根据能量守恒定律,为什么地球上的能源稀缺呢?
关于我们目前一个地球的一个状况来考虑的话,地球上有很多的资源,这些资源被我们的用到各种各样的地方,利用其中的石油天然气,还有煤矿这些东西来创造我们人类所需要的能量。这是我们人类利用自然的一个主要方式,我们还开采了其中的很多的石头, 这无疑看得出我们人类利用地球的一个各种资源,创造我们想利用的东西。那么根据能量守恒定律,为什么地球上的能源稀缺?这其中原因主要有以下几点。
一、本来地球上的这些能源是不被大面积的使用。首先第一点就是地球上的这些各种能量资源,一开始的时候是不被我们的人类使用的,这些东西都是埋藏在地底之下。随着我们人类一次一次的开采资源,利用质量,发现这些东西可以释放大量的能量。所以之后把这些东西利用起来来创造我们人类社会,制造出各种的一些器具和各种工厂。之后我们人类利用这些公章所释放的能量,来改造我们人类社会,这就是我们人类社会利用各种资源创造我们的人类价值。
二、能量守恒的定律。其次,一个规范行的话还是要注追寻这几自己种追寻这几种大家的规毕竟能量的一个规范性的话,还是要遵循的要求和定义,毕竟任何的能量流程都是要遵循这其中大自然的规中,把其中许多能量在被我们人类初次使用之后,这些能量流放于大自然之后,就消失存在到其他的一个空间当中。
三、能量的流失非常的多。最后一点就是能量的流失是非常的多的,我们人类只使用其中初次热量,例如我们在燃烧其中的煤矿的时候,我们只需要它其中的火所产生的,之后的一些能量直接流放于大自然,所以我们人类会远远的不断燃烧这些煤矿。
自然因素:
一、我国能源总量大,但人口多,人均占有量少
二、我国资源地域分配不均衡,存在西多东少等情况.
人为原因:
一、我国能源效耗量大。
二、我国的科技水平较低,资源利用率低,浪费多。
三、资源开采有限。
解决我国能源短缺状况的原则:
1.兼顾能源的可持续与国家经济竞争力的可持续
我国经济与社会发展已进入大量消耗能源阶段,而自身能源又贫乏,围绕能源而形成的国际政治、经济环境又复杂,这就决定了我们必须重视节能、支持可再生能源的发展,才能实现能源消费的可持续。一方面,必须把促进节能作为核心目标,并支持可再生能源发展,以实现能源消费的可持续。中央已经提出了建设节约型社会的要求。另一方面,也必须兼顾国家经济竞争力的可持续,要尊重我国现阶段高耗能型经济结构形成的历史必然性,不能盲目追求单位GDP能耗的下降和发展可再生能源。
2.强化市场机制、促进制度保障、形成良好的能源市场运行机制
韦伯认为,一种以物质利益彼此相联系的社会关系,是人们由一种基于约定俗成的或固有价值的纯粹信仰的关系,向一种基于利害关系考虑的并建立在自由协议交换基础上的关系的转变。罗尔斯认为,社会是一种在。无知之帷4下成员相互。合作的冒险"。根据制度经济学的看法,制度提供人们活动的框架,人类得以在制度框架内相互影响。制度确定合作和竞争的关系,这些关系构成一个社会,或是经济秩序。
无论是自由交换的协议,还是相互合作的冒险,亦或制度确定的框架,作为人活动于其中的社会,必然是作为一种秩序而存在,有一套规则证明着秩序的存在与维护着秩序的运行。能源作为社会发展的核心元素,能源作为被人利用的对象,也逃不脱被规制的宿命。"一切制度安排都有可能影响收入分配和资源配置的效率"。为各种能源建立完备的产权制度,避免"共有地悲剧"(Tragedy of the Commons)强化市场竞争,形成良好的市场运行秩序,是我国解决短缺问题必须遵循的原则。
3.立足国内、效率为本
