NBA押注平台我国新能源技术应用现状及发展趋势

人类生存和发展的三要素

物质、能量和信息。

NBA押注平台因此，能源的发展历史直接影响到人类的发展历史。

我们人类生存和发展中最具决定性的因素是三个：物质、能量和信息。

我们的世界是由物质组成的；人类的生存活动是由对信息的认知和反应决定的；维持生命和发展的活动必须通过消耗能源来进行。

NBA押注平台一切能量都来自能量，人类离不开能量。能源是人类生存、生活和发展的主要基础。能源科学技术、能源利用的发展一直对人类社会的进步起着极其重要的作用。

能源发展的里程碑可以说，能源利用的每一个里程碑式的发展都伴随着人类生存和社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类能源利用史上，大致经历了四个里程碑式的发展阶段：原始社会用火，先民在火的光照下迎来文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明和利用，大大提高了生产力，并引发了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；

未来的能源需求

有足够的储量满足人类生存和发展的需要，不会造成影响人类生存的环境污染问题。

未来对能源的需求 未来人类社会仍将依赖能源，依赖能源的可持续发展。因此，我们现在必须对地球上的能源结构和储量有一个清晰的认识，开发出必须开发的能源利用技术，才能使人类永续生存。

我们赖以生存的能量是取之不尽的吗？答案是：不，是的。事实上，进入21世纪后，人类以现有技术可开发的能源将面临严重短缺的危机。

煤炭、石油和天然气等化石燃料资源正变得越来越枯竭，甚至几十年都无法维持。因此，有必要寻找可持续的替代能源。近半个世纪的和平利用核能，使核能成为新能源家族中迄今为止唯一可以替代有限化石燃料的现实大规模能源。而且，如果未来能够充分利用核能，人类的能量将是无限的。

除了物质、能源和信息三大要素外，人类对安全的要求也越来越重要。安全包括社会安全、健康安全和环境安全。它们也与能量密切相关。现在使用的能源造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此中国化石能源储量，未来对能源的要求不仅是储量充足，还必须是清洁能源。与其他化石能源相比，和平利用核能充分证明了核能是一种清洁能源。

u 能源的定义和来源

“能量”究竟是什么？《科学技术百科全书》说：“能源是一种可以从中获取热、光、电等能源的资源”；《大英百科全书》说：“能源是一种包括所有燃料、水、阳光和风的资源。术语，人类可以通过适当的转化手段，让它为自己提供所需的能量。” 可见，能量是一种可以相互转化的各种形式的能量来源。简而言之，能源是自然界中可以为人类提供能源的物质资源。

能量之源

来自地球以外天体的能量（如太阳能）、地球本身所含的能量（如地热、核能）以及地球与其他天体相互作用产生的能量（如潮汐）。

而能量是能量的来源。

人们通常按形式和应用对能量进行分类。一般分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水电、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三类统称为化石燃料或化石能源。这些已经被人类认识的能源，在一定条件下可以转化为人们所需的各种形式的能量。例如，柴火和煤，加热到一定温度，可以与氧气结合，释放出大量的热能，可以直接用于加热，也可以用来产生蒸汽来驱动汽轮机，然后驱动发电机，使热能变成机械能，再变成电能。

在我们生活的星球上，能量有各种形状和大小。总共有三个初始来源。

太阳能

地球

来自地球以外天体的能量（主要是太阳能） 人类所需的大部分能量直接或间接来自太阳。是各种植物通过光合作用将太阳能转化为化学能并储存在植物体内。煤、石油、天然气等化石燃料也是古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们本质上是由古代生物固定的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、洋流能等也是由太阳能转化而来。

地球本身所包含的能量通常是指与地球内部的热能相关的能量和与核反应相关的能量。

与地球内部的热能有关的能量，我们称之为地热能。来自温泉和火山喷发的熔岩是地热能的体现。地球可以分为三层：地壳、地幔和地核。它是一个大型热储层。地壳是地球表面的一层，一般有几公里到70公里厚。地壳下面是地幔，大部分是熔融的岩浆，厚度为2900公里。火山喷发一般是这部分岩浆的喷发。地球内部是地核，地核中心的温度是2000度。可见，地球的地热资源也是非常丰富的。

