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第一章绪论发展绿色能源和照明的重要意义能源与能源危机能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，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。能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。经济又与政治文化有着紧密的联系，可见，能源危机是全球性的关键问题，假设地球真的面临了能源危机，那么地球就必然会自我毁灭，因为人们根本无法生存。目前普遍使用的能源有哪些？1.1当前能源使用情况分析煤、石油、天然气——不可再生能源（核能）水能、风能、太阳能等——可再生能源工业“血液”——石油因为石油是一种不可再生的稀缺能源，而现代社会和现代工业一刻都离不开石油，为了争夺石油这一重要而稀缺的能源，世界上发生了被公认的三次石油危机，分别发生在1973年、1979年和1990年。而每一次石油危机的发生，都伴随着剧烈的政治变动或者是战争的爆发。1990年石油价格暴涨-原因∶波斯湾战争。1973年能源危机-原因∶石油输出的主要力量为阿拉伯国家，他们因不满西方国家支持以色列而采取石油禁运。第一次石油危机从1973年延续至1974年，又称作1973年石油危机，由于1973年10月第四次中东战争爆发，石油输出国组织（OPEC）为了打击对手以色列及支持以色列的国家，宣布石油禁运，暂停出口，造成油价上涨。当时原油价格曾从1973年的每桶不到三美元涨到超过13美元，是20世纪下半叶三大石油危机之一。原油价格暴涨引起了西方发达国家的经济衰退，据估计，美国GDP增长下降了4.7%，欧洲整体的增长下降了2.5%，日本下降了7%。1979年能源危机第二次石油危机，又称作1979年石油危机，发生在1979年至20世纪80年代初，当时原油价格从1979年的每桶15美元左右最高涨到1981年2月的39美元，是20世纪下半叶三大石油危机之一。伊朗爆发伊斯兰革命，而后伊朗和伊拉克爆发两伊战争，原油日产量锐减，国际油市价格飙升，每桶原油的价格从14美元涨到了35美元。第二次石油危机也引起了西方工业国的经济衰退，据估计，美国GDP大概下降了3%。1990年石油价格暴涨-波斯湾战争。第三次石油危机（1990年）因海湾战争而爆发，原油价格增加了近一倍，是20世纪下半叶三大石油危机之一。1990年海湾战争爆发，被称作是一场石油战争。时任美国总统的老布什表示，如果世界上最大石油储备落入萨达姆的控制中，那么美国人的就业机会、生活方式都将蒙受灾难。海湾石油是美国的“国家利益”。当时3个月内原油从每桶14美元，涨到突破40美元。但高油价持续时间并不长，与前两次石油危机相比，对世界经济的影响要小得多，但使1991上半年欧美旅游生意相应减少。美国的石油战略美国石油霸权战略的催化。美国将控制石油资源作为其全球霸权战略的核心内容，将控制伊拉克作为制服中东产油国家的“石油王牌”，遏制其他发达国家和发展中地区大国获取石油资源。为此，美国采取的石油战略是：抢占中东石油地缘战略支点，控制里海和中亚石油区，抢滩非洲石油区，削弱欧佩克，插手俄罗斯石油公司，控制国际输油管线，以确立新的世界石油地缘政治格局，并在其中发挥主导作用。化石燃料储量正面临逐渐枯竭的危机局面随着世界人口的增长和经济的发展，对于能源供应的需求量日益增加，目前主要是靠化石燃料来提供。1.1当前能源使用情况分析然而，化石燃料的储量是有限的，全球石油可开采约45年，天然气大约61年，煤炭可开采约230年，铀（核能）大约71年。如果再考虑到现在世界石油消费量大约每年增长2%，这样每隔35年，消费量将增加一倍。目前1/5的人口消费世界上75%的能源，发达国家人均石油消费量是最贫穷的全球一半人口消费量的15倍。据世界卫生组织估计，到2060年全球人口将达100~110亿。如果到时所有人的矿物和能源消费量都达到今天发达国家的人均消费水平，则地球上35种矿物中将有1/3在40年内消耗殆尽，包括所有的石油、天然气、煤炭（假设为2万亿吨）和铀。化石燃料生产(消耗)的峰值存在一个高峰，高峰在什么时间？离现在还有多远？留给可再生能源技术发展的时间足够吗？！！1.2中国能源使用情况分析一、我国面临的能源形势和存在的主要问题石油人均剩余可采储量仅为世界水平的7.7%天然气人均剩余可采储量仅为世界水平的7.1%煤炭人均剩余可采储量仅为世界水平的58.6%我国煤炭、石油、天然气已探明储量的可采年限分别为：81、15、30年；世界平均水平为：230、45、61年能源浪费惊人，我国能源利用率只有33%，比国际先进水平低10个百分点。