作为战略安全与人民生活息息相关的能源,在加强与世界其它国家能源合作的同时,血重点立足国内。目前,我国能源自给率比经济合作与发展组织国家平均值高出20多个百分点。开源节流,利用科学技术,开掘新能源和替代能源,加快可再生能源的开采利用,探索化石能源以外的其他能源利用,提高能源和利用效率,进行洁净生产、合理消费与保持适度人口,这是我国解决能源短缺的一项重要原则。在19世纪末20世纪初,美国兴起了一场资源保护运动,提出了'明智利用。的口号,以保持美国在世界秩序中第一的持续。我国作为正在迈向工业化的发展中国家,更应该重视在能源领域中国家政策的引导,倡导生态文明的建设,将环境能源建设提升到现代化工程的高度。
缓解能源短缺的措施:
(一)高度重视节约,积极开展节能工作
我国的节能工作起步相对较晚.虽取得了许多进展,但还存在差距和不足。远不适应新形势、新任务的要求。为了更好地促进我国能源的合理利用和充分使用.有必要借鉴国外能源利用和节能的先进做法及成功经验。在生产领域强制实施能效标识制度和推广清洁生产技术。加大节能工作的监督检查力度。促使企业采用新能源和节能技术及设备。在消费领域全面推广和普及节能技术。合理引导消费,鼓励消费节能型产品。逐步形成节约型消费方式。
开展节能工作还需注意两个方面。一是政府表率。政府除了要深刻认识到节能的紧迫性和重要性,从制度、法制、体制、机制、政策、组织、宣传、科技等方面采取坚决措施。制定和实行规划、法律法规.做好监督工作、管理以及引导工作政府更应从自我做起,从节约意识的率先树立.到节能、节水、节地、节约用车、节约办公费用等方面率先垂范。例如,在资源节约型产品和技术工艺的推广中,政府应当优先购买。政府的优先采购一方面可以促进该类产品的市场推广,为企业提供资助,另一方面可为全社会做出榜样,带动全社会节约。二是宣传教育。在推动我国节能1=作深入发展时,还必须依赖企业和公众的积极参与,因此,要通过多种媒体工具和宣传教育方式来培养公众的节能意识.以充分调动广大企业和公众参与节能活动的积极性。
(二)大力发展新能源技术和节能技术科学技术是第一生产力
在节能工作中,科学技术同样应该、而且必须发挥应有的"第一生产力"作用。一般来说.应从两个方面发挥科技在节能工作中的作用:一方面,积极研究开发利用新能源技术和节能技术。科学技术是推动节能工作的有力保障。能够大大提升全社会节约能源的能力。在解决能源短缺问题的过程中,政府应对企业开发新能源和节约能源的技术研究给予资助,使企业重视开发利用新能源技术和节能技术。此外。可考虑在知识产权法、破产法等相关法律中对新能源企业的研究开发和生产经营做出保护性规定,为新能源开发市场化运作提供良好的市场环境,保障新能源开发的规模化和可持续发展。另一方面.加快新的节能产品的开发和推广。政府可以联合企业、补贴新能源开发企业、发布新能源利用计划等积极政策,同时由国家投资示范区和企业。多渠道和多领域扶持开发新的节能产品。加大新能源技术和节能技术转化为节能产品的力度。此外.政府还可为建筑物安装太阳能、风能、生物能等新能源设备提供补助。每年拨出专款用于培训与新能源和新节能产品相关的管理人员,出台购机补贴、强制购买绿色家电等政策.推广新能源和新节能产品的应用。
(三)加大经济结构调整力度
