,可以对单体电池重新包装利用,使用在一些对电池要求不高的产品上。对于衰减率大于70%的单体电池直接移送给单体电池分解企业。
除了被梯次利用的电池之外,剩下的70%左右都需要被拆解处理。一般是通过对单体电池进行全面的放电,再进行彻底的拆解或者粉碎,最后通过化学方法将电池板上的正负极材料还原成纯金属。像现在主流的三元锂电池回收之后,会获得大量的镍和锂等稀有金属以及铜铁铝等附带金属,最终再将这些金属送回给上游企业。
从目前的趋势来说,对于动力电池的回收行业的标准化作业还是有待提高的。虽然国内目前也有很多的电池回收企业,但是回收效率普遍不高,所以想要更更好的发展必须要完善整个产业链。
1、煤: 煤是近代工业最重要燃料之一。煤是由有机物一生长在沼泽或河流三角洲之植物残骸分解而成现今世界各主要地区之煤炭蕴藏量,以非欧洲、亚洲及大洋洲、及北美洲等三个地区所占之比例最高,整体而言,现时煤炭之蕴藏量,估计可供我们使用二百年。
2、石油: 石油一般认为是由地层中的有机物质油母质,经地温长时间的熬炼,一点一滴地生成而浮游于地层中。由于浮力的关系,石油在水中每年缓慢地沿着地层或断层向上移动,直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的石油越聚越多。
3、天然气 :天然气是一种碳氢化合物,多是在矿区开采原油时伴随而出,过去因无法越洋运送,所以只能供当地使用,如果有剩馀只好燃烧报废,十分可惜。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。
4、化学能 :化学反应所产生的能量称为化学能,除了燃烧煤、木材、石油及其制品产生的燃烧热外,还有电解化发电。电解化发电是将两种不同的金属板隔若干距离,一起浸入电解液中,金属板间会产生电压。两金属对于电解液的离子倾向力或溶解压不相同,发生化学变化,以电解方式放出能量。
电池就是利用这种原理制造成的。电池有两类,一种是用完就丢,不能再用的干电池,视为一次电池。另一种是可再充电,反复使用的蓄电池,即镍镉电池等,称为二次电池。
5、核燃料 :核能也称原子能,是一种高效率持久的能源。核能发电是利用铀235的核分裂连锁反应释出大量热能,将水变成水蒸气,利用这些蒸气来推动发电机发电。核能发电的方法有许多种,台湾地区使用的是沸水式核能发电与压水式核能发电。核能除了发电为主要应用外,在农业、医学、工业科技等各方面都有很多的用途。如农业:利用它来使蔬菜水果保持新鲜、改良品种、防止病虫害等功能;在医学上可以用它来杀伤癌细胞治疗癌症等多方面的功能核电厂投资金额庞大、施工耗时、适宜兴建的厂址难求。最大的缺 点是放射性核废料处置与安全问题。优点是核燃料取得较容易、原料的运输与储存方便、需要量不多、且安全存量的开支少。
6、人力兽力 :自有人类以来,人们就懂得利用最简单而且容易取得的能源----人力。没有车子,人们走路得靠双腿;没有工具,搬运东西就要用双手。渐渐地,人们懂得利用兽力,如马、牛、骡等牲畜来拉动,代替人力。十九世纪初期,已经有简陋的铁路出现,但没有动力,所以只能用人或牲畜拉车。大约在两百年前,已经有脚踏车出现了,在没有发明动力以前,脚踏车是最方便且最受欢迎的代步工具。
不可再生资源:非再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
化石燃料-煤炭、石油与天然气,合计占全球现在使用能源总量的百分之八十五以上.但根据经济部能源委员会九十一年五月「台湾能源统计年报(九十年)」资料显示,在技术与成本的限制下,预估世界石油蕴藏量只可再开采四十年,天然气可开采六十二年,煤炭可开采二百二十七年,而核能发电的燃料源自铀矿,预估尚可开采七十七年,惟考虑用过之核燃料回收再处理后重复运用,则其使用年数可增加五十倍,约可达三千八百多年.可看出现在全世界依赖最深的主要能源-石油及天然气,在二十一世纪的前半,就将日趋枯竭.目前全球因为石油、天然气等能源生产设备过度投资,造成市场供过於求,因而油价尚相当稳定,但随著诸多产地蕴藏量降低甚至枯竭,全球将面临能源价格剧烈波动,将冲击全球经济发展.
