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1、能源和可持续发展,一、常规能源,定义：那些能够提供可利用能量的物质和自然过程 如：煤、石油、天然气、空气的流动、水的流动等,近几百年，人类相继发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械，生产 力飞速发展的同时，也加剧了能源的消耗 剩余常规能源资源估计：石油几十年，煤两百多年 一旦消耗殆尽，将导致汽车、飞机、轮船、内燃机车无法使用，火力发 电厂将停止发电 人类社会将会陷入瘫痪的局面,能源消耗的现状及担忧：,面对能源现状的思考,节约能源,What Can We do ?,Waiting For Your Suggestion,二、开发新能源迫在眉睫,你知道哪些新能源？,1、太阳能： 太阳能是一种可广泛
2、利用的清洁能源。我们目前的利用方式主要是两种 一是将阳光聚焦，将光能转化为热能。在日照充分的地方，人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、干燥器和太阳能热水器。 二是将太阳能转化为化学能，再用化学能发电。比较常见的光电池是硅电池（它能将13%-20%的日光能转化为电能）。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电，人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。,遗憾：经过大气的反射、散射和吸收，能量损失较大，受阴天、昼夜变 化和雨雪等降水过程的影响。,二、开发新能源迫在眉睫,2、水能：水作为能量的载体，被太阳能驱动地球上三栖（水、陆、空） 循环。地表水的流动时，在落差大、流量
3、大的地区，形成可利用的水能 资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。我国建有葛洲坝、三峡水 力发电站等设施利用水能,遗憾：受地域、气候影响较大，干旱缺水地区无法应用,二、开发新能源迫在眉睫,3、海洋能：由于地球受月球和太阳引力的周期性不均衡，海水发生非 气候性的涨潮和落潮现象，形成潮汐。潮汐蕴含着巨大能量，既可以用来 推动机械装置，又可以用来发电。 此外，由于海水表层和深层间的存在很大的温差，利用这种温差也可以发 电。法国已经建成了世界上第一座温差发电站，发电容量为14,000kW。,遗憾：受地域影响较大、内陆地区无法应用,二、开发新能源迫在眉睫,4、风能：利用风的机械能发电，风能是一种重要的
4、自然能源。据 有关专家估算，在全球边界层内的总能量为1.31015瓦，一年中约为 1.41016千瓦时电力的能量，相当于目前全世界每年所燃烧能量的 3000倍。其中1/10为可取用的极限量。 风能的优点是：总能量巨大，利用简单、无污染、可再生。,遗憾：能量密度低、稳定性、连续性、可靠性差，时空分布不均匀,二、开发新能源迫在眉睫,5、生物质能（沼气）：利用厌氧微生物在密闭条件下分解（废 弃）有机物，产生沼气，沼气具有很高的热值，燃烧后生成二氧化碳 和水，不污染空气，不危害农作物和人畜健康。生成沼气的原料本身 就是各种废弃物，生产过程可以减少（有机物）垃圾的数量。在农村 到处可以看到许多生物质的废
5、弃物，如人畜粪便、秸秆、杂草和不能 食用的果蔬，等等。将这些废弃物收集起来，经过细菌发酵可以产生 沼气，用沼气做燃料和照明，也可以发电。,遗憾：机械化程度低，规模化生产受限制，在城市难以普及应用,二、开发新能源迫在眉睫,6、地热能：用地热采暖、将地热用于农业、水产养殖业、工业生产等， 在全世界范围内受到关注。（从直接利用地热的规模来说，最常用的是地 热水淋浴，占总利用量的1/3以上，其次是地热水养殖和种植约占20%，地 热采暖约占13%，地热能工业利用约占2%）。 据美国地热资源委员会（GRC） 1990年的调查，世界上18个国家有地热发 电，总装机容量5827.55兆瓦，装机容量在100兆瓦
