1、能源与节能技术能源与节能技术王晓墨王晓墨wxm_课程内容：课程内容：能源的基础知识能源的基础知识能源转换能源转换常规能源常规能源新能源新能源节能技术节能技术第一章第一章 绪论绪论能量与能源能量与能源能源在社会可持续发展中的作用能源在社会可持续发展中的作用世界能源资源与能源消耗世界能源资源与能源消耗我国能源形式我国能源形式第一节第一节一、能量一、能量 构成世界的三大基础是物质、能量和信息构成世界的三大基础是物质、能量和信息 世界由物质构成世界由物质构成 能量是物质的属性能量是物质的属性 信息是客观事物和主观认识相结合的产物信息是客观事物和主观认识相结合的产物 宇宙间一切运动着的物体都有能量的存宇
2、宙间一切运动着的物体都有能量的存在和转化。人类一切活动都与能量及其在和转化。人类一切活动都与能量及其使用紧密相关。使用紧密相关。所谓能量，广义地说，就是所谓能量，广义地说，就是“产生某种产生某种效果（变化）的能力效果（变化）的能力”。反过来说，产。反过来说，产生某种效果（变化）的过程必然伴随着生某种效果（变化）的过程必然伴随着能量的消耗或转化。能量的消耗或转化。科学史观还认为，物质是某种既定的东科学史观还认为，物质是某种既定的东西，既不能被创造也不能被消灭，因此西，既不能被创造也不能被消灭，因此作为物质属性的能量也一样不能创造和作为物质属性的能量也一样不能创造和消灭。能量和物质质量之间的关系是
3、爱消灭。能量和物质质量之间的关系是爱因斯坦于因斯坦于1922年揭示的，即年揭示的，即E=m c2 Einstein 爱因斯坦阿尔贝特爱因斯坦阿尔贝特,1879-1955,德裔美德裔美国理论物理学家国理论物理学家,他创立的狭义和广义相他创立的狭义和广义相对论使现代关于空间和时间性质的想法对论使现代关于空间和时间性质的想法发生突破性进展发生突破性进展,并给原子能的利用提供并给原子能的利用提供了理论基础了理论基础,因其对光电效应的解释获因其对光电效应的解释获1921年诺贝尔奖年诺贝尔奖二、能量的形式二、能量的形式 作为一个哲学上的概念，能量是一切物作为一个哲学上的概念，能量是一切物质运动、变化和相互
4、作用的度量。具体质运动、变化和相互作用的度量。具体而言，能量反映了一个由诸多物质构成而言，能量反映了一个由诸多物质构成的系统同外界交换功和热的能力的大小。的系统同外界交换功和热的能力的大小。利用能量从实质上讲就是利用自然界的利用能量从实质上讲就是利用自然界的某一自发变化的过程来推动另一人为的某一自发变化的过程来推动另一人为的过程过程。能量利用的优劣，利用效率的高低与具能量利用的优劣，利用效率的高低与具体过程密切相关。体过程密切相关。到目前为止，人类所认识的能量有到目前为止，人类所认识的能量有机械能机械能热能热能电能电能辐射能辐射能化学能化学能核能核能 1.机械能机械能 机械能是与物体宏观机械运
5、动或空间状机械能是与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，前者称之为动能，后者态相关的能量，前者称之为动能，后者称之为势能。它们都是人类最早认识的称之为势能。它们都是人类最早认识的能量形式。能量形式。动能是指系统（或物体）由于作机械运动能是指系统（或物体）由于作机械运动而具有的作功能力动而具有的作功能力 221mvEk 1.机械能机械能 势能与物体的状态有关。势能与物体的状态有关。重力势能：受重力作用的物体因其位置重力势能：受重力作用的物体因其位置高度不同而具有高度不同而具有mgHEp221kxE SEs 弹性势能：物体由于弹性变形而具有的弹性势能：物体由于弹性变形而具有的作功本领作功本领 表
6、面能：即不同类物质或同类物质不同表面能：即不同类物质或同类物质不同相的分界面上，由于表面张力的存在而相的分界面上，由于表面张力的存在而具有的作功能力具有的作功能力 2.热能热能 热能是能量的一种基本形式，所有其它热能是能量的一种基本形式，所有其它形式的能量都可以完全转换为热能，而形式的能量都可以完全转换为热能，而且绝大多数的一次能源都是首先经过热且绝大多数的一次能源都是首先经过热能形式而被利用的，因此热能在能量利能形式而被利用的，因此热能在能量利用中有重要意义。用中有重要意义。构成物质的微观分子运动的动能和势能构成物质的微观分子运动的动能和势能总和称之为热能。这种能量的宏观表现总和称之为热能。
