为何山西煤炭至今都没开采完,究竟储量有多少?
说起山西这个地方,很多人都能够想起煤矿,而且也知道山西是产煤大省,全国各地的煤炭基本上都是从山西运出来的。所以很多小伙伴都在质疑,为什么山西的煤炭至今都没有开采完,它的存储量究竟会有多少?
山西煤炭的存储量大到惊人。山西的矿产非常丰富,所以才会被称之为煤铁之乡,又因为山西这个地方的煤炭储存量非常大,而且煤炭的埋藏距离地表很浅,非常方便开采,所以也成为了我国的产煤大省。早些年,就有报道称山西的煤炭储量大约是2700亿吨,所以这是一个非常庞大的数字,也并不是一年两年,或者是几百年就能够开采完的数字。
没有被探明的煤矿资源不计其数。上面第1点柠檬说到了,探明的煤炭存储量有2700亿吨,但是没有被探明的矿产资源,数目不详,而且这些煤炭资源,已经距离地表1500米以上。虽然说现在的科技还无法在1500米以下进行煤炭开采,但是相信不久的将来也会实现。
山西煤炭可以供应全国的煤炭需求,而且还可以出口国外。看完那么大的煤炭存储量,相信小伙伴也明白,为什么东北西北华北沿海地区需要的煤炭都是从山西运过去的,不仅如此,山西的煤炭还出口。但是随着现在国家对环境以及生态的保护,已经实施了控煤政策,避免了资源过度开采和浪费。
小伙伴们是不是比较惊讶,山西煤炭的存储量原来是那么巨大呢。但是随着现在新能源的兴起,山西的煤炭也已经进入了循环利用。
截止10月26日,全国经济成绩单已经出来各省份,也交出了前三季度经济运行的搭建,从目前公布的13个省份数据来看,分别是由四川省,福建省,湖北省,湖南省,上海市,北京市,江西省,重庆市,广西壮族自治区,山西省,内蒙古自治区,天津市,海南省等。在这13个省份当中GDP增速方面增速最大的分别,就有山西,福建,江西,内蒙古,湖南,湖北,重庆,广西等8个省份,而山西是增速最快的与全国3%相比江西分别增加了5.3%,超出了全国的2.3%增速。
山西作为能源大省,煤矿,天然气,电力持续安全稳定的供应。山西是我们国家的重要能源基地,更是肩负起了保障国家能源安全的责任和使命。山西由于得天独厚的地理优势,一直以来也是保障我们国家能源安全的基石。
自从新中国成立以来,到2015年年底,山西省累计生产煤矿170亿人,占到全国的1/4,在未来的时间里,山西省仍然会作为煤矿的主产区和五大综合能源之地。其次经过多年的发展,山西省能源产业的素质也得到了大幅度的提升,能源供应能力也在显著增强。
由于山西省得天独厚的条件,而国家也将山西省作为新型综合能源基地,先后成为国家煤炭可持续政策试点,电力体制改革综合试点,煤层气矿业全审批改革试点是国家能源机制、体制改革的重要试验田。山西省的能源发展前景非常的好,作为能源大省,山西更是为我国经济社会发展作出了巨大的贡献。山西省由于可再生能源资源方面占绝大的优势,因此山西省既发展好了可再生能源又发展好了煤矿产业。
在刚刚闭幕的中国(太原)第三届国际能源产业博览会上,作为主题之一的绿色能源十分引人瞩目,绿色能源由于它是可再生和对生态环境低污染或无污染的能源,近年来也备受世界各国的追捧,而作为能源大省,山西把发展绿色能源放在如此突出的位置,重视程度更是可见一斑。那么近年来我省绿色能源发展情况怎样?发展中还存在哪些问题?这届将绿色能源摆在突出位置的博览会又将为我省转型跨越发展带来怎样的新机遇呢?
