刘茜能源资源的开发

第一节能源资源的开发——以我国山西省为例什么是能源？•能源是指可产生各种能量（热、光和动力）或可作功的物质的统称。能够直接取得或者通过加工、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。电力、热力、成品油•太阳能的优点：•太阳能的缺点：1、最丰富的能源。2、无处不在，不用运输。3、是一种洁净的能源。1、能量密度较低，2、天气影响较大，核能核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc²核能通过三种核反应之一释放：核裂变，打开原子核的结合力。核聚变，原子的粒子熔合在一起。核衰变，自然的慢得多的裂变形式。•1千克铀-235的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量(足以让20兆瓦的发电站运转1,000小时)，与燃烧300万吨煤释放的能量一样多。全世界几乎16%的电能是由441座核反应堆生产的，其中有9个国家的40%多的能源生产来自核能。核能优点•1．不会造成空气污染。•2．不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。•3．核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，暂时没有其他的用途。•4．核燃料能量密度大，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。•5．燃料费用所占的比例较低，不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。核能弊端•1．核能电厂会产生放射性废料，须慎处理，且需面对相当大的政治困扰。•2．核能发电厂热效率较低，排放较多废热到环境中，故核能电厂的热污染较严重。•3．核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。•4．兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。•5．核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。风能•风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。•风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家，中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富。•风——动力、发电（主）。•利用风力发电，以丹麦应用最早，而且使用较普遍。丹麦岁只有500多万人口，却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国，世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦，世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术，是名副其实的“风车大国”。•我国风力资源丰富，可开发利用的风能储量为10亿千瓦。对风能的利用，特别是对我国沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，具有十分重要的意义。••风能弊端••1)风速不稳定,产生的能量大小不稳定•2)不是什么地方都可以利用风能,受地理位置限制严重•3)风能的能量转换效率低•4)技术不成熟,还不能普及•5)风能是新型能源,响应的使用设备也不是很成熟能源的重要性从现代经济社会发展看，能源问题的重要性主要表现在以下4个方面。1.能源是现代经济社会发展的基础2.能源是经济社会发展的重要制约因素•3.能源安全事关经济安全和国家安全能源安全中最重要的是石油安全．20世纪70年代发生的两次世界石油危机，导致主要发达国家经济减速和全球经济波动．