能源与环境

能源与环境

导语
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在全球 10大挑战（能源、纯净水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口膨胀）中，能源无疑列在首位。没有可利用的价格足够合理的能源，其他问题都不可能解决。因此可以说，能源是人类生存、全世界和各国经济和文化发展的重中之重。

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——（美）Richard E．Smalley

目次
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化石能源现状

能源与环境 ? 新能源开发

化石能源现状
——繁荣背后的暗流涌动

世界能源消费量

世界石油储量
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截至 2014 年底，世界石油探明储量为 1.7001 万亿桶，足以满足 52.5 年的全球生产需要。在过去的十年中，世界石油探明储量上升了24%，即超过3300亿桶。但是石油资源仍将会在一代人的时间内枯竭。它的蕴藏量不是无限的，容易开采和利用的储量已经不多，剩余储量的开发难度越来越大，到一定限度就会失去继续开采的价值。在世界能源消费以石油为主导的条件下，如果能源消费结构不改变，就会发生能源危机。

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能源危机
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世界能源危机是人为造成的能源短缺。石油危机（ Oil Crisis ）为世界经济或各国经济受到石油价格的变化，所产生的经济危机。迄今被公认的三次石油危机，分别发生在1973年、1979年和1990年。 1973年10月第四次中东战争爆发，使油价猛然上涨了两倍多，从而触发了第二次世界大战之后最严重的全球经济危机。

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能源危机
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1978 年底，世界第二大石油出口国伊朗的政局发生剧烈变化，此时又爆发了两伊战争；油价在 1979 年开始暴涨，此次危机成为上世纪 70年代末西方经济全面衰退的一个主要原因。 1990年8月初伊拉克攻占科威特以后，伊拉克遭受国际经济制裁，国际油价因而急升至 42 美元的高点。美国、英国经济加速陷入衰退，全球GDP增长率在1991年跌破2%。

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能源结构的变迁
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历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。 18世纪的以煤炭替代柴薪。 19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。 20 世纪20年代，随着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天然气。 20 世纪60年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地位。 20 世纪70年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境污染问题。

能源结构的变迁
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于是， 20世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生

能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。

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现在，各国政府都在竭力发展自己的新能源技术，力求在新能源技术革新中抢占先机。

世界能源消费结构（2013）

世界区域能源消费结构（2014）

我国能源消费结构（2013）

能源结构演变

能源与环境
——紧密不可分

化石能源与环境
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能源作为新世纪发展的动力，是制约经济发展的重要因素，这关系着一个国家的经济安全和国家安全。在过去近100年中，煤、石油、天然气等传统能源占据着主要地位。由于 20 世纪中叶以前，人类对能源影响环境的严重性没有给予足够的重视，导致了温室气体的急剧增加，极端气候增加，酸雨区增多等，严重影响了人类的生存环境和日常生活质量。

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化石燃料对环境的影响
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大气污染物浓度上升，酸雨、烟雾增加温室效应加重，全球气候变暖石油开采和运输影响生态环境

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化石燃料对环境的影响
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化石燃料的燃烧使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是：氮氧化物（如 NO 与 NO2 ）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO）和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

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酸雨区分布

能源消耗与大气污染
污染源锅炉(燃料) 污染物粉尘、二氧化硫、一氧化碳、酸类和有机物二氧化氮、一氧化碳、酸类、有机物二氧化硫、硫化氢、氨、一氧化碳、碳化氢、硫醇一吨燃料或原料产生污染物重量(公斤) 5~15

汽车(燃料) 炼油(燃料)

40~70 25~150

化工(燃料) 冶金(燃料)

二氧化硫、氨、一氧化碳、酸、溶煤、 50~200 有机物、硫化物二氧化硫、氨、一氧化碳、酸、溶媒、 50~200 有机物、硫化物 100~300

采矿(矿石处理加工) 二氧化硫、一氧化碳、氟化物、有机 (原料) 物

大气严重污染

CO2带来的温室效应

干旱等气候异常

核能的隐患
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核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。一些环境论者还指出从事核电生产的人曾有产下畸形儿的先例，或者核电站附件的农家出现了畸形牲畜等等。倘若大型核电站泄露甚至爆炸，那这种效果不亚于核武器战争的爆发。

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核能电厂产生的高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，都具有放射性，必须谨慎处理。

福岛核泄漏

新能源开发
——不确定的解决之道

新能源的概念
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新能源是相对于传统能源而言的。传统能源又称为矿物能源或化石能源，主要包括煤炭、石油、天然气及其衍生燃料。自从工业革命以来的约200年间，人类过量开采、使用矿物能源，导致能源资源日见匮乏，而人类赖以生存的环境却污染日益严重。为了人类的未来，国际社会提出了可持续发展的观念，可持续发展观体现在能源领域，就是要开发以可再生（或永不枯竭）、低污染（或零污染）为特征的新能源。

新能源分类
新能源的种类繁多，常见的有以下一些种类：
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太阳能来自太阳光线照射的能量风能风吹的速度所具有的能量（动能）生物质能太阳能（太阳辐射）通过光合作用转化为以生物质形态储存的能量水能水流的速度所具有的能量（动能）和水位的高度差所具有的能量（势能）地热能来自地下的热能海洋能以浩瀚的海洋为载体的能量形式

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新能源

新能源的优势
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可再生（或永不枯竭）低污染（或零污染）

新能源的弊端
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可作为传统能源的补充或替代资源，但未能充分加以利用使用过程中能量利用率低下。

应用新能源的意义
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开发利用可再生环保能源对建立可持续发展的能源体系，改变能源生产和消费方式，促进全球经济发展和保护环境具有深远意义。随着全球经济的高速发展，对于优质燃料的需求日益增加，但是传统能源的利用方式已经难以满足现代经济发展的需求，因此开发更多可再生能源对于加快能源现代化进程，满足对优质能源的迫切需求，实施能源可持续发展战略都具有重要意义，并且是人类目前亟需努力的目标。

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新能源对环境的积极影响
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新能源主要包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物材料和氢所产生的能量。由于相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。

世界核能消费量（2014）

可再生能源发电

世界生物燃料产量（2014）

部分新能源现状（2014）
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世界核能发电量增长了 1.8% ，远远高出过去十年平均水平 (-0.8%)。

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全球水力发电增长 2.0% ，低于过去两年以及十年平均 3.3% 的增长率。
全球可再生能源发电增长12%。可再生能源发电份额持续增长，已占全球发电份额的6%。世界生物燃料产量上升 7.4%。全球乙醇产量增长 6.0% ，全球生物柴油产量增长10.3%。

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结语

小结
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能源供需关系总体紧张传统能源正极其缓慢地被取代能源的开发利用

伤害环境新能源开发呈增长态势我国的能源转型道路漫长

结束语
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环境问题在二十一世纪已经是最重要的问题之一。而能源问题尤其惹人关注。但事实上只要有开发利用，就不可避免的对环境有改造和损伤。我们之所以提倡新能源的使用，是因为它对环境的影响相对来说更小。环境保护这件事情空谈是没有用的。终究要靠所有人的共同努力。在这一方面，我们的提升空间都还很多。爱护环境，从我做起。

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END