这届中国(太原)国际能源产业博览会可谓气派大、档次高,包括世界500强中24家、央企28家在内的460多家企业的技术设备在这里展示,而我省国有、民营等企业的重点技术设备更是大部分亮相博览会场。山西晋煤集团此次带来的主要是有关煤层气综合利用的沙盘图示,作为高碳资源低碳利用的典型,煤层气的利用自然属绿色能源范畴。
晋煤集团是我省最早也是最大的煤层气开采企业,目前开采出的煤层气所供给的周边用户已达10万户。将煤层气的综合开发利用当作我省发展新能源并改变全省以煤炭为主的能源消费结构抓手的做法不无道理。煤层气的主要成份是甲烷,热值高,同时燃烧后排放的一氧化碳、二氧化碳几乎为零,是世界公认的清洁能源,而我省10万亿立方米的储量又几乎占全国总储量的三分之一。因此,尽管说近年来煤层气开发取得了一定成效,但同我省得天独厚的煤层气总量比,煤层气的利用还远远不足,那么造成这种情况的原因又是什么呢?(同期略)
体制、安全以及使用过程中缺乏国家统一标准等问题,制约着我省包括煤层气在内的诸多优质清洁能源的大面积推广,这除需要国家配套政策的出台,也需要省内相关部门的努力。好在我省一些相关企业不等不靠,通过科技产品的引进或研发,尝试解决新能源推广中存在的技术问题,山西兰花汉斯抑爆设备有限公司便是这样一家企业,他们这次为博览会带来的国家科技部国际合作项目,被叫作“兰花汉斯抑爆器”的产品就引起了与会能源客商的关注。
以煤为基的绿色能源特别是煤层气,是我省新能源发展的优势,那么另外我省在发展新能源上还有哪些特点呢?可以说,近年来启动垃圾发电和风力发电项目的山西国际能源集团有限公司是我省发展新能源企业的代表,目前仅该企业分别建在神池、大同的三个风力发电项目,年发电已达15万千瓦。
示范意义和带动意义对于我省来说尤为重要,作为煤炭大省,我省正式提出发展新能源的概念已在“十一五”末,尽管说近年来随着国家、省委调整产业结构力度的加强,我省新能源产业有了一定发展,但受长期以来以煤为主的能源消费结构的制约,特别是思想的桎梏,我省新能源发展水平仍然不足。无疑,中国(太原)第三届国际能源产业博览会的召开,为我省下一步新能源的大发展带来了契机。
山西是煤炭大省,那些与煤炭有关并被用来替代传统能源的物质,如煤制甲醇、二甲醚、煤层气、焦炉煤气等往往被列入绿色能源的范畴。近年来这些以煤为基的绿色能源在我省发展迅速,特别是开发煤制甲醇做汽车燃料和综合利用煤层气等项目,均走在全国前列。但另一方面,我省可再生能源也就是新能源的发展和利用却相对滞后,在国家倡导新能源发展的今天,山西除要充分利用好国家政策、实现新能源发展的赶超外,更要保持好自己的优势,进一步把煤的文章作足,使以煤为基的绿色能源有大的进展。
《山西欲借力清洁能源 十央企投7600亿助转型》:山西是一个典型的资源省份,产业结构不合理,经济发展方式比较粗放,能源消耗大,以低能耗、低污染、低排放为特征的绿色发展模式对于山西尤为重要而紧迫。 ---证券日报
《山西“太原能博会”---煤炭大省的绿色梦想》:山西省作为中国能源原材料基地,正处在经济转型发展的关键时期,如何在做好原材料工业的同时,加快产业链的延伸,促进循环经济的发展和煤产品加工的转化,发展新能源新科技,是山西面临的重要挑战。 ---中国新闻网
《让更多绿色能源产业实现对接》:让更多绿色能源产业实现对接,对环境保护、节能降耗、缓解能源危机起到积极的作用,将成为转变经济发展方式一个重要着力点。 ---经济日报
交流合作、互利共赢是我省举办中国(太原)第三届国际能源产业博览会的目的之一,充分利用好这次大招商、大引资、大引智的机会,强化我省在绿色能源发展中的优势,同时弥补自己的不足,只有这样,才能加快我省转型跨越发展的步伐,才能使我省在未来的能源竞争中立于不败之地。
中国海油对外宣布,在山西成功发现千亿方大气田。经国家自然资源部审定,山西临兴气田探明地质储量超1010亿立方米。 中国海油临兴气田位于山西省吕梁市,地处鄂尔多斯盆地东缘,该区域构造活动复杂,此前普遍认为难以形成大型气田。
通过技术攻关,中国海油在2013年底获得第一口高产气井之后,又陆续发现了一批高产井,拉开了临兴气田勘探的序幕。
中国海油科研和勘探开发生产人员创新提出了致密气“构造、微相、物性、裂缝”四控成藏规律认识,通过多专业联合攻关,解决了储层薄、横向变化大、储层电阻率低、识别难度大等诸多技术难题。在建设过程中,临兴气田成功探索勘探开发一体化模式,通过边勘探边滚动,高产探井提前转开发井等一体化思路,产能建设周期由6—8年缩短为3—4年。 经国家自然资源部审定,山西临兴气田探明地质储量超1010亿立方米。按照规划,中国海油力争在未来三年内将临兴气田建成年产能33亿立方米、年产量27亿立方米的大气田。临兴气田的天然气预计在今年7月份可输送到雄安新区。
25日,记者从自然资源部新闻发布会上了解到,自2011年国务院批准实施找矿突破战略行动以来,十年间我国主要矿产资源量普遍增长,发现17个亿吨级大油田和21个千亿立方米级大气田。
