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2.商品能源从外部取得煤炭、石油、电力等能源 随着农村工业的发展、农业生产水平和农民生 活水平的提高,农村正越来越多地需要,农村能源 生产和消费的格局正在逐步发生变化。
◆太阳能取暖技术日渐成熟。国外已出现采暖不需外 购能源的高技术低能耗太阳房。
我国1993年已建成被动式太阳房180万mz,太阳房的 推广主要在采暖区,
◆ 太阳房的节煤率全国平均可达20—40kg标煤/ m’·年。太阳能采暖并发展到养殖业,如猪舍、鸡舍的太 阳能采暖,收到了较好的经济效益。
◆我国农村1994年已使用的太阳灶为145347台,每台 太阳灶每年可节柴500—700kg。
地热能:各地地热水(温泉)一般直接用于工业、农业、副 业生产以及用于生活、医疗等方面,利用的形式多种多样, 规模也有大有小。1994年我国有U08处地热用于农业,种 植面积达2226hm2,养殖面积达U02hm2。地热能利用的 高级形式是地热发电、1991年世界地热电站装机容量达 6009MW,其中美国为2863MW,其发电成本为4.5一 6.0美分儿Wh,已赂低于化石燃料的发电成本5—7美分 /kWho我国1994年底地热电站装机容量28.6MW,其中 西藏羊八井地热电站即为25.1MW,年发电量已占 电网的45%以上,发电成本0.12元/kWh,比柴油发电 成本的0.58元/kWh低得多, 只略高于当地水电站的成 本(0.08元/kWll),地热发电已具有商业竞争力。 核能:目前,核电站主要是利用核裂变的能量。核电在 一些国家已经成为主要的电能来源(见表0—8),已属于常 规能源。但在大多数发展中国家,核电占的比重还很小,
综上所述,世界能源资源中,石油 已成为最紧缺的能源资源,就全世界而 言,石油的可采年限只有几十年。在前 后短短的一百多年中,世界石油资源便 消耗殆尽,不能不认为是人类生存历史 上的一件大事,更是能源利用历史上的 一件大事。
煤炭:我国是煤炭大国。煤炭是我国的主要能 源,在煤、油、气、电四种能源中居首位。
本世纪70年代以来,世界上出现过几次所谓能源危机, 表明了社会发展与能源的关系出现了全局性的或者是局部 性的不协调,亟需相互调整适应。同时,在这些“危机” 中,能源,特别是石油,已不仅限于物质本身的作用.
世界上的能源资源是丰富,有些资源量实际上是无 限的,但是对资源的开发需要有相应的投入,合理 有效地利用能源资源亦需要有相当水平的科学技术 和必经的开发过程。 但是经过多年来的勘察和实际生产表明,主要能源 资 源分布的格局是明朗的,表0一l、0—2、0—3、0—4、 0—5 、0—6分别列出到1993年底 各国已探明的煤、石油、天然气的储量和当年 产量 各表所列的国家是拥有该种资源的世 界排名的前10名。表中的储采比是年末剩余储量除 以当年产量,得出剩余储量按当前生
等经过压缩成型,制成型材,然后炭化或者直 接燃烧,可以提高燃料的品位,增加使用的方 便性,提高这些物质的经济价值,因此这项技 术近年来受到了广泛的关注。 沼气技术在我国有悠久的发展历史,并得到 普遍的推广。1994年全国农村户用沼气池达 542.95万个,年产气14.018亿m3;大中型集 中供
1993年原油产量最多的油田依次为大庆油田、 胜利油田、辽河油田,其后为新疆、中原。
富,占全国已探明储量的一半以上。其次在黑 龙江、辽宁、山东等省也有较丰富的天然气储 量。天然气在我国的能源结构中占的比重尚很 小。
落差(水头)进行发电,或直接利用水头提水 及产生机械能作功。 ◆水能还包括潮汐能、波浪能、海流能等。 水电站发电是常规电力的重要来源。 ◆1993年世界水力发电量为370TWh,我国水 力发电量为150.7丁W11c ◆法国朗斯潮汐电站装机240MW, ◆加拿大安纳波利斯潮汐电站装机20MW, 等等。
◆二次能源:由一次能源经过加工、转换后的 能源产品如电力、煤气、石油制品、蒸汽、 焦炭等,
◆ 能源还可按经济流通领域中的地位分为 商品能源: 商品能源是指进入市场、在国内或 国际市场上进行买卖的能源. 非商品能源:是指那些一般不通过市场的能源, 如秸秆、薪柴能源工程、牲畜粪等。国家末将其列入正 式商品。 能源是转化可以用各种方式将其转化为所需要 的能。目前绝大多数为热或动力直接利用,或者通过动力机
◆ 促进了对可再生能源的开发利用。化石 燃料的大量利用,已经产生了严重的环境 污染问题。温室效应和大气、水体、土壤 的再次,
◆开发利用可再生能源,太阳能利用、沼 气开发、酒精燃料应用、农业剩余物利用 等等,都可以为本地或本国带来明显的好 处.