存在主要问题（一）资源保障程度低，利用率低（二）供需矛盾逐年加大一、我国面临的能源形势和存在的主要问题存在主要问题（一）资源保障程度低，利用率低年份生产总量（亿吨标煤）消费总量（亿吨标煤）供需缺口量（亿吨标煤）200012.9013.860.96200113.7414.320.58200214.3815.180.80200316.3817.501.12200418.7320.321.59200520.5922.471.88200622.1124.632.52200723.5426.563.02200826.0028.502.50200927.5131.003.07年均增长（%）8.789.3613.79表1-1-12000～2009年我国能源生产和消费情况（三）以煤为主的能源结构面临越来越大的环境压力1、能源结构全球：石油35.8%，天然气23.7%，煤炭28.4%，核能5.8%，水力6.3%；中国：石油21.1%，天然气3.0%，煤炭69.7%，核能0.7%，水力5.5%。存在主要问题（一）资源保障程度低，利用率低（二）供需矛盾逐年加大一、我国面临的能源形势和存在的主要问题2、以煤为主的能源结构面临越来越大的环境压力（1）燃煤产生的烟尘占全国烟尘排放量的70%；（2）燃煤产生的so2占全国so2排放量的90%；酸雨国土面积＞40%；（3）每年煤炭开采形成的塌陷土地面积1.5-2万公顷，其中耕地占30%；另：我国每年co2排放量占全球的13%（非全煤生成），仅次于美国。（三）以煤为主的能源结构面临越来越大的环境压力1、能源结构存在主要问题（一）资源保障程度低，利用率低（二）供需矛盾逐年加大一、我国面临的能源形势和存在的主要问题（四）对外依存度大，能源风险加大1、石油、石油液化气进出口情况2009年我国进口原油2.04亿吨，同比增长13.9%；出口原油207万吨，同比下降44.65%；进口石油液化气968.8万吨，同比增长13.88%；对外依存度51.3%，比上年提高3.0%。（三）以煤为主的能源结构面临越来越大的环境压力存在主要问题（一）资源保障程度低，利用率低（二）供需矛盾逐年加大一、我国面临的能源形势和存在的主要问题1、石油、石油液化气进出口情况2、进口原油加重经济负担2008年进口原油用汇1292亿美元，同比增长62.2%；进口成品油用汇302亿美元，同比增长60.8%。存在主要问题（一）资源保障程度低（二）供需矛盾逐年加大（三）以煤为主的能源结构面临越来越大的环境压力（四）对外依存度大，能源风险加大一、我国面临的能源形势和存在的主要问题2009年进口原油用汇892.56亿美元，同比下降31%（平均进口价下降39.4%）进口成品油用汇44.65亿美元，同比下降71.8%。3、近些年消费平均增长6%，产量增长2%，进口有扩大之势，风险加大。1、石油、石油液化气进出口情况2、进口原油加重经济负担存在主要问题（一）资源保障程度低（二）供需矛盾逐年加大（三）以煤为主的能源结构面临越来越大的环境压力（四）对外依存度大，能源风险加大一、我国面临的能源形势和存在的主要问题目前以煤炭、石油为主的世界能源结构带来全球性能源环境问题的主要表现为酸雨、臭氧层破坏、温室气体排放等。我国以煤炭、石油为主的能源结构也造成了严重的大气污染，二氧化硫和二氧化碳的排放量都居世界前列。1.3能源环境问题温室效应温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。1)气候转变：‘全球变暖’2)地球上的病虫害增加3)海平面上升4)气候反常，海洋风暴增多5)土地干旱，沙漠化面积增大海平面上升的危害假若‘全球变暖’正在发生，有两种过程会导致海平面升高。第一种是海水受热膨胀令水平面上升。第二种是冰川和格陵兰及南极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。预期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。全球暖化南太小岛即将没顶，全球暖化使南北极的冰层迅速融化，海平面不断上升，世界银行的一份报告显示，即使海平面只小幅上升1米，也足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。而全球第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生——位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛，目下岛上主要道路水深及腰，农地也全变成烂泥巴地。温室效应加剧，雪山逐步融化温室效应使沙漠化加速企鹅生活环境变差马尔代夫可能永远消失《京都议定书》与《哥本哈根议订书》珠穆朗玛峰的变化科学家们预计想要防止全球平均气温再上升2℃，到2050年，全球的温室气体减排量需达到1990年水平的80%。目的：商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。哥本哈根会议被誉为：这是一次被喻为“拯救人类的最后一次机会”的会议。中国节能减排的目标1990至2005年，单位国内生产总值二氧化碳排放强度下降46%。在此基础上，我们又提出，到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%－45%，在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放，需要付出艰苦卓绝的努力。照明能源使用情况发达国家照明能源消耗占总能源的25%以上照明能源使用情况来源：美国政府能源信息管理部门