二、全球能源需求的高度成长
依据美国能源部能源资讯署二OO二年三月出版之「International Energy Outlook 2002」,从一九九九年至二O二O年全球能源消费情势如下:
(一) 全球能源总消费量将成长百分之六十,其中开发中亚洲及中南美洲国家将成长一倍(每年成长百分之四;相对已开发国家每年成长百分之一点三).
(二) 石油:石油预估将成长五成九(以每年百分之二点二的成长率).此外,石油将维持占全球能源总消费量四成的比例.
(三) 天然气:争议较小的天然气将为成长最快的能源,预估将成长一倍.天然气占全球能源总消费量比重也将由百分之二十三升至百分之二十八.
(四) 煤:由於空气污染及二氧化碳排放等问题,煤炭占全球能源总消费量的比重将由百分之二十二降低到百分之二十.
(五) 核能:在政治问题影响下,全球核能发展情势尚难确立,但保守预估全球核能消费量将比现在略为成长.
(六) 再生能源(包含大水力):预估将成长百分之五十三.但再生能源占全球能源总消费量比重将由百分之九下降到百分之八.且最太阳能或风力等再生能源虽成长快速,但因其现阶段数量过少、成本高、能源密集度低且供应不稳定,因此再生能源成长动力,主要是开发中国家的大型水坝计画.
三、高度依赖石油进口的风险
石油是现代工业社会最重要、最具战略性的能源与基础原料,但全球一九七O年代两次石油危机,却导致油价暴涨及经济重挫.为避免石油问题再度冲击经济,各国曾积极寻求降低对石油的依赖度,但现在石油仍占全世界现有能源总消费量的四成,且未来二十年此趋势不会改变.
然而许多石油生产地区,尤其是中东地区,一直存在政治、外交及军事的动乱,在近期较大规模的战争就有一九八O年两伊战争、一九九O年波斯湾战争,一九九四年俄国出兵车臣,二OO一年阿富汗战争及近期可能开打的美伊战争,而其他小型区域冲突也非常多,当然这些战争背后,都存在企图掌控这些地区石油资源的因素.而每次争夺石油资源引发的动荡,使各石油进口国家经济发展及能源安全受到威胁.
为了避免受到中东地区不稳定局势影响,各石油进口国家多尝试分散石油进口来源,降低对中东石油进口的依赖,但中东地区拥有全世界三分之二油藏,且开采成本低廉,而中东以外的新油田,大多位於开采成本较高的深海和输送困难的内陆地区,故各石油进口国,未来还是无法避免中东石油进口依存度节节上升的局面.国际能源总署曾建议各石油进口国可考虑降低中东石油供应风险的方向,一是加强确保如航运与输油管等运油管道的顺畅,二是必须寻求增加原油安全存量.目前国际能源总署规范其会员国的原油储量是九十天,但为预防突发性的原油供给中断及油价急涨,此储量标准可能还会提高.
四、恐布活动增加石油及天然气输运风险及成本
自美国发生九一一恐怖攻击事件后,全球各地也陆续传出恐怖攻击行动.随著全球恐怖活动的升温,保护措施较为不足的石油及天然气供应等能源基础设施,成为恐怖分子攻击目标的可能性提高,例如二OO一年十月斯里兰卡一艘油轮遭受其境内恐怖组织攻击,二OO二年十月法国油轮在叶门遭受不明恐怖份子攻击,而在印尼十月遭受恐怖攻击后,也传出其石油及天然气设施是下一波攻击目标.各国为了预防恐怖攻击,正检讨加强能源设施的保护工作,而由於防范设施、人力及保险费用的增加,能源使用成本也面临逐渐上涨的压力.
在国际能源情势方面,石油、天然气等化石燃料,在二十一世纪前半就将枯竭,但能源需求仍持续成长,因此能源价格将剧烈波动.为了降低能源枯竭的冲击,各国企图掌控能源资源,更在近期引发多起战争.此外,自美国九一一事件后,能源设施的安全维护压力升高.化石能源危机时代的降临,能源使用成本面临上涨压力.
在我国能源情势方面,我国能源百分之九十七仰赖进口,因此化石燃料的枯竭问题与主要能源产地的动荡,都冲击我国的能源情势,使我国能源使用安全与成本受到挑战,而化石能源使用产生污染等问题所造成的外部社会成本,也越来越必须去面对.
在这种情势之下,我国的能源政策应兼顾经济发展、能源安全与环境保护,但目前政府能源政策却没有清楚蓝图,使我国相关能源立法工作、能源基础建设及国内外投资受到冲击.
根据以上结论建议如下,就能源供应稳定度与化石燃料供应问题而言,要以能源多元化及适当能源配比,尤其现阶段纳入相对供应稳定的核能,才可确保能源稳定供应.