7、这种能量的宏观表现是温度的高低，它反映了分子运动的激是温度的高低，它反映了分子运动的激烈程度。烈程度。3.电能电能 电能是和电子流动与积累有关的一种能电能是和电子流动与积累有关的一种能量，通常是由电池中的化学能转换而来，量，通常是由电池中的化学能转换而来，或是通过发电机由机械能转换得到；反或是通过发电机由机械能转换得到；反之电能也可以通过电动机转换为机械能，之电能也可以通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。从而显示出电做功的本领。UIEe 4.辐射能辐射能 辐射能是物体以电磁波形式发射的能量。辐射能是物体以电磁波形式发射的能量。物体会因各种原因发出辐射能。物体会因各种原因发出辐射能。
8、其中从能量利用的角度而言，因热的原其中从能量利用的角度而言，因热的原因而发出的辐射能（又称热辐射能）是因而发出的辐射能（又称热辐射能）是最有意义的，例如地球表面所接受的太最有意义的，例如地球表面所接受的太阳能就是最重要的热辐射能。阳能就是最重要的热辐射能。40100TcEr 5.化学能化学能 化学能是物质结构能的一种，即原子核化学能是物质结构能的一种，即原子核外进行化学变化时放出的能量。按化学外进行化学变化时放出的能量。按化学热力学定义，物质或物系在化学反应过热力学定义，物质或物系在化学反应过程中以热能形式释放的内能成为化学能。程中以热能形式释放的内能成为化学能。人类利用最普遍的化学能是燃烧碳
9、和氢，人类利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢，而这两种元素正是煤、石油、天然气、而这两种元素正是煤、石油、天然气、薪柴等燃料中最主要的可燃元素。薪柴等燃料中最主要的可燃元素。燃料燃烧时的化学能通常用燃料的发热燃料燃烧时的化学能通常用燃料的发热值表示。值表示。6.核能核能 核能是蕴藏在原子核内部的物质结构能。核能是蕴藏在原子核内部的物质结构能。轻质量的原子核（氘、氚等）和重质量轻质量的原子核（氘、氚等）和重质量的原子核（铀等）其核子之间的结合力的原子核（铀等）其核子之间的结合力比中等质量原子核的结合力小，这两类比中等质量原子核的结合力小，这两类原子核在一定的条件下可以通过核聚变原子核在一定的条件下可
10、以通过核聚变和核裂变转变为在自然界更稳定的中等和核裂变转变为在自然界更稳定的中等质量原子核，同时释放出巨大的结合能质量原子核，同时释放出巨大的结合能。三、能源的分类三、能源的分类 大英百科全书大英百科全书对能源的解释为对能源的解释为“能能源是一个包括所有燃料、流水、阳光和源是一个包括所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类采用适当的转换手段，风的术语，人类采用适当的转换手段，给人类自己提供所需的能量给人类自己提供所需的能量”。在现代汉语辞典中，对能源的注解是在现代汉语辞典中，对能源的注解是“能产生能量的物质，如燃料、水力、能产生能量的物质，如燃料、水力、风力等风力等”。能源：凡是能直接或者经过转换
11、而获取能源：凡是能直接或者经过转换而获取某种能量的自然资源统称为能源某种能量的自然资源统称为能源 按地球上的能量来源分：按地球上的能量来源分：地球本身蕴藏的能源：核能、地热能地球本身蕴藏的能源：核能、地热能来自地球外天体的能源：宇宙射线、来自地球外天体的能源：宇宙射线、太阳能以及由太阳能引起的水能、风太阳能以及由太阳能引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用、化石燃料光合作用、化石燃料地球与其它天体相互作用的能源：潮地球与其它天体相互作用的能源：潮汐能汐能 按被利用的程度分按被利用的程度分常规能源：开发利用时间长、技术成常规能源：开发利用时间长
12、、技术成熟、能大量生产并广泛使用，如煤炭、熟、能大量生产并广泛使用，如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料，水能等石油、天然气、薪柴燃料，水能等新能源：开发利用较少或正在研究开新能源：开发利用较少或正在研究开发之中，太阳能、地热能、潮汐能、发之中，太阳能、地热能、潮汐能、生物质能，核能生物质能，核能 按获得的方法分按获得的方法分一次能源，即可供直接利用的能源，一次能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能等如煤、石油、天然气、风能、水能等二次能源，即由一次能源直接或间接二次能源，即由一次能源直接或间接转换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、转换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等，它们使