与核反应相关的能量正是这本书关于核能的内容。当原子核的结构发生变化时，可以释放出大量的能量，这种能量称为核能，简称核能，俗称原子能。它来自地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能源，以及海洋中储存的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能源。当发生核反应时，这些物质会释放能量。当今核能的最大用途是发电。此外，还可用作其他类型的电源、热源等。

地球引力产生的能量是指地球与月球、太阳等天体相互作用而形成的能量。地球、月球和太阳之间的规律运动引起相对位置的周期性变化，它们之间的引力也相应变化，使海水上升和下降形成潮汐能。与上述两种能源相比，潮汐能的量非常小。世界潮汐能相当于每年约30亿吨煤，但实际可用的只是浅海区域的一部分，相当于每年约6000万吨煤。

u 能源结构和储量

地球上有哪些能源可供我们使用？它们能持续多久？我们应该做什么？

能量类型

一次能源：煤炭、石油、核能等天然自然资源；

二次能源：人工制造的能源，如汽油、电力、蒸汽等。

一次能源和二次能源按其产生方式分为自然能源（一次能源）和人工能源（二次能源）两大类。自然能源是指以自然形式存在于自然界中，未经加工转化的能源，如煤、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。 ， ETC。; 人工能源是指将一次能源直接或间接转化为其他类型和形式的能源，如燃气、汽油、煤油、柴油、电、蒸汽、热水、氢气、激光等。

在常规能源和新能源中，已被人类广泛使用并在人类生活和生产中发挥重要作用的能源称为常规能源，通常指煤、石油、天然气、水能等。人类最近开发利用并需要进一步研究开发的能源，称为新能源。与传统能源相比，新能源在不同的历史时期和技术水平上有着不同的内涵。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢能等。

煤时代

能源结构的变化 历史上，随着新化石资源的发现和大规模开发利用，世界能源消费结构发生了多次变化。18世纪，煤炭被用来代替柴火，到19世纪中叶，煤炭逐渐占据主导地位。1920年代，随着石油资源的发现和石油工业的发展，世界能源结构经历了第二次转变，即从煤炭到石油、天然气，直到1960年代。

1990年代，石油和天然气逐渐成为主导能源，动摇了煤炭的主导地位。然而，1970年代以来两次石油危机的爆发开始动摇石油在能源中的主导地位。与此同时，大部分化学能源的储量日益减少，伴随着许多环境污染问题。

人类对能源的需求与日俱增。例如，估算地球主要能源形式的能源储量

煤炭：~200 年

石油和天然气：~50 年

核能：无限

其中一个用电量逐年增加。据统计，如果人口每30年翻一番，电力需求将每8年翻一番。

因此，20世纪末，能源结构开始经历第三次转型，即从以石油为中心的能源体系向以煤炭、核能等可再生能源为主的多元化能源结构转变。特别是随着时间的推移，核能的比重将不断增长，将逐步取代石油和天然气成为主要的大型能源之一。

煤炭、石油、天然气的化学能储存多少年可供人类开发利用？据世界能源大会统计，全球已探明的煤炭可采储量为15980亿吨，预计可开采200年。已探明可采石油总储量1211亿吨，预计开采年限30-40年。天然气探明总储量119万亿立方米，预计开采年限60年。必须指出的是中国化石能源储量，煤炭、石油等直接燃烧发电和热能是很可惜的。且不说可能造成的环境污染，它们还是非常好的化工原料！

水电和新能源的潜力 那么水电呢？我们知道，水力发电是可以长期开发利用的。但是，那些大面积缺水、水资源不丰富的国家和地区怎么办？此外，水能也存在季节性问题。这些都使得水电无法成为世界能源结构中的唯一主力军。在新能源中，太阳能虽然取之不尽，但成本太高，从目前的技术发展来看，不可能在一代人的时间内迅速发展并广泛使用。其他新能源也是如此。其他一些能源与水电类似，其规模受到环境、季节、地理和其他条件的限制，例如风能、

裂变核素

只有三个易裂变原子：铀-235(U235）、钚-239(Pu239）和铀-233(U233）))。天然存在的可裂变元素是只有铀。-235，钚239可以从铀238生成，铀233可以从钍232生成（Th232).