就能源供应价格而言,我国水力与火力发电成本持续上涨,只有较便宜的核能发电成本还小幅下降.又核能发电有提拨核能后端基金来处理核废料,相对我国火力发电有高额外部社会成本.所以现阶段核能仍应是我国能源的重要选项.
就能源政策而言,目前政府应考虑长期能源供需、国际趋势及能源使用社会成本,确保我国能源政策兼顾经济发展、能源安全与环境保护,并迈向全球现阶段「低碳家园」的目标.
就长期能源发展的展望而言,虽然现阶段化石能源及核能还是必要的选择,但随著能源新科技的发展,当未来出现价格合理、可稳定供应、乾净、低社会成本的新能源或再生能源时,则不但满足我们经济发展及生活品质的需求,更将协助我国建立「非碳家园」及「非核家园」的无污染能源使用环境的终极目标.
能量转化
各种能源形式可以互相转化,在一次能源中,风、水、洋流和波浪等是以机械能(动能和位能)的形式提供的,可以利用各种风力机械(如风力机)和水力机械(如水轮机)转换为动力或电力.煤、石油和天然气等常规能源一般是通过燃烧将燃烧化学能转化为热能.热能可以直接利用,但大量的是将热能通过各种类型的热力机械(如内燃机、汽轮机和燃气轮机等)转换为动力,带动各类机械和交通运输工具工作;或是带动发电机送出电力,满足人们生活和工农业生产的需要.发电和交通运输需要的能源占能量总消费量的很大比例.据预测,20世纪末仅发电一项的能源需要量将大于一次能源开发量的40%.一次能源中转化为电力部分的比例越大,表明电气化程度越高,生产力越先进,生活水平越高.
旧燃料新能源:效率趋向100%
能源的可持续发展
必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源. 而目前人类面临的问题正是:能源资源枯竭;环境污染严重. 随着我国城镇化进程的不断推进,能源需求持续增长,能源供需矛盾也越来越突出,迫在眉睫的问题是,中国究竟该寻求一条怎样的能源可持续发展之路?业内官员和学者认为,为了实现能源的可持续发展,中国一方面必须“开源”,即开发核电、风电等新能源和可再生能源,另一方面还要“节流”,即调整能源结构,大力实施节能减排. 开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的应有之义.我国的能源供应结构里,煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分,新能源和可再生能源开发不足,这不仅造成环境污染等一系列问题,也严重制约能源发展,必须下大力气加快发展新能源和可再生能源,优化能源结构,增强能源供给能力,缓解压力. 我国的核电装机容量不到发电装机容量的2%,远低于世界17%的平均水平,应当采取有效的措施,解决技术路线、投资体制、燃料保障等问题,使我国核电发展的步子迈得更大一些.同时,我国的风电资源量在10亿千瓦左右,目前仅开发几百万千瓦,应当对风电发展进行正确引导,促进用电健康可持续发展. 走能源可持续发展之路,从大的能源结构来讲,还是要加快发展核电.最近一两年,从中央到国务院,都坚定了加快发展核电的信心,今年以来核电的工作力度也在加大.在今后一个时期,在优化能源结构方面,核电的比重、速度要保持相对快速的增长,规模要在短期内有比较大的提升.不光是沿海,还要逐步向中部地区发展. 节能减排是能源可持续发展的必由之路.侯云春表示,我国能源需求结构不合理突出表现在能源利用消耗高、浪费大、污染严重,缓解能源供需矛盾问题,从根本上就是大力节约和合理使用,提高其利用效率,严格控制钢铁、有色、化工、电力等高耗能产业发展,进一步淘汰落后的生产能力.同时,还要大力发展循环经济、积极开展清洁生产,全面推进管理节能,大力推广节能市场机制,促进节能发展,广泛开展全民节能活动.