本世纪以来，石油价格不断攀升，2008年初原油期货价格超过100美元，油价上涨对全球经济特别是石油进口国经济产生较大影响，一些国家甚至因石油涨价引发社会动荡•4.能源消耗对生态环境的影响日益突出能源资源的开发利用促进了世界的发展，同时也带来了严重的生态环境问题．化石燃料的使用是CO：等温室气体增加的主要来源．科学观测表明，地球大气中CO。的浓度已从工业革命前的280ppmv上升到了目前的379ppmv；全球平均气温也在近百年内升高了0.74℃国内外能源形势•(1)世界化石能源储量丰富，各国资源占有分布不均世界上已经发现的能源资源分布极不平衡．煤炭资源主要分布在美国、俄罗斯、中国、印度、澳大利亚等国家;石油资源各大洲都有分布，但主要集中在中东地区及其他少数国家．(2)能源结构走向多元，化石能源仍是消费主体；2006年世界一次商品能源消费中石油占35.8％，居第1位；煤炭占28.4％，居第2位；天然气占23.7％，居第3位;其次为水能和核能，分别占6.3％和5.8％预计在2030年前，石油、天然气和煤炭等化石能源仍将是世界的主流能源•(3)发达国家能源消费高位徘徊，发展中国家能源需求加快增长.•发达国家已经处于能源消费的缓慢增长期；发展中国家为摆脱贫穷和落后，正致力于加快发展，其能源消费的增长也在加快．•据国际能源署(InternationalEnergyAgency，IEA)预测，从2006～2030年．全球能源需求总量将以年均1.2％～1.6％的速度增长，其中70％的需求增长来自发展中国家•(4)气候变化对能源发展影响加大，低碳和无碳能源成为新热点．随着人们对CO2、CH4、N2O等温室气体排放与地球气候变化相互关系认识的不断加深，要求国际社会采取对策努力限制或减少温室气体排放的呼声越来越高;气候变化问题已成为世界能源发展新的制约因素，也是世界石油危机后推动节能和替代能源发展的主要驱动因素．各国把核能、水能、风能、太阳能、生物质能等低碳和无碳能源作为今后发展的重点.•(5)国际能源问题政治化倾向明显，非供求因素影响增大．•目前，全球石油贸易量占能源贸易量的70％以上．20世纪70年代以来，世界石油市场经历了几次大的波动，一些石油输出国与消费国以及多种国际势力相互博弈，非供求因素对国际油价波动的影响越来越明显．－、我国当前的能源状况(1)能源资源品种丰富，人均占有量较少．中国有多种能源资源，其中水能和煤炭较为丰富，蕴藏量分别居世界第1和第3位；而优质化石能源相对不足，石油和天然气资源的探明剩余可采储量目前仅列世界第13和第17位．(2)能源建设不断加强，能源效率仍然较低．20世纪最后20年，中国以能源消费翻一番，支撑了经济总量翻两番。但也要看到，中国能源利用效率相对较低，能源生产和使用仍然粗放．2003～2005年，单位GDP能耗上升；2006年以来加强了节能减排，单位GDP能耗有所下降，但要实现持续下降，还需要加大工作力度。•(3)能源生产迅速增长，生态环境压力明显．在需求快速增长的驱动下，中国能源生产增长很快，煤炭增长尤为迅速．过去6年，中国原煤年产量增加了近12亿t，2007年产量达到25．4亿t，约占全球产量的40％．•4.能源消耗以煤炭为主，能源结构需要优化（一）太阳能山西的概况简称____省会____与____________________交界地处我国____________所处地形区________黄土高原晋内蒙古、冀、豫、陕太原中部经济地带山西煤炭资源值得开发吗？区域的能源资源开发要因地制宜，不仅要考虑区域的资源状况，而且要考虑市场、交通条件一、资源开发条件阅读下面材料，说说山西煤炭资源的开发有哪些优越条件？煤海上的山西山西省三分之一的地下埋藏着煤，世界第一产煤国——中国的煤有四分之一来自这里。从手工采煤的小煤窑，到现代机械化大煤矿乃至世界最先进的露天煤矿，今天的山西浓缩了中国近一多世纪以来的采煤历史。煤不仅为山西提供了一半以上的财政收入和将近1/20的就业机会，也为这个省带来了环境污染、产业结构等诸多问题。“山西预测煤炭资源总量虽然不是全国最多，但得天独厚，几乎拥有所有种类的煤，而且优质煤的质量和数量在全国乃至全世界都属上乘。其中炼焦煤和无烟煤的储量，在全国同类煤储量中分别占52．20％和38．42％，远远胜过煤炭资源总量排前两名的新疆和内蒙古。”