能源nengyuan拥有某种形式能量的物质。能源是人类生存所必需的能量的来源,从广义上说,能源应包括人们自身和人的食物在内;从狭义上说,能源则指一切燃料以及阳光、流水、风、地热、原子能等等。人们通常所说的能源,多半指的就是人从自身和食物以外取得的拥有能量的物质。到目前为止,已被人们所认识和利用的能源,按其来源可以分成四大类:❶太阳能。太阳在进行激烈原子反应的同时,产生大量的热能,因而不断向宇宙空间辐射能量。地球上的许多能源都直接或间接地来源于太阳辐射能。 ❷原子核能。某些物质的原子核在发生裂变或聚变反应时释放出巨大的能量。 ❸地热能。地球内部的放射性元素在蜕变时放出大量的热能。 ❹潮汐能。由于太阳、地球、月球之间相对位置的周期性变化和它们相互的引力作用,造成海水有规则涨落,因而使海水具有运动的能量。就其实质而言,前三类能源又都属于原子核能,只是太阳能是在太阳上自然产生原子反应时释放的能量,地热能是在地球内部自然产生原子反应时释放的能量,而原子核能是人工进行原子反应时释放的能量。 按照能源在自然界形成的方式,可以把能源分成一次能源和二次能源两大类。所谓一次能源是指自然形成和现成存在的能源,例如煤炭、石油、天然气和太阳能、风能、水能、地热能等。所谓二次能源是指由一次能源经过人为加工转换而成的能源,例如焦炭、煤气等煤炭加工产品,汽油、柴油、液化石油气等石油加工产品,以及由生物质(指由光合作用产生的有机物,象树木、作物、水生植物、各种有机废物等)能加工生产的甲醇、酒精等。一次能源中的那些不因人们长期使用而逐渐减少的能源,象风能、水能、太阳能、海洋热能等,称为“再生能源”;而随着人们的开发利用逐渐减少的能源,象煤炭、石油、天然气等燃料和原子核能原料等,称为“非再生能源”。 为了区分人类对各种能源利用的状况,又常把一次能源分为常规能源和新能源两类。所谓常规能源是指人们在日常生活、生产中广泛使用的能源,例如煤炭、石油、天然气和水能等。所谓新能源是相对常规能源而言的,例如太阳能、地热能、原子核能等。现在的新能源,在被广泛应用以后,都可能列入常规能源之列。例如原子核能发电在一些工业发达国家,已经开始成为常规能源中的一种了。由于常规能源中的煤炭、石油和天然气都是由远古的化石演变而成的燃料,因此有时也称它们为化石燃料。 在人类历史上,已经经历了三个能源时期,即柴草时期、煤炭时期和石油时期。随着能源的增长,科学技术和生产力就有了大的发展,可见在现代化的进程中,国民经济的增长要求能源也要有相应的增长。能源是经济现代化的物质基础,它直接关系到世界各国经济的发展和人民生活的提高。在现代生产中,能源不仅可以当作燃料动力,而且还是宝贵的轻工、化工原料,比如塑料、氮肥、合成纤维、合成橡胶等都是以煤炭、石油、天然气等能源为原料制造出来的。为了解决人类的衣、食、住、行等问题,满足人们日益增长的日常生活需要,都需要消耗大量的能源。能源甚至还影响到世界政治局势的变化,是一个世界性的战略问题。从世界范围看,能源不足是面临的共同问题。今后人们对能源的需要量会越来越大,特别是仅占世界人口1/4的工业化国家,它们的能源消费更加厉害(现在占世界能源消费的3/4以上)。在世界能源的储量中,除煤炭的供应可保持相当长时间的平稳外(约可用两三个世纪),石油目前的探明储量将在2020年以前采尽,中东地区的全部常规石油储量开采也仅可延续到2060年。天然气的探明储量到2020年也将耗尽,加上附加储量,也只能用到2060年左右。铀的探明储量和附加储量也将在2030年前开采完,即使把推测储量也考虑在内,在大力发展核能的情况下,铀资源在2060年前也将用完。虽然我国能源资源比较丰富,例如水力资源的理论蕴藏量为6.8亿千瓦,占世界第1位;煤的探明储量达6000亿吨,居世界第3位;石油的探明储量居世界第8位;天然气的探明储量居世界第16位;铀、钍和其它新能源也比较丰富,但由于我国人口众多,按人口平均的能源资源来看,我们却低于世界人均水平。因此,我国也面临着能源短缺的局面。我们应该大力开展节约能源的工作,并把能源建设放到一个重要的地位上。 尽管能源紧缺已是现实,但也不至于出现能源枯竭,造成不可克服的能源危机。