13、用方便，易于利煤气、氢等，它们使用方便，易于利用，是高品质的能源。用，是高品质的能源。按能否再生分按能否再生分可再生能源，即不会随它本身的转化或可再生能源，即不会随它本身的转化或人类的利用而日益减少，如水能、风能、人类的利用而日益减少，如水能、风能、潮汐能、太阳能等；潮汐能、太阳能等；非再生能源，它随人类的利用而越来越非再生能源，它随人类的利用而越来越少，如石油、煤、天然气、核燃料等。少，如石油、煤、天然气、核燃料等。按能源本身性质分：按能源本身性质分：含能体能源，如石油、煤、天然气、含能体能源，如石油、煤、天然气、地热、氢等，它们可以直接储存；地热、氢等，它们可以直接储存；过程性能源，它们无
14、法直接储存，如过程性能源，它们无法直接储存，如水能、风能、潮汐能、电能等。水能、风能、潮汐能、电能等。按对环境的污染情况分按对环境的污染情况分 清洁能源，即对环境无污染或污染很清洁能源，即对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、海洋能小的能源，如太阳能、水能、海洋能等；等；非清洁能源，即对环境污染较大的能非清洁能源，即对环境污染较大的能源，如煤、石油源，如煤、石油 等。等。四、能量的转换四、能量的转换 能量形态上的转换，如燃料的化学能通能量形态上的转换，如燃料的化学能通过燃烧转换成热能，热能通过热机再转过燃烧转换成热能，热能通过热机再转换成机械能等换成机械能等 能量在空间上的转移，即能量
15、的传输能量在空间上的转移，即能量的传输 能量在时间上的转移，即能量的储存能量在时间上的转移，即能量的储存 五、能源的评价五、能源的评价 储量储量 储能的可能性储能的可能性 与供能的连续性与供能的连续性 能量密度能量密度 开发费用和利用能源的设备费用开发费用和利用能源的设备费用 运输费用与损耗运输费用与损耗 能源的品位能源的品位 对环境的影响对环境的影响 几几种种能能源源的的能能量量密密度度 能源类别能源类别 能量密度能量密度 风能（风速风能（风速3m/s）水能（流速水能（流速3m/s）波浪能（波高波浪能（波高2m）潮汐能（潮差潮汐能（潮差10m）0.020.02（千瓦（千瓦/m/m2 2）20
16、20（千瓦（千瓦/m/m2 2）3030（千瓦（千瓦/m/m2 2）100100（千瓦（千瓦/m/m2 2）太阳能（晴天平均）太阳能（晴天平均）太阳能（昼夜平均）太阳能（昼夜平均）1 1（千瓦（千瓦/m/m2 2）0.160.16（千瓦（千瓦/m/m2 2）天然铀天然铀铀铀235（核裂变）（核裂变）氘（核聚变）氘（核聚变）氢氢甲烷甲烷汽油汽油5.05.010108 8(kJ/kg)(kJ/kg)7.07.010101010(kJ/kg)(kJ/kg)3.53.5101011 11(kJ/kg)(kJ/kg)1.21.210105 5(kJ/kg)(kJ/kg)5.05.010104 4(kJ/
17、kg)(kJ/kg)4.44.410104 4(kJ/kg)(kJ/kg)能量传递过程的特点能量传递过程的特点 能量传递是有条件的，即在有能量密度能量传递是有条件的，即在有能量密度差的条件下，能量总是从能量密度大的差的条件下，能量总是从能量密度大的物质或能量集中的地方，向能量密度小物质或能量集中的地方，向能量密度小的物质或地方传递；总是从集中到分散的物质或地方传递；总是从集中到分散并逐步达到平衡。并逐步达到平衡。六、能量的传递六、能量的传递 能量传递遵循一定的规律，即能量传递能量传递遵循一定的规律，即能量传递的速率正比于传递的动力而反比于传递的速率正比于传递的动力而反比于传递的阻力。的阻力。能
18、量的传递，包括转移与转换两种形式。能量的传递，包括转移与转换两种形式。转移是某种形态的能，从一地到另一地，转移是某种形态的能，从一地到另一地，从一物到另一物；转换则是由一种形态从一物到另一物；转换则是由一种形态变为另一形态。变为另一形态。能量传递的途径基本有两条：由物质交能量传递的途径基本有两条：由物质交换和质量迁移而携带的能量称为携带能，换和质量迁移而携带的能量称为携带能，在体系边界面上的能量交换称为交换能。在体系边界面上的能量交换称为交换能。在体系边界面上的能量交换，通常主要在体系边界面上的能量交换，通常主要以两种方法进行：传热以两种方法进行：传热有温差引起有温差引起的能量交换，这是能量传
