第三代主体能源是什么?
第三代主体能源是石油
人类使用能源的四个历史时期:
柴草时期:从远古时代到18世纪中叶;
煤炭时期:从18世纪中叶到20世纪初,以蒸汽机的发明为代表;
石油时期:从20世纪初至今,以内燃机和电力为代表;
可再生能源时期:从21世纪中叶开始,多种能源的联合利用。
一次能源,即天然能源,指在自然界现成存在的能源。如:煤炭、石油、天然气、水能,化石燃料、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。
二次能源是一次能源经过加工,转化成另一种形态的能源。主要有电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽、热水和汽油、煤油、柴油、重油等石油制品。
在生产过程中排出的余能,如高温烟气、高温物料热,排放的可燃气和有压流体等,都属二次能源,也称“次级能源”或“人工能源”,是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源。
一次能源开发利用和发展:
从取火到机械能、水能、煤、油、天然气、核能、光能、风能、潮汐能、可燃冰和氢能等,人类对于能源的利用虽然经历了不同阶段和类型,但每种能源的使用时间都并不漫长,尤其是化石能源的开发利用所耗时间,与其形成过程相比微不足道。
按照能源类型分类,人类对一次能源的利用大致经历了四个发展阶段:第一个阶段是相对漫长的薪柴时代;
第二个阶段是煤炭时代,第一次工业革命特别是蒸汽机的发明和使用,促进了煤炭的大量使用,使之成功替代薪柴,大大促进了世界工业化进程;
第三个阶段是石油时代,随着内燃机的发明和使用,动力机械中石油迅速取代煤炭,成为第三代主体能源,煤炭转为电力、制造和热力能源主体;
第四个阶段是目前正在发生的向多能利用转型过渡的阶段,为了保障能源供应安全,降低环境污染,减缓气候变暖,世界各国能源结构不断优化,向低碳化发展的进程持续推进,天然气和以新能源为代表的各类非化石能源成为能源发展的主要方向。
《BP世界能源展望》(2020年版)显示,在现有的政策及技术发展趋势不变的情景下,到2050年以风、光为主的非水可再生能源在一次能源中的占比将达到20%,天然气需求将在未来30年持续增长,到2050年比2018年增加三分之一。
“新能源替代”会经历三个阶段:第一阶段是“增速替代”,化石能源和新能源绝对数量同时增长,但是新能源增速大于化石能源。第二阶段是“增量替代”,新能源在增长的绝对数量上高于化石能源。第三阶段是“主体替代”,即新能源最终成为主体能源。相信到2035年,全球将有50%的传统能源被新能源所替代。
永远主要分为再生能源和不可再生能源。世界第一次能源消费结构变化趋势是一个由高到低的消耗趋势。
工业革命促进了煤炭工业的发展第二次世界大战后,石油和天然气工业又获得迅速发展。目前,石油、煤炭和天然气等化石燃料已成为世界能源的主体。据《2000世界能源统计评论》资料,1999年世界一次能源消费构成的比例是石油40.5%,天然气24%,煤炭25%,核能8%,可再生能源2.5%。
由此可见,化石燃料约占世界一次能源构成的89.5%。能源结构的这种现状经历了一个长期的演变过程。在产业革命后的200年中,煤炭一直是世界范围内的主要能源。
扩展资料:
随着科学技术和经济的发展,石油在一次能源结构中的比重开始增加,并在20世纪60年代超过了煤炭。此后,石油和煤炭的比重缓慢下降,而天然气的比重有所上升。新能源和可再生能源逐渐发展起来,形成了目前以化石燃料为主的新能源与可再生能源并存的格局。
虽然化石能源是目前的主要能源来源,但大规模、低效的开发利用化石能源会导致大量的资源浪费和污染物、温室气体的排放。国内外许多专家指出,目前的能源生产和使用方式是不可持续的。按照当前能源发展的趋势,在一定时间内很难实现可持续发展的目标。因此,我们必须重视能源发展的新思路、新模式。
绿色低碳转型意味着巨大的成本。尤其对于以传统化石能源为主的发电企业来说,从高碳资产为主向绿色低碳资产转型的成本十分巨大。以“五大电力”企业为例,2020年有四家清洁能源装机占比低于50%,新能源电源增量成为这些企业投资发展的重点。随着新能源大规模发展,资源争夺和市场竞争将愈加激烈,各企业都在抢抓清洁能源转型的机遇,争取优质新能源资源,坚持集中式与分布式并举,新建为主并购为辅,实现风电、光伏跨越式大发展[1]。实施“碳达峰”“碳中和”是广泛而深刻的经济社会系统性变革,对政府、企业,甚至每个人的生活都是一场变革,“一场硬仗”。“十四五”时期,是我国实现“碳达峰”目标的关键期、窗口期,除了控制化石能源消费总量、提高利用效能,还要大力实施清洁能源替代行动,深化电力体制改革和碳交易制度创新,也要倡导绿色低碳生活,提升生态碳汇能力。
总之,构建以新能源为主体的电力系统,意味着光伏、风电等清洁能源的大规模发展,到2025年清洁电源装机比例将超过50%[8]。清洁能源的高比例发展必须采用市场化手段,避免大幅度的财政补贴。清洁能源的发展必须依靠创新驱动,以新能源为主体的新型电力系统应具备高度的数字化、智能化水平,才能不断提升分布式清洁能源的存储和消纳能力,真正让清洁能源成为电力供应的主体。
自人类进入近代工业社会以来,能源利用的结构调整共有3次:
①18世纪下半叶英国产业革命以后,由传统的柴薪能源迅速转向以煤为主的能源结构,直到20世纪初煤炭在工业国家能源构成中的比例达95%,由此推动了资本主义工业的发展;
②19世纪末 ,由于电力、钢铁工业、铁路技术、汽车和内燃机技术的发展,煤炭作为主要能源已越来越不适应生产的需要,随着石油资源的开发,从20世纪初以后,石油迅速登上能源舞台,至70年代初石油占能源构成的50%;
③因为煤、石油、天然气等储量有限,不可能满足人类不断 增长的能源需求,以及主要发达国家的工业化使用这些常规能源引起的环境污染日益严 重,造成对人类生存的极大威胁,由此迫使人们必须扼制常规能源的消耗,转向建立以可再生能源等新型能源为主体的持久能源体系。
第三次世界范围的能源结构大调整,标志着人类文明由向自然索取进入到回归自然的一种观念上的飞跃。
● 富煤、贫油、少气
在21世纪前50年内,世界能源的发展趋势仍将以化石燃料为主。随着石油、天然气资源的日渐短缺和洁净煤技术的进一步发展,煤炭的重要性和地位还会逐渐提升。根据我国资源状况和煤炭在能源生产及消费结构中的比例,以煤炭为主体的能源结构在相当长一段时间内不会改变。我国能源资源的基本特点(富煤、贫油、少气)决定了煤炭在一次能源中的重要地位。我国煤炭资源总量为5.6万亿吨,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%,(石油占2.4%,天然气占1.2%)。建国以来,煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上,2001年全国开采量近13亿吨?
