(初中人教）|可再生能源|不可再生能源|一次能源|二次能源|归纳总结！

可再生能源（Renewable Energy）是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。 其具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能和海洋能等。可再生能源对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。相对于可能穷尽的化石能源来说，可再生能源在自然界中可以循环再生。可再生能源属于能源开发利用过程中的一次能源。可再生能源不包含化石燃料和核能。

可再生资源通过天然作用或人工活动能使资源再生更新，而可为人类反复利用的自然资源叫做可再生资源，又称为可更新自然资源，如：土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。 可再生自然资源在现阶段自然界的特定时间条件下，能持续再生更新、繁殖增长，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”。土壤属半可再生资源，是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断的更新。但土壤又有不可再生的一面，因为水土流失和土壤侵蚀可以比再生的土壤自然更新过程快得多，在一定时间和一定条件下也就成为不能再生的资源。 可再生能源指多种取之不竭的能源，严格说，是人类存在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、天然气和核能，以及石油资源.能源是经济和社会发展的重要物质基础。工业革命以来，世界能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等化石能源资源消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。目前，我国已成为世界能源生产和消费大国，但人均能源消费水平还很低。随着经济和社会的不断发展，我国能源需求将持续增长。增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济和社会的可持续发展，是我国经济和社会发展的一项重大战略任务。 可再生能源包括水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等，资源潜力大，环境污染低，可永续利用，是有利于人与自然和谐发展的重要能源。上世纪70年代以来，可持续发展思想逐步成为国际社会共识，可再生能源开发利用受到世界各国高度重视，许多国家将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分，提出了明确的可再生能源发展目标，制定了鼓励可再生能源发展的法律和政策，可再生能源得到迅速发展。 可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面已发挥了重要作用。但可再生能源消费占我国能源消费总量的比重还很低，技术进步缓慢，产业基础薄弱，不能适应可持续发展的需要。我国《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出：“实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策，鼓励生产与消费可再生能源，提高在一次能源消费中的比重。”为了加快可再生能源发展，促进节能减排，积极应对气候变化，更好地满足经济和社会可持续发展的需要，在总结我国可再生能源资源、技术及产业发展状况，借鉴国际可再生能源发展经验基础上，研究制定了《可再生能源中长期发展规划》，提出了从现在到2020年期间我国可再生能源发展的指导思想、主要任务、发展目标、重点领域和保障措施，以指导我国可再生能源发展和项目建设。[22]

能源科学与未来发展

摘要：通过了解过去以及现在的能源结构和能源利用技术，提出能源科学需要多学科交叉与综合来为能源发展提出贡献，而且能源科学的发展是能源高技术创新的源泉和先导。因此，能源科学和能源利用技术的发展不仅为国家未来的科学发展提供帮助，也为国家解决当今的能源危机给予支持。

关键词：能源结构，能源利用技术，新能源，

能源是比较集中的含能体或能量过程，凡是能够间接或者经过转换而获取某种能量的自然资源，统称为能源。在自然界里有一些自然资源本身就拥有某种形式的能量，它们在一定条件下能够转换成人们所需要的能量形式，这种自然资源显然是能源。

能源是人类从是物质资料生产的原动力。从人类远古时代在地球上出现后，随着社会生活和经济生活的不断发展，能源的应用形势和规模在不断变化增长。在古代，人类的主要能源来自人力和畜力，辅以柴薪。自西方工业革命开始西方资本主义国家为满足其工业化的需要， 18世纪末，瓦特发明了蒸汽机、大量的以煤炭为能源的动力机械逐渐替代了小作坊式的手工业，煤炭与资本主义大生产相结合，使世界能源结构发生了重大变革。

1895年，美国开始了石油钻探开发工作，这种液体燃料显示出比煤炭更强大的吸引力，1876 年，德国人奥托创制了内燃机，进而形成了以内燃机技术为核心的汽车工业，带动了机械制造业的发展，创造了人类历史上空前的物质文明。

19世纪末开始，以电力为主导的能源结构大变革开始，从法拉第发现了电磁感应开始，人们认识到电和磁是统一的电磁现象，之后又发明了电动机、发电机和各种电器，使电力作为二次能源取得了广泛应用。据统计，现在世界上大约四分之三的能源是在发电厂中转化为电力为人类使用。但是利用常规能源（如化石燃料煤炭、石油和天然气）来产生电力，其储量有限，在可预见的将来就可能用尽或者由于利用成本过高而无法使用，因此为了满足社会发展日益增长的能源需求和可持续发展，我们必须寻找除化石燃料以外的新能源，来解决人类面临的能源问题。