19、递的微观形式；的能量交换，这是能量传递的微观形式；作功作功由非温差引起的能量交换，这由非温差引起的能量交换，这是能量传递的宏观形式。是能量传递的宏观形式。通过能量交换而实现的能量传递，即传通过能量交换而实现的能量传递，即传热和作功，其具体方式为：传热的三种热和作功，其具体方式为：传热的三种基本方式是热传导、热对流和热辐射；基本方式是热传导、热对流和热辐射；作功（这里指机械功）的三种基本方式作功（这里指机械功）的三种基本方式是容积功、转动轴功和流动功（推动是容积功、转动轴功和流动功（推动功）。功）。能量传递的结果主要体现在两方面，即能量传递的结果主要体现在两方面，即能量使用过程中所起的作用以及能
20、量传能量使用过程中所起的作用以及能量传递的最终去向。递的最终去向。能量传递的最终去向通常只有两条：或能量传递的最终去向通常只有两条：或转移到产品，或散失于环境，包括直接转移到产品，或散失于环境，包括直接损失和用于过程后再进入环境这两种情损失和用于过程后再进入环境这两种情况。况。能量传递的实质实际上就是能量利用的能量传递的实质实际上就是能量利用的实质。如果把产品的使用也包括在内，实质。如果把产品的使用也包括在内，能量的最终去向只能是唯一的，即最终能量的最终去向只能是唯一的，即最终进入环境。进入环境。第二节第二节一、可持续发展的概念一、可持续发展的概念 1992年年6月在巴西里约热内卢召开了联月在
21、巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会（合国环境与发展大会（UN Conference on Environment and Development）第一次正式提出了可持续发展的思想第一次正式提出了可持续发展的思想 可持续发展是有其深刻内涵的，它表现可持续发展是有其深刻内涵的，它表现在以下四方面：在以下四方面：“发展发展”是大前提是大前提；“协调性协调性”是核心是核心；“公平性公平性”是关键是关键；“科学技术进步科学技术进步”是必要保证。是必要保证。二、能源更迭与社会发展二、能源更迭与社会发展 人类利用能源的历史，也就是人类认识人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。和征服自然的
22、历史。(1)火的发现和利用火的发现和利用 (2)畜力、风力、水力等自然动力的利用畜力、风力、水力等自然动力的利用 (3)化石燃料的开发和热的利用化石燃料的开发和热的利用 (4)电的发现及开发利用电的发现及开发利用 (5)原子核能的发现及开发利用原子核能的发现及开发利用人类社会已经历了三个能源时期：人类社会已经历了三个能源时期：薪柴时期；薪柴时期；煤炭时期；煤炭时期；石油时期。石油时期。薪柴时期薪柴时期 以薪柴、秸秆和动物的排泄物为燃料，同时以薪柴、秸秆和动物的排泄物为燃料，同时以人力、畜力和一小部分简单的风力和水力以人力、畜力和一小部分简单的风力和水力机械作动力。机械作动力。生产和生活水平都极
23、低生产和生活水平都极低 煤炭时期煤炭时期 先是蒸气机成为生产的主要动力，先是蒸气机成为生产的主要动力，19世纪世纪末，电力开始进入社会的各个领域，末，电力开始进入社会的各个领域，工业迅速发展工业迅速发展 人类的生活水平和文化水平也有极大的提高人类的生活水平和文化水平也有极大的提高 石油时期石油时期 以石油和天然气为主要能源以石油和天然气为主要能源 各类交通工具迅猛发展各类交通工具迅猛发展 创造了人类历史上空前的物质文明创造了人类历史上空前的物质文明 21世界，清洁能源时代世界，清洁能源时代20世纪世界能源回眸世纪世界能源回眸 1900 英国帕森斯制成英国帕森斯制成1000kW、50Hz汽轮发汽
24、轮发电机组。电机组。1903 12月月27日，美国莱特兄弟制造的世界第一日，美国莱特兄弟制造的世界第一架飞机试飞成功。架飞机试飞成功。1904 意大利试验地热发电成功。意大利试验地热发电成功。1905 爱因斯坦发表狭义相对论。爱因斯坦发表狭义相对论。1906 美国休利特和巴克发明悬式绝缘子，使输美国休利特和巴克发明悬式绝缘子，使输电电压由电电压由60kV提高到提高到110kV。1908 美国建成世界第一条美国建成世界第一条110kV输电线路。输电线路。德国哈伯发明合成氨生产工艺。德国哈伯发明合成氨生产工艺。1910 电动洗衣机和电灶部问世。电动洗衣机和电灶部问世。1911 美国标准石油公司（当