这一方面是由于自然界中蕴藏着各种数量极丰富的能源资源,另一方面,随着科学技术的进步,人类还将会发现和利用新的能源。人类利用能源的前景将是无限美好的。 能源Nengyuan工业生产和日常生活的各种能量来源。按其加工程序可分为一次能源和二次能源,前者如煤炭、石油、天然气、风力、水力、海洋能、地热、核燃料等,它们的共同特点是都直接来自自然界,没有经过加工和转换。后者则是前者经过加工和转换的能源,如煤气、焦炭、电力、蒸汽以及各种石油制品等。能源是人类社会存在与发展的必不可少的和不能替代的物质基础,是工业的“血液”。历史上在三次科技革命的发生与发展中,正是由于能源提供了高效的动力,才推动了世界经济的新飞跃。第二次世界大战后世界各国经济的发展表明,能源的增长速度与国民生产总值的增长是同步的。一般说来,能源消费量的高低与国家工业化水平、经济发展呈正相关。如1984年世界人口平均能源消费量为1.279公斤(折成石油),发达国家均高于平均值,而发展中国家多低于平均值。能源的开发利用与生产力发展水平相适应,能源消费结构的变化,也是生产力发展的一个重要标志。人类在能源消费上经历了三个阶段,目前正蕴酿走向第四阶段。在整个前资本主义时期,木柴等在能源消费中居首位,被称为“木柴能源时代”。以蒸汽机为标志的18世纪的资本主义产业革命,促进了煤炭的大规模使用,到20世纪初,煤炭在世界能源消费结构中占95%,从而取代木柴进入了能源的“煤炭时代”。20世纪初内燃机问世,飞机、汽车制造业等兴起,各工业部门和运输业相继采用以石油为燃料的动力装置,致使60年代中期,石油(天然气)取代了煤炭,成为主要能源,进入了“石油时代”。据预测,今后能源消费结构的变化趋势将是“多极化新能源时代”。现代能源生产与消费的特点是数量愈来愈大,且增长迅速。世界能源的总消费量或人均消费量一直处于持续增长的势头。如1950—1985年间,能源消费总量从1亿吨增加到25亿吨。1980年又比1950年增加2.8倍,1984年已超过87亿吨。由于不可再生能源占世界能源总消费量的98%以上,能源危机日益严重。若按耗用量的增加率推算,世界已探明的石油储量将于2015—2035年耗掉80%,天然气将只可维持使用40—80年,而煤则约可供200—300年使用。考虑到矿物燃料的日益短缺,世界各国正努力探寻其他替代品,其中包括水力、核能、太阳能等。如果考虑对环境的影响,太阳能应是最清洁,环境影响最小的未来型能源,但目前仍处于探索和试用阶段。此外,一些南美国家如巴西,正在逐步用乙醇替代石油作为主要能源。
能源Nengyuan拥有某种形式能量的物质。能源是人类生存所必需的能量的来源,包括矿物燃料、太阳能、水能、风能、地热能和原子能等。从更广义的角度,还应包括为了维持人体新陈代谢所需要的食物。能源按照其来源可划分为四大类:太阳能、地热能、潮汐能和原子核能。按照能源在自然界中形成的方式,又可以把能源分成两大类:一次能源和二次能源。一次能源是指自然形成和现成存在的能源,例如煤、石油、天然气、水能、风能、太阳能及地热能等。二次能源是指由一次能源经过加工提炼而成的能源,例如焦炭、煤气等煤炭加工产品;汽油、柴油、液化石油气等石油加工产品,以及电、蒸汽等。在一次能源中,那些能够源源不断地得到补充的能源,如太阳能、水能、风能、海洋热能等,称为再生能源;而那些过去储存下来的、不能更新再生的能源,如煤、石油、天然气等燃料和原子核能原料等,称为非再生能源。按照人类对各种能源利用的情况,还可将一次能源分为常规能源和新能源两类。常规能源是指被人们广泛使用的能源,例如煤、石油、天然气、水能与核裂变能等。而目前尚未被大规模使用的能源叫新能源,例如太阳能、海洋能、地热能、核聚变能等。新能源与常规能源的分类是相对的,现在的新能源将来有可能变为常规能源。当然,新能源的开发是有一定困难的,除了技术上的原因,还受到一些条件的限制。如太阳能、地热能、潮汐能通常是分散的,世界上只有为数不多的地方利用地热发电或取暖;在辐射到地球上的太阳能中,大约有22%耗费在海水的蒸发之中,被大气吸收的约有44%,真正被绿色植物利用起来进行光合作用的仅占其0.4%。