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能源化学第一章.ppt

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能源化学与能源化工概论,主讲:刘艳娜 邮箱:nuo2004@yahoo.com.cn,第一章 能源简介 第二章 煤炭 第三章 石油 第四章 天然气 第五章 核能 第六章 太阳能 第七章 氢能 第八章 生物质能与地热能 第九章 燃料电池 第十章 其他能源,主要内容,1.1 能源及其分类 1.2 能源利用史 1.3 能源的作用 1.4 能源储量及消费 1.5 能源化学 1.6 能源与环境 1.7 能源发展趋势,第一章 能源简介,1.1 能源及其分类,构成客观世界的三大要素或称三大基础是物质(或称材料)、能量(或称能源)和信息。,哈佛大学信息政策研究中心主任安瑟尼•G•欧廷格教授把物质、能量和信息三者的关系描述为: 没有物质,什么东西也不存在; 没有能量,什么事情也不会发生; 没有信息,什么事物也没有意义。,科学史观认为,世界是由物质构成的,没有物质,世界便虚无飘渺;运动是物质存在的方式,是物质固有的属性,能量则是物质运动的度量。,,爱因斯坦著名质能转化方程表征了物质和能量之间的相互转化,能源是比较集中的含能体(如煤炭、天然气等)或能量过程(如风、潮汐) ,凡是能够直接或者经过转换而获取某种形式能量的载能体和自然资源,统称为能源。,能源的定义,国际上,衡量一个国家现代化的程度 ①能源的人均占有量; ②能源构成; ③能源使用率; ④能源对环境的影响,1.1 能源分类,一次能源:直接从自然界取得的能源,原煤、原油、天然气,二次能源:一次能源加工或转换而转变了形态的能源称为二次能源,电力、蒸气,按其形成方式不同分为一次能源和二次能源,可再生能源:可供人们取之不尽的一次能源,太阳能、生物质能、水能、氢能、风能、地热能、 潮汐能,非再生能源:不能再生的能源,按可否再生分为可再生能源和非再生能源,原煤、原油、天然气,常规能源:已经广泛利用的能源,如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等,新能源:在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,如太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能、氢能、风能等。,按使用成熟程度分为常规能源和新能源,含能体能源:能够提供能量的物质能源,即储存起来的能源,如石油、煤、天然气、地热、氢等,它们可以直接储存;,过程性能源:能够提供能量的物质运动形式,即不能直接存储,存在于“过程”之中,如风能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆发、雷电、电磁能和一般热能等,它们无法直接储存。,按使用性质不同分为含能体能源和过程性能源,按其是否作为商品流通可分为商品能源和非商品能源,商品能源:经过流通环节大量消费的能源,如煤炭、石油、天然气、电力等,非商品能源:不经过流通环节而自产自用的能源,如农户自产自用的薪柴、秸秆,牧民自用的牲畜粪便等,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、海洋能等;,非清洁能源:即对环境污染较大的能源,如煤、石油等,按其是否清洁可分为清洁能源和非清洁能源,“绿色能源”有两层含义: 利用现代技术开发干净、无污染的新能源,如太阳能、氢能、风能、潮汐能等; 化害为利,将发展能源同改善环境紧密结合,充分利用先进的设备与控制技术来利用城市垃圾、淤泥等废物中所蕴藏的能源,以充分提高这些能源在使用中的利用率。,,,,,能源结构,有关能源的国际组织,国际能源机构(国际能源署、国际能源组织)International Energy Agency, IEA 世界能源理事会(世界能源委员会)World Energy Council, WEC 国际原子能机构International Atomic Energy Agency, IAEA 世界石油大会(世界石油理事会)World Petroleum Congress, WPC 石油输出国组织Organization of the Petroleum Exporting Countries简称欧佩克(OPEC)或油组 政府间气候变化专业委员会Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC 经济合作与发展组织Organization for Economic Cooperation and Development, OECD,能源计量单位,能源计量单位可以有3种表示方法 能量单位:用热功单位来表示,如焦耳(J)、卡(cal)、千瓦小时(kWh);英国热能单位(BTU) 当量单位:用能源的当量值表示,常见的如煤当量和油当量。 能源的实物量单位:用能源的实物量来表示,如煤用吨(t),石油用(桶),天然气用立方米(m3)。,“标煤”:低发热值为7000大卡/公斤的煤。 “标油” :低发热值为10000大卡/公斤的油。,能源的评价,储量 能量密度 储能的可能性与供能的连续性 能源的地理分布 开发费用和利用能源的设备费用 运输费用
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