25、时控制美国标准石油公司（当时控制65%的炼油业务）被强令解散，分解成的炼油业务）被强令解散，分解成34家公司。家公司。1912 德国建成世界第一座潮汐电站。德国建成世界第一座潮汐电站。1913 亨利亨利福特安装世界第一条工业生福特安装世界第一条工业生产流水线，大批量生产产流水线，大批量生产T型汽车。型汽车。美国美国布尔公司制出第一台轻便拖拉机。布尔公司制出第一台轻便拖拉机。1915 世界第一艘航空母舰在英国海军世界第一艘航空母舰在英国海军服役，满载排水量服役，满载排水量2万万t。目前，美国航。目前，美国航母舰队一天耗油母舰队一天耗油160万升。万升。1916 坦克出现在欧洲战场。美国现有坦克出
26、现在欧洲战场。美国现有的的M-1主战坦克每小时耗油主战坦克每小时耗油1110升。升。1920 前苏联建成第一座热电站。前苏联建成第一座热电站。1923 美国建成世界第一条美国建成世界第一条220kV输电输电线路。线路。1925 美国制成世界第一台美国制成世界第一台100MW汽轮汽轮发电机组。发电机组。1926 英国贝尔德发明黑白电视机。英国贝尔德发明黑白电视机。1927 美国伯泽发明电冰箱。德国建成美国伯泽发明电冰箱。德国建成世界第一座煤炭液化厂。世界第一座煤炭液化厂。1929 美国建成第一座抽水蓄能电站，美国建成第一座抽水蓄能电站，7000kW。1930 家用空调器问世。德国克劳德发家用空调
27、器问世。德国克劳德发明荧光灯。明荧光灯。1933 美国成立田纳西河流域管理局美国成立田纳西河流域管理局（TVA），促进流域内资源的综合规划），促进流域内资源的综合规划和开发利用。和开发利用。前苏联建成世界第一座试前苏联建成世界第一座试验性煤炭地下气化站。验性煤炭地下气化站。1934 德国建成世界第一条高速公路，德国建成世界第一条高速公路，科隆科隆 波恩。波恩。1936 英国发明雷达。英国发明雷达。1937 美国建成世界第一条美国建成世界第一条287kV超高超高压交流输电线路。压交流输电线路。1939 德国喷气式飞机试飞成功。美国德国喷气式飞机试飞成功。美国F-15喷气式战斗机每分钟耗油喷气式战
28、斗机每分钟耗油910升。升。1940 美国制成彩色电视机。美国制成彩色电视机。1942 4月月26日，中国本溪煤矿发生瓦斯日，中国本溪煤矿发生瓦斯大爆炸，死亡大爆炸，死亡1527人，是世界最严重的人，是世界最严重的煤矿事故。煤矿事故。12月，美国建成世界第一座月，美国建成世界第一座热中子核反应堆。热中子核反应堆。1943 美国建成大口径原油管道，总长美国建成大口径原油管道，总长2018km，直径，直径610mm，日输送能力，日输送能力47700m3。510月，发生洛杉矶光月，发生洛杉矶光化学烟雾事件，大多数居民患病，化学烟雾事件，大多数居民患病，65岁岁以上老人死亡以上老人死亡400人。人。1
29、945 美国制成世界第一台电子计算机。美国制成世界第一台电子计算机。1947 贝尔实验室发明晶体管。贝尔实验室发明晶体管。1948 在沙特阿拉伯发现世界最大油田在沙特阿拉伯发现世界最大油田 盖瓦尔油田，原始储量盖瓦尔油田，原始储量430亿亿t。美国卡。美国卡尔森发明静电复印机。尔森发明静电复印机。1951 法、德、意、荷、比、卢成立欧法、德、意、荷、比、卢成立欧洲煤钢共同体。洲煤钢共同体。1952 12月，发生伦敦烟雾事件，月，发生伦敦烟雾事件，5天内天内死亡死亡4000人。人。1954 前苏联建成世界第一座试验核电前苏联建成世界第一座试验核电站，站，5MW。美国建成世界第一艘核潜艇。美国建成
30、世界第一艘核潜艇。贝尔实验室发明单晶硅光伏电池。英国贝尔实验室发明单晶硅光伏电池。英国装备世界第一个综合机械化采煤工作面。装备世界第一个综合机械化采煤工作面。美国制成第一台晶体管收音机。美国制成第一台晶体管收音机。1957年美国安装第一台超临界火力发电年美国安装第一台超临界火力发电机组，机组，125MW。美国建第一条输煤管。美国建第一条输煤管道，长道，长173km，管径，管径273mm，年输送，年输送能力能力130万万t。1958 中国发现大庆油田，该油田为世中国发现大庆油田，该油田为世界特大型油田之一。界特大型油田之一。1957年发现北海油气区，该油气区石油年发现北海油气区，该油气区石油储量
31、储量220亿桶，天然气储量亿桶，天然气储量3.4万亿万亿m3。美国建成第一艘美国建成第一艘 LNG船，载重船，载重1.2万万t，储罐液面温度储罐液面温度-162.5。前苏联首创快。前苏联首创快中子增殖反应堆。英国培根制成大功率中子增殖反应堆。英国培根制成大功率燃料电池（燃料电池（5kW），改进型用于阿波罗），改进型用于阿波罗飞船。飞船。1960 成立成立OPEC。美国首创磁浮列车。美国首创磁浮列车。美国梅曼制成第一台激光器。美国梅曼制成第一台激光器。1966 石油在世界一次能源构成中超过煤石油在世界一次能源构成中超过煤炭居第一位。俄罗斯西西伯利亚发现世界炭居第一位。俄罗斯西西伯利亚发现世界最大