专家预测,据有关部门预测,到2005年,全国一次能源生产量为12.3亿吨标准煤,其中煤炭为7.85亿吨标准煤(折合11亿吨原煤),仍占63.8%。专家预测,在本世纪前30年内,煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。
煤炭是我国最安全、最经济、最可靠的能源。我国煤炭资源总量远远超过石油和天然气资源;随着高新技术的推广应用,煤炭生产成本正在并将继续降低;洁净煤技术已取得重大突破,这都将使煤炭成为廉价、洁净、可靠的能源。 目前,世界石油价格居高不下,煤炭的成本优势更加明显。欧佩克要把石油价格稳定在每桶25美元到30美元之间,而煤炭通过直接液化制成的成品油成本是每桶15美元左右。 1999年我国石油净进口量为4000万吨,去年进口7000万吨(花费200亿美元以上)。据预测,到2020年我国石油供需缺口将更大,全靠进口不仅动用大笔外汇,而且受制于人,加大了能源安全供应的隐患。因此,以煤炭液化生产的液体燃料和用水煤浆替代石油将是必然的趋势。从这个意义上讲,煤炭在未来我国国民经济中的地位将更为重要。
● 环境污染
在我国,由于粗放型发展模式及以煤为主的能源结构和低效能源利用方式,使目前我国煤炭生产与消费量均居世界首位,CO2排放居世界第二;另外,产生的量SO2、NOx,使81.6%的城市出现酸雨 ;在农村,居民生活燃料的70%仍靠烧柴和秸杆,由此造成薪材过采、植被和森林大面积破坏、土地生产力下降。
在城市,煤烟型大气污染非常严重,个别已成为“卫星上看不见的城市”,据环保专家分析,我国大城市的空气污染物有60%来自汽车尾气——N Ox、CO、铅、固体颗粒等,已成为人体健康的“无形杀手”。据预测,到21世纪中叶我国达到中等发达国家水平时,能源供应量为29~36亿t标煤,其中煤炭仍占50%~ 60%,化石燃料排放的CO2将达15~20亿tC。这种长时期内以煤为主的能源结构,将使我国区域性污染日益加重,生态环境持续遭到破坏,在国际上也将承担越来越大的环境压力。
为减少煤炭燃烧对大气的污染,国家有关部门强制取缔、关闭了31200处非法经营和布局不合理的煤矿,压缩煤炭产量2.68亿吨(其中高硫煤2200万吨),同时颁发实施《中华人民共和国大气污染防治法》。
● 洁净燃料的努力
发展高效、低污染燃烧技术,节约能源,保护大气环境是世界各国共同关注的重大课题。利用当地煤及劣质煤亦是摆在我国科技工作者面前的重要任务。目前各省低挥发份的无烟煤,高灰高硫劣质煤,难选煤、石煤等储量较大,如何就地利用这些燃料,引起有关部门重视。
1990年代以来,政府在出台减少燃煤为主要能源,寻求以油、气、电来代替煤炭作为工业和民用主要能源的途径的同时,就克服煤炭一次使用方面投入巨大人力、物力、财力,以解决污染问题。煤变气、以焦代煤、消烟除尘水煤浆、洁净型煤、燃煤添加剂、顶部除硫设备、循环流化床锅炉等等相继推出,但都未能从根本上解决成本高、热效率低的难题,反而使得燃煤设备的附属和相关配件越来越庞大、附加费用越来越高。
我国贫油少气,加之世界能源危机日益加剧,燃油价格一路飚升,将自己的依赖放到进口上,不仅不智,也难于承担。再者燃油、燃气设备昂贵,管道铺设投入巨大,主要设备还须依赖进口,所以,要想在全国,特别是中、小城镇和边远地区,以油、气作为主要能源,实施起来困难重重,一些燃煤改燃油、燃气的企业,已经因为成本增加而效益下降。
回答者:乱线 - 首席运营官 十二级 3-9 17:47