能源的几种分类

1、按照能源的来源分类：

a) 来自地球以外的天体的能量，主要是太阳辐射能。

包括：固化了的太阳能，如化石燃料（煤、石油、天然气、油页岩等，由一亿年前存积下来的有机物质形成）、草木燃料等；太阳能转化成的能量，如风能、水能、波浪能、海洋能；直接的太阳辐射，如利用光电转化、光合作用等。

b) 来自地球内部蕴藏的能量。

包括：地球热能，如地震能、火山热能、地下热水、地热蒸汽、热岩层；原子核能，如蕴藏核能的元素，铀、钍、硼、氘等。

c) 来自地球和其他天体相互作用而产生的能量。

包括：地月相互吸引产生的潮汐能。地球上的能源主要来自于太阳能、地球热能、原子核能和潮汐能，占地球全部能源的99.9%。

2、按照能源存在和产生形式分类

a）一次能源———以现有的形式存在于自然界中的能源。

可再生能源———不会随着它本身的转化或被利用而日益减少的能源，包括风能、水能、海流、海洋热能、潮汐能、草木燃料、直接太阳辐射、地震能、火山活动、地下热能等。

非再生能源———随着人类的利用而逐渐减少的能源，包括矿石燃料（煤、石油、天然气、油页岩等），核燃料（铀、钍、硼、氘等）。

b）二次能源—需要依靠其他能源来制取或产生的能源，包括电能、氢能、汽油、煤油、柴油、火药、酒精、甲醇等。他们使用方便，易于利用，是高品位能源。

3、按能源本身的性质分类

a) 含能体能源———能量以某种载体形式存储起来，而为人们利用。包括各种矿石燃料、核燃料、地下热能、高位水库、氢能等。

b) 过程性能源———能量在物质运动的过程中存在，无法直接的大量存储，如需储存起来，必须把它们转化为含能体能源中的能量。包括风能、水能、海流、地震能、潮汐能以及电能等，转化方式如流水→高位水库，电能→蓄电池。

大有潜力的常规能源

最基本的常规能源——煤炭

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。

煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料，是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力，推动了工业的向前发展，随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。而且煤炭在地球上的储量丰富，分布广泛，一般也比较容易开采，因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。

煤炭对于现代化工业来说，无论是重工业，还是轻工业；无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业，还是轻纺工业、食品工业、交通运输业，都发挥着重要的作用，各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。现我国已探明的煤炭储量为世界第一位。尽管如此，煤炭供应不足仍制约我国国民经济发展，因此，应用高新技术进行煤炭的加工转化，提高煤炭的利用效率，减少煤炭燃烧的环境污染，是解决能源缺乏、加速国民经济发展的重要途径之一。

煤炭的处理加工及转化

（1）选煤技术：选煤是指除去或减少原煤中所含的杂质（包括灰分、矸石、硫分等），并将处理过的煤分成若干个品种等级，以满足不同用户的需要。

（2）洁净煤技术：洁净煤技术是一系列新近开发的煤炭加工、燃烧转化和煤烟通道中的烟道气净化技术的总称。目的是减轻煤炭燃烧对环境的污染，提高煤炭利用效率，并降低成本。

（3）型煤及利用：用粉煤或低品位煤制成的具有一定形状的煤制品称为型煤。燃烧型煤可以提高热效率、节约煤炭并降低污染。型煤的节能率是所有洁净煤技术中最高的，相对环境效益也很高。

（4）煤液混合新型燃料技术：煤液混合新型燃料是一项新技术，这些混合燃料是粉煤在液体中的一种悬浮物，即煤液混合料。目前已有多种混合料经过全面试验，最有工业应用价值的煤液混合料是水煤浆，是一种低污染的燃料。

当代工业的血液——石油和天然气

石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，属于化石燃料。石油及其产品广泛用于生产和生活的各个方面，被称为工业的血液。石油是现代世界一次能源消费构成中的主要能源，据1990年的资料统计，石油在世界一次能源消费构成中居第一位；在我国仅次于煤炭居第二位。至1990年底，世界天然气在世界一次能源构成中次于煤炭和石油，居第三位。我国已探明的天然气储量居世界第九位。1990年我国天然气在一次能源消费构成中次于煤炭、石油、水电，居第四位。

原油经过加工，形成汽油、煤油、柴油、润滑油、化工轻油和石脑油六大类产品。石油产品的范围从液化石油气开始，中间是石油化工原料、燃料和润滑油料，一直到沥青。原油在加工过程中还会释放出大量的石油气。石油加工后，可以得到利用率高、经济、合理的各种液体燃料，主要为内燃机燃料、锅炉燃料和灯油三类。其他的石油产品主要有润滑油、蜡、沥青以及石油化工产品如石油溶剂、乙烯、丙烯和聚乙烯等。天然气是一种混合气体，其主要成分为甲烷。天然气作为燃料容易燃烧、清洁无灰渣、热值高而且不污染环境。

天然气和石油一样是非常重要的基本有机化工原料。从天然气中分离出来及从石油炼厂汽中回收和分离的许多物质是最基本的化工原料，并可进一步制造转化出多种化工产品，如合成纤维、合成橡胶、合成塑料和化肥等产品。

火力发电的主要燃料就是前面我们讲述过的煤炭，有时候也有用油作燃料的。而且我国在很长一段时期电力建设的主要任务仍将是发展火力发电。火力发电设备容量和参数的提高，有一系列问题需要解决。特别是在当今我们赖以生存的生态环境日趋恶化的情况下，如何降低甚至消除火力发电对环境的污染是一个迫切需要解决的问题，因此采取低污染的燃烧方式是必然的发展趋势。

