第六章 能源的环境问题  北京科技大学热能工程系 能源的环境问题 1  能源及其分类 2  各种能源的环境问题 1   能源及其分类 1. 1  能源 1. 2  能源的分类 1. 3  我国的能源现状 1. 4  国际能源状况 1. 1 能源 可能为人类利用以获取有用能量的各种来源 人类取得能量的来源 要点：  （1）是它本身有能量               （2）具有经济价值 例如 太阳能     风能      水力       蒸汽                      都可称为能源 电力 天然气 石油 煤 能量储量   能量资源 能量储量：  （1）在目前经济条件和技术条件下，可开采，            作出可靠估计的储量探明储量  （2）合理预测推断可能存在的称预测储量 能量资源：     包括储量和尚未发现的矿藏世界上（自然界）的能量资源很丰富，问题在于开发成本和开发技术 能源与国民经济的关系 能源是经济的命脉 一个国家的能源发展与国民经济有着密切关系  两者之间存在着正比关系     能源消耗增加     国民生产总值增加，如： 日(52—75年)能耗平均年8.8%，产值8.7%      英(52—75年)能耗平均年1.1%, 产值2.7%  都慢     中 第一个五年计划      能耗15%     产值10.9% 能源限制国家的经济发展 如74年能源危机美国的能源不足1.16亿吨(煤) 国民生产值减少930亿美元     日本的能源不足0.6亿吨(煤)国民总产值减少485亿美元 能源不足引起国民损失约为能源本身价值的2—60倍 随着经济发展能耗快速增加     (1)我国按照人均产值1000美元，每人需2.2吨标煤，需要24--26.4亿吨标煤。     (2)大量的能源开发利用，带来严重的环境问题，它已成为世界五大环境问题之一。 为此为发展经济，造福人类，使能源与经济协调发展，了解各种能源带来的环境影响。  1. 2 能源的分类 一次    二次能源 一次能源：从自然界直接取得，而不改变其基本形态的能源，亦称初级能源。     如：煤、石油、天然气、水力、核能、太阳能、地热能、海洋能、风能、植物燃料等。     特点：保持自然形态 二次能源：一次能源经加工，转换成另一种形态的能源。   如：电、焦炭、煤气、沼气、蒸汽、热水、汽油、柴油、重油等。  常规能源与新能源 常规能源：指被当前广泛利用的一次能源。    如：水力、化石燃料、核能。 新能源：正在进行积极研究以便推广利用的一次能源。随着科技水平的发展，会有更多的新能源开发出来。      如海洋能、太阳能等 再生能源与非再生能源 再生能源：     能不断得以补充供使用的能源，取之不竭。     如：水力、太阳能、生物能、地热能等。 非再生能源：     指短期内无法得到补充的能源，需经数千万、亿万年才能形成的能源。     如：煤、石油、核燃料等。用点少点，总有枯竭的时候。  此外还可以划分为：  可燃烧能源  如煤、石油、天然气、核裂变等燃料。 非燃烧能源  水能、风能、生物能等。  1. 3 我国的能源现状 能源丰富而平均少。我国能源储量如下：  状况分析 能量分布不均匀：煤炭60％以上在华北                                     水力70％在西南 南方八省：人口36.5％，而煤炭2％，水力10％。 能源产量一直增加： 与解放初期相比：      79年煤产量增加了20倍；水电增加了60多倍原油增加了880倍；天然气增加了1300多倍 人均0.6吨 /（人.年）  只相当世界平均的1/4，加上农村的不过0.9吨/（人.年） 电能：80年总3006亿度 居世界第一，人均300度 居世界112倍 2003年能源和主要产品一览表  能源构成以煤为主 我国主要城市的能源构成 煤炭占总构成的70％以上 工业燃料动力煤炭占80％以上 直接燃烧的煤炭占总耗量的84％ 8个城市超过90％ 80％～89％有7个  70％～79％有3个      60～69％有5个   50％～59％有2个  40％～49％有1个 直接燃烧的煤中：农村1.2亿吨占煤产量的20％                                     城市1.5亿吨占煤产量的25％ 农村能源短缺 我国农村人口多，需能量大，世界有15亿人用柴直接烧饭，我国占50％以上。 81年，我国有1亿8千多万农户，每户每天10kg柴，一年需6亿吨，合3.85亿吨标煤。相当于81年全国总能源产量的60％。 全国农户年平均大约缺柴2～3个月。大量生物质能被作为燃料烧掉，降低土壤肥力 砍伐森林－土地沙化－水土流失－生态失衡 1. 4 国际能源状况 2 各种能源的环境问题 2. 1化石燃料的环境问题 2. 2核能的环境问题 2. 3水电的环境问题 2. 4太阳能的环境问题 2. 5海洋能的环境问题 2. 6地热资源的环境问题 2. 7沼气的环境问题 引言 在人口稀少的远古，并不存在什么环境问题，即人类活动的耗能只限于食用、利用动植物有机体。 现今，人类对能源的需求愈来愈大，便给自己的生存环境造成种种影响，引起森林、土地的破坏，大气、水的污染，甚至破坏环境的生态平衡。 燃料周期 能源的环境问题不单是指由能源使用造成的环境问题，而且包括其开采、运输、储藏加工等过程所产生的环境影响。在环境科学中提出的“燃料周期”的概念 “燃料周期”：指燃料从开采、运输、加工、贮藏到使用的全过程产生的污染及其管理。 只有这样才能对一种能源作出较中肯的评价。即考查其全过程，而不是某一过程，这对于制定合理的能源政策，正确选择能源构成及合理高效使用能源意思重大。 2. 1化石燃料的环境问题 主要指煤炭和石油 煤炭和油是当代人类开发利用量较大的化石燃料，从而造成的环境污染也较严重，较为人们关注 开采过程的环境污染 概括讲该过程的突出环境污染是：  1）对人的危害：         工人事故、职业病，井下开采最为严重：瓦斯、塌方     2）对地面及其生态系统的破坏      以露天开采最为突出  开采100万吨煤过程的环境污染  历史教训 例如美国阿巴拉契亚地区17000m的河流有10000m被井下与露天的酸性矿坑水所污染，影响水生物，甚至灭亡 此外，井下噪声严重，有约40％的人在91～110分贝的环境下工作，听力下降——变聋 原油开采 井喷会造成严重的环境污染：     工人伤亡     损失原油     污染土地，影响植物     污染海洋，影响水生物 ，海洋生态平衡  运输过程的环境污染 煤炭输运：     耗能大、装卸扬尘、堆存浸水、产生噪音、大气与水体污染 石油输运影响比煤炭更为严重：     石油海运在急增，54年最大油船3万吨，现在达到五十万吨级；60年海运量4.49亿吨，77年达到17亿吨；海运油量上升—排油上升，洗舱水外排上升；如70—78年9年中，海洋上跑油达107万吨；海湾战争期间，大量的石油排入海洋。 加工过程的环境污染 煤炭和石油在加工过程中都会对环境产生不良影响： 煤炭加工：洗煤、加工转化     洗涤排出大量水，干燥又产成灰尘，NOX，SOX     气化、液化还会排出大量污染物 处理100万KW电站耗煤量  石油加工或制的三废排放 石油加工或炼制的三废排

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