1. 依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路.中国有自己的国情,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家.鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展. 2. 积极借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系.为保障能源安全,我国一方面应借鉴国际先进经验,完善能源法律法规,建立能源市场信息统计体系,建立我国能源安全的预警机制、能源储备机制和能源危机应急机制,积极倡导能源供应在来源、品种、贸易、运输等方式的多元化,提高市场化程度;另一方面应加强与主要能源生产国和消费国的对话,扩大能源供应网络,实现能源生产、运输、采购、贸易及利用的全球化.新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等.生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流. 太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑. 风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑. 早在2001年,MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究,经过六年多研究和实践,终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广,这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机(H型)和太阳能发电进行10:3地结合,形成了相对稳定的电力输出.在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用,获得了大量可靠的使用数据.这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力. 新型垂直轴风力发电机(H型)突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点,采取了完全不同的设计理论,采用了新型结构和材料,达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能,可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合.以它为主建立的风光互补发电系统,具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点,也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响. 随着能源危机日益临近,新能源已经成为今后世界上的主要能源之一.其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活,风力发电偶尔可以看到或听到,可是它们作为新能源如何在实际中去应用?新能源的发展究竟会是怎样的格局?这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的.参考资料:民政局研究,百度百科内
按能源的基本形态分类,能源可分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,又称天然能源,如煤炭、石油、天然气、水能等。
基本介绍中文名 :一次能源 外文名 :Primary energy 解释 :未经加工转换的能量资源 别称 :天然能源分类,转化,简介, 分类 按能源的基本形态分类,能源可分为一次能源和二次能源。一次能源,即天然能源,指在自然界现成存在的能源,如如煤炭、石油、天然气、水能等。二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品,如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。一次能源又可分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和非再生能源(煤炭、石油、天然气、油页岩等)。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称之为可再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源;经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源,称之为非再生能源。如煤炭、石油、天然气等。它们随着大规模地开采利用,其储量越来越少,总有枯竭之时。地热能基本上是非再生能源,但从地球内部巨大的蕴藏量来看,又具有再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环而具有增殖的性质。核聚变的能比核裂变的能高出5~10倍,核聚变最适合的燃料重氢(氘)又大量地存在于海水中,可谓“取之不尽,用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一。20世纪70年代出现能源危机以来,各国都重视非再生能源的节约,并加速对再生能源的研究与开发。 转化 二次能源 是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源,包括电能、汽油、柴油、液化石油气和氢能等。二次能源又可以分为“过程性能源”和“含能体能源”,电能就是套用最广的过程性能源,而汽油和柴油是目前套用最广的含能体能源。 二次能源亦可解释为自一次能源中,所再被使用的能源,例如将煤燃烧产生蒸气能推动发电机,所产生的电能即可称为二次能源。 或者电能被利用后,经由电风扇,再转化成风能,这时风能亦可称为二次能源,二次能源与一次能源间必定有一定程度的损耗。 二次能源和一次能源不同,它不是直接取自自然界,只能由一次能源加工转换以后得到,因此严格的说它不是“能源”,而应称之为“二次能”。能源危机,可再生能源等都不涉及二次能源。 简介 煤 煤是古代的植物体因为地壳运动而埋没地下,在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而成的,含碳量一般为46%~97%。煤是重要的燃料和化学工业原料。煤在地球上的储量非常丰富。煤是由有机物一生长在沼泽或河流三角洲之植物残骸分解而成现今世界各主要地区之煤炭蕴藏量,以非欧洲、亚洲及大洋洲、及北美洲等三个地区所占之比例最高,整体而言,现时煤炭之蕴藏量,估计可供我们使用二百年。 煤是由有机物质和无机物质混合组成的。