最干净的常规能源——水能

水能利用的主要方式是发电。水力发电就是利用河流中蕴藏着的水能来产生电能，其中最常用的方法就是在河流上建筑拦河坝，将分散在河段上的水能资源集中起来，然后靠引水管道引取集中了水能的水流去转动设在厂房中的水轮发电机组，在机组运转的过程中，就将水能转变成了电能。因为利用的是水能，而水流本身并无损耗，仍可以为下游用水部门所利用。我国水能资源的特点是水力资源总量较多，但开发利用率低，水力资源分布不均，西部多，东部少，相对集中在西南地区，而经济发达、能源需求大的东部地区水力资源极少，与经济发展不匹配。

水力发电有以下特点：

（1）水作为一种资源可由自然界水循环中的降水补充，使水能资源成为不会枯竭的再生能源，所以其发电成本非常低。

（2）水力发电事业和其他水利事业可以互相结合。为了使水能产生电能，常常要修建水库，而水库可作为防洪、供水、发展航运事业等多种任务。

（3）水电站中装设的水轮机开启方便、灵活，适宜于作为电力系统中的变动用电器，有利于保证供电质量。

（4）水电站建成后，能够连续提供廉价的电力。

（5）水力发电不污染环境，是一种公认的清洁能源。

充满希望的新能源

21世纪的主要能源——太阳能

太阳是一个炽热的气体球，蕴藏着无比巨大的能量。地球上除了地热能和核能以外，所有能源都来源于太阳能，因此可以说太阳能是人类的“能源之母”。没有太阳能，就不会有人类的一切。1945年，美国贝尔电话实验室制造出了世界上第一块实用的硅太阳能电池，开创了现代人类利用太阳能的新纪元。

人们利用太阳能的方法主要有三种，一种是使太阳能直接转换成电能，即光电转换。太阳能电池就属于这种转换方式；第二种是使太阳能直接转变成热能，即光热转换，如太阳能热水器等；第三种是使太阳能直接转变成化学能，即光化学转换，如太阳能发动机等。

实际上，人类早就有意识地利用太阳能，自从有了太阳能电池，就为太阳能的利用开辟了广阔的途径，人造卫星和宇宙飞船探测宇宙空间时用上了重量轻、使用寿命长和耐冲击振动的太阳能电池。目前，世界各国都在大力研究新型太阳能电池，提高光电转换率，使太阳能的开发利用进一步深化。

太阳能电站通常人们所说的太阳能电站，指的是太阳能热电站。这种发电站先将太阳光转变成热能，然后再通过机械装置将热能转变成电能。

太阳能电站能量转换的过程是：利用集热器（聚光镜）和吸热器（锅炉）把分散的太阳辐射能汇聚成集中的热能，经热换器和汽轮发电机把热能变成机械能，再变成电能。

太阳能电站靠太阳能热管来聚集热能，太阳能热管又叫真空集热管，它在结构上与我们平常所用的热水瓶相似，但热水瓶只能用来保温，而太阳能热管却能巧妙地吸收太阳的热能，即使阳光很微弱，它也能达到较高的温度，比一般太阳能集热器的本领强。热管在一天之内可以提供大量的工业用热水，又能一年四季不断地为它的主人供应所需要的热能。

魔鬼与天使——核能

从 1954年前苏联建成世界上第一座核电站以来，人类和平利用核能的历史还不到半个世纪；然而，核能的发展却异常迅速。

核能的发展之所以如此迅速，主要是因为它有着显著的优越性：其一，它的能量非常巨大，而且非常集中。其二，运输方便，地区适应性强。其三，储量丰富，用之不尽。

从目前情况来看，世界各国的核能发电技术已相当成熟，大量投入使用的单机容量达百万千瓦级的发电机组，使核电站得到了迅速的发展。

近十多年来，人们已经成功地研制出能充分利用铀燃料的核反应堆，这就是被称为“明天核电站锅炉”的快中子增殖核反应堆。这种核反应堆能使核燃料增殖，也就是说，核燃料在这种“锅炉”里越烧越多。如果能大量使用快中子增殖核反应堆，不仅能使铀资源的有效利用率增大数十倍，而且也将使铀资源本身扩大几百倍。

另外，近年来在激光核聚变、核电池、太空核电站和海底核电站等研究试验方面也都取得了一定的成果，促进了核能发电技术的进一步提高。

前景诱人的海洋能

海洋能是海水运动过程中产生的可再生能，主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力，其他海洋能均源自太阳辐射。全世界海洋能的总储量，约为全球每年耗能量的几百倍甚至几千倍。这种海洋能是取之不尽、用之不竭的新能源。在不远的将来，海洋能在造福于人类方面，将发挥巨大而重要的作用。

海洋潮汐发电你听说过吗？大海也会进行呼吸。海洋的潮汐，是由于月亮、太阳对地球上海水的吸引力和地球的自转而引起海水周期性、有节奏的垂直涨落现象。

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，随着海水水位的升高，就把大量海水的动能转化为势能；在落潮过程中，海水又奔腾而去，水位逐渐降低，大量的势能又转化为动能。海水在涨落潮运动中所蕴含的大量动能和势能，称为潮汐能。