节能不仅仅是微观层面的问题。首先是宏观层面的事情.即是国民经济的结构问题。当今的时代条件和国际环境决定了我国不可能走先污染后治理的旧式工业化道路:人口众多,人均资源不足的基本国情决定了我国不应当也不可能模仿一些发达国家以挥霍资源为特征的消费模式。必须坚持走中国特色新型工业化道路,大力调整优化产业结构。一方面是加快发展第三产业,提高其比重和水平。并且优化第二产业内部结构,大力推进信息化与工业化融合。提升高技术产业.限制高耗能、高污染工业的发展。具体措施如:对不同行业制定耗能标准,超过耗能标准的加价收费限期淘汰落后的技术工艺和设施设备,鼓励行业与企业采用先进技术与设备并继续关停规模不经济的企业,特别是耗能大户,提高企业的经济管理水平:同时要加大对经济活动中产生的废弃物的资源化回收利用等等。另一方面是合理布局产业.可按照园地制宜的原则,将耗能相对大一些的行业尽量安排在能源资源相对丰富的北方.而耗能小一些的产业安置于能源资源相对贫乏的南方,这样可以使得全国的能源资源得以协调.减少诸如"北煤南运"之类的工程。也可以使得全国的铁路等运输系统的紧张局面得以缓解。
(四)形成合理的能源价格机制
以电价为例,与全球主要国家的电价水平进行对比:2006年.工业电价最高的荷兰、德国、澳大利亚、意大利等前10个国家的工业电价在14美分/千瓦时~23美分,千瓦时之间,我国的工业电价6.47美分,千瓦时。可以看出,我国电价水平相对较低。其他能源价格的情况也都如此。能源价格长期低于资源成本,不能准确反映资源稀缺程度。由此导致的价格扭曲必然给出错误的市场信号。面对始终错误的价格信号,中国实现建设资源节约型与环境友好型社会的目标难度就会增加。在此基础上居高不下的出口增速,实际上也等于中国以消耗自己的方式补贴世界各国的消费者。因此,迫切需要放开能源市场,使价格能够反映能源资源的稀缺程度,从而使得能源资源能够得到合理利用与充分使用。
需要改进和完善能源价格形成机制。建立成本约束机制,促进企业降低能耗、提高效率。在市场经济条件下,能源价格要反映市场供需和资源的稀缺性,主要由市场定价。一是完善电力分时计价办法,引导用户合理用电、节约用电,继续实行差别电价。并扩大实施范围二是落实石油综合配套调价方案,逐步理顺国内成品油价格三是全面推进煤炭价格市场化改革四是继续推进天然气价格改革,建立天然气与可替代能源的价格挂钩和动态调整机制五是积极推进城镇供热商品化、货币化,研究制定能耗超限额加价的政策。
(五)完善能源储备制度与参与国际合作
能源市场面临明显的经济变数和全球不确定因素。新的风险凶素不断出现,包括针对能源没施和能源贸易咽喉要道的恐怖主义袭击.以及产油国的政治动荡。许多情况下这些变动又受市场波动的影响而变得更加复杂。因此。建立能源储备以应对能源问题,具有必要性。紧急情况下能源储备是应对可能发生的短期供应波动的最有效的途径。能源储备包括能源产品储备和能源资源储备,前者包括石油、天然气、天然铀产品等,后者包括石油、天然气、天然铀、特殊和稀有煤种等资源。国家应建立和完善能源储备制度。以规范能源储备建设和管理,提高能源应急处置能力,保障能源供应安全。
在应对能源短缺时.要继续坚持立足国内的基本方针.加大国内资源勘探力度。加强煤炭、石油、天然气的开发利用,积极开发水能资源,加快发展核电,鼓励发展新能源和可再生能源。优化能源结构。同时,更要积极开展国际能源资源合作,充分利用国际国内两个市场、两种资源。按照"节能优先,效率为本煤为基础,多元发展立足国内,开拓海外统筹城乡,合理布局依靠科技,创新体制保护环境,保障安全"的能源中长期发展规划.支持能源企业利用海外能源资源和开拓海外市场:鼓励企业参与国际技术交流、共同开发利用替代能源和可再生能源、提高能源利用效率、发展清洁燃料:积极组织有关各方通过对话协商妥善解决能源争端问题.这将有力地化解因能源短缺而引发的冲突。
(六)建立中国特色的新能源与可再生能源发展基金