综上所述,新能源的开发利用在许多方面已达到相 当的水平,并在高新科技的推动下,正在不断地深 入发展提高。但相对于常规能源而言,新能源还比 较“新”,在技术水平、管理水平方面还不够成熟、 完善。在现阶段,促进开发利用新能源的重要因素 可以指出以下几点: 发展新材料,包括高效能的导热材料 发展新工艺,减小损耗,提高效率; 多能互补,综合利用。保温材料、光电转换材料 等; 在应用新材料、新工艺、综合利用基础上做到降 低成本,增加方便性,使其与常规能源具有竞争力。 竞争力。
●日本并选用不同型式的太阳能集热器用于工业,如食 品、染色和纤维等行业。
●我国到1993年全国已安装太阳能热水器250万m2,有 近300家工厂生产太阳能热水器,产品质量已达到80年 代国际水平,太阳能热水器的节煤能力全国平均可达 100一150kg人· 年
1993年统计,煤炭生产仍占能源总产量的73.8%, 煤炭消费则占能源消费量的72.8%,大大高于其它种 类能源的生产和消费,这也是我国能源总形势中的一大 特点。
我国煤炭资源在地区分布上以山西省为最 多.其次为内蒙古、河南、黑龙江、陕西、辽宁、 山东等省区。山西省已成为我国最重要的能源基 地之一,内蒙古和新疆等地区的煤炭资源开发, 也将有美好的前景。
生物质经过发酵方式还可以制取醇类燃料: ◆1992年,巴西用甘蔗生产乙醇100亿L,有 420万辆小汽车使用纯乙醇燃料,500万辆汽 车使用乙醇和汽油混合燃料;
◆美国1990年用谷物生产乙醇40亿L,其国内 汽车也推广使用乙醇和汽油的混合燃料。
◆我国已开发出在粮食收获以后再用甜高粱 茎秆生产乙醇的工艺,并试验了连续高效的 乙醇发酵装置。
风能:1993年全球风力发电总装机容量为 2652MW,其中: ◆美国1723Mw,美国是世界上风力发电装机 容量最多的国家 ◆西欧862MW。近年来欧洲风力发电发展的 速度超过美国,其中丹麦的风电居欧洲领先地位,德国、
荷兰、英国等国也都在开发大型风力发电项目,法国、意大利、 西班牙和波兰也开始小规模的风电开发。
如前所述,新能源是相对于常规能源 而言,是采用现代的科学技术对那些古 老的能源加以广泛的利用,而核能的利 用,则更是发展新的先进技术的结果。 为什么对于开发新能源,特别是可再生 能源越来越被重视了呢?其原因可归纳为 以下几点:
能源是指可以从其获得能量(如热、光、动力等)的资源。 能源是社会发展的重要物质基础。能源问题也已成为影咱 现代化建设的重要因素,必须给予足够重视并妥善加以解 决。 1.能源与人类社会发展的密切关系 一个国家的生产力能够得以迅速发展、人民生活水平能 够得以提高,都要依靠足够的能源来保证。
蕴藏量占世界第一位。我国地势是西高东低, 因此,西南地区的水力资源蕴藏量占全国的70 %以上,在西藏、云南、四川、贵州以及广西 等省区都有很丰富的水力资源,具有很大的水 力资源开发潜力。长江、黄河也提供了丰富的 水力资源。
前只有浙江秦山核电站和广东大亚湾核 电站,核电在全国能源结构中尚不占多 大的比重。但是在今后若干年内,我国 必将稳步发展核电,国家已经作出了核 电的发展规划。
太阳能是指太阳辐射出的能量.在地球上,除了原子 核能和地热能外,太阳是各种能量(矿物燃料能、风能、 水能等)的来源.
