【大学课件】资源、能源及其利用

资源、能源及其利用本课程将探讨资源和能源的类型、特点、以及如何有效利用这些宝贵的资源资源的定义与分类自然资源人力资源社会资源指自然界中存在的一切可以被人类利用的物指具有劳动能力的劳动者，包括体力劳动者指由社会活动创造的物质和精神财富，如资质和能量，如土地、水、森林、矿产等和脑力劳动者金、技术、信息、文化等资源的开发利用现状资源类型开发利用现状化石能源全球主要能源来源，但面临枯竭风险可再生能源发展迅速，但成本高，技术尚不成熟矿产资源过度开采导致资源枯竭，环境污染严重水资源水资源短缺，水污染严重森林资源过度砍伐导致森林面积减少，生态环境恶化资源的可持续利用资源保护1保护自然资源，减少过度开采和浪费资源循环利用2将废弃资源回收再利用，减少资源消耗节约资源3提高资源利用效率，降低资源消耗技术创新4开发新技术，提高资源利用效率能源概述能源是人类赖以生存和发展的物质基础，是社会经济发展不可或缺的动力源泉能源资源是指可以转化为人类可利用能量的物质资源，包括煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能等能源资源分类与特点化石能源核能可再生能源煤炭、石油和天然气储量丰富、成本低利用铀等放射性元素的核裂变反应释放能太阳能、风能、水能、生物质能、地热能廉，但会产生二氧化碳等温室气体，导致量能量密度高，但存在安全问题和核废等清洁环保，可持续利用，但受自然条全球气候变暖料处理问题件限制，成本相对较高化石能源利用及其环境影响化石能源，例如煤炭、石油和天然气，是人类社会的主要能源来源它们在燃烧过程中释放能量，为电力生产、交通运输和工业生产提供动力然而，化石能源的过度利用也带来了严重的环境问题空气污染燃烧化石能源会排放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体，造成空气污染，影响人体健康气候变化二氧化碳等温室气体的大量排放，加剧了全球气候变化，导致极端天气事件频发，海平面上升水污染化石能源的开采和运输会造成水体污染，影响水质安全土地退化化石能源的开采会破坏地表植被，造成土地退化化石能源开发利用技术开采技术传统的石油开采技术主要包括钻井、抽油等近年来，随着油气资源的枯竭，页岩油气、深海油气等非常规油气资源的开发利用成为新的趋势提炼技术原油开采出来后，需要经过复杂的提炼加工才能得到各种石油产品，例如汽油、柴油、煤油等利用技术化石能源的利用技术主要包括燃烧、气化、液化等随着环保意识的提高，清洁燃烧技术、碳捕获技术等成为研究的热点核能的利用及其安全问题清洁能源高能效12核能是一种低碳能源，不会产核电站具有很高的能量转换效生二氧化碳等温室气体，有利率，可以提供大量的电力于减缓气候变化安全隐患核废料处理34核事故可能导致放射性物质泄核废料的长期储存和处置是一漏，对环境和人体健康造成严个重大挑战，需要安全可靠的重危害技术方案可再生能源概述可再生能源是指取之不尽、用之不竭的能源，如太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等这些能源具有以下优点清洁环保可持续发展可再生能源的利用不会排放二氧可再生能源能够长期稳定地提供化碳等污染物，有助于减缓气候能量，为人类社会的可持续发展变化提供保障经济效益随着技术发展，可再生能源的成本不断降低，经济效益越来越明显太阳能利用技术光伏发电1将太阳光直接转化为电能太阳能热利用2利用太阳能加热水或空气太阳能建筑3利用太阳能采暖、制冷、照明风能利用技术风力发电1利用风力驱动风机叶片旋转，将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能风力发电场2将多个风力发电机集中在一起，形成风力发电场，可以大规模利用风能发电风能利用技术近年来，风能利用技术不断发展，风机效率提高，发电成本降低3，风能发电已成为重要的清洁能源水能利用技术水力发电1利用水流的动能转化为电能水利工程2水库、引水渠、灌溉系统水资源管理3水资源分配、节约用水生物质能利用技术123燃烧技术气化技术生物柴油技术直接燃烧生物质，如木材、秸秆，产生将生物质转化为可燃气体，用于发电或将植物油或动物脂肪转化为生物柴油，热能供热作为运输燃料地热能利用技术地热发电1利用地热资源发电地热供暖2利用地热资源供暖地热制冷3利用地热资源制冷地热农业4利用地热资源温室