能源縱橫

內(nèi)容概要

本書將人類從歷史到現(xiàn)在利用能源的情況以通俗易懂的筆法加以闡釋，并對未來能源發(fā)展進行展望，脈絡(luò)清晰，內(nèi)容全面，讓大眾讀者能夠輕松地學(xué)到能源知識。

書籍目錄

第一章　有關(guān)能源的若干解釋  　1　資源的概念  　2　能源的概念及分類  第二章　人類利用能源簡史  　1　太陽能與生命的起源  　2　人類早期利用能源概況  　3　人類近現(xiàn)代利用能源概況  第三章　淺說能量與能源  　1　能量和電力  　2　能量的基本定律和常用能量國際單位  第四章　黑色的“金子”——煤炭  　1　煤炭形成的地質(zhì)年代和分類  　2　煤炭的組成和分類  　3　世界煤炭的儲量、生產(chǎn)和消費  　4　中國的煤炭儲量、生產(chǎn)及消費  第五章　工業(yè)的血液——石油  　1　石油的概念  　2　石油的形成  　3　石油的生產(chǎn)與發(fā)展  　4　中國石油資源概況及發(fā)展  第六章　流動的天然氣  　1　天然氣的概念和成分組成、形成條件  　2　天然氣的利用歷史和現(xiàn)狀  　3　世界天然氣資源生產(chǎn)消費和儲量前景  　4　中國天然氣生產(chǎn)、消費和概況  第七章　威力無比的核能  　1　核能發(fā)展史  　　2　核能的應(yīng)用與開發(fā)  　3　大學(xué)橄欖球場看臺下的核反應(yīng)堆  　4　核電的出現(xiàn)和發(fā)展  　5　中國的核電發(fā)展和快堆現(xiàn)狀  　6　人造小太陽——開發(fā)核聚變能源  第八章　取之不盡，用之不竭的能源——太陽能  　1　太陽和太陽能  　2　人類早期和近現(xiàn)代使用太陽能的著名事例  　3　太陽能利用基本方式  　4　有關(guān)國家和中國太陽能應(yīng)用情況及發(fā)展前景 　5　太陽能利用前景展望  第九章　誘人的藍色能源——海洋能  　1　潮汐能  　2　波浪能  　3　海流能  　4　海洋溫差能  　5　鹽差能  　6　中國海洋能資源開發(fā)現(xiàn)狀及前景  　7　可燃冰  第十章　向大氣索取的能源——風(fēng)能 　1　世界風(fēng)能發(fā)電近況  　2　中國風(fēng)能利用脫穎而出  第十一章　大有可為的綠色能源——生物質(zhì)能  　1　世界生物質(zhì)能的發(fā)展與現(xiàn)狀  　2　中國生物質(zhì)能的利用和發(fā)展及近況  第十二章　能源暢想曲　 　1　充分利用和挖掘常規(guī)能源的潛力  　2　加大力度研究和開發(fā)新能源和可再生能源  　3　不斷完善節(jié)能優(yōu)先長效機制  參考文獻 　