6、以上的国家有美国、菲 律宾、墨西哥、意大利、新西兰、日本和印尼。我国的地热资源也很丰富， 但开发利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省区。除以上利用 外，从热水中还可提取盐类、有益化学成分和硫磺等。,遗憾：很大程度上受地域因素的制约,二、开发新能源迫在眉睫,7、核能：主要利用物是铀、钍、钚等发射性元素 铀在自然界中有三种放射性同位素：U235、U238、U234 ，在衰变过程 中放出热量。在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和 平用途十分广泛，其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。 核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点。我国已建成秦山、 大亚湾核电站，目前还有多处正在筹建
7、。,遗憾：核反应过程中的射线辐射及产生的废料具有高度危害性 投资成本太大 较易引发政治纷争,思考与讨论： 我们生活的家乡四川，主要利用什 么常规能源？ 有哪些新能源能够利用？,四川省能源以水能、煤炭和天然气为主。其中水能资源最为丰富，技术可开发量、经济可开发量、开发利用规模均居全国首位。水能资源集中分布于川西南山地的大渡河、金沙江、雅砻江三大水系。水能资源是四川未来经济发展的重要支柱。 煤炭资源保有储量97.33亿吨，探明储量约占全国总储量的0.9%。天然气累计探明地质储量为7590.56亿立方米。四川省属贫油省份，但生物能源比较丰富，每年产生沼气约10亿立方米。此外，太阳能、风能、地热资源也
8、较为丰富，有望很好地开发利用。,三、能源利用所带来的危害,煤、石油等常规能源的利用带来：,在新的能源中，环境问题是不是彻底解决了呢？从前面介绍的16种能源中， 人们确实充分考虑了这个问题，理论上是不会有环境问题的。但是，它们都 会受自然条件和资源条件的制约随着人们需求的增长，可以说，这前6能源 的供应量必然不能满足要求，所以核能成为人们关注的焦点。在发达国家， 核能的使用量日益增多但是事实上，核能直接或潜藏的环境问题比煤或者 石油的要严重得多关于这一点，我们将在二十章进行详细的学习,温室效应、酸雨、光化学烟雾、浮尘等危害,人类要在以上问题中寻求一种协调与和 谐，在调整需求意识、珍惜资源、科研
9、开发等多个方面都有工作要做。无论今 后同学们致力于哪一方面的工作，今天 我们所形成的意识都会大有必要。,透过现象看本质,四、小结 1、什么是能源，人类与能源的关系； 2、常规能源与新能源的前景； 3、人类不能打破与环境的和谐，如果破坏环境等于摧毁自己的生存家园。,五、课后作业 你周围使用能源中有哪些不安全因素？对环境有哪些影响？如何可以改进？,太阳能光电,太阳热能,江厦潮汐试验电站中国规模最大的潮汐电站。位于浙江省温岭西部，乐清湾东北角。,新疆达板城风力发电站,兴望农牧沼气工程建设项目，是农业部2005年批准建设的种猪场大型沼气发电能源环保示范工程，该沼气工程年处理猪粪尿25000吨，年产沼气
10、36.5万立方米，年发电69万度，沼站年收入55.95万元,西藏羊八井地热发电站外貌,大亚湾核电站,秦山核电站,这是2002年6月27日，桔红色的晚霞浮现在澳大利亚悉尼纳拉宾海滩的上空。由于空气污染严重，空气中的悬浮颗粒遭遇冷空气，透过阳光的照射便形成了如此灿烂的“晚霞”。,2002年11月25日，在德国法兰克福附近的一个发电厂上空，一道彩虹划过被污染的厂区。,酸雨进入河流对鱼类的危害,酸雨对植物的危害,酸雨对建筑物的危害,漫画：酸雨下的生活,上海出现浮尘天气,空气中可吸入颗粒物日均值达到去年日均值的7倍左右,空气属于重度污染,空气污染指数高达500,创下上海自2001年有空气污染指数史以来的最高值,新疆南疆盆地、甘肃中西部、宁夏、内蒙古中西部和东南部、陕西北部、山西北部、河北中北部、辽宁西部和北部、吉林中西部、黑龙江西南部以及京津等地出现浮尘天气,