种植地热温泉5利用地热资源开发温泉旅游可再生能源发展现状与趋势2020年装机容量（万千瓦）2025年预计装机容量（万千瓦）未来能源利用技术展望核聚变能氢能核聚变能是未来最有潜力的清洁氢能作为一种零碳排放能源，在能源之一，具有安全、清洁、高交通、工业、建筑等领域有着广效等优点目前，全球科学家正阔的应用前景未来，氢能技术在努力攻克核聚变能的工程技术将更加成熟，制氢、储氢、氢燃难题，力争早日实现商业化应用料电池等技术的进步将推动氢能产业的发展储能技术储能技术是解决可再生能源间歇性问题的关键未来，储能技术将不断发展，例如电池储能、飞轮储能、压缩空气储能等技术将更加高效、经济，为能源系统稳定运行提供保障能源效率与节能节能灯泡太阳能电池板节能家电减少电力消耗，延长使用寿命利用太阳能发电，降低对传统能源的依赖采用高效技术，减少能源消耗能源系统及其优化系统效率提升通过技术创新和优化，提高能源转换和利用效率，减少能源浪费能源结构调整合理配置能源结构，增加可再生能源比例，降低化石能源依赖度智能化管理应用物联网、大数据等技术，实现能源系统智能化管理，优化能源分配和调度需求侧管理引导用户节约能源，提高能源利用效率，降低峰值负荷，实现能源供需平衡城市能源利用与规划节约能源清洁能源12优化能源结构，提高能源利用优先发展可再生能源，降低化效率，减少能源浪费石能源依赖，减少环境污染智能管理绿色建筑34建立智慧能源管理系统，实时推广绿色建筑理念，节约建筑监控和优化能源使用，实现精能耗，打造低碳城市环境准调控交通能源利用与环境保护燃油汽车电动汽车传统的燃油汽车排放大量尾气，对环电动汽车零排放，可有效减少空气污境造成严重污染染，但电池生产和回收仍需关注新能源汽车氢燃料电池汽车和太阳能汽车等新能源汽车具有更清洁的能源利用方式工业能源利用与清洁生产可再生能源应用节能技术废物回收利用太阳能、风能等可再生能源在工业生产中的采用高效电机、智能控制系统等节能技术，对工业生产过程中的废弃物进行回收利用，应用，减少化石燃料消耗降低能耗降低资源消耗农业能源利用与资源再利用生物质能太阳能利用农作物秸秆、畜禽粪便等生在农业生产中应用太阳能温室、物质资源发电或制取生物燃料，太阳能灌溉等技术，提高能源利降低化石能源依赖用效率资源循环利用实施农业废弃物资源化利用，如沼气发酵、堆肥等，变废为宝，减少环境污染居民生活能源利用与管理节能意识能源管理清洁能源提高居民节能意识，倡导绿色生活方式，建立家庭能源管理制度，定期监测能源消推广使用清洁能源，例如太阳能热水器例如使用节能电器、减少用水量、合理耗情况，制定节能计划，并采取措施降低、风力发电、地热能等，减少对化石能源使用空调等能源消耗的依赖能源综合利用案例分析能源综合利用是指将多种能源或同一能源的不同形式进行综合利用，以提高能源利用效率，减少能源浪费和环境污染近年来，随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，能源综合利用已成为全球能源发展的重要方向典型的能源综合利用案例包括•燃煤电厂烟气余热回收利用•工业废渣的综合利用•可再生能源的混合发电政府能源政策与管理能源安全能源效率12确保能源供应稳定，满足国民提高能源利用率，降低能源消经济发展需求耗强度环境保护3减少能源利用带来的环境污染，促进可持续发展企业能源管理与实践能源审计能源效率措施评估企业能源使用情况，识别浪实施节能技术，如设备升级、照费和改进潜力明改造和建筑保温可再生能源利用开发太阳能、风能等可再生能源，降低对化石燃料的依赖个人能源消费行为与环保意识节约意识环保选择低碳生活减少不必要的能源消耗，例如关灯离开房优先选择节能环保产品，例如太阳能热水践行低碳生活方式，例如少用一次性用品间、使用节能电器、减少开车次数等器、节能灯泡等、骑自行车或步行等可再生能源发展的社会效益12减排就业减少温室气体排放，缓解气候变化创造更多可再生能源行业就业机会34健康安全改善空气质量，提高居民健康水平降低能源安全风险，减少对进口能源依赖资源能源的可持续发展战略节约资源1提高资源利用效率，减少浪费保护环境2减少污染排放，保护生态系统科技创新3开发清洁能源，推动技术进步社会参与4提高公众意识，促进社会共治资源能源的可持续发展战略，旨在协调经济发展与环境保护，实现社会效益、经济效益和环境效益的统一结论与展望资源和能源是人类社会可持续发展的基石合理利用、节约资源和能源是实现经济社会可持续发展的关键。