32、气田乌连戈伊气田，可采储量超过最大气田乌连戈伊气田，可采储量超过8万亿万亿m3。1969 美国国防部建成因特网。前苏联首美国国防部建成因特网。前苏联首次试验受控核聚变。次试验受控核聚变。1970 法国制成世界第一台燃气、蒸汽联法国制成世界第一台燃气、蒸汽联合循环发电机组。合循环发电机组。1972 前苏联向东欧前苏联向东欧5国输油的友谊输油国输油的友谊输油管线建成，总长管线建成，总长10000km，管径，管径1220.820mm，年输送能力，年输送能力1亿亿t。1973 第一次石油危机爆发，油价从每桶第一次石油危机爆发，油价从每桶3美元上涨到美元上涨到12美元。美国制造的世界最美元。美国制造的世
33、界最大火电机组（大火电机组（1300MW）投入运行。）投入运行。1963 七大跨国石油公司（七姊妹）控制七大跨国石油公司（七姊妹）控制资本主义国家原油生产的资本主义国家原油生产的82%，炼油能力，炼油能力的的65%，石油贸易量的，石油贸易量的62%。1964 世界第一条高速铁路世界第一条高速铁路 日本东京至大日本东京至大阪建成运营，时速阪建成运营，时速210km 1975 巴西甘蔗制乙醇计划启动，这是世巴西甘蔗制乙醇计划启动，这是世界最大的生物质能商业利用计划，目前年界最大的生物质能商业利用计划，目前年产乙醇产乙醇120亿升。亿升。1976 发达国家成立国际能源机构（发达国家成立国际能源机构（
34、IEA），），对石油危机采取共同行动。对石油危机采取共同行动。1977 芝加哥安装世界第一条光缆。芝加哥安装世界第一条光缆。1978年年3月，阿摩柯卡的斯油轮在法国布月，阿摩柯卡的斯油轮在法国布列塔尼半岛海上触礁泄漏，列塔尼半岛海上触礁泄漏，22万万t原油入海。原油入海。1979年年3月月28日，美国三哩岛核电站反应日，美国三哩岛核电站反应堆严重失水导致放射性泄漏。夏威夷建成堆严重失水导致放射性泄漏。夏威夷建成世界第一座海水温差发电站，世界第一座海水温差发电站，50kW,从从900m深处抽取深处抽取4.47.2的海水冷却氨。的海水冷却氨。1980年第二次石油危机爆发，油价从每桶年第二次石油危机
35、爆发，油价从每桶13美元上涨到美元上涨到34美元。美元。1981年年8月，联合国新能源和可再生能源月，联合国新能源和可再生能源会议通过决议会议通过决议 内罗毕行动纲领，推进新能内罗毕行动纲领，推进新能源和可再生能源开发利用。源和可再生能源开发利用。1982年美国和加拿大共建的阿拉斯加输年美国和加拿大共建的阿拉斯加输气管道建成，总长气管道建成，总长7764km，最大管径，最大管径1420mm，年输气能力，年输气能力300亿亿m3。1985年英国科学家发现南极上空存在臭年英国科学家发现南极上空存在臭氧洞。英国建成世界第一座垃圾电站。氧洞。英国建成世界第一座垃圾电站。1986年年4月月26日，乌克兰
36、切尔诺贝利核日，乌克兰切尔诺贝利核电站电站4号反应堆机房爆炸。美国洁净煤技号反应堆机房爆炸。美国洁净煤技术计划启动，到术计划启动，到1999年年3月已投入月已投入56.7亿美元。亿美元。1987年联合国环境计划署通过保护臭氧年联合国环境计划署通过保护臭氧层的蒙特利尔议定书。层的蒙特利尔议定书。1988年联合国成立政府间气候变化专门委员会年联合国成立政府间气候变化专门委员会（IPCC），讨论全球气候变化问题。），讨论全球气候变化问题。1989年年3月月24日，埃克森瓦尔迪兹油轮泄漏，日，埃克森瓦尔迪兹油轮泄漏，漏油漏油26.2万桶，环境损失万桶，环境损失30亿美元。亿美元。7月，美月，美国国B-
37、2隐身轰炸机试飞成功，该机每小时耗隐身轰炸机试飞成功，该机每小时耗9500kg 1990年世界能源委员会成立（其前身为年世界能源委员会成立（其前身为1924年成立的世界动力会议，年成立的世界动力会议，1968年改名为世界能年改名为世界能源会议）。美国建成世界第一条源会议）。美国建成世界第一条750 kV超高超高压直流输电线路压直流输电线路400km,6000MW。前苏联建。前苏联建成世界第一条特高压输电线路成世界第一条特高压输电线路,1150kV,1936km,5000MW。1991年世界最大水电站年世界最大水电站巴西巴西/巴拉圭巴拉圭的伊泰普水电站建成，的伊泰普水电站建成，12600MW。美