按照规划,中国海油力争在未来三年内将临兴气田建成年产能33亿立方米、年产量27亿立方米的大气田。在助力当地经济社会发展的同时,临兴气田的天然气预计今年7月份即可直接输送到雄安新区,为雄安新区建设“绿色低碳之城”提供清洁能源保障。
煤、石油、天然气都是不可再生能源,形成于2一3亿年前,所以要想再次形成,除了合适的环境条件外,仍需上亿年。
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。
高二变化的大背景,便是文理分科(或七选三)。在对各个学科都有了初步了解后,学生们需要对自己未来的发展科目有所选择、有所侧重。这可谓是学生们第一次完全自己把握、风险未知的主动选择。我高二频道为你整理了《 高二物理 选修三知识点 总结 》,助你金榜题名!
高二物理必修三第一章知识点
1.万有引力定律:引力常量g=6.67×n?m2/kg2
2.适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)
3.万有引力定律的应用:(中心天体质量m,天体半径r,天体表面重力加速度g)
(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时)
(2)重力=万有引力
地面物体的重力加速度:mg=gg=g≈9.8m/s2
高空物体的重力加速度:mg=gg=g<9.8m/s2
4.第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是的。
由mg=mv2/r或由==7.9km/s
5.开普勒三大定律
6.利用万有引力定律计算天体质量
7.通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度
8.大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)
高二物理必修三第一章知识点
第一节能源资源的开发——以我国山西省为例
一、能源的分类
(1)可再生能源(举例水能、风能、生物能、潮汐能、太阳能)
(2)非可再生能源(举例煤炭、石油、天然气等矿物能源和核能)。
二、资源开发条件
1、资源状况——煤炭资源丰富,开采条件好
(1)储量丰富
(2)分布范围广,40%的土地下都有煤田分布
(3)煤种齐全,十大煤种都有分布
(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
2、市场——广阔
(1)人口增加和社会经济发展使我国对能源的需求进一步增加
(2)我国以煤为主的能源结构在相当长的时期内不会改变。
3、交通条件——位置适中,交通比较便利
北中南三条运煤铁路分别是大秦线、神黄线、焦日线。
三、能源基地建设
1、扩大煤炭开采量
2、提高晋煤外运能力,以铁路为主,公路为辅
3、加强煤炭的加工转换:一是建设坑口电站,变输煤为输电二是发展炼焦业。
四、能源的综合利用
1、存在的问题——产业结构单一、经济效益低下、生态环境问题严重
2、采取的 措施 ——结合铁矿、铝土矿等资源优势,围绕能源建设,构建煤电铝、煤铁钢、煤焦化三条产业链
3、能源综合利用的结果:
(1)山西省产业结构由以煤炭开采业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)原料工业逐步超过采掘工业而占到主体地位。
(3)实现了产业结构的升级。
五、环境的保护与治理
1、提高煤的利用技术:推动以洁净煤为代表的清洁能源产业的发展。
2、调整产业结构:以重化工业为主的产业结构是生态环境问题根源所在:
(1)对原有重化工业进行调整,使产品向深加工、高附加值方向发展
(2)大力发展农业、轻纺工业、高技术产业和旅游业。
3、“三废”的治理:
(1)废渣:回收再利用
(2)废气:消烟除尘,营造防风林带
(3)废水:沉淀净化
第二节河流的综合开发——以美国田纳西河流域为例
一、流域开发的自然背景——决定了河流的利用方式和流域的开发方向
1、河流概况:密西西比河的二级支流,发源阿巴拉契亚山西坡,在肯塔基市注入俄亥俄河。
2、开发注意:
(1)山地:河流的发源地,保护好植被生态
(2)河谷平原:人类活动比较集中的地区,是生态环境保护的重点
(3)河流:流域中开发利用的主要部分,注意水资源的合理分配和水质的保护
3、自然背景:
(1)地形:多山,起伏大,水力资源丰富,河流航运作用十分突出
(2)气候:温暖湿润,降水丰富,冬末春初降水多,夏秋降水相对较少
(3)水文:支流众多,水量丰富,河流落差大,水量不稳定
(4)矿产:煤铁铜等丰富。
二、流域的早期开发及其后果
1、18世纪下半叶:农业发达,人口较少,对自然环境影响不大。
2、19世纪后期:人口激增,对资源进行掠夺式开发,带来土地退化植被破坏环境污染等生态环境与社会问题。
3、20世纪30年代初:田纳西河流域成为美国最贫困的地区之一。
三、流域的综合开发
1、开发的核心:河流的梯级开发——修建水坝。
2、水坝的功能:防洪、灌溉、航运、发电、旅游、养殖等。
