第一节能源资源的开发——以我国山西省为例

第三章区域自然资源综合开发利用第一节能源资源的开发──以我国山西省为例吉林省前郭县第五中学王彦峰神舟十号升天神十着陆成功神舟号飞船发射成功，并顺利返回离不开充足的能源。煤炭资源人们日常生活和生产都离不开充足的能源。资源开发条件能源基地建设能源的综合利用环境的保护与治理知识目标:能从资源状况、市场和交通条件三方面记忆和理解山西省煤炭资源开发的优越条件；能理解我国为何要加强山西省能源基地的建设；能了解能源的开发和综合利用对环境的影响，理解保护环境所采取的措施。教学目标能力目标：阅读相关地图，理解山西省煤炭资源的分布特点，掌握重要煤田和煤矿；阅读相关图表，了解我国是如何加强山西能源基地建设的。情感态度与价值观目标：培养科学研究的方法与态度,以及辩证看问题的思想方法；理性地看待山西省能源大省的地位；充分认识能源对人类生产、生活的重要性，并自觉养成节约用能的习惯。评价山西资源开发条件；山西能源基地建设和能源综合利用的具体措施与发展方向。重点：难点：山西能源资源的开发过程中环境保护和治理的方法与手段。教学重难点什么是可再生能源和非可再生能源？1．能源的两大类（1）可再生能源：包括水能、风能、生物能、潮汐能、太阳能等。（2）非可再生能源：主要是指煤炭、石油、天然气等矿物能源。非可再生能源具有以下特征：①经过漫长的地质时期形成的②有限的③开发利用不当，容易造成生态环境的破坏①加强勘探，扩大后备储量；②节约和合理使用，降低单位产值能耗；③发展科技，积极寻求替代产品。非可再生资源的利用：煤炭及其运输港口煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中无法替代的能源之一。2．煤炭资源在我国能源消费结构中的地位（1）山西省是我国重要的煤炭基地，也是世界最大的煤炭基地之一。（2）合理开发和利用煤炭资源直接影响到山西省乃至全国的可持续发展。一、资源开发条件1．能源资源开发原则因地制宜考虑区域的资源状况考虑市场和交通条件2．山西省煤炭资源开发的有利条件（1）煤炭资源丰富，开采条件好①储量丰富山西省已探明的煤炭资源储量为2700亿吨，按2002年生产规模(4.8亿吨)计算，可开采560年。在各大陆、大洋岛屿都有煤分布，但煤在全球的分布很不均衡，各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家，也是世界上主要产煤国，其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列，仅次于美国和俄罗斯。②分布范围广全省40％的土地下面有煤田分布。山西省主要煤田和煤矿的分布就山西省内而言，称其为“煤的海洋”毫不夸张——煤田总面积为5.5万平方千米，占全省面积的三分之一。而且，省内有大同、宁武、西山、汾西、沁水、河东六个巨型煤矿，还有阳泉、浑源、五台、平陆等大型煤矿。此外，省内各地还分布有5000多个大大小小的煤矿……③煤种齐全全国10大煤种，山西省都有分布。④煤质优良，具有低灰、低硫、低磷、发热量高的特点。大同煤田是全国极为宝贵的低硫、低灰、高发热量的优质动力煤(主要用于燃烧发电)产地，河东煤田则是世界少有、国内罕见的优质主焦煤(主要用于冶炼钢铁)基地。⑤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。除煤炭资源外，煤田的煤层中还含有丰富的煤层气——一种清洁燃料，储量占全国煤层气总储量的1/3。露天煤矿矿坑（2）市场广阔①我国是能源消费大国，且消费量大于生产量。②随着人口增加、生活水平提高和国民经济发展，对能源的需求量增加，能源缺口扩大。③以煤炭为主的能源消费在相当长一段时间内不会改变。中国与世界能源消费结构（2007年）1996年我国煤炭消费量达到14.5亿t。1997年全国煤炭消费量13.8亿t，较1996年减少了4993万t，是改革开放以来第一次出现负增长。