易聚变核反应

氘（D2）-氚（D3）反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘自然存在，而氚非常稀有，必须人工生成（例如，从锂中生成）。

核能——无限能量 核能分为裂变能和聚变能两种。目前，人类只能和平利用裂变能。可控聚变能量利用技术正在被攻克。

天然铀的组成

99.3%的天然铀是抗裂变铀238，只有0.714%是易裂变铀235。铀 238 可以通过吸收中子转化为可裂变的钚 239。

铀是发展核裂变能源的主要原料之一，已探明铀储量约490万吨，钍275万吨。如果使用得好，可以使用2400-2800年。

聚变反应主要来自氘氚核反应。氘可以大量来自海水，氚可以来自锂。因此，聚变燃料主要是氘和锂。海水中氘的含量为0.03 g/l。据估计，地球上的海水量约为138亿立方米，因此世界氘储量约为40亿吨；虽然地球上的锂储量比氘少很多，但有2000亿多吨，用来制造氚，足以满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料释放的能量是世界总能源释放的能量的数千万倍。按照目前世界能源消费水平，地球上可用于核聚变的氘和氚可供人类使用数千亿年。如果人类实现氘氚可控核聚变，核燃料可谓“取之不尽、用之不竭”，人类将

从根本上解决能源问题，这正是当前核科学家努力的方向。聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变少得多。

专家预测，未来核能将成为人类取之不尽、用之不竭的可持续能源。

1.2 肮脏的地球和清洁的核电

本节要点： 回答以下问题的问题：现有能量可以维持多久？能源可以在不污染环境的情况下使用吗？核能真的是可持续能源吗？

u 能源可持续发展

需要寻找一些能保证长期充足供应而又不造成环境污染的能源。

人类当前面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。

能源利用与环境可持续发展

能源危机

目前，世界上一些常规能源储备只能维持半个世纪（如石油），最多也能维持人类生存一、200年的需要（如煤炭）。

今天中国化石能源储量，几乎所有工业化国家都面临与可持续发展密切相关的两项挑战：确保令人满意的长期能源供应和减少人类活动对环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系人类未来生存和文明延续的重要问题。

能源供应危机 当今世界人口已超过60亿，是上世纪末的2倍多，而据统计，能源消费增长了16倍以上。不管有多少人说“节约”、“利用太阳能”、“多钻油气井”、“发现更多更大的煤田”，能源的供应始终跟不上人类对能源的需求。目前，世界能源消耗以化石资源为主。其中，中国等少数国家以煤炭为主，其他国家大部分以石油、天然气为主。根据目前的消费情况，专家预测石油，

天然气最多只能用不到半个世纪，煤也只能用一两百年。因此，无论采用何种常规能源结构，人类面临的能源危机都越来越严重。

滚滚浓烟热电厂

另一方面，能源对环境的污染，特别是化石能源的利用过程，也直接影响到地球环境，对大气和水资源造成严重污染。大气中的五种主要污染物是：氮氧化物（如NO和NO2）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO））、空气的主要来源污染。

当今世界上最严重的空气污染来自燃烧化石燃料导致大气中二氧化碳含量的增加。主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

和碳氢化合物（如 CH4、C2H6、C2H4 等）。其来源主要来自三个方面：①煤、石油等化石燃料的燃烧；②汽车排放的废气；③工业生产（如各种化工厂、焦化厂等）产生的废气。其中，燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。

1.多样性

世界能源结构已经经历了柴、煤、石油时代，现在正在转向天然气。. 可持续发展、环境保护、能源供应成本和可用能源的结构变化决定了全球能源多元化的格局。天然气消费量将稳步增长，部分地区有燃气电厂替代燃煤电厂的趋势。未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中，风电要达到4000万千瓦，水电要达到1.5亿千瓦。2003年初英国政府发布的《能源白皮书》确定了新能源战略。到 2010 年，

