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《6能源和可持续发展》集体备课教案优质课下载
(3)能源供应不足与能源浪费。我国能源供应问题,突出反映在电力供应不足上。目前,全国还有17个无电县,约1.1亿人口没有用上电;人口密集、工业发达地区拉闸限电情况时有发生。电网建设相对落后于电源建设,能源管理体制尚不适应社会主义市场经济体制的需求。在缺能的同时,我国能源利用率低和产品单位能耗高是又一存在的严重问题。目前中国单位产值能耗是发达国家的3—4倍,主要工业产品能耗比国外平均高40%,特别是乡镇企业的高能耗行业能源浪费严重。
更多的清洁能源
除太阳能、风能、潮汐能、海洋能和地热能外,还有种类繁多,潜力很大的其他能源,如氢能、生物能、化学能等等,都是前途远大,不可忽视的能源。
氢能将是今后一个宝贵的能源,它的适应性强,在高压低温下就可以液化,运输和储存都很方便,可以用作一切动力的能源。任何物质在高压下都会变成金属,氢也如此。金属氢的容积只有液态氢的七分之一,而且能量极高,比TNT炸药的威力大三十到四十倍。它既可以直接用作燃料以开动飞机、汽车甚至宇宙航天飞机,又可以成为化工生产的重要原料。地球表面百分之七十一是汹涌澎湃的海洋,除了利用其运动能,还可以在一定条件下将水分解成氢和氧,得到氢燃料。一旦把水变成燃料氢,那氢能源的资源是不可估量的。人们再也不会为能源危机伤脑筋了。许多科学家都预测到了氢能的前途,它既无污染,效能又高,将成为二十一世纪的主要燃料之一。
对于生物能,目前世界各国已经着手开发和利用,也就是对沼气的利用。沼气是用各种有机废弃物,如人畜粪,秸杆,树叶,杂草,城市垃圾,生活污水等有机废物,在一定温度,湿度,酸碱度和在隔绝空气的条件下,经过厌氧细菌的作用,发酵产生出来的。
沼气是一种清洁、方便、价格低廉的能源,可以广泛地运用在农村。既为农民解决生活上的燃料,又为农作物生长提供优质的有机肥。
沼气将比其他能源较早地在世界各地推广,并以制造方便,成本低廉的优点被广大农民欢迎。
当前,世界各国在"能源危机"面前,正以巨大的投资,千方百计地研究、寻找、探索新的能源。除了煤的气化、液化已得到重视外,各国科学家又高瞻远瞩地探索着本世纪末的能源,他们预计到二十一世纪时,太阳能、风能、海洋能、潮汐能、地热能以及氢能、生物能、光化学能、磁流能等等一系列新型的能源将闯入人类的生产和生活中间,以它们无与伦比的优点,方便廉价的优点,无穷无尽的特点获得人类的欣赏和称赞,并将渐渐地取代传统燃料,改变传统的生活方式,以更现代化的面目跨进新世纪。
二十一世纪将是天然气的时代
世界能源专家普遍认为,天然气资源比石油资源更为丰富,21世纪将是天然气的世纪,全球天然气的需求继续增长,将从目前的2.6万亿立方米增加到2020年的4.9万亿立方米。预计到2040年,世界天然气供应量将超过石油和煤炭,天然气所占比例将达到51%。
中东丰富的天然气资源令人瞩目。据统计,中东天然气的最终资源量为73万亿立方米,占世界总量的22%。另外,尚有23万亿立方米的天然气资源有待发现。在总资源量中,伊朗占44%,沙特阿拉伯和阿联酋分别占35%和6%。据去年统计,中东天然气探明储量达49.25万亿立方米,占世界总量的33.8%,比1987年几乎翻了一番。中东天然气储量主要分布在伊朗(占中东的46.4%)、卡塔尔(17.1%)、沙特阿拉伯(11.7%)、伊拉克(6.3%)和科威特(3%)等六国。其余的近5%分布在叙利亚、也门、巴林、以色列、约旦、黎巴嫩和阿曼等七个国家。
卡塔尔拥有世界最大的天然气气田——北方气田,储量达6.79?万亿立方米,天然气出口潜力很大,2000年出口液化天然气(LN?G)约达920万吨。今后10年内将逐步实现每年出口3000万吨LN?G的目标,从而成为世界上最大的LN?G出口国。预计到2005年中东LN?G生产能力将达到460亿立方米。
美国规划减少SO?2、N?O?X和CO?2排放的环保政策将使其今后20年更多地依赖天然气发电,天然气发电比例将由目前的15%提高到2020年的60%,天然气发电厂的迅速发展将对天然气供应产生新的动力。为此,美国天然气产量将在2010年比现在提高50%,到2020年提高70%。