潮汐发电具有如下优点：

（1）潮汐发电的水库都是利用河口或海湾建成的，不占用耕地，也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大面积土地。

（2）潮汐发电站不像河川水电站那样受洪水和枯水的影响，也不像火电站那样污染环境，是一种不受气候条件影响的、干净的发电站。

（3）潮汐电站的堤坝较低，容易建造，投资也较少。

海水盐差发电海水里面由于溶解了不少矿物盐而有一种苦咸味。然而，这种苦咸的海水大有用处，可用来发电，是一种能量巨大的海洋资源。

在大江大河的入海口，淡水和咸水的交汇处，淡水和咸水就会自发地扩散、混合，直到两者含盐浓度相等为止。在混合过程中，还将放出相当多的能量。这就是说，海水和淡水混合时，含盐浓度高的海水以较大的渗透压力向淡水扩散，而淡水也在向海水扩散，不过渗透压力小。这种渗透压力差所产生的能量，称为海水盐浓度差能，或者叫做海水盐差能。

海流能顾名思义，海流就是海洋中的河流。浩瀚的海洋中有一部分海水经常是朝着一定方向流动的，在海洋中常年默默奔流着。海流和陆地上的河流一样，也有一定的长度、宽度、深度和流速。风力的大小和海水密度不同是产生海流的主要原因。由定向风持续地吹拂海面所引起的海流称为风海流；而由于海水密度不同所产生的海流称为密度流。归根结底，这两种海流的能量都来源于太阳的辐射能。利用海流发电比陆地上的河流优越得多，它既不受洪水的威胁，又不受枯水季节的影响，几乎以常年不变的水量和一定的流速流动，完全可成为人类可靠的能源。海流发电是依靠海流的冲击力使水轮机旋转，然后再变换成高速，带动发电机发电。

海水温差能，辽阔的海洋，是一个巨大的“储热库”，它能大量地吸收辐射的太阳能；它又是一个巨大的“调温机”，调节着海洋表面和深层的水温。海水的温度随着海洋深度的增加而降低。这是因为太阳辐射无法透射到400米以下的海水，海洋表层的海水与500米深处的海水温度差可达20℃以上。海洋中上下层水温度的差异，蕴藏着一定的能量，叫做海水温差能。利用海水温差能可以发电，叫海水温差发电。现在新型的海水温差发电装置，是把海水引入太阳能加温池，把海水加热到45～60℃，有时可高达90℃，然后再把温水引进保持真空的汽锅蒸发进行发电。用海水温差发电，还可以得到副产品——淡水，所以说它还具有海水淡化功能，可以用来解决工业用水和饮用水的需要。

生物能源——沼气能

沼气是一种可燃气体，由于这种气体最早是在沼泽、池塘中发现的，所以人们称它“沼气”。我们通常所说的沼气，是人工制取的，所以它属于二次能源。而作为能源的沼气，至今尚未得到广泛的应用，所以它还属于现代新能源的成员。沼气的主要成分是甲烷（CH4）气体。通常，沼气中含有60～70％的甲烷，30～35％的二氧化碳，以及少量的氢气、氮气、硫化氢、一氧化碳、水蒸汽和少量高级的碳氢化合物。

甲烷气体的发热值较高，因而沼气的发热值也较高，所以说沼气是一种优质的人工气体燃料。甲烷在常温下是一种无色、无味、无毒的气体，它比空气要轻。由于甲烷在水中的溶解度很低，因而可用水封的容器来储存它。生产沼气的原料丰富，来源广泛。人畜粪便、动植物遗体、工农业有机物废渣和废液等，在一定温度、湿度、酸度和缺氧的条件下，经厌氧性微生物的发酵作用，就能产生出沼气。沼气是一种可以不断再生、就地生产就地消费、干净卫生、使用方便的新能源。在目前，它可以代替供应紧张的汽油、柴油，开动内燃机发电，驱动农机具加工农副产品，也可以用来煮饭照明。

从现今情况看来，使用沼气具有以下的优点：

（1）沼气不仅能解决农村能源问题，而且能增加有机肥料资源，提高质量和增加肥效，从而提高农作物产量，改良土壤。

（2）使用沼气，能大量节省秸杆、干草等有机物，以 便用来生产牲畜饲料和作为造纸原料及手工业原材料。

（3）兴办沼气可以减少乱砍树木和乱铲草皮的现象，保护植被，使农业生产系统逐步向良性循环发展。

（4）兴办沼气，有利于净化环境和减少疾病的发生。这是因为在沼气池发酵处理过程中，

新时代“古老”能源——风能

在自然界，风是一种巨大的能源，它远远超过矿物能源所提供的能量总和，是一种取之不尽、尚未得到大量开发利用的能源。风能是空气在流动过程中所产生的能量，而大气运动的能量来源于太阳辐射。由于地球表面各处受太阳辐射后散热的快慢不同，加之空气中水蒸汽的含量不同，从而引起各处气压的差异，结果高压地区空气便向低气压地区流动，从而形成了风，因此，风能是一种不断再生的没有污染的清洁能源。

