登陆注册
6076300000002

第2章 能源概况

1.生存之本——能源连着你我他

在我们生活的这个物产丰富,精彩纷呈的地球上,能源无时无刻都在伴随着人类的活动。人类的生存离不开能源,而我们的生活更需要能量。我们每天吃饭,是为了补充体能;天冷了,要穿上保暖的衣服,是为了保存体温,不让能量外泄。我们看电视,上网、使用手机,都需要电来提供能量;汽车在路上前行,需要汽油来提供能量。这些能量来源于哪里呢?它们背后隐藏着什么样的秘密呢?让我们一起走近能量,去透视神奇的能源世界。

在自然社会里,物质、能量和信息是构成社会环境的基本要素,能源就是能量的源泉,而能源是人类活动的物质基础。从某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和再生循环能源技术的使用。

自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天,国际能源安全已上升到了国家战略的高度,各国都纷纷制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的20多年里,在稳定能源供应的支持下,世界经济规模取得了较大增长。但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等好处的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战。能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。

当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。

2.大同小异——能源的含义

“能源”这一术语,过去人们谈论得很少,正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。那么,究竟什么是“能源”呢?关于能源的定义,目前约有20种,我们先看看百科全书上是如何定义能源的。

《科学技术百科全书》对能源定义为:能源是可从其中获得热、光和动力之类能量的资源;《大英百科全书》说:能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量;《日本大百科全书》解释能源是:在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源;我国的《能源百科全书》对能源的阐释为:能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。

由此可知,能源是一种呈多种形式的,且可以相互转换的能量的源泉。简单地说,能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。

从宏观的角度来解释,能源也称能量资源或能源资源,是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可作功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加工,或通过转换而取得有用能的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。

3.疏影横斜——能源的分类

古诗云:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”。能源的种类繁多,经过人类不断的开发与研究,更多新型能源已经开始能够满足人类需求。根据不同的划分方式,能源也可以有不同的类型。

(1)按能源的来源划分,它可分为3种类型。

①来自地球外部天体的能源

太阳能

太阳能除直接辐射外,并能为风能、水能、生物质能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需的能量绝大部分都直接或间接地来自太阳。

生物质能

正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。

化石燃料

煤炭、石油、天然气等能源也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。

此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

②地球本身蕴藏的能量

地球本身蕴藏的能量,这种能量存在于地球内部,它和热能、原子核反应有关,如原子核能、地热能等。

温泉是地热的表现,火山喷发出来的岩浆也是地热的表现。地球是个大热库,可分为地壳、地幔和地核三层。地壳就是地球表面的一层,它很薄,只有几千米至70千米厚。地壳下面是地幔,它的大部分是熔融状的岩浆,厚度约为2900千米。地面上的火山爆发就是因为这部分岩浆冲开地壳,喷射而出。地球内部为地核,地核中心温度为2000℃。这些数据表明,地球的地热资源贮量是很丰富的。

③地球和其他天体相互作用而产生的能量

如潮汐能。因为月球的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降。海水涨落或海水流动所产生的能量就是潮汐能。潮汐能蕴藏着巨大的能量。

(2)按能源的基本形态分,能源可分为一次能源和二次能源。

①一次能源

一次能源即天然能源,自然界中以天然形式存在的能源,它是没有经过加工的能源,它是没有经过转换的能量资源。

一次能源又包括可再生能源和不可再生能源。可再生的能源,比如有水力资源,风能,生物质能;不可再生能源有煤炭、石油、天然气,它们都是化石燃料资源。

水、石油和天然气3种能源是一次能源的核心,它们成为全球能源的基础。

太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。

②二次能源

二次能源是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,像电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等都属于二次能源。

(3)按能源性质分,能源可分为燃料型能源和非燃料型能源。

①燃料型能源:包括煤炭、石油、天然气、泥炭、木材。在遥远的古代,人类学会开始用火的时候就开始用燃料做能源了。最早被使用的燃料是木材,随后人类慢慢学会使用其他各种化石燃料,如煤炭、石油、天然气、泥炭等。今天人类正研究利用太阳能、地热能、风能、潮汐能等新能源。目前化石燃料消耗量很大,地球上化石燃料的储量很有限,人类正在大量地消耗它。未来人类只有找其他能源来代替,只能寄希望于核聚变技术的突破。

②非燃料型能源:水能、风能、地热能、海洋能。

(4)按能源环境的影响分,能源可分为污染型能源和清洁型能源。

①污染型能源:煤炭、石油。

②清洁型能源:水力、电力、太阳能、风能以及核能。

(5)常规能源和新型能源。

①常规能源——水力资源,煤炭、石油、天然气。

②新型能源——太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及用于核能发电的核燃料。

新型能源是相对于常规能源而言的。新能源资源丰富,分布广阔,将是未来的主要能源之一。新能源大多数是再生能源,但是它也有许多缺点:它的能量密度较小,或品位较低,有间歇性;按照已有的技术条件,它转换利用的经济性较差,目前还处于研究、发展阶段,只能因地制宜地开发和利用。

在国际上,世界能源委员会推荐的能源类型分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。

化石燃料或化石能源:固体燃料、液体燃料、气体燃料。

同类推荐
  • 特立独行的大科学家(走进科学丛书)

    特立独行的大科学家(走进科学丛书)

