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同学们大家好

在课程内容正式开始之前

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我们有必要掌握能源的概念和基础知识

本节我将向大家介绍能源的概念及类型

能源利用发展历程以及能源危机等内容

首先我们来学习能源的概念

关于能源常常有不同的表述

目前有20多种能源的定义

例如《科学技术百科全书》中

将能源解释为

可从其获得热

光和动力之类能量的资源

《大英百科全书》对能源的注释是

一个包括所有燃料 流水

阳光和风的术语

阳光和风的术语

人类采用适当的转换手段

给自己提供所需的能量

《日本大百科全书》中提到

在各种生产活动中

人类利用热能 机械能 光能 电能等来作功

可利用来作为这些能量源泉的

自然界中的各种载体

称为能源

我国的《能源百科全书》说

能源是可以直接或经转换

为人类提供所需的光 热 动力等

任一形式能量的载能体资源

通过概括上面有关能源内涵的各种表达

我们可以给能源下一个比较确切的定义

能源是能量的来源

是可以产生各种能量

如电能、光能、机械能、热量等

的物质的统称

是能够直接取得或者通过加工转换

而取得的有用的各种资源

下面来学习能源的分类

能源的类型较多

按照生产方式来分类

有一次能源和二次能源

一次能源是自然界中以天然形式存在的

未经过人为加工或转换的

可供直接利用的能量资源

例如煤炭 石油 天然气 水力资源

风能 太阳能 生物质能等

二次能源是由一次能源

直接或间接转换而来的

其他种类和形式的能量资源

比如电 蒸汽 焦炭 汽油 柴油 沼气 氢能等

根据能源的循环方式及能否再生

一次能源又可进一步分为

可再生能源和非再生能源

可再生能源是可以不断得到补充

补充或能在较短周期内

可再产生的能源

如水能 太阳能 风能 地热能 潮汐能 生物质能等

反之 随着人类利用会越来越少的能源

称为非再生能源

如煤炭 石油 天然气 油页岩 核能等

若按技术成熟程度分类

可将能源分为常规能源和新型能源

常规能源是指在现有的科学技术水平下

已经能够大规模生产和长期广泛利用的

技术比较成熟的能源

主要包括一次能源中的

可再生的水力资源及不可再生的煤炭

石油 天然气等

以及焦炭 汽油 煤气 蒸汽

电力等二次能源

新型能源是相对于常规能源而言的

指那些采用新技术和新材料获得的

目前正在研究和开发

尚未大规模应用的能源

包括太阳能 风能 生物能 地热能

氢能以及核能等

此外 按地球上的能量来源分类

能源的形式还有地球本身蕴藏的能源

例如核能 地热能等

来自地球外天体的能源

例如宇宙射线和太阳能

以及由太阳能引发的水能 风能 波浪能

海洋温差能 生物质能和化石燃料

地球与其他天体相互作用的能源

例如潮汐能

由于能源的分类方法较多

如表所示

一种能源可能具有多种能源属性形式

例如 生物质能既属于常规能源

一次能源 还是可再生能源

下来我们了解一下能源利用发展历程

回顾人类社会发展的历史

能源与社会发展密不可分

人类曾经经历了

柴薪 煤炭和石油三个能源时期

能源消费结构经历了两次大转变

并正在经历着第三次大转变

在18世纪前

人类主要以柴薪

和秸秆等生物质燃料来生火

取暖和照明这个时期被称为柴薪时期

19世纪末

蒸汽机逐渐被电动机取代

油灯 蜡烛被电灯取代

工矿企业的主要动力也来自电能

电力成为生产动力和生活照明的主要来源

这时的电力工业

主要是依靠煤炭作为主要燃料的

到1920年煤炭占世界能源构成的87%

至此煤炭已取代了柴薪

成为世界能源消费的主体

从20世纪20年代开始

随着石油勘探和开采技术进步

以及石油炼制技术发展

各种成品油供应充足

价格低廉

促使其消费量大幅提升

最终引发了人类能源结构

从煤炭转变为以石油

天然气为主的第二次大转变

到1959年

石油和天然气在世界能源构成中的比重

由1920年的11%上升到50%

而煤炭比重则下降到48%

至此石油和天然气首次超过煤炭

占据首位

煤碳 石油天然气等化石能源的

大规模使用

大规模使用

虽然创造了人类社会发展史上的

空前繁荣

但也给全球环境带来了严重的污染

温室效应 化石能源枯竭

生态环境破坏等

已成为威胁人类生存和发展的严重问题

为了解决这一系列问题

人类不得不大力开发和发展太阳能

地热能 海洋能 风能和核能等新能源

随着新能源的开发和利用

从20世纪70年代开始

人类能源消费结构进入了一个新的转变期

即从以石油 天然气为主转向以清洁的

可再生的新能源为主

但这次转变需要经历一个漫长的过程

最后我们来关注一下能源危机问题

能源危机是指因为能源供应短缺

及供需矛盾或是价格上涨而影响经济状态

这通常涉及石油电力

或其他自然资源的短缺

能源危机通常会造成经济衰退

经济又与政治文化有着紧密联系

可见能源危机是全球性的关键问题

世界能源危机是人为造成的能源短缺

石油资源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

煤炭资源虽比石油多但也不是取之不尽的

因此我们应当减少对化石能源的依赖

将目光转向对燃料电池 甲醇 生物质能

太阳能潮汐能和风能等替代能源的开发

但迄今为止

只有水利发电和核能有明显的功效

人类必须估计到

非再生矿物能源枯竭可能带来的危机

从而将注意力转移到新的能源形式上

尽早探索 研究 开发 利用新能源

否则 就可能因为向大自然索取过多

而造成严重的后果

近年来的温室效应

臭氧层空洞 冰山消融

酸雨覆盖面积增大等等问题

都足以证明能源危机的严峻威胁

地球人都应该心怀危机意识

好本节课就到这里