开发利用新能源与可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施,是开拓新的经济增长领域、促进经济转型、扩大社会就业的重要选择。开发利用新能源与可再生能源更是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求。而2008年7月在广西南宁召开的世界能源理事会亚洲区工作会议上,一些中外能源问题专家同时提到,当前我国发展可再生能源正面临着四个主要问题:一是对发展可再生能源的必要性及价值,全社会的认识还没有做到真正统一。二是可再生能源的开发利用规模小。投资总量不足。方向单一。三是科研投入力度不够,科技人才缺乏,发展可再生能源科技支撑能力弱。四是配套政策及服务支撑体系滞后。导致可再生能源开发仍然是高门槛、高成本、高风险的领域,社会资本难以进入。
面对新能源与町再生能源开发利用中存在的一些问题.从英国、美国、日本等国家的经验来看.建立新能源与可再生能源发展基金是一条好的解决途径。结合我国国情。我国的节能和可再生能源发展基金应该建立在有法律法规保障的基础上,构造公平和竞争的科学管理模式,注重基金的杠杆作用和成本效益.达到促进我国节能产业化和可再生能源规模化的发展目标。基金的主要融资方式可采取用电户交纳电力附加费的集资方式.符合"谁污染谁付费"的原则.体现其公平性.易为我国公众理解和接受:同时打破了单一靠政府投资的传统方式。易为政府采纳。我国的基金规模应该根据节能和可再生能源的"十一五"发展规划和2020年的远景规划而定。考虑到我国的实际情况,基金使用模式应该结合国家激励政策所需支持的重点和优先发展的节能与可再生能源项目而定。我国在建立基金时,还要充分考虑国外在实施基金中出现的问题和弊端,以便采取适当有效的应对措施。
(七)加强节能法制建设
长期以来.我国浪费严重.十分重要的原因之一是浪费只违纪不犯罪.有时浪费连违纪都不算。有必要利用法制的力量,加大对浪费能源资源行为的惩治力度。可从以下两个方面来推进节能工作:
首先,要加大节能工作的监督检查力度。重点检查高耗能企业及公共设施的用能情况.同定资产投资项目节能评估和审查情况,禁止淘汰设备异地再用情况,以及产品能效标准和标识、建筑节能设计标准、行业设计规范执行等情况。达不到最低能效标准的耗能产品.不得出厂销售。达小到建筑节能标准的建筑物不准开T建设和销售。严禁生产、销售和使用国家明令淘汰的高耗能产品。要严厉打击违法交易报废旧机动车和船舶等。
其次,要健全节能法律法规和标准体系。进一步完善《节约能源法》,制定严格的节能管理制度。研究制订《工业节能管理条例》、《公共设施节能设计标准》等配套的行业法规.加快组织制定和完善主要耗能行业能耗准入标准、节能设计规范,制定和完善主要工业耗能设备、机动车、建筑、家用电器等能效标准以及公共设施用能设备的能耗标准。各地区要按照国家统一要求,研究制定本地主要耗能产品和大型公共建筑的能耗标准。
一、我国能源总量大,但人口多,人均占有量少
二、我国资源地域分配不均衡,存在西多东少等情况.
人为原因:
一、我国能源效耗量大。
二、我国的科技水平较低,资源利用率低,浪费多。
三、资源开采有限。
解决我国能源短缺状况的原则:
1.兼顾能源的可持续与国家经济竞争力的可持续
我国经济与社会发展已进入大量消耗能源阶段,而自身能源又贫乏,围绕能源而形成的国际政治、经济环境又复杂,这就决定了我们必须重视节能、支持可再生能源的发展,才能实现能源消费的可持续。一方面,必须把促进节能作为核心目标,并支持可再生能源发展,以实现能源消费的可持续。中央已经提出了建设节约型社会的要求。另一方面,也必须兼顾国家经济竞争力的可持续,要尊重我国现阶段高耗能型经济结构形成的历史必然性,不能盲目追求单位GDP能耗的下降和发展可再生能源。
二是人类盲目地乱采,造成资料在开采过程中的大量浪费,这方面,我国的情况更严重.