2. 清洁

随着世界新能源技术的进步和环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁方向发展。不仅能源生产过程要清洁，能源行业也要不断生产更多更好的清洁能源，清​​洁能源在能源消费总量中的比重也将逐步提高。在世界能源消费结构中，煤炭占比将从目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而天然气将从目前的23.94%上升到2025年的28.40%。石油比重将保持在 37.60% 至 37.90% 的水平。同时，利用煤炭和薪柴、秸秆、粪肥等传统能源，过去被认为是“肮脏”的能源，将以清洁的方式发展。清洁煤技术（如煤液化）

技术、煤气化技术、煤炭脱硫除尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等将取得突破并得到广泛应用。一些国家，如法国、奥地利、比利时和荷兰，已经关闭了所有国内煤矿以发展核电。他们认为，核电是一种高效、清洁的能源，可以解决温室气体排放问题。

3.高效

世界能源加工和消费效率差异很大，提高能源效率的潜力巨大。随着世界新能源技术的进步，世界能源利用效率将日益提高，能源强度将逐渐降低。例如，以 1997 年美元不变价格计算，1990 年世界能源强度为0.3541 吨石油当量/千美元。.2

759吨油当量/千美元，到2025年将是０.2375吨油当量/千美元。

然而，世界不同地区的能源强度差异很大。例如，2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元。从 2001 年到 2025 年，发展中国家的能源强度预计将高于发达国家。2.3~3.2次，可见世界节能潜力巨大。

4. 全球化

由于世界能源资源和需求分布不平衡，世界各国和地区越来越难以依靠本国资源满足国内需求，越来越需要依靠资源供给来自世界其他国家或地区。交易量会越来越大，交易量会逐渐增加。以石油贸易为例，世界石油贸易量从1985年的1２.2亿吨增加到2000年的2１.2亿吨和2002年的21.8亿吨，年均增长速度. 增长率约为3.46%，超过同期世界石油消费量１.82%的年均增长率。在可预见的未来，世界石油净进口量将逐步增加中国化石能源储量，年均增长率2.96%。预计2010年达到2930万桶/日，2020年达到4080万桶/日，2025年达到4850万桶/日。世界能源供应和消费全球化进程将加快，世界主要能源生产国和能源消费者将积极参与能源供需市场的全球化进程。

５. 营销

由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段，随着世界经济的发展，特别是世界各国市场化改革进程的加快，能源利用的市场化程度世界排名越来越高，世界各国市场化程度越来越高。政府对能源利用的直接干预将越来越少，而政府在服务能源市场的作用将相应增加，特别是在完善各个国家和地区的能源法律法规，提供良好的能源市场环境方面，政府将更好地发挥作用。目前中国化石能源储量，俄罗斯等能源资源丰富的国家，哈萨克斯坦、利比亚等国不断完善国家能源投资政策和行政管理措施。这些国家能源生产的市场化和标准化水平将提高，有利于外商投资。.

三、灵感和建议

1.依靠科技进步和政策引导，提高能源利用效率，走能源高效清洁利用之路

中国有自己的国情，中国能源资源储备结构的特点和中国经济结构的特点，决定了在可预见的未来，我国以煤炭为主的能源结构不太可能发生变化，我国能源消费结构和世界能源消费结构差异将继续存在，这就要求我国的能源政策，包括能源基础设施建设、能源勘探与生产、能源利用、环境污染治理和海外能源利用等方面的政策要与其他国家不同。国家。鉴于我国人口众多，能源资源特别是优质能源资源有限，工业化的形势，要特别重视依靠科技进步和政策引导，提高能源利用效率，谋求能源清洁利用，积极倡导能源、环境和经济。可持续发展。

2. 积极借鉴国际先进经验，建立健全我国能源安全体系

NBA押注平台为保障能源安全，一方面，我国应借鉴国际先进经验，完善能源法律法规，建立能源市场信息统计系统，建立我国能源安全预警机制，建立能源储备。机制和能源危机应急机制，积极倡导能源供给。品种、贸易、运输等多样化，提高市场化程度；另一方面，要加强与主要能源生产国和消费国的对话，扩大能源供应网络，实现全球能源生产、运输、采购、贸易和利用。改变。