太阳是一个炽热的大气体球,直径为1.39×10。 km,它表面的有效温度约为6000K,中心温度估计在 8×10。一4×10’K之间,压力约 为.96×10’’kPa.在这样的高温高压下,太阳内部 持续不断地进行着核聚变反应,使太阳内部产生数百 万度的高温,这正是太 阳向空间辐射出巨大能量的源泉.
上述的聚变反应可以持续数干 亿年,所以太阳实际上 是一个取之不尽、用之不竭的能源.太阳的总辐射功 率约为3.75×10’‘W,一年中地球表面可获得的太 阳能约为6×10’’kWh,相当于人类一年中所消耗的 能源的几万倍.同时,太阳能是无污染的清洁能源, 而且不需要输送.因此,在目前全世界性的能源短缺 和对环境保护的要求日益严格的情况下,太阳能的应 用具有很重要的意义.所以,现在许多国家都花费大 量的资金。
◆地球和月球、太阳等天体之间有规律的运 动及相对位置的变化所形成的能源,即由于天体
之间引力使海水涨落形成的潮汐能。和上面三类能源相比,这一类能源 的数量是不大的。
◆一次能源是指在自然界中现成存在、没有 经过加工或转换的能源,如煤、石油、天然 气、水能、太阳能、风能、柴草等;
直接燃烧。 ◆生物质燃料仍是许多发展中国家农村的重要能源, 约占能源总消费量的三分之一。
◆我国农户使用的旧式烧柴炉灶,热效率不到10%, 而近年来推广的省柴灶,热效率可达25%一30%,
◆1994年全国已有1.65亿农户使用省柴灶。在节 省柴草的同时,大力推广种植薪柴林也是增加薪柴资 源、解决烧柴问题的重要措施。
◆为了在主要靠薪柴提供生活用能的发展中国家推广 太阳灶,世界银行和联合国开发计划署已决定对此给予一定的
成本的材料以及化合物半导体等提高转换效 率的新材料,因而使光电池的转换效率不断 提高,造价大幅度下降,产量也大大增加。 ◆1992年世界总销售量57.9MW,其中日本 8.8MW,美国8.1MW,多晶硅电池效率达 17%。 ◆我国1993年销售太阳能电池1.1Mw,多晶 硅电池效率为13%。 ◆大型光电需要解决的一个重要问题是并网 或蓄电,这需要增加变流器、升压器等。
第一类是来自太阳的能源,或称为来自地球以外天 体的能源。太阳能除了可以直接利用它的光和热外, 它还是地球上许多种能源的主要来源。目前人类所 需能量的绝大部分,
第二类是地热能。地球是——个大热库,地球内部 贮存的地热资源异常丰富,从地下喷出地面的温泉 和火山爆发喷出的岩浆,都是地热的表现。按目前 的钻井技术,可以达到地下10km的深度,估计在 这个深度内地热总量相当于世界能源全年消费量的 四百多万倍。 第三类是原子核能。它是指某些物质在进行人工 控制的原子核反应时放出来的能量现在许多国家建 设的原子能发电站(核电站),就是使用铀原子裂变 时放出来的能量