22.4能源与可持续发展
能源的分类
能量转移和能量转化的方向性
举例：热传递过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体流向高温物体，就需要消耗其他形式的能。 例如电冰箱就需要消耗电能。
能量的转移是有方向的。
能源的分类
１、按其形成和来源分类： （1）来自太阳辐射的能量，如：太阳能、煤、石油、天然气、水能、风能、生物能等。
（2）来自地球内部的能量，如：核能、地热能。
（3）天体引力能，如：潮汐能。
举例：汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地来驱动汽车。
能量的转化过程有方向性。
能源消耗对环境的影响
污染
CO2 ----热岛效应、温室效应
SO2----酸雨
烟尘---大气
保护环境
能源与可持续发展
能源分类
不可再生能源：不能在短期内从自然界得到
补充的能源，例如化石能源、
核能等。
可再生能源：可以在自然界里源源不断得到的
能源，例如风能、水能、太阳
能等。
未来能源
足够便宜
技术成熟，可以保证大规模使用。
安全、清洁，不会严重影响环境
探索新能源
世界能源储量及需求
补充阅读：世界能源储量及需求
现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大约占40%，煤大约占30%，天然气大约占20%。
按现在的能源消耗，世界上的石油、天然气和煤等生物化石能源将在几十年至200年内逐渐耗尽。
世界能源储量及需求
地球上不可再生能源情况
世界能源储量及需求
人类对能源需求情况
世界能源储量及需求
我国已探明的煤、石油和天然气的储藏量
世界能源储量及需求
我国能源结构特点：富煤、贫油、少气
在21世纪前50年内，世界能源的发展趋势仍将以化石燃料为主。随着石油、天然气资源的日渐短缺和洁净煤技术的进一步发展，煤炭的重要性和地位还会逐渐提升。根据我国资源状况和煤炭在能源生产及消费结构中的比例，以煤炭为主体的能源结构在相当长一段时间内不会改变。我国能源资源的基本特点（富煤、贫油、少气）决定了煤炭在一次能源中的重要地位。我国煤炭资源总量为5．6万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11%，（石油占2.4%，天然气占1.2%）。建国以来，煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上，2001年全国开采量近13亿吨。
世界能源储量及需求
专家预测，据有关部门预测，到2005年，全国一次能源生产量为12．3亿吨标准煤，其中煤炭为7．85亿吨标准煤(折合11亿吨原煤)，仍占63．8%。专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次能源构成中仍将占主体地位。
按现有的能源消耗量来计算,我国煤、石油、天然气等不可再生能源的开采年限仅为40年。
世界能源储量及需求
能源利用中的问题及相应对策
能源利用中的问题主要包括以下三个方面：
１、传统能源煤、石油、天然气随着不断开采逐渐枯竭，俗称“能源危机”。
２、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉尘的大量排放造成对环境及生态的破坏。
３、由于突发事件引起的能源的短缺或能量供应的中断。
地热能的开发利用
目前世界上已有近二百座地热发电站投入了运行，装机容量数百万千瓦。研究表明，地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7 亿倍，可供人类消耗几百亿年，真可谓取之不尽、用之不竭，今后将优先利用开发。
“地球动力”公司设计的地热发电站运行示意图
其他新能源的开发利用
风能　　风能利用技术的不断革新，使这种丰富的无污染能源正重放异彩。据估计，二三十年内，风力发电量将要占欧共体电占全国总电力的30%左右。
氢能　　　氢是宇宙中含量最丰富的元素之一，可以提取出无穷无尽的氢。氢运输方便，用作燃料不会污染环境，重量又轻，优点很多。俄罗斯试着用氢作为“图-155”型飞机的燃料已经初步获得成功，各国也正积极试验用氢作为汽车的燃料。氢无疑也是人类未来要优先利用的能源之一。
波浪能　　　主要的开发形式是海洋潮汐发电。80年代中期挪威成功地建成一座小型潮汐发电站，让涨潮的海水冲进有一定高度的贮水池，池水下溢即可发电。已经在设计的单座潮汐电站，其它发电量可供一个30万人口的城市使用。
生物能
中国南海发现可燃冰发育区 能解人类能源危机
月球资源将挽救地球将来出现的能源危机