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 有關(guān)能源的若干解釋1 資源的概念按照資源經(jīng)濟學(xué)教科書的解釋，資源是指自然界及人類社會中一切能為人類形成資財?shù)囊?。在中國《辭海》中的釋義，資源是“資財?shù)膩碓?，一般指自然的財源”?！冬F(xiàn)代漢語詞典》中，資源解釋為：“生產(chǎn)資料和生活資料的天然來源?！薄队蟀倏迫珪?，也把資源定義為“人類可以利用的自然生成物以及生成這些成分的環(huán)境功能”。而1972年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）對資源做過的解釋是“在一定時間、地點的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟價值，以提高人類當(dāng)前和未來福利的自然環(huán)境因素和條件”。英國著名資源經(jīng)濟學(xué)家阿蘭·蘭德爾認為：“資源是由人們發(fā)現(xiàn)的有用途和有價值的物質(zhì)。自然狀態(tài)的未加工過的資源可被輸入生產(chǎn)過程，變成有價值的物質(zhì)，或者也可以直接進入消費過程給人們以舒適而產(chǎn)生價值?！敝袊Y源經(jīng)濟的創(chuàng)始人劉書楷教授對資源的定義是指“人類可以利用的，天然生成的物質(zhì)和能量，它是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)、生產(chǎn)資料和勞動對象”。本書中，所說的資源通常是指自然資源。若按存在的形態(tài)分類，資源可分為：（1）土地資源地球陸地的表面部分，它是由氣候、土壤、地貌、巖石、植物和水文等自然要素共同作用下形成的自然共同體，包括平原、丘陵、土地、戈壁沙漠、冰雪高山等。經(jīng)現(xiàn)代遙感與航空航天測量技術(shù)，已準確計算出地球陸地面積為1.49億平方公里。（2）氣候資源它由陽光、溫度、水分、空氣因素構(gòu)成，是人類生產(chǎn)和生活不可缺少的自然資源，又可在一定的技術(shù)和經(jīng)濟條件下為人類提供物質(zhì)和能量。（3）水資源它一般指由降水形成的能循環(huán)再生的、并有可能被利用的地表及地下徑流。水是氫和氧的簡單化合物。在地球上，水以液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)三種物理狀態(tài)存在，分布于大氣圈、水圈、地殼和生物機體內(nèi)，進行物質(zhì)循環(huán)。生命起源于水中，同樣，生物的生理過程也離不開水。據(jù)統(tǒng)計，地球上水的總儲量為14億立方公里（1立方公里=10億立方米），其中海洋水為13.38億立方公里，占96.5％，陸地水為0.48億立方公里，占3.5％，而陸地水中，淡水為0.35億立方公里，占全球總水儲量的2.53％。淡水中的69.6％即0.2436億立方公里（含地下冰0.003億立方公里），又分布在南北兩極的冰川及陸地高山處的永久冰川與積雪中，僅有30.4％即0.1066億立方公里，分布在陸地的江河、湖泊、水庫、土壤及地下含水層里，可供人類生存開發(fā)利用。（4）生物資源一般指生存在自然界中的能夠直接或間接被人類利用的動植物總稱。它由植物、動物、微生物等要素構(gòu)成，按存在形象又可分為森林資源、牧草資源、漁業(yè)資源、物種資源等。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類對生物資源的需求隨之改變，但它們在人類經(jīng)濟活動中的重要地位及其價值，并沒有任何削減，相反還在不斷提高，與人類生存息息相關(guān)。目前，一些種類的生物資源由于人類過度破壞，其生長和棲息環(huán)境日益惡化，有的已經(jīng)或瀕于滅絕，這一現(xiàn)象已引起了極大關(guān)注。（5）礦產(chǎn)資源一般包括石油、煤、天然氣、金屬（黑色、有色和稀有金屬），非金屬等各種埋于地下的礦藏物質(zhì)。前一類礦產(chǎn)資源主要指石油、煤、天然氣等，人們大多稱其為能源資源。筆者認為能源從屬于自然資源，即是資源的一類。若按是否再生特征分類，資源又可分為：（1）非再生資源也可稱為不可更新資源或耗竭性資源。這種資源的儲量（存量）一定，隨著人類對它的開發(fā)利用，其儲量不斷減少，最終將被耗盡。這類資源主要包括礦產(chǎn)資源，如煤、石油、天然氣等燃料物質(zhì)等，由于它們需要經(jīng)過幾十萬年甚至上億年的地質(zhì)運動才能形成，所以這種資源的儲量（存量）一定，因而對當(dāng)代和可以預(yù)見的未來來說是不可更新的。同時其儲量會隨著開發(fā)利用而愈來愈少，而且已耗費的部分不能夠更新和再生產(chǎn)。例如煤、石油、天然氣等燃料資源，一經(jīng)開發(fā)利用其本身即不斷消失，而如鐵、鋁、銅等金屬資源，雖經(jīng)過利用不會完全損失，但其原礦數(shù)量和提煉的產(chǎn)品勢必存在一定比例的耗費。（2）可再生資源也可稱為可更新資源或非耗竭性資源。這種資源的儲量（存量）可以在自然形成過程中或在人類活動下，不斷更新或持續(xù)得到補充。按再生的條件，可再生資源又可分為兩類。①資源的再生是不受人類活動影響的資源，主要包括以太陽能和由其轉(zhuǎn)換而成的風(fēng)能、水能、地?zé)岷统毕艿荣Y源，它們可以不斷循環(huán)再生，人們稱之為恒量資源或長流資源。