世界科技全景百卷書（97）能源科學(xué)

《世界科技全景百卷書（97）能源科學(xué)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、能源科學(xué)大有潛力的常規(guī)能源能源略說自古以來，人類就為改善自身的生存條件、促進(jìn)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展而不懈地奮斗。在這一奮斗過程中，能源一直在扮演著極其重要的角色。簡單地說，能源指的是可以提供能量的物質(zhì)，例如煤炭、石油、天然氣、水能、太陽能、核能都是能源。大自然賦予人類的能源多種多樣，按照各種能源的開發(fā)利用情況和它們?cè)谌祟惿鐣?huì)經(jīng)濟(jì)生活中的地位，人們把能源分為常規(guī)能源和新能源兩類。一般說來，常規(guī)能源指的是技術(shù)上比較成熟、使用比較普通的能源，如前面所說的煤炭、石油、天然氣、水能等就是常規(guī)能源；而新能源指的是新近

2、才利用的或正在開發(fā)研究的能源，這種能源包含有太陽能、核能、沼氣、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能、電磁能等。?shí)際上，新能源和常規(guī)能源是相對(duì)而言的，現(xiàn)在的常規(guī)能源在過去也曾是新能源，而今天的新能源在將來肯定也會(huì)成為常規(guī)能源。例如核能，在許多第三世界和不發(fā)達(dá)國家中還只能稱為新能源，但在某些工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，核能的使用已經(jīng)非常普遍，已經(jīng)變成了一種常規(guī)能源。由于目前使用的能源以常規(guī)能源為主，而這些常規(guī)能源如煤、石油、天然氣等卻越用越少，是不能再生的能源，總有一天要用完，加上它們?nèi)紵龝r(shí)污染環(huán)境并且熱能利用率不高等，

3、世界各國都在加緊研究開發(fā)新能源，以滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)能源日益增長的需要。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源消耗量的大幅度增長，能源的儲(chǔ)量、生產(chǎn)和使用之間的矛盾將會(huì)日益突出，成為世界各國面臨的亟待解決的重大問題之一?，F(xiàn)在，能源已向人類發(fā)出了挑戰(zhàn)：據(jù)專家們估計(jì)，在前面提到過的世界常規(guī)能源中，除煤炭因?yàn)閮?chǔ)量較多尚可維持較長時(shí)間外，目前已探明的石油儲(chǔ)量將于2020年左右開采完畢；一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家的天然氣也將在2020年被用完；而發(fā)展中國家在2060年也將會(huì)發(fā)生天然氣短缺。另外，煤炭資源雖然較豐富，但是直接使用煤炭既不能充分

4、利用它的能量和資源，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。面對(duì)能源緊張的情況，世界各國除了充分利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)能源外，都在大力研究開發(fā)新能源。同時(shí)，在開發(fā)新能源之即，人們還在尋求各種方法、采取各種措施節(jié)約能源，并防止或減輕對(duì)環(huán)境的污染。在我國，我們正處于能源短缺、能源結(jié)構(gòu)不合理，而對(duì)能源的需求卻迅速增長的新的歷史時(shí)期；而要解決能源問題，必須依靠科技進(jìn)步，特別是應(yīng)用高新技術(shù)加快開發(fā)新能源的步伐。在這方面，既要研究以跟上工業(yè)化國家的先進(jìn)水平，也要符合我國作為一個(gè)發(fā)展中國家的實(shí)際國情。我國能源發(fā)展的中期戰(zhàn)略是開發(fā)與節(jié)約，能

5、源開發(fā)利用以電力為中心，以煤炭為基礎(chǔ)，積極開發(fā)石油和天然氣，大力開發(fā)水電資源和有計(jì)劃地發(fā)展核電，提高能源生產(chǎn)利用效率。只有依靠高新技術(shù)，才有可能完成能源工業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)中承擔(dān)的重要使命。最基本的常規(guī)能源——煤炭1990年末全世界已經(jīng)探明的煤炭可采儲(chǔ)量為10，787億噸。我國已探明的煤炭儲(chǔ)量為1661.23億噸，占世界已探明儲(chǔ)量的15.4％。1990年全世界總計(jì)產(chǎn)煤48.27億噸，我國為10.8億噸，居世界第一位。盡管如此，煤炭供應(yīng)不足仍是制約我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題，因此，應(yīng)用高新技術(shù)進(jìn)行煤炭的

6、加工轉(zhuǎn)化，提高煤炭的利用效率，減少煤炭燃燒的環(huán)境污染，是解決能源缺乏、加速國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑之一。煤炭的處理加工及轉(zhuǎn)化（1）選煤技術(shù)：選煤是指除去或減少原煤中所含的雜質(zhì)（包括灰分、矸石、硫分等），并將處理過的煤分成若干個(gè)品種等級(jí)，以滿足不同用戶的需要。物理選煤技術(shù)可除去煤中60％以上的灰分雜質(zhì)及50％的黃鐵礦硫雜質(zhì)。而各種燒煤設(shè)備如果使用品種、質(zhì)量和顆粒大小都符合工藝要求的煤，就可以提高熱效率和可靠性，并能大大減少各種有害物質(zhì)的排放。（2）潔凈煤技術(shù)：潔凈煤技術(shù)是一系列新近開發(fā)的煤炭加工、燃燒

7、轉(zhuǎn)化和煤煙通道中的煙道氣凈化技術(shù)的總稱。目的是減輕煤炭燃燒對(duì)環(huán)境的污染，提高煤炭利用效率，并降低成本。潔凈煤技術(shù)可分為三類。燃燒前，通過選煤或摻合其他物質(zhì)，以提高燃燒效率并脫除污染物；燃燒中，改變?nèi)紵绞胶托再|(zhì)，在燃燒過程中去除污染物；燃燒后，對(duì)煙道氣進(jìn)行凈化。（3）型煤及利用：用粉煤或低品位煤制成的具有一定形狀的煤制品稱為型煤。型煤可以分為民用和工業(yè)用兩類，前者有煤球和蜂窩煤，后者包括用于工業(yè)鍋爐、窯爐、蒸汽機(jī)車的型煤以及用于汽化、煉鐵和鑄造的型焦。燃燒型煤可以提高熱效率、節(jié)約煤炭并降低污染。例

8、如作為我國民用煤主體的蜂窩煤，若配以先進(jìn)的爐具，熱效率比燒散煤高一倍，可節(jié)約煤炭20～30％，各種有害物質(zhì)的排放降低40～80％。型煤的節(jié)能率是所有潔凈煤技術(shù)中最高的，相對(duì)環(huán)境效益也很高。（4）煤液混合新型燃料技術(shù)：煤液混合新型燃料是一項(xiàng)新技術(shù)，這些混合燃料是粉煤在液體中的一種懸浮物，即煤—液混合料。目前已有多種混合料經(jīng)過全面試驗(yàn)，最有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的煤液混合料是水煤漿，其典型配方是70％左右的煤、3O％的水和不大于1％的化學(xué)添加劑，是一種低污染的燃料。（5）其他的煤炭處理技術(shù)：前面