3、开发项目:防洪、航运、发电、提高水质、旅游、土地利用。
4、成效:根治了洪灾,农林牧渔业、工业、旅游业得到迅速发展,生态环境改善,实现了经济效益、社会效益和生态效益的统一。
5、田纳西河两岸形成“工业走廊”的原因:大规模的水电和核电使田纳西河流域成为全国的电力供应基地流域内炼铝、化学等高耗能工业的发展。
高二物理必修三第一章知识点
一、能量量子化
1、量子理论的建立:1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子
ε=hν
h为普朗克常数(6.63×10-34J.S)
2、黑体:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
3、黑体辐射:黑体辐射的规律为:温度越高各种波长的辐射强度都增加,同时,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。(普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象)
二、科学的转折光的粒子性
1、光电效应(表明光子具有能量)
(1)光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步,但是它并不能解释光电效应的现象。在光(包括不可见光)的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应,发射出来的电子叫光电子。(实验图在课本)
(2)光电效应的研究结果:
新教材:①存在饱和电流,这表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多②存在遏止电压:③截止频率:光电子的能量与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应④效应具有瞬时性:光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。
老教材:①任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应低于这个频率的光不能产生光电效应②光电子的初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大③入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。
(3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极K(与电源负极相连),是因为碱金属有较小的逸出功。
2、光子说:光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν。这些能量子被成为光子。
3、光电效应方程:
EK=h-WO
(掌握Ek/Uc—ν图象的物理意义)同时,h截止=WO(Ek是光电子的初动能W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)
高二物理必修三第一章知识点相关 文章 :
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★ 高二物理选修3-1电学知识点总结
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★ 高中物理选修3-1重点知识点总结
★ 高二必修三物理知识点总结
★ 高二物理选修3-5第一章知识点总结
★ 高二物理必修总知识点分析
★ 高二物理31知识点总结(2)
中国森林面积达到1.75亿公顷,森林覆盖率为18.21%,人工林面积居世界首位。
我国煤的储藏量达6000亿吨,居世我国煤的储藏量居世界第三位,但人均储藏量约462吨。
我国石油资源最终可采储量约为130亿―150亿吨,仅占世界总量的3%左右。到2000年底,我国石油剩余可采储量为24.6亿吨,仅占世界总量的1.8%。我国石油可采资源量的丰度值(单位国土面积资源量)约为世界平均值的57%,剩余可采储量丰度值仅为世界平均值的37%。
我国森林面积居世界第5位,森林蓄积量列第7位。但我国的森林覆盖率只相当于世界森林覆盖率的61.3%,全国人均占有森林面积相当于世界人均占有量的21.3%,人均森林蓄积量只有世界人均蓄积量的1/8。
全国森林资源的现状是:森林面积15894.1万公顷,森林覆盖率为16.55%;森林蓄积量112.7亿立方米;全国人工林面积(不含台湾省)4666.7万公顷,蓄积量10.1亿立方米,人工林面积居世界首位。
我国煤的储藏量达6000亿吨,居世界第三位,石油储藏量约39亿桶(1997年探明,石油的储藏量居世界第八位。
我国煤的储藏量达6000亿吨,居世我国煤的储藏量居世界第三位,但人均储藏量约462吨,远远小于世界平均水平,界第三位,石油的储藏量居世界第八位.