1997年后，受亚洲金融危机以及国内经济结构调整的影响，煤炭消费量从1997年的13.8亿t，下降到2000年的13.2亿t。进入“十五”以来，随着我国经济的快速发展，特别是高耗能行业的过渡发展，煤炭需求迅速回升。“十五”期间，煤炭消费年均增速分别达到10%，2005年我国的煤炭消费量达到21.4亿t，比2000年增长62%。思考：1．我国与世界的能源消费结构有哪些不同?点拨:我国的煤炭资源占绝对优势，石油的比重较大，天然气比重小；世界上石油资源占绝对优势，煤炭、天然气资源比重都较大，核电比重也占一定比重。思考：2．我国能源消费结构对山西省煤炭资源开发有什么意义?点拨:从我国以煤炭为主的消费结构为山西省煤炭的销售提供了广阔市场等方面思考。（3）位置适中，交通比较便利①山西省地处我国中部地区，邻近北京、天津、郑州、洛阳、西安、咸阳等工业中心，与上海、沈阳、武汉等城市相距不远，输煤、输电的距离较近。②有京包、石太、太焦、大秦、神黄等铁路通过，交通比较便利，为晋煤外运提供了较好的条件。山西省位置大秦铁路是晋煤外运的黄金通道阅读材料“我国能源供求面临的五大挑战”，了解以下内容：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：以煤炭为主的能源消费结构。大量的煤炭开发利用，导致严重的大气污染。挑战之五：能源安全受到威胁。能源安全是指保障能源(主要是石油和天然气)可靠和合理的供应。阅读指导二、能源基地建设1．目的充分发挥山西煤炭资源优势，加快山西煤炭的开采和加工转化。2．措施（1）扩大煤炭开采量形成了大同、平（鲁）朔（州）、西山、沁水、霍西、河东等大型煤炭生产基地。山西省原煤生产（2007年）（2）提高晋煤外运能力逐步形成了以铁路运输为主、公路运输为辅的煤炭外运路网体系。晋煤外运关口——娘子关山西省煤炭外运线路（3）加强煤炭的加工转换一方面，建设坑口电站，使电力生产能力明显提高，变输出煤为输出电力。另一方面，发展炼焦业，为冶金工业发展提供能源，并向外输出焦炭。山西省能源的转换山西省能源调出结构的变化活动1．根据下面的资料展开讨论：对于山西省来说，是输煤好还是输电好?（1）从价格来看，2002年1吨煤的平均价格为160多元，如果按平均发电煤耗400克／千瓦时测算，那么1吨煤可发电2500千瓦时。山西省向外省输电的价格为245元／千瓦时。（2）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。（3）从运输成本来看，输电的成本较低，而输煤需要建设铁路、公路等交通设施。煤炭在运输过程中还会有损耗，运输成本较高。（4）山西省是缺水省份，而燃煤发电要消耗大量的水资源。点拨:资料从成本和对环境的影响给出了正反两方面的说明或数据。（1）出口1吨煤的价格为160元，而1吨煤发出的电可值600多元。（2）输出煤会减轻本地环境污染，而造成使用地的环境污染；输出电会增加本地的环境污染，每一种方式对生产地和使用地会产生不同的影响。（3）从输出成本来看，输电成本低，而输煤成本高。（4）山西缺水，燃煤发电要消耗大量水资源。其实，除以上外还可罗列一些资料数据，但就是以上几点，也足以让人感到世间事物的复杂性。输煤好，还是输电好？不是简单地否定一种和否定另一种，它们是各有利弊的，正因为如此，这两种方式一直并存。2．阅读下面的资料，分析山西省煤炭的市场将面临哪些方面的挑战?山西省应采取什么对策实现煤炭工业的持续发展?资料1：西气东输二线工程于2008年正式开工，主干线西起新疆霍尔果斯，南可达广东、香港，2012年为我国年增300亿立天然气供应量，这些天然气每年可替代7680万吨煤炭。资料2：我国“西电东送”工程目前已取得实质性进展。滇黔两省与广东省签订了“西电东送”协议，到2005年，滇黔两省向广东输送500万千瓦左右的电力。此外，黄河上游水电的梯级开发和四川电力开发将进一步加大“西电东送”的力度，再加上三峡电站并网发电，这使山西煤炭在东部地区的市场份额进一步减少。