這類資源不會因長期使用而有所減少，如不加以充分利用，只能任其流失。②資源能夠自己再生產(chǎn)自己，但其再生或有規(guī)律地得到恢復(fù)需要臨界點（最小可再生儲量），它們主要包括森林、牧草、野生動植物、魚類資源、微生物及土壤田地等生物資源。這類資源只要利用保護得當(dāng)，不超過其儲量的臨界點，它是可以恢復(fù)更新，不斷地滋生繁殖，生生不息，代代相傳，成為取之不盡、用之不竭的資源?？扇绻协h(huán)境惡劣或利用過度的情況下，其更新、再生就會受阻，且數(shù)量、種類不斷減少，甚至滅絕。2 能源的概念及分類《大英百科全書》認為能源是一個包括所有燃料、流水、陽光和風(fēng)的術(shù)語，人類可以利用它，采取適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便能讓其為自己提供所需的能量。中國編著的《能源百科全書》則解釋為：能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱和動力等任一形成能量的載能體資源?！冬F(xiàn)代漢語詞典》對能源所下的概念是能夠產(chǎn)生能量的物質(zhì)，如燃料、水力和風(fēng)力等。有關(guān)專家在《科學(xué)技術(shù)百科全書》對能源所作的表述是，它是某種可以獲得熱、光和動力的資源?？梢姳M管表述有所不同，但都認為能源是一種具有多種形式，且可以相應(yīng)轉(zhuǎn)換的能量來源。綜上所述，筆者認為能源可以這樣定義：即它是自然界中能為人類社會利用、可以集中提供某種形式能量的物質(zhì)資源。能源按能量來源及蘊藏方式，可分為三大類：第一類是來自地球之外的太陽能。從古至今，太陽能除了給地球源源不斷地?zé)o償送來光和熱外，就是那些千百萬年前由原始植被和低等動物在光合作用下，經(jīng)過漫長地質(zhì)變遷所形成的、現(xiàn)代人類生活須臾不可少的煤炭、石油、天然氣，以及生物質(zhì)能、水能、海洋能和風(fēng)能等，也都是來自于太陽能量的作用。第二類是來源于地球本身產(chǎn)生的能量。它們主要指地?zé)崮?，核能及以地震、火山噴發(fā)和溫泉等自然形式呈現(xiàn)的能量?，F(xiàn)在已經(jīng)通過計算，知道地球表面每年從地球內(nèi)部獲得的大地流量為1.07×1021焦耳，這一熱量的量級比起地球表面上太陽獲得的熱量要小一千多倍。全球的大地?zé)崃髌骄涤?.6HFU表示。有專家曾對中國960萬平方公里的大地，利用全球熱平均值1.6HFU為基數(shù)進行估算，得出的結(jié)果是每年其排出熱的總量相當(dāng)于6336億噸標(biāo)準煤燃燒釋放的熱量。而截至2002年，全世界揮探明的煤炭總儲量才為9842億噸。如果再加上核資源（鈾、釷）和核聚變資源（氘、氚），只要應(yīng)用得當(dāng)，即使將來每年耗能比現(xiàn)在多1000倍，們也足以讓人類用上百億年。第三類是來源于太陽系天體引力形成的能量。這里主要是指太陽、地球、月球等天體間對海洋發(fā)生作用而產(chǎn)生的巨大的能量。海洋能包括潮汐能、海浪能、海水溫差能、海流能等依附于海水的可再生能源。海洋占地球面積的71％，它是一個龐大的蓄能庫。據(jù)聯(lián)合國教科文組織1981年提供的資料表明，全世界地球海洋能的再生量從理論上說，總計有766億千瓦，技術(shù)上可開發(fā)功率為64億千瓦這樣巨大的儲藏能量，也可說是用之不盡的。它又是無污染的清潔能量，是人類的理想能源。但因其能量密度小，前期開發(fā)投資大，而利用效率低，所以至今未被廣泛采用。盡管如此，它的前景不容忽視。能源還有以下常用分類：（1）一次能源和二次能源一次能源（或稱初級能源）是指在大自然中天生儲蘊著的、并可直接取用的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能等，它們一般具有自然屬性，二次能源是指由一次能源經(jīng)必要的加工而轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源，如蒸汽、電力、煤氣、焦炭和各種石油制品以及生產(chǎn)過程中可利用的余熱、余蒸汽、余能等，并具有便于輸送和分配使用及相對品質(zhì)高、污染少的特征。一次能源不管經(jīng)過幾次轉(zhuǎn)換所取得的另一種形式的能源，都稱為二次能源，如人們常見的利用水力與煤炭發(fā)電所產(chǎn)生的熱能、機械能、電能等都屬于二次能源。

編輯推薦

《能源縱橫》編輯推薦：人們出于對化石能源枯竭的擔(dān)憂，出于對生態(tài)環(huán)境的保護，出于對未來社會發(fā)展的考慮，正在不斷尋找新的能源，尤其是能夠再生的、取之不盡、無污染的新能源?！碽r〉而今天科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，為各種新能源的開發(fā)創(chuàng)造了有利條件。新的能源—個個登臺露面，有的已擔(dān)當(dāng)起重要角色：有的雖然在技術(shù)上還不成熟，但它的生命卻很盛，前程似錦，有的有特于去探索，去創(chuàng)新。只要人們努力，新能源和常規(guī)能源定會交相輝映，前赴后繼，競相開放出絢麗的花朵，奏出最美的華章。

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