美国能源部情报局甚至估计,伊拉克的原油储量可能高达300亿吨。由于受联合国制裁,伊拉克近年的原油日产量只有150万到200万桶(国际市场上原油一般以“桶”为计量单位,每桶合0.138吨),专家估计,如果伊拉克政权更迭后恢复原油生产,世界的石油供应可以每天增加300万至500万桶。
我国煤炭的资源量为1点5亿万吨。石油储藏量是16000万吨。我国石油储藏量仅占世界总量的2.3%,可开采年限只有20.6年,大大低于世界平均年限42.8年
我国常规天然气的总资源量为38.4万亿立方米,最终可探明天然气地质储量约13.2万亿立方米。我国有着比较丰富的天然气资源,预测地质总储量在38万亿立方米,资源总量排名世界第10位,占世界天然气总资源的2%。从分布上讲,存在着西多东少的特点,仅中西部地区就蕴藏着25万亿立方米,占全国天然气总量的67%。总探明储量8.4万亿立方米,中西部地区占69%。而东南沿海地区不足3万亿立方米,占全国总资源的7%。当前,我国天然气产量仅居世界第19位,占世界总产量的1%,消费量排名在世界第20位以后;消费量是世界总量的0.9%。在能源消费结构中,天然气占2.1%,远远低于23.8%的世界平均水平。
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它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。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。
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。据国家气象部门有关资料显示,我国陆地可开发利用的风能资源为2.53亿千瓦,主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外,我国海上风能资源也很丰富,初步估计是陆地风能资源的3倍左右,可开发利用的资源总量为7.5亿千瓦。
太阳能。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。
小水电。水的流动可产生能量,通过捕获水流动的能量发电,称为水电。小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。
生物质能。生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源,如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。
地热能。地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能,它可以用来发电,也可以为建筑物供热和制冷。根据测算,全球潜在地热资源总量相当于每年493亿吨标准煤。
海洋能。海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、海流等形式存在于海洋之中。例如,潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引力,涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能;潮汐和风又形成了海洋波浪,从而产生波浪能;太阳照射在海洋的表面,使海洋的上部和底部形成温差,从而形成温差能。所有这些形式的海洋能都可以用来发电。
从地球蕴藏的能源数量来看,自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言,太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过,由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力,科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源,可以利用的仅占微乎其微的比例,因而,继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化,逼使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展,依仗能源的可持续供给,这就必须研究开发新能源和可再生能源。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时(3.78× 1024J),相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能,降低开发和转化的成本,是新能源开发中面临的重要问题。
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、制冷和致热等。风力发电是主要的开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦,列世界第三位,有广阔的开发前景。风能是一种自然能源,由于风的方向及大小都变幻不定,因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。
对于核电站,人们有许多误解,其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变,核燃料是铀、钚等元素,核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质,例如钍,本身并非核燃料,但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。
近年来,许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮,尤其是近年来,由于全国性缺电严重,民企投资小水电如雨后春笋,悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的,2003年开始,特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年,根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划,中国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。
氢是一种二次能源,一种理想的新的含能体能源,在人类生存的地球上,虽然氢是最丰富的元素,但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水,其次就是各种矿物燃料(煤、石油、天然气)及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善,氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。
地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×1026焦耳,相当于9.95×1015 标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力,新技术业已成熟,并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面,未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的,不受天气状况的影响,既可作为基本负荷能使用,也可根据需要提供使用。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富,分布广,清洁无污染,但能量密度低,地域性强,因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电,其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年,法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气,推动风力发动机组发电的装置,把1千瓦的电力送到岸上,开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60-450千瓦的多种类型波浪发动装置。
此外,还有生物质能,是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量,目前发展中的开发利用技术主要是,通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等,通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
能源是现代社会赖以生存和发展的基础,清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展,是国家战略安全保障的基础之一。中国是能源消耗大国, 2000年一次能源消费量为7.5亿吨油当量,仅次于美国成为世界第二人能源消费国,到本世纪中叶中国全面达到小康水平时,一次能源的消费量将达到30多亿吨油当量。然而目前中国人均一次能源的消费量不到美国的1/18,仅为世界平均水平的1/3。与世界一次能源构成不同的是中国以煤为主,煤占一次能源的比例为63.6%,由于煤的高效、洁净利用难度大,使用过程中已对人类的生存环境带来严重的污染。另一方面中国人均能源资源严重不足,人均石油储量不到世界平均水平的1/10,人均煤炭储量仅为世界平均值的1/2。预计到2010年,中国石油供需缺口1亿吨,天然气缺口400亿立方米。因此,开发洁净可再生能源已成为紧迫的课题。