资料3：我国规划到2015年新能源和可再生能源开发利用将达到4300万吨标准煤，每年替代6000万吨煤炭。“十五”期间，总装机容量为660万千瓦的秦山二期、秦山三期和岭澳、田湾4个核电项目将建成投产，并加快西部公伯峡、龙滩、小湾、洪家渡、三板溪等大型水电站建设。可以预见，不久的将来，我国过分倚重煤炭的能源结构必将发生重大变化。资料4：由于长期开采，山西省煤炭的开采条件不断下降，开采成本不断上升，加之技术和设备更新缓慢，与相邻省区近年来开发的大型露天煤矿相比，山西省的煤炭开采不具优势。点拨:（1）“西气东输”将使晋煤失去部分市场；（2）“西电东送”将使晋煤在东部的市场分额进一步减少；（3）今后核电和水电的比重将大幅上升，国内对晋煤的需求减弱；（4）山西煤的开采因种种原因不具优势。以上资料的引申信息有：山西煤炭工业将面临市场缩小、其他能源竞争的压力。如果不重视这个问题，不预先采取预防措施，及时调整产业结构，山西经济将不可能持续发展。改革开放以前和改革开放初期，山西省产业结构十分单一，这种以出售原材料为主的经济结构，首先对运输形式形成了巨大的压力，更对生态环境造成严重威胁。更为严重的是，如果国内能源市场需求减弱，将对山西以煤为主的经济带来更为不利的影响。为避免这种情况的发生，山西进行了产业结构调整，围绕煤炭的综合利用，构筑了三条产业链，提高了煤的综合利用程度和增加附加价值。三、能源的综合利用1．山西产业结构的变化（１）改革开放初期，山西省的产业结构十分单一。煤炭工业是全省经济的核心部门。这种经济结构不仅效益低下，而且带来了严重的生态环境问题。（２）现在，实现了能源的综合利用①构建了煤—电—铝、煤—焦—化、煤—铁—钢三条产业链。山西省从“六五”时期开始进行产业结构调整，结合本区铁矿、铝土矿等资源优势，围绕能源开发，主要构建了煤—电—铝、煤—焦—化、煤—铁—钢三条产业链，提高了能源的综合利用程度和附加价值。山西省煤炭的综合利用注：图中输出产品为向省外输出思考：1．山西省构筑三条产业链依赖哪些资源条件?点拨:煤—电—铝：依赖煤炭和铝矿；煤—焦—化：依赖煤炭；煤—铁—钢：依赖煤炭和铁矿。思考：2．煤炭的综合利用使山西省输出产品有何变化?这种变化是否有利于提高经济效益?点拨:由原来输出煤炭，现在输出电力、煤气、液化气、焦炭、化工产品、水泥等；能够提高经济效益。②能源综合利用的结果Ⅰ．使山西省产业结构由以煤炭开采业为主的单一结构转变为以能源、冶金、化工、建材为主的多元结构。Ⅱ．在冶金、化学、建材等部门的推动下，原料工业逐步超过采掘工业而占到主体地位，实现了产业结构的升级。Ⅲ．促进了山西省社会经济的全面发展。山西省工业增加值结构阅读材料“万家寨引水工程”，了解以下问题：1．缺水的山西省不适应能源重化工业发展需要，尤其以晋北地区(大同一带)和晋中地区(太原一带)突出。2．万家寨引水工程是山西省为了保证能源重化工业的顺利发展建设的最大引水工程。阅读指导3．它由万家寨水利枢纽、引水总干线、南北干线和连接段组成。4．该工程的建设大大缓解了太原、大同、朔州三个中心城市严重缺水的局面。万家寨引水工程活动根据下面的图文材料，分析以下问题。能源资源的蕴藏状况、与其他矿产资源的组合状况、区位条件以及产业结构等因素都决定着区域能源资源的开发利用方向。内蒙古东部地区也是我国重要的煤炭基地之一，由伊敏、霍林河、元宝山等煤田组成，探明储量640多亿吨，占全国煤炭总量的10％，全国褐煤总量的76％，是全国褐煤资源最集中的地区。内蒙古东部地区矿产资源分布1．从煤炭资源蕴藏量和品种看，内蒙古东部地区与山西省有何异同?点拨:从煤炭的蕴藏量和品种看，山西省煤炭储量占全国的1/3，矿种齐全、煤质优良、埋藏浅；内蒙古东部煤炭处在我国北方露天矿群的集中地带，储量占全国的1/10、矿种单一、煤质中等，地质构造简单、煤层厚、埋藏浅。从开采条件看，两地都较优越，适宜露天开采和大规模