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回顾:首都科学讲堂 全球能源大盘点

最近上映的《复仇者联盟3》中,超级英雄们为抢夺无限原石与灭霸作战。集齐无限原石后可以使人拥有全能的控制权力,除了制造自己举不起的石头以外,没有什么事情是无法实现的。

虽然现实中还没有能使我们拥有如此超能力的能源,但“能源“却是我们赖以生存和发展的必要条件,也是全球各国争夺的焦点。

关于地球上的能源,大家都知道哪些呢?太阳能、风能、潮汐能、水能……这些名词我们耳熟能详,并且在当代生活中有广泛的应用。那么,大家知道各类能源的优缺点分别是什么吗?我们又该如何优化能源的使用结构呢?

本期首都科学讲堂邀请中国工程院院士赵文津先生,为大家分享《评析各类能源优势与短板》。

能源的重要性

能源是人类社会发展的基础,人类通过不断使用与开发新能源来扩大改造世界的能力从而促进发展。现代社会更是在大量消耗能源的基础上发展的,能源也逐渐成为大国间搏奕的筹码。食品加工,取暖取冷,黑夜照明,交通运输,各种机械、电子设备的运作………都离不开能源的支撑。

从原始钻木取火,到发现煤炭,利用水能;到再发现利用石油,到天然甲烷气藏;今天,人类需求的能量有了巨大增长,正在为掌控原子的裂变和聚变技术以就获得新的巨大能源而奋斗着;20世纪后期到现在,全球各国都在积极寻找可再生的清洁能源,这是又一种新的巨大挑战。

我国能源生产与使用现状

在我国的能源消费结构中,化石能源尤其是煤炭占据了主导地位,石油位居第二。我国能源结构未来应向多元化转变,清洁化和低碳化的可再生能源无疑是全球能源发展的最终目标。

煤炭占一次能源的61.5%,2017年产量为34.4亿吨,现在还要去产能5亿吨,但规划到2020年产煤又要达到39亿吨。

石油2017年产约1.92亿吨,消费达6.1亿吨,即64.4%的石油要进口。中东地区是世界上石油天然气最集中的地方,至今依旧战火不断。

天然气年产380亿方,消费量约为2000亿方(2017年为2373亿方,2023年将达到4411亿方),对外依存度31%靠进口,也有提39%的,煤改气后还会大增,占一次能源消费总量的5.1%(国外为30%左右)。

核电中国投产的11座核电,共38台机组;在建的有7座核电站共18台机组。现占一次能源的1.58%,将来可提高,但有限。我国2014年产铀1450吨,将来产能可达到3250吨;2014年进口达25100吨,对外依存度为70%,主要来自哈萨克斯坦,乌兹别克斯坦,俄罗斯等国。

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气。页岩气具有普遍存在、规模 巨大、廉价开发、绿色环保等多种优点。

页岩指粒径<0.0039mm 的碎屑、粘土、有机质等组成的具页状或薄片层理、易碎裂的沉积岩;分布广泛。其中含有的浮游生物有机质,在缺氧环境下,经热演化形成甲烷气体,自生自储。

重庆的东部的涪陵地区是我国第一个投产的页岩气田

目前,涪陵页岩气田累计产气168亿方,销气161亿方。2017年产量达60.04亿方,日销售页岩气最高达1670万方,每天可满足3340万户居民的生活用气需求。

可燃冰是指分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。

可燃冰有极强的燃烧力,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。但它十分稀少,难于开采。

地热能是从地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在。

我国地热资源简况

•我国有温泉2334处, 地热开采井5818眼

•分为高温(≧150℃),低温(≤90 ℃ ),及中温(150-90 ℃ )

•水热型中低温地热资源量折合标准煤12300亿吨,可采18.5亿吨

•水热型高温地热资源量折合标准煤141亿吨,可采0.18 亿吨

•干热岩资源量为570万亿吨标准煤

羊八井地热田位于西藏当雄县羊八井镇,海拔较高,面积达14.62平方千米。羊八井地热田热储资源可分为浅层热储和深层热储,目前用于电力生产的主要为浅层热储。

水力、风力、太阳能发电

三种发电都具有后期成本低、无污染、可再生的优点,但事物都有两面性。

水力发电易造成生态破坏,对河流的变化及动植物有所影响。

风力发电易产生噪声并且不稳定,不可控,还有可能影响鸟类。

太阳能发电受气候环境因素影响大,地域依赖性强并且能量密度低,转换效率低。

煤的深度加工利用

虽然上面介绍的能源非常多,但煤炭在今后长时间内可能还是发电的主力,不容易被取代。煤炭深加工将地下开采出来的原煤经过工艺加工,可以增加其使用价值、提高附加价值的加工过程。

中国能源分配很不均衡,能源生产主要来自西部和外国。中国能源总量不小,但是无法满足庞大的人口和未来长远发展的需求。所以人们必须树立“开源节流”思想,勤俭过日子,求发展。中国的能源政策应是多种能源并举,需求增长要适度。我们要积极动员广大群众, 依靠科学与技术的进步,不断开拓新能源。

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