当前，世界各国对风能的利用，主要是以风能作动力和发电两种形式，其中以风力发电为主。以风能作动力，就是利用风轮来直接带动各种机械系统的装置，如带动水泵提水等。这种风力发动机的优点是，投资少、工效高、经济耐用。

根据我国风能资源分布情况和当前的技术条件，近期开发利用风能的重点将放在内蒙古、东北、西北、西藏和东南沿海，以及岛屿、高山、风口等风能资源丰富的地区。在年平均风速超过6米／秒的地区，特别是电网很难达到的牧区、海岛和高山边远地区，开发利用风能资源更具有深远意义。

21世纪的理想能源——氢能

在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。氢的用途很广，适用性强。它不仅能用作燃料，而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如，储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领。可将热量储存起来，作为房间内取暖和空调使用。

氢气在一定压力和温度下很容易变成液体，因而将它用铁路罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、飞机的燃料，也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的长征运载火箭，都是用液态氢作燃料的。

另外，使用氢—氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能，使氢能的利用更为方便。目前，这种燃料电池已在字宙飞船和潜水艇上得到使用，效果不错。当然，由于成本较高，一时还难以普遍使用。

本世纪70年代，人们用半导体材料钛酸锶作光电极，以金属铂作暗电极，将它们连在一起，然后放入水里，通过阳光的照射，就在铂电极上释放出氢气，而在钛酸锶电极上释放出氧气，这就是我们通常所说的光电解水制取氢气法。科学家们还发现，一些微生物也能在阳光作用下制取氢。人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物。通过氢化酶诱发电子，把水里的氢离子结合起来，生成氢气。

本学科存在的主要问题

一、简单运用传统经验进行具体工程项目的开发工作较多,研究运用技术科学基础不够。

二、在发展新技术方面, 创新概念少, 自主概念少, 往往是跟着外国人提出的一种概念和已经发表的文献,缺乏自己独立自主的见解和正确分析判断, 跟着上马, 以致往往在人家已下马之后,不得不跟着下马。应结合我国实际,做出科学分析,提出自己独立的见解。要做到这一点,需要有深厚的技术科学基础。

三、能源项目规模大, 投资多, 周期长, 全新概念不是很多,需要看准方向,长期坚持,及时总结,调整发展。

重点发展方向的展望

结合我国情况,重点发展方向应当是以下一些技术:

石油天然气工业关键技术

油气地球物理勘探与钻井新技术,海洋石油天然气开发技术,提高石油采收率新技术,在注水开发后期的油田,应用三次采油等方法提高石油采收率。

煤炭高效洁净利用关键技术

我国煤炭开发利用关键是解决生产效率低、不安全和环境严重污染两个方面的问题, 并应逐渐发展两大技术:一是安全、高效开采技术二是高效、洁净利用的洁净煤技术:煤炭安全、高效开采技术煤层气开发技术煤洗选、加工、处理技术洁净煤燃烧技术煤炭气化技术。

电力工业关键技术

超临界、超超临界蒸汽参数发电技术,燃气蒸汽联合循环发电技术,洁净煤发电技术,热电联产及多联供技术,先进压水堆发电技术, 燃料电池发电技术, 全国大区电网互联和灵活的交流输配电技术。

节能技术

中低温余热利用系统和中低温能源利用新技术,热泵技术,建筑节能,新型低温储能(含冰蓄冷及电力调峰) 系统,节能电器,交通运输节能,高能耗工业的节能新工艺流程。

核能释放与利用的科学问题

核废料处理及再利用,提高安全性,新的安全堆型探索快堆与高温气冷堆受控热核聚变堆关键技术。

可再生能源与氢能开拓与利用的科学问题

低价、高效、长寿新型光伏发电技术生物质能转换的化学生物技术光热利用新技术(发电、制冷等) 氢能规模制备、储运、利用技术。

能源环境技术

能源转换利用中有害元素控制与无公害定向转换技术城市废弃物无公害、资源化利用技术回收利用CO2 的能源环境系统探讨燃煤生态工程,煤基制氢及氢能利用系统。

农村能源技术

沼气技术生物质气化、液体燃料、发电技术生物质加工处理技术。

措施及建议

一、能源与环保的立法,价格政策,倾斜政策。

二、对能源科学技术(不是具体生产项目) 给予强大支持,由国家、产业联合支持。科教部门专门支持。

三、对较远见效的方向,如先进概念的发电系统、太阳能、核能要给予重视和布局研究发展工作。

四、培养基础扎实,知识面广,解决问题能力强的能源科学方面青年人才。

五、加大能源科技研究开发的投入:我国能源R&D 经费占国家R&D 总经费的比例比国际上发达国家的相应值小一个数量级。能源R&D 投入过低导致我国科技自主研究开发

参考文献：

《环境与能源科学导论》作者:刘震炎 出版社: 科学出版社第1版

《能源科学导论》作者:黄素逸 出版社:中国电力出版社

《2011-2020年我国能源科学学科发展战略报告》(第四稿) 中国科学院

《能源科学发展战略研究》中国科学院院士　吴承康　徐建中

未来广泛应用的新能源

---生物质能与核能

能源是人类藉以克服困难，维持生存的原动力，譬如太阳给我们光热，风吹动风车可以发电，燃烧汽油可用以推动汽车，使用瓦斯可以烹调、取暖，凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。近年来，无论核分裂、核融合和太阳能的研究发展，均呈现出一片蓬勃景象，但今日能源供应市场燃料其蕴藏量有限且日益枯竭、分布不均，使用时又污染严重，鉴於目前已经投置的生产设备和应用技术，预计主能源维持在能源主流的地位直至本世纪之末，因此人类当务之急便是寻求更好用的燃料，并加紧改良现有能源的利用技术。下面是未来应用较广泛的两种新能源。