三是人类在消费资源上的不节制,特别是对不可再生的能源、土地资源、水资料的浪费极其严重。
四是人类循环利用资源的能力较差,资源的利用率十分低下,比如,我国对水资源的利用率就十分低,造成大面积的缺水。
比如石油是一种不可再生资源,但是由于其在现代工业、军事等方面的重要性,人人都想占有它,因此才会有伊拉克战争等。
人们面临权衡取舍,政府用于生产公共品的资源越多,剩下的用于生产私人品的资源就越少;我们用来消费的食品越多,则用来消费的衣服就越少;学生用于学习的时间越多,那么用于休息的时间就越少。
扩展资料:
在经济学里,稀缺被用来描述资源的有限可获得性,人的欲望是无限的,但资源是有限的,相对于无限的欲望,有限的资源就是稀缺。
稀缺是指这样一个状态:相对与需求,物品总是有限的。
实事求是的观察家都不会否认,尽管经历了两个世纪的经济增长,美国的生产能力还是不能完全满足每个人的欲望。
如果将所有的需要加总起来的话,你立刻就会发现,现有的物品和劳务根本就无法满足每个人的消费欲望的很小的一部分。
我们的国民产出须得扩大很多很多倍,才有可能使的普通的美国人都能达到医生或联赛棒球手那样高的生活水准。
更何况是在美国以外的国家,特别是非洲和亚洲地区。那里,成千上万的人甚至还处于饥寒交迫之中。
参考资料:稀缺性百度百科
价格显得越来越不合理。“资源无价、原料低价、制品高价”使加工型产业部门可以因原料低价而毫不费力地取得良好的效益,而资源型产业部门却负担着巨额的行政性亏损。于是,加工型产业部门毫不珍惜廉价的原料,资源型产业部门更无积极性去提高资源产品的产出率,从而造成了我国长期以来经济增长依赖于资源的高投入。据统计,我国能源投入系数在全世界100多个国家中高居首位,资源的浪费十分惊人。另外,资源的计划配给还造成了隐性的浪费:资源产品被国家指令性计划调出产地,而产地的资源加工型产业部门又被迫去资源非产地购回这些产品(例如黑龙江省的原木被源源为断地调外省外,省内造纸等行业每年必须花费大量的人力、物力去省外购买原木),这对于运输部门的压力无疑是巨大的,而且还造成了资源产品的损耗及人、财、物的浪费。 可见,自然资源的计划管理造成了自然资源的严重浪费,是我国高消耗、低效益经济增长和产业结构层次低、转换慢的根本原因。此外,自然资源的计划管理还造成了其他一些消极影响,计划体制使基层单位的领导者没有主动性、创造性和责感,造成企业管理水平低、经济效益差;计划体制损害了市场机制的作用,使公平竞争不能得以体现,严重阻碍了技术的进步;计划体制常使资源产品的消费者不能得到真正的满足,常出需要者无供给而不需要者却又被迫购买的现象;计划体制造成的一系列问题还引发了环境的严重污染,使生态环境日益恶化。
对于我们人类目前的科技水平来说,并不是所有能量都能利用的,而且低熵才是能量的价值。
地球每秒到底接受太阳多少能量?