煤中有机物质主要由碳(C)、氢(H)氧(O)、氮(N)四种元素构成,还有一些元素则组成煤中的无机物质,主要有硫(S)、磷(P)以及稀有元素等 。在我国,煤炭资源主要分布在山西、陕西、内蒙古、黑龙江、辽宁、山东几个省区,著名的大型煤矿有大同煤矿、东胜煤矿、神府煤矿等。 石油 石油一般认为是由地层中的有机物质“油母质”,经地温长时间的熬炼,一点一滴地生成而浮游于地层中。由于浮力的关系,石油在水中每年缓慢地沿着地层或断层向上移动,直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的石油越聚越多。 石油是仅次于煤的化石燃料,它是一种天然的黄色、褐色或黑色的流动或半流动的黏稠的可燃液体烃类混合物。石油也称为“原油”。它可以被加工成各种馏分,包括天然气、汽油、石脑油、煤油、柴油、润滑油、石蜡以及其他许多种衍生产品,是最重要的液体燃料和化工原料。 天然气 天然气是一种碳氢化合物,多是在矿区开采原油时伴随而出,过去因无法越洋运送,所以只能供当地使用,如果有剩余只好燃烧报废,十分可惜。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。 天然气是除煤和石油之外的另一种重要的一次能源。它燃烧时有很高的发热值,对环境的污染也较小,而且还是一种重要的化工原料。天然气的生成过程同石油类似,但比石油更容易生成。 天然气主要由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等烃类组成,其中甲烷占80%~90%。天然气通常可以分为纯天然气、石油伴生气、凝析气和矿井气4种。 水能 水能是自然界广泛存在的一次能源。它可以通过水力发电站方便地转换为优质的二次能源—— 电能 。 “水电”既是被广泛利用的常规能源,又是可再生能源。而且水力发电对环境无污染,因此水能是世界上众多能源中永不枯竭的优质能源。 水资源的利用(即通常所说的水利开发)就是要充分合理地利用江河水域的地上和地下水源,以获得最高的综合效益。水能利用是一项系统工程,其任务是根据国民经济发展的需要和水资源条件,在河流规划和电力系统规划的基础上,拟定出最优的水资源利用方案。我国土地辽阔,河流众多,径流丰沛,落差巨大,蕴藏着丰富的水能资源。据估计,我国河流水能资源的理论蕴藏量为6.76亿kW,年发电量为59 200亿kW·h,不论是水能资源的理论蕴藏量,还是可能开发的水能资源,中国在世界各国中均居第一位。 水力资源的开发方式是按照集中落差而选定,大致有三种基本方式,即堤坝式、引水式和混合式。但这三种开发方式还要各适用一定的河段自然条件。按不同的开发方式修建起来的水电站,其枢纽布置、建筑物组成等也截然不同,故水电站也随之而分为堤坝式、引水式和混合式三种基本类型。 太阳能 太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 人类对太阳能的利用已有悠久历史。太阳能利用主要包括太阳能热利用和太阳能光利用。 太阳能热利用套用很广,如太阳能热水、供暖和制冷;太阳能干燥农副产品、药材和木材;太阳能淡化海水;太阳能热动力发电等。 太阳能光利用主要是太阳能光伏发电和太阳能制氢。 风能 太阳光从上而下照射大气层,使之升温。又由于地球的自转和公转,地面附近各处受热不均,大气温差发生变化,引起空气流动。空气在水平方向上的流动就形成了风。由于风有一定的质量和速度,并且有一定温度,因此它具有能量。太阳辐射到地球的光能大约有2%转变为风能。尽管如此,风能的数量依然很大。它相当于全球目前每年耗煤能量的1 000倍以上。 风能利用历史悠久,我国是世界上最早利用风能的国家之一。 风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量,用于发电、提水、助航、致冷和致热等。 地热能 我们人类居住的这个星球,很像是一个巨大的“热水瓶”,外凉内热,而且是越往里温度越高。人们把蕴藏于地球内部的热能称为“地热能”。地球通过火山爆发和温泉外溢等途径,将其内部蕴藏的热能源源不断地输送到地面上来。现代人们常说的温泉,就是人类的祖先在很久以前就开始利用的一种地热能。不过,人类对地热能的大规模开发利用,可以说现在才刚刚起步。因此地热能是一种开发潜力很大的新型能源。 目前世界上大约有120多个国家和地区,已经发现和开采的地热泉及地热井多达7500多处。对于地热能的开发利用,目前主要是在采暖、发电、育种、温室栽培和洗浴等方面。地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。 海洋能 海洋是一个巨大的能源宝库,仅大洋中的波浪、潮汐、海流等动能和海洋温度差、盐度差能等的存储量高达天文数字。这些海洋能源都是取之不尽、用之不竭的可再生能源。海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。究其成因,潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化,其他均源于太阳辐射。 海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说,要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。 它具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就会再生,就会取之不尽,用之不竭。 生物能 生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,在各种可再生能源中,生物质能是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。 生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在整个能源系统占有重要地位。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一,就其能源当量而言,是仅次于煤、油、天然气而列第四位的能源,在世界能源消耗中,生物质能占总能耗的14%,但在开发中国家占40%以上。 核能 核能也称原子能,是一种高效率持久的能源。核能发电是利用铀235的核分裂连锁反应释出大量热能,将水变成水蒸气,利用这些蒸气来推动发电机发电。核能发电的方法有许多种,台湾地区使用的是沸水式核能发电与压水式核能发电。核能除了发电为主要套用外,在农业、医学、工业科技……等各方面都有很多的用途。如农业:利用它来使蔬菜水果保持新鲜、改良品种、防止病虫害等功能在医学上可以用它来杀伤癌细胞治疗癌症等多方面的功能核电厂投资金额庞大、施工耗时、适宜兴建的厂址难求。最大的缺 点是放射性核废料处置与安全问题。优点是核燃料取得较容易、原料的运输与储存方便、需要量不多、且安全存量的开支少。 核能的实际利用有两种方法:一是目前已达到实用阶段的重核裂变方法,这就是核裂变反应堆的原理;二是目前还处于研究试验阶段的轻核聚变方法,这就是核聚变反应的原理 。