孟加拉国近年发展成为天然气工业的后起之秀。该国天然气探明储量达2970亿立方米,天然气占一次能源消费比例为70%,其他为石油占?29%,水电站1%。目前,孟加拉国已着手向印度出口输管天然气。此外,孟加拉国将向印度西海岸出口天然气30亿~40亿立方米/年,向新德里供气124亿立方米/年,两项出口年价值将达17亿美元。
印度对LN?G的需求正在不断加大。在今后5年内,印度至少将建设?6个LN?G接受终端,约需投资80亿美元。BP公司和印度石油公司、印度天然气管理局组成的合资公司将从中东进口LN?G用于发电。澳大利亚的?LN?G将供应位于古帕普尔的石油化工和发电联合企业供应量为500万吨/年。到2011年,印度对LN?G的需求量将达6000万~8700万吨。
21世纪,我国天然气工业将进入黄金发展期。全国天然气消费量将由1998年221亿立方米增加到2005年的645亿立方米,天然气在一次能源中所占比例将由现在的2.1%提高到2010年的7%。目前,我国天然气储量大于1万亿立方米的地区有10个,依次是:塔里木、四川、陕甘宁、东海、勃海湾、莺歌海、琼东南、珠江口、准噶尔和柴达木。这10个地区的天然气资源量达32.36万亿立方米,占全国总量的84.8%。最近,我国又在内蒙古伊克昭盟地区发现苏里格特大气田,天然气地质储量规模达到5000亿立方米以上,其中2000年达到探明程度的储量达2204亿立方米,最终累计探明地质储量可达7000亿立方米以上,不仅是中国第一大气田,而且将列入世界知名大气田行列。据第二轮油气资源评价结果,我国在69个盆地和地区测算的天然气资源量为38.4万亿立方米。
我国海洋天然气工业也有较大的发展潜力,对近海10个沉积盆地的油气资源的综合评价认定为,天然气资源量达8.4万亿立方米,占全国总资源量的21.1%。目前,在海上找到的天然气储量为421.1亿立方米,占近海天然气资源量的9%。
我国还规划了在珠江三角洲、长江三角洲和福建进口LN?G项目。深圳将建立第一个LN?G接受终端,一期工程投资51亿元,2005年投产,每年进口LN?G300万吨,供气范围包括深圳、东莞、广州、佛山市以及香港部分用户。二期工程投资21亿元,将于2008年投资,每年进口LN?G500?万吨,并从南海输入天然气15亿立方米。供气范围覆盖珠江三角洲和香港地区。另外,经过调查论证,宁波大椰岛具有建设LN?G项目的独特优势,浙江省已提供大椰岛为该项目的首选场址。经预测,浙江省LN?G年需求量为276万吨,其中大部分将用于新建和改建电厂。在预测使用量中,宁波约占浙江省的50%。
天然气作为清洁的绿色能源正面临新的发展机遇,我们应珍惜这一大好时机,充分利用国内外两种天然气资源,加快天然气发展和利用步伐,努力改善我国能源结构,加速开发研制有关设备,为新世纪可持续发展创造良好条件。?
风能以及人类对风能的利用
古代就利用风能作为动力,用风带动简易的传动装置,用以磨米,灌溉和排涝。在古埃及,古希腊的历史上也都有使用风车的记载。唐·吉诃德把风车当做魔鬼,与之奋战一场,也说明在人类历史上早就利用过风的力量。
为了寻找无污染的能源,人们也就仿效祖先,利用风力。风是空气流动而产生的,不需要勘探,采掘,加工和运输。只要空气一流动,就会产生动力。据估计,内陆每年可吸收风能1014兆瓦,相当于全世界目前发电量的十分之一。在接近地而二百米高度以内的风能只占总能量的百分之二十。但是风能变化莫测,转向无常。科学家们正在探索利用风能的奥秘。
到二十一世纪,无论在广阔的草原,还是在高高的山岭,我们都会看到 座座能抗风暴袭击而稳定运行的风力发电站。每当大风来临,收集机就会自动调转方向,迎接风的洗礼,任凭风力有多大,来势有多猛,它一概取之,转成电能储存起来,为人类提供永久的电力。这样,即使在远离城市的乡村和牧场都可以用上家用电器,为您的生活增添现代化的色彩。
在“能源危机”的冲击下,人们对风能的研究空前活跃起来。美国研究风力的费用从1973年的二十万美元,猛增到1975年的七百万美元,1976年又上升到一千二百万美元。英国、荷兰、丹麦、日木等国也为风力的研究报入大量的资金和人力。瑞典政府计划到1990年全国用电量将有百分之二十依靠风力发电获得。在能源的午台上,空气具有最大的普遍性,从获得无污染的能源角度出发,风能的利用必将有一个较大的发展。
潮汐产生的原因