一、新能源之生物质能

生物质能是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。 而所谓生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能 量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可 转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化 而来的。

1、生物质能的特点

1) 可再生性生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,资源丰富,可保证能源的永续利用；

2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低； 生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量， 因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应；

3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；

4) 生物质燃料总量十分丰富。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的十倍。

2、生物质能的分类

依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等。林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等。农业生物质能资源是指农业作物；农业生产过程中的 废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排 出的废水等，其中都富含有机物。 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和 少量建筑业垃圾等固体废物构成。

成功和失败仿佛是两个不同的音符，人生如戏，不努力就没有机会，努力进取就有希望。下面给大家分享一些关于高中地理专题知识点归纳，希望对大家有所帮助。

高中地理专题知识点1

能源资源的开发——以我国山西省为例

一、山西能源基地的机遇与挑战

1.能源资源的分类

补:自然资源、矿产资源和能源的关系图

补:判断可再生能源和非可再生能源的技巧

一是根据定义:

只要能够循环利用，不断更新的能源就是可再生的

只要经过漫长的地质时期才能形成，而且用一点少一点的就是非可再生的

二是根据分类:

除矿物能源外，其他的都属可再生能源

2.山西能源基地面临的机遇与挑战

(1)非可再生资源的有限性

(2)开发利用与生态环境的相关性

(3)在能源消费结构中的重要性

3.地位——山西省是我国最大的煤炭基地，也是世界最大的煤炭基地之一

二、资源开发条件

1. 煤炭资源丰富，开采条件好(储量大、分布广、煤种全、煤质优、开采好)

①储量丰富

②分布范围广(全省40%有煤田分布)

③煤种齐全(10大煤种)

④煤质优良(低灰、低硫、低磷、发热量高)

⑤开采条件好(多为中厚煤层，埋藏浅，适于露天开采和大规模机械化开采含有煤层气)

补：山西主要的煤田和煤矿

(1)山西省40%的土地下面有煤田分布

(2)主要的煤田有：大同煤田、宁武煤田、西山煤田、沁水煤田、霍西煤田、河东煤田，其中面积较大的是沁水煤田和河东煤田

(3)主要的煤矿有：大同、平朔、阳泉、西山、霍州、晋城等。

补：诗歌记忆煤田位置:

河东煤田黄河东，沁水煤田沁水中，霍西煤田霍州西，宁武煤田北大同。

2. 市场广阔

①能源消费大国

②对能源需求量继续增加

③能源消费以煤炭为主(世界能源消费以石油、天然气为主，我国能源消费以煤炭为主)

3. 位置适中，交通比较便利

①邻近主要工业中心和大城市，输煤、输电距离较近

②有众多铁路线通过，交通比较便利

补：我国铁路的“三横五纵”

南北向(五纵)：京广线，京九线，京沪线，焦柳线，宝成─成昆线

东西向(三横)：京包─包兰线，陇海─兰新线，沪杭─浙赣─湘黔─贵昆线

三、能源基地建设

1.扩大煤炭开采量

①扩大开采规模

②增加产量

2.提高晋煤外运能力

逐步形成以铁路运输为主、公路运输为辅的煤炭外运路网体系

3.加强煤炭的加工转换

①建设坑口电站，变输出煤为输出电力

②发展炼焦业，向外输出焦炭

补：山西能否发展黄河水运?

(1)黄河在山西段位于黄土高原，多峡谷瀑布不利于航运

(2)黄河水量不大，季节变化大，发展内河运输比较困难。

补：简图法记忆晋煤外运

补：输电和输煤两种方式各有利弊，故两种方式长期并存。

四、加强能源的综合利用

1.改革初期

2.六五时期开始——产业结构调整

①以煤炭开采为主的单一结构转变为以能源、冶金、化工、建材为主的多元结构

②由原料工业逐步代替采掘工业

3.能源综合利用的结果

补：比较分析内蒙古东部地区与山西省煤炭资源的开发条件

五、环境的保护与治理

1.能源的开发和综合利用对环境的影响——造成生态问题和大气污染问题

环境的保护与治理的 方法 和手段

(1)提高煤的利用技术——推动清洁能源产业的发展

(2)调整产业结构

①对原有重化工业进行调整，使其产品向深加工、高附加值方向发展

②降低重化工业的比重，大力发展农业、轻纺工业、高新技术产业和旅游业

(3)三废的治理

①废水：沉淀净化

②固体废弃物：煤矸石→发电、供热和充填露天矿坑及塌陷区：煤泥→干燥再利用

③废气：做好消烟除尘工作、营造防风林带

例：废弃物利用技术

补：德国鲁尔区和我国山西能源基地综合比较

高中地理专题知识点2

河流的综合开发——以美国田纳西河流域为例

一、河流

1.河流与人类的关系

河流————人类的摇篮。

人类文明大多发源于大河流域(如：尼罗河、两河流域、印度河-恒河、黄河-长江)