    20世纪初期,世界风云变幻,奥地利政府也忙于备战,兰德斯坦纳所从事的医学教育和研究事业不为政府所重视,他只能在极艰苦的条件下进行工作。第一次世界大战结束后,他离开奥地利,来到荷兰海牙的齐肯菲斯,在那里继续研究病理学和血型的工作。他为欧洲的医学科研工作,尤其是免疫化学方面,奠定了坚实的基础。
  • 透视人体怪象(科学探索的真相)

    透视人体怪象(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 蓬勃发展的现代农业(科普知识大博览)

    蓬勃发展的现代农业(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 人类神秘现象

    人类神秘现象

    自诩为“世界之王”的人类,似乎无法完全认清自身的奥秘:人类对心灵能量是否存在?人体的潜能无限吗?人类对自身的探索,将永无穷尽。
  • 改变历史进程的发明(趣味科学馆丛书)

    改变历史进程的发明(趣味科学馆丛书)

    “趣味科学馆”丛书,是一套自然科学类读物。丛书包罗科学的多个领 域,涉及“信息化”、“绿色革命”、“发明、“生态资源”、“航天”、“军事”、“日食、月食”等当下热门关键词,有引领读者关注热点、提升 其认识水平的现实价值。刘芳主编的《改变历史进程的发明》为丛书之一。《改变历史进程的发明》内容涉及科学发明的各个侧面,并进行合乎逻辑的排列组合。文字浅显易懂,生动活泼。
热门推荐
  • 道初之境

    道初之境

    久看人间月,难登玉宫天。浮生半疯醉,乘梦谁是仙?
  • 神武王座

    神武王座

    三万年前,曾盛极一时的神武皇朝一夕之间分崩离析,导致气运崩坏。无数诸侯争锋,万国争雄,被称之为后神武时代。三万年后,神武历史上最年轻的星主大贤楚暮白,重生在了后神武这一动荡的年代,成为神武大路上一个名不见经传的小国国王。于是命运的轮盘开始转动,即将暴走。
  • 梦里生花

    梦里生花

    你爱他,他爱你的风花雪月。穿越到异世后刻骨铭心的经历。
  • tfboys之安静的夏天

    tfboys之安静的夏天

    她,一个懵懵懂懂的花季少女;她,拥有与众不同的青春气息;她,不知不觉闯入他们的世界;那偶然的相遇,注定了她不平凡的一生。她到底有怎样的魅力,让三只深陷其中,无法自拔?命运之轮开始转动,沐浴着三只带来的温暖,她会选择那一只?那么,其他两只又将何去何从?翻开书本,开始我们的旅程吧!作者QQ:2200212863
  • 想永远守护你

    想永远守护你

    讲述的是一名高中生叫王世军的男孩,在刚上高三开学的时候碰到一名在学校那长长的走廊上站着的花玉玉,开始了他(她)们的故事................
  • 绝宠霸爱:首席殿下的神秘冷妻

    绝宠霸爱:首席殿下的神秘冷妻

    “苡晨……对不起,我们分手吧!”男子低着头,让她看不清楚他的表情。她没有哭,也没有笑,转身潇洒离开。收拾好行李,从有他的世界里退出。所有人都认为是她接受不了而离开。可是,这一切的真相又有谁知道。现在,她回来了,那些曾经欠她的,欺她的,骗她的,背叛她的。她会一一让那些人为他们曾经的所作所为付出代价……(此文不虐,放心跳坑,小虐怡情……)
  • 魔骨弑天

    魔骨弑天

    太古世界,混沌初开,万雄争霸!龙以五行之力遨游苍宇,凤以九阳之力独占九天。至于大地之上,一啸震山林的猛虎,一怒平大地的雄狮,皆是天生神赋,独霸一方的存在!除此之外,强大之族,鳞次栉比,数不胜数。但,最为弱小的人,却凭着身后一根傲骨,硬是在这弱肉强食的世界,独占鳌头!傲骨者,乃修炼之根基。因千锤百炼,而日益攀升。傲骨强,人则强,傲骨亡,人亦亡!
  • 每天玩一个心理学游戏

    每天玩一个心理学游戏

    心理学游戏是一种具有高度刺激性的集合趣味性与科学性为一体的游戏,它不但有助于大脑思维的系统锻炼,有助于吸收智慧的精华,还能够培养人们对自我的了解,献给人们一个趣昧十足的世界。多做心理学游戏,不论是与人交往还是自我定位,以及对自己的社会生活和职业生涯,都有很大的帮助。《每天玩一个心理学游戏》集合全世界经典的心理学游戏,每一个游戏都惊险曲折,神秘玄妙,扣人心弦;融知识性、趣味性于一体。
  • 六道之谜

    六道之谜

    幽夷之乱已过百年,殊不知神域也遭逢巨变,他本是死在神域葬神涧罡风之下的人,却神秘地来到了人间界,师从人间界修为大成者天圣灭星,故事从这个叫吴忧的青年出山寻找自己爱侣艾菲开始,他们会合后又去寻找已经破界而去的师傅,却阴差阳错地卷入了慕容家庞大的三界互通的局里,三界互通,六道混乱,人鬼神共聚人间界。前人的恩恩怨怨与后人的爱恨情仇互相缠绕交联…过去的许多谜题将要解开,许多新的谜题要出现…这纷乱的局面如何平息?轮回该如何回到正轨?
  • 玩转手机

    玩转手机

    本书主要包括:手机的发展历史、手机知识、手机的选购与巧用、手机与网络、手机短信等内容。