太阳每秒总电磁辐射为3.827×10^26瓦,这个值也有一个名称,叫做光度值。
太阳常数为1367瓦,即地球上每平方米大约1367瓦特[1353(±21) W/m2(1976年, NASA)],
按地球的截面积是127,400,000 平方公里来计算,可得出地球每秒从太阳接收约1.74×10^17焦耳能量,这个能量很大,是人类所需要能量的数千倍。
而大气层大约要反射34%的太阳光。
所以,到达地面的太阳能大约是每秒1.15×10^17焦耳。
而1945年美国在广岛和长崎丢下的原子弹释放能量大约为5.5×10^13焦,所以说地球每秒接收到太阳的能量相当于2091颗广岛原子弹。
虽然地球每秒要从太阳那吸收这么多的能量,但当地球温度升高后,地球还会以红外线的方式向外散热。
一般散发的热量与地球温度成正比,温度越高散发越多。当温度保持稳定时,基本上吸收的能量和散发的能量就相等了。
所以重要的不是能量的多少,而是有用能量的多少,处于低熵形式的能量才有用。
这里补一句:当大气中的二氧化碳增多后,一部分本来被地球散热出去的红外线,会又被反射回来,导致地球不容易散发热量,就这表现为我们常说的“温室效应”。
低熵的能量才有价值,而熵增却是不可逆的必然。
由于能量守恒,所以任何封闭系统内的能量总量是不变的,但是能量的有用价值是层层递减的。
比如,水坝后的水是一种有用能量,它会向下流动直到两边水位相同,而不会逆流向上。
再比如,一杯热水含有用能量,可以融化冰块使水达到一个中等的温度。
但你永远不会看到在能量总量不变的情况下,让一杯温水变成热水,再同时自行生成冰块。
所以,有用能量必须是不平衡的能量,这就是低熵能量的本质。
我们只能利用低熵的能量,而无用能量即高熵的能量无法被利用。
比如,马路上的行驶车辆的噪音、或放在地面上物体的势能、地球每天夜里向太空辐射的红外线,这些都是无用的高熵能量。我们无法利用它们做任何事。
而汽油和空气中含有用的低熵的能量,将它们混合在一起燃烧,就可以让汽车跑起来。从启动到行驶,再到停车,在这段路程中,总能量保持不变。
但是有用的化学能量转化成了没用且高熵的热量和噪音。
所以能量还在,只是无法像之前那样可供利用。在一个封闭系统里,能量从低熵到高熵的转变,是不可逆的,这就是热力学里的熵增定律。
当然整个地球对太阳能的利用率也相当低
除了主要以红外线方式散发到太空的无用能量,全球的植物对太阳光的利用率大约只有1%到5%,而人类现在最高效的太阳能技术,在实验室里才能超过50%,工业化利用一般最高在40%左右,而一般的光伏电池能达到20%到25%就很不错了。
不管怎么说,地球上所有生物对太阳光的直接利用都太少。而太阳能一般被转换为水势能(水循环)、风能(大气环流)等各种形式留存在地球上。
我们整个宇宙都被熵主宰,有一种命运叫“热寂”。
宇宙最低熵的能量是氢,恒星就是消耗氢,产生了次一级的能量:热辐射太阳能。
太阳给地球提供低熵易用的太阳能,其形式主要是可见光光子。
这些低熵的能量,在地球上通过各种各样的转换,被层层消耗,最后转变为高熵值的形式辐射掉,也就是红外线。
地球每接收到一个可见光光子,就会向太空辐射了约20个红外光子。
也就是说,虽然地球吸收和释放的能量平衡,但熵值升高了20倍。
事实上,目前太阳是我们有用能量的唯一来源,它是太阳系里寒冷黑暗的星空中唯一发光发热的恒星。
如果,一天整个星空是跟太阳一样的温度,我们的星球会接收到更多能量,但是地球会迅速平均化达到一个高熵的平衡状态。
所有温度和太阳一样,这样就不可能开车或生存,不是因为能量缺乏,而是因为所有能量平均后,就什么事都做不了。
在平衡状态下,所有能量都变成了没用的高熵能量,永远不会变化,也就永远没有运动,这就是宇宙毁灭的热寂说。
万物都化为了能量,然而却是能量平衡状态的的死寂。
当一切都变成高熵,时间的方向也会消失,时间变得没有意义。