现在大河的两岸多是人口稠密、城市稠密的地区。

(1)流域——整体性

流域又称供水区，指供给河流地表水源的地面集水区和地下水源的地下集水区总称，一般指地面的集水区。相邻流域间的山岭或河间高地，称为分水岭。分水岭最高点的连线，称为分水线或分水界。

(2)水系

水系指河流干流、支流和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河，彼此连接组成的庞大系统，又称河系。

它汇聚全流域的地表水和地下水，最终注入海洋、湖泊或消失在荒漠中。

河流水系由干流和一系列支流组成。一般将流入干流的支流，叫一级支流流入一级支流的叫二级支流。依次类推。

补：如何认识流域的整体性特征

二、河流开发的自然背景

1.流域的自然背景决定开发利用方式和方向

2.田纳西河流域概况

(1) 位置：位于美国东南部

(2) 流域范围：发源于阿巴拉契亚山脉的西坡，在肯塔基市附近注入俄亥俄河。全长1450千米，流域面积10.6万平方千米。

补：简图记忆田纳西河概况

3.自然背景

(1) 地形：多山，地形起伏较大 (上游地区为高低起伏的山地丘陵，中游地区为丘陵，下游地区为冲积平原)

利：蕴藏着丰富的水力资源。弊：陆路交通不便，河流航运作用突出。

补：分析一条河流水力资源丰富与否的思路

一是看河流的水量大小二是看河流落差的大小

(2) 气候——亚热带季风性湿润气候

亚热带地区，气候温暖湿润，降水丰富。冬末春初多降水，夏秋季降水相对较少。

(3) 水系

优点：①水系发达，支流众多②水量丰富③通过密西西比河及其支流可通往全国大部分地区

缺点：①河流落差较大②水量很不稳定

(4) 矿产资源：矿产资源丰富，主要有煤、铁、铜、磷、锌、云母等。

补：田纳西河在国家航运体系中的地位

(1)田纳西河流域遍及7个州，航运能联系4个州

(2)田纳西河通过密西西比河联系全国大部分地区

(3)通过密西西比河进入墨西哥湾，可发展河海联运。

总之，田纳西河流域的各州可通过田纳西河联系全国其他地区，并且可通过田纳西河出入美国的东南部。

补：如何分析影响河流内河航运的因素：水量水量变化经济发达程度

水量越大，水量变化越小，经济发达程度越高，内河航运越发达。

补：流域的自然背景与利用方式、开发方向的关系

三、田纳西河流域的早期开发及其后果

1.18世纪下半叶

经济活动：有较为发达的农业，盛产棉花、马铃薯、蔬菜。

影响：人口较少，人类活动对自然环境的影响不大，整个流域山青水秀，森林繁茂。

2.19世纪后期

流域内人口激增，开始对对其进行掠夺式开发，带来一系列生态环境与社会问题。

3.20世纪30年代初，成为美国最贫困的地区之一

补：流域19世纪后期的开发及其后果

四、流域的综合开发

1.流域综合开发的总体构想

流域开发的核心：河流的利用与治理田纳西河的开发核心：河流的梯级开发(TVA)

2.流域综合开发的 措施

(1)防洪：防洪标准达百年一遇

(2)航运：通航里程长联系范围广经济效益高

(3)发电

类型：水电、火电、核电

影响：

①全国最大的电力供应基地

②促进流域高耗能工业的发展(炼铝、化学工业)，两岸形成“工业走廊”