同样,世界上也只有少数国家能利用潮汐能发电。 能源是经济的物质基础,它直接关系到各国经济的发展和人民生活水平的提高,甚至还会影响到世界政治局势的变化。随着经济的发展,人们对能源的需求将越来越大,而能源不足却是世界所面临的共同问题,特别是各国对能源的人均占有量和消耗量差异很大。工业化国家对能源的需求和消费要远远高于发展中国家。对我国来说,虽然能源资源比较丰富,例如煤的探明储量居世界第3位,石油的探明储量居世界第8位,水力资源居世界第1位,天然气的探明储量居世界第16位。但由于我国人口众多,因而对能源的人均占有量却远低于世界的人均水平。此外我国资源的分布也极不平衡,例如煤炭产地多分布在北方地区;南方水源丰富,而北方却多为干旱地区,因而才有“北煤南运”,“南水北调”的状况。所以,进一步开发和利用新的能源,是当前世界科技正在研究的重大课题之一。 能源能提供某种形式能量或动力的自然资源。分四类:一是来自太阳的能量,包括直接的太阳辐射能和间接来自太阳能的煤炭、石油、天然气、生物能、水能、风能、海洋能;二是地热能;三是核能;四是天体与地球相互吸引产生的潮汐能。
能源
能源见“能源”中的“能源”。 能源能源指提供热、光和动力能量的源泉。能源已从人力和畜力演变到矿物燃料、铀、水能、风能以及太阳能。工业时代是建立在矿物燃料代替人力和畜力的基础上的。今后随着矿物燃料的枯竭,必须增加太阳能和核能的利用。 主要的矿物燃料是煤、褐煤、泥煤、石油和天然气——所有这些都是在百万年以前形成的,它的数量是有限的,其他矿物燃料的潜在来源是油页岩和焦油砂。非燃料能源包括垃圾、水能、风能、地热能、生物质能以及太阳能。在目前非燃料能源可提供的能量很小,但是随着矿物燃料的耗尽,非燃料能源、裂变和聚变能源变得更加重要,因为它们是可再生的。由铀、钍和钚的裂变产生的核能,以及由两个轻原子如氘、氚或氦—3的强制聚合产生的聚变能,在21世纪可能变为更重要的能源。 由于世界更加工业化,所以产生动力和能量的燃料消耗已经迅速增加。全世界能源的消耗在1961年是139×1018焦,而到1972年已增加到251×1018焦,平均年增长率为5.5%。在这一时期,人口及实际的国民经济总产值分别以 1.9%和5.1%的速率在增加。1973年阿拉伯国家石油禁运,以及紧接着的石油价格上涨3倍,使全世界陷入经济混乱之中,工业增长速度急剧下降。 能源已成为人类社会发展不可缺少的血脉,但能源资源的有限为人们提出许多问题。目前矿物燃料仍是能源消费的主体,但现有资源已不足以为今后的工业发展提供可靠的保证。寻找新的能源形式以及利用方式成为能源科学的主要课题。 核能已日益发展成能源领域中的不可缺少的部分,但铀的储量又限制了核电站发展。最大限度利用潜在的核能燃料将需要发展增殖反应堆,现在有两种不同形式的增殖反应堆正在研究: 热增殖和快速增殖。 聚变能有可能成为未来的主要能源。聚变过程的原理是,当两个轻原子核被强制结合成一个或两个较小质量的原子核时,能量便释放出来。聚变反应堆中的主要燃料是气态的氘、氚及氦—3,当用于聚变反应堆时,海水中氘的数量将给全世界提供取之不尽的能量。 油页岩、焦油砂也成为一大能源支柱,焦油砂是世界最大的液态碳氢化合物资源。太阳能一直是一种潜在的、无限的和清洁的能源,然而太阳能的开发一直很慢,原因是需要储存以及需要较高的投资成本。现在随着世界上石油和天然气的价格突然大幅度上涨,太阳能的经济性,尤其是在低水平加热和冷却方面,已达到商业应用方面具有经济效果的阶段。同时地热量也是相当巨大的,具有很大的开发潜力,也是一种可再生的能源。 风能、潮汐能、生物质能以及垃圾均可成为替代能源。通过在能源开发上的多样化、多层次的努力,可以解决或部分解决能源紧缺。 能源蕴藏能量的自然资源。在自然界中,有许多自然资源蕴藏有某种形式的能量。例如,光芒四射的太阳蕴藏有太阳能;奔腾的江河具有势能和动能;煤炭蕴藏有热能等等。人们可以利用它们,将这些能源开发或转换成人们所需要的电能、热能、机械能等。这些蕴藏能量的自然资源是发展国民经济的基础,是人类生活的基本条件。目前各个国家大量开发利用的能源有煤炭、石油、天然气、铀、太阳能、江河水力等。 |