“山西的煤储量十分丰富，是因为这里煤的形成和保存条件都比较好。”“河北、山东与山西当时都位于华北板块上，煤的形成条件相似，但保存条件不如山西的好，很难找到像山西那样规模大、埋藏浅的煤田。这是因为中国大陆板块与太平洋板块碰撞拼合的过程中，越向东构造活动性越强烈，太行山以东地区构造活动比山西剧烈，含煤地层被断裂和岩浆活动破坏，所以不如山西保存得全。”“山西煤炭储量丰富，煤种齐全，地理位置处于东西部交界，是中国由西向东、由北向南输送煤炭能源的前沿，所以很早就被确定为国家能源基地。”“山西煤炭工业在解放后经历了发展、萎缩、再发展、再调整的几个阶段，经济效益最好的时候是‘六五’时期，也就是80年代，煤炭年产量首次突破1亿吨，山西煤炭年产量一度在1996年创下历史最高记录的3．49亿吨，后来由于全国煤炭供大于求，煤炭行业不景气，1998年开始实行结构调整，2001年产量回落到2亿多吨。50年山西省共产煤60多亿吨，年产量一直占全国煤炭年产量的1／4左右，位居全国第一。”二、资源开发条件——以山西省煤炭资源开发为例1、区域资源状况：煤炭资源丰富，开采条件好（1）储量大（2）分布广（3）煤种全（4）煤质优（5）开采好•山西煤炭的资源状况——煤炭资源丰富，开采条件好煤炭资源的有利条件具体表现储量丰富已探明的煤炭资源储量为2700亿吨，按2007年生产规模(6.3亿吨)计算，可开采430年分布范围广全省40%的土地下面有煤田分布煤种齐全全国10大煤种，山西省都有分布煤质优良具有低灰、低硫、低磷、发热量高的特点，大同煤田为低硫、低灰、高发热量的优质动力煤产地，河东煤田则是优质主焦煤基地开采条件好煤田多为中厚煤层，埋藏浅，适于露天开采和大规模机械化开采(有丰富的煤层气)＂大广全优好＂•2、山西煤炭的市场条件——市场广阔①能源消费大国②对能源需求量继续增加③能源消费以煤炭为主世界能源消费构成中比重大于我国的能源是________、_________、_________、________。石油、天然气、核能水电•我国能源消费以煤炭为主，而世界能源消费以石油和天然气为主；世界核能比重大，而我国核能几乎没有。思考我国与世界的能源消费结构有哪些不同?我国能源消费结构对山西省煤炭资源开发有什么意义?我国能源消费结构以煤炭为主，并且这种能源结构在相当长的一段时间内都不会改变，使山西省的煤炭具有广阔的市场，必然加速山西煤炭资源的开发。以煤为主的能源结构的弊端以煤为主的能源结构的弊端•污染：大气污染、水污染•生态问题：温室效应、地表破碎、地面沉降•交通运输压力•矿井事故、矽肺病包头交通比较便利3、位置适中，4、水源条件：山西是缺水省份万家寨引水工程（P45阅读）我国能源供求面临的五大挑战挑战之一：人均资源量少挑战之二：人均能源消费量低挑战之三：单位产值的能耗高挑战之四：以煤为主的能源消费结构挑战之五：能源安全受到威胁我国人口基数大我国能源利用效率低、能源利用对环境污染严重如何保障能源安全三、山西能源基地建设1、扩大煤炭开采量2、提高晋煤外运能力3、加快煤炭的加工转换扩大煤炭开采量①扩大开采规模②增加产量②增加产量大同河东平朔西山沁水霍西①扩大开采规模2.提高晋煤外运能力（1）黄河在山西段位于黄土高原，多峡谷瀑布不利于航运；（2）黄河水量不大，季节变化大，发展内河运输比较困难。为主为辅航空管道水运铁路公路OUTOUTOUT运量大成本低山西能否发展黄河水运？山西陕西②①③④大同神木黄骅港焦作大秦线神黄线焦日线秦皇岛日照运煤铁路干线晋煤外运主要通道提高晋煤外运能力逐步形成以铁路运输为主、公路运输为辅的煤炭外运路网体系思考：1、山西煤炭的能源转换方式有哪两种？2、电力转换和焦炭转换中哪一种发展速度更快？3、2000年是山西省能源转换率的一个转折点，请问，2000年后山西省能源转换率为什么会下降？4、目前山西能源调出结构中，最大量的是什么？哪种形式的能源调出增长得更快？这反映了什么？能源转换率=转换的原煤量开采的原煤量3.加强煤炭的加工转换①建设坑口电站，变输出煤为输出电力②发展炼焦业，向外输出焦炭请完成P43页的活动题1、2题。根据下面的资料展开讨论：对于山西省来说，输煤好还是输电好？（1）从环境效益来看，向外输电，会改善能源消费地区的环境，但燃煤发电会造成当地大气环境的污染。（2）从运输成本来看，