补：建水坝对航运的作用

补：水电、火电、核电的分布

①水电站的建设条件是落差大的河段，因此水电站大多分布在河流的上游。

②火电和核电因为需要大量的生产用水和冷却用水，大多分布在水库附近、水源充足的地区。

③核电的适应性强，又主要分布在人口稠密，用电量大的中下游河谷平原上。

(4)提高水质

(5)旅游：

(6)土地利用：

建立保护区，调整农林牧，稳定河湖线，恢复采矿区。

补：误区

1.田纳西河流域的气候类型与我国长江流域相似，误以为气候特征也相似。

气候类型：

田纳西河——亚热带季风性湿润气候

我国长江流域——典型的亚热带季风气候

气候特征：

田纳西河——冬、夏季气温都较低，降水夏秋季少

我国长江流域——雨热同期

2.高温多雨的气候适宜棉花的生长。

棉花：喜温、好光、生长期长。高温多雨的气候会使病虫害增多，容易烂棉桃。

世界著名的棉花产地大多具有光照充足、气候干旱、水源丰富的特点，如中亚、埃及、我国的新疆等地。

田纳西河夏秋季降水较少，正利于棉花后期的生长和成熟，而田纳西河又提供了充足的水源。所以成为美国的棉花带。

3.梯级开发是所有河流开发治理的核心。

梯级开发是一种常用的开发河流水力资源的方式。

田纳西河、珠江红水河河段、黄河上游河段(刘家峡一带)都完成了梯级开发，而长江三峡的开发利用和治理完成的是一级开发。

高中地理专题知识点3

区域农业发展-以我国东北地区为例

一、东北地区地理条件：

1.范围：黑、吉、辽三省和内蒙古东部。

2.地位：我国重要的商品粮基地、林业生产基地和畜牧业生产基地。

3.地理条件分析：

(1)气候-农业生产中最难以改造的自然条件。

①气候条件制约着一个区域农业的生产品种、耕作制度和生产季节等

②东北大部分地区属于温带季风气候区，雨热同期，热量和水分条件基本上可满足一年一熟作物的需求，但是农作物生长容易受到低温冷害的影响。

(2)地形、土壤条件：

①地形条件往往影响区域农业生产的类型

②一般来说，平原地区适宜发展 种植 业，而山地丘陵地区适宜发展林牧业，(东北西部高原地势平坦，降水较多，是优质草原牧场，中部和东北部平原广阔，周围山地环绕，森林资源丰富)

③土壤肥沃，黑土和黑钙土广泛分布，土层深厚，有机质含量高。

(3)社会、经济条件：①我国重要的工业基地，农牧兴工、工促农牧②交通发达，对外联系方便，发展外向型农业③开发时间较晚，人口密度较低，农业经营规模远高于全国平均水平，另外较好的生态环境和资源条件有利于绿色农业和大农业的发展。

二、东北地区农业布局特点：

1.耕作农业区：主要分布在平原(松嫩平原、三江平原、辽河平原)地区水稻多种植在辽河、松花江流域的大型灌区以及东部山区的河谷盆地小麦(以春小麦为主)以三江平原和松嫩平原北部最集中玉米：分布非常普遍，由南向北种植比例逐渐减少，吉林省北部地区形成了我国最著名的“玉米带”。

2.林业和特产区：主要分布在大、小兴安岭和长白山长白山区是我国主要的鹿茸、人参等珍贵药材产区，延边生产苹果梨辽东低山丘陵和半岛丘陵区是我国最大的柞蚕茧产区辽南是重要的苹果产区。

3.畜牧业区：主要分布在西部高原、松嫩平原西部及部分林区草地，是重要的羊、牛、马牧畜生产基地，如呼伦贝尔市三河地区的三河牛和三河马、松嫩平原西部的东北红牛。

三、东北平原是全国最大的、比较稳定的商品粮基地，其中三江平原是我国粮食商品率最高的商品粮基地

东北商品粮基地生产特点：

1.大规模机械化生产

2.地区专业化生产。

四、东北地区农业发展方向：

1.平原区：以增强抗衡国外农产品进入国内市场能力为重点，发展适应加工需要的优质、专用品种，提高产品质量和竞争力加快发展农产品加工业，促进粮食转化，延长产业链条，推进农业向规模化、专业化和生态化方向发展，建设绿色食品基地。

2.西部草原区：结合退耕还林、还草工程，大力发展生态农业和舍饲畜牧业强化人工草地建设，发展草业经济，推动退耕、退牧和围栏限牧工程，发展集约化草食性畜牧业。

3.山区农业：以森林保育为核心，实现由原料型生产向原料及产品加工并举的转变。

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这个要从电的由来说起:

我们生活中用到的电能是，从发电厂，通过发电轮机产生的，轮机的转动需要消耗其他的能源。这个已经很明显了，即电能是由其他形式的能转化而来的属于二次能源。

我们常说的可再生能源是在长期的时间段内可以重复出现的能源来源。电能是我们直接的应用能源，对它说可不可再生没有什么意义。

往常的煤炭，燃气、石油都是不可再生能源，因为它门是经过数亿年的地球演化所产生的，我们不能在等数亿年在应用石油煤炭了即它门的产生周期比较长人们等不起。

但是针对水电，风电，太阳能电，这些东西都是可以重复利用的，比如水电:只要有大气流动就有气流产生，气流把从海洋蒸发的水汽带到高海拔的高山高原上，然后形成降雨，雨水汇集成河流在流回海洋，在这个过程中，水被太阳的蒸发作用太高了，也相应地具有了势能，人们在山间建立水电站，就是利用水的势能带动发电轮机风能也是一样，都是太阳能的转化形式。

而太阳能电池板，则是直接转化太阳光辐射成为电能，利用半导体材料的光伏效应制成，现阶段转化率较底(能量转化绿在百分之十几，小于十七)设备成本较高。

要是说电能是可再生能源是不对的，它本身不在可再生不可再生能源范畴之内。

电能

电能是表示电流做多少功的物理量

电能指电以各种形式做功的能力。分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。

风能

太阳照射地表，地表各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。风，人们看不到，却可以感觉到。风蕴藏着巨大的能量，风能将成为人类的新宠。

水能

水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。

参考资料：格润清洁能源网

可以参考一下。