38、国。美国防止污染的大规模创新计划防止污染的大规模创新计划绿色照明绿色照明计划启动。计划启动。1992年年 6月，联合国环境与发展大会在月，联合国环境与发展大会在巴西里约热内卢召开。中国煤产量居世界巴西里约热内卢召开。中国煤产量居世界第一位。第一位。1993年欧洲开始建立开放的、有竞争性年欧洲开始建立开放的、有竞争性的统一能源市场。日本新日光计划启动，的统一能源市场。日本新日光计划启动，研究开发洁净能源，研究开发洁净能源，19932020年预算年预算15500亿日元。亿日元。1994年美国政府把因特网推向全球。因年美国政府把因特网推向全球。因特网的普及促使美国单位产值能耗下降率特网的普及促使美国
39、单位产值能耗下降率大幅提高。大幅提高。1996年中国成为世界最大产钢国。年中国成为世界最大产钢国。1997年年12月，气候变化框架条约缔约国月，气候变化框架条约缔约国第第3次会议通过京都气候变化议定书，次会议通过京都气候变化议定书，21个国家承诺到个国家承诺到20082012年温室气体排年温室气体排放量平均比放量平均比1990年减少年减少4%。亚洲金融。亚洲金融危机对全球石油需求产生重大影响。危机对全球石油需求产生重大影响。1998年年8月月11日，英国石油公司（日，英国石油公司（BP）与与AMOCO石油公司合并，成为世界第石油公司合并，成为世界第3大石油公司，交易金额大石油公司，交易金额54
40、0亿美元。亿美元。12月月1日，世界最大石油公司埃克森公司以日，世界最大石油公司埃克森公司以770亿美元并购美国第二大石油公司美孚亿美元并购美国第二大石油公司美孚石油公司。石油公司。世界风力发电装机容量突破世界风力发电装机容量突破1000万万kW，达，达1015万万kW。世界最大燃气。世界最大燃气联合循环电站联合循环电站香港龙鼓滩电站香港龙鼓滩电站（8320MW）一期工程）一期工程（6320MW）建成投产。）建成投产。1999年年2月，月，OPEC原油平均价格跌原油平均价格跌到每桶到每桶10美元以下（美元以下（9.96美元）。美元）。4月，月，BP Amoco以以266亿美元收购美亿美元收购美
41、国阿科石油公司，成为世界第二大石国阿科石油公司，成为世界第二大石油公司。油公司。三、能源与国民经济三、能源与国民经济 能源是发展社会生产和提高人民生活能源是发展社会生产和提高人民生活 水平的重要物质基础，是推动国民经水平的重要物质基础，是推动国民经 济发展的强大动力。济发展的强大动力。世界各国经济发展的实践证明，在经济世界各国经济发展的实践证明，在经济正常发展的情况下，能源消耗总量和能正常发展的情况下，能源消耗总量和能源消耗增长速度与国民经济生产总值和源消耗增长速度与国民经济生产总值和国民经济生产总值增长率成正比例关系。国民经济生产总值增长率成正比例关系。国民经济年增长率能源消费年增长率 能源
42、消费弹性系数能源消费弹性系数 人均能耗：一个国家每年每人的平均能人均能耗：一个国家每年每人的平均能耗。耗。四、能源与人民生活四、能源与人民生活 人们的日常生活处处离不开能源，不仅人们的日常生活处处离不开能源，不仅是衣、食、住、行，而且文化娱乐、医是衣、食、住、行，而且文化娱乐、医疗卫生都与能源密切相关。疗卫生都与能源密切相关。随着生活水平的提高，所需的能源也愈随着生活水平的提高，所需的能源也愈多。多。因此从一个国家人民的能耗量就可以看因此从一个国家人民的能耗量就可以看出一个国家人民的生活水平。例如生活出一个国家人民的生活水平。例如生活最富裕的北美地区比贫穷的南亚地区每最富裕的北美地区比贫穷的南
43、亚地区每年每人的平均能耗要高出年每人的平均能耗要高出55倍。倍。世界银行世界银行1997年出版的世界发展报年出版的世界发展报告统计，告统计，1994年高收入国家人均能年高收入国家人均能耗耗5.006吨标准油，中等收入国家吨标准油，中等收入国家为为1.475吨标准油，低收入国家吨标准油，低收入国家0.369吨标准油，世界平均数量为吨标准油，世界平均数量为1.433吨标准油；而我国为吨标准油；而我国为0.664吨吨标准油，为高收入国家的标准油，为高收入国家的13.3，中等收入国家的中等收入国家的46，不足世界平，不足世界平均数的一半。均数的一半。而据而据1998年的统计数据，世界人均年的统计数据，
44、世界人均能源消费量为能源消费量为1.47吨标准油，其中吨标准油，其中美国人均消费美国人均消费8.07吨标准油，英国吨标准油，英国人均消费人均消费3.94吨标准油；在亚洲，吨标准油；在亚洲，新加坡的人均消费水平最高，为新加坡的人均消费水平最高，为7.68吨标准油，日本为吨标准油，日本为4.04吨标准吨标准油。油。五、能源与环境五、能源与环境 联合国最新公布的研究结果显示，联合国最新公布的研究结果显示，在过去在过去30年中，虽然国际社会在环年中，虽然国际社会在环保领域取得了一定成绩，但全球整保领域取得了一定成绩，但全球整体环境状况持续恶化。国际社会普体环境状况持续恶化。国际社会普遍认为，贫困和过渡
45、消费导致人类遍认为，贫困和过渡消费导致人类无节制地开发和破坏自然资源，这无节制地开发和破坏自然资源，这是造成环境恶化的罪魁祸首是造成环境恶化的罪魁祸首 全球环境恶化主要表现在大气和江全球环境恶化主要表现在大气和江海污染加剧、大面积土地退化、森海污染加剧、大面积土地退化、森林面积急剧减少、淡水资源日益短林面积急剧减少、淡水资源日益短缺、大气层臭氧空洞扩大、生物多缺、大气层臭氧空洞扩大、生物多样化受到威胁等多方面，同时温室样化受到威胁等多方面，同时温室气体的过量排放导致全球气候变暖，气体的过量排放导致全球气候变暖，使自然灾害发生的频率和烈度大幅使自然灾害发生的频率和烈度大幅增加。增加。每天进入大气
46、层的二氧化碳高达每天进入大气层的二氧化碳高达5600万吨；每天有万吨；每天有5.5万公顷的森万公顷的森林被毁，林被毁，161平方公里土地荒漠化。平方公里土地荒漠化。每天有每天有14万辆新汽车驶上公路，并万辆新汽车驶上公路，并排放出各种废气；此外还有排放出各种废气；此外还有1.2万桶万桶的石油泻漏入海洋。每分钟就有的石油泻漏入海洋。每分钟就有40公顷的耕地消失，有公顷的耕地消失，有85万吨污水排万吨污水排入江河大海，有入江河大海，有7种新物质被合成种新物质被合成（它们中有些是不能被自然降解（它们中有些是不能被自然降解的），有的），有28人死于环境污染。人死于环境污染。人口仅占世界人口仅占世界1/
47、4的发达国家消耗的能的发达国家消耗的能源占世界能源总消耗量的源占世界能源总消耗量的3/4,木材的木材的85%，钢材的，钢材的72%。过去过去20年，世界能源消耗增长了年，世界能源消耗增长了50%；而海洋渔业资源却减少了而海洋渔业资源却减少了1/4以上。以上。据美国矿产局估计，按据美国矿产局估计，按1990年的生产速年的生产速度，现已探明储量的矿产资源中，世界度，现已探明储量的矿产资源中，世界黄金储黄金储 备只够用备只够用24年，水银为年，水银为40年，年，锡为锡为28年，锌为年，锌为40年，钢为年，钢为65年，铝年，铝为为35年。年。我国现有荒漠化土地面积我国现有荒漠化土地面积267.4万多平
48、万多平方公里，占国土总面积的方公里，占国土总面积的27.9，而且，而且每年仍在增加每年仍在增加1万多平方公里万多平方公里 我国我国18个省的个省的471个县，近个县，近4亿人口的亿人口的耕地和家园正受到不同程度的荒漠化威耕地和家园正受到不同程度的荒漠化威胁胁 我国目前的废水排放总量为我国目前的废水排放总量为439.5亿吨，亿吨，超过环境容量的超过环境容量的82；我国七大江河水；我国七大江河水系，劣五类水质占系，劣五类水质占40.9 我国我国600多座城市中有多座城市中有400多座供水不多座供水不足，其中足，其中100多个城市严重缺水多个城市严重缺水 我国尚有我国尚有3.6亿农村人口喝不上符合卫
49、生亿农村人口喝不上符合卫生标准的水标准的水 我国废气中二氧化硫排放量为我国废气中二氧化硫排放量为1927万吨，万吨，烟尘排放量为烟尘排放量为1013万吨，工业粉尘排放万吨，工业粉尘排放量为量为941万吨，人民身体健康受到严重万吨，人民身体健康受到严重损害。损害。世界十大严重污染城市中国占：个7!因二氧化硫排放每年经济损失1126亿元(世界银行统计超过5000亿元)占全国排放比例占全国排放比例：燃煤污染物燃煤污染物SO285%CO2 85%NOx60%粉尘粉尘70%我国城市空气污染综合指数的比较我国城市空气污染综合指数的比较我国城市空气质量达标情况对比我国城市空气质量达标情况对比 我国城市空气中
50、主要污染物浓度变化趋势我国城市空气中主要污染物浓度变化趋势 我国大气我国大气SO2浓度最高的城市状况浓度最高的城市状况1987年年1988年年年日均值(mg/m3)超标倍数年日均值(mg/m3)超标倍数宜宾0.619.17贵阳0.4346.230.4356.25南方南方重庆0.436.170.365南充0.314.17石家庄0.2743.570.2613.35青岛0.2483.13北方北方太原0.2430.2473.12大同0.1291.150.2072.45城城 市市 年年 度度 中日两国部分城市中日两国部分城市SO2浓度比较浓度比较城市城市水平水平东 京东 京横 滨横 滨川 崎川 崎四 日
