1. 能源利用的進(jìn)程
能源是自然環(huán)境中存在的,通過人類開發(fā)能夠產(chǎn)生各種能量的物質(zhì)資源,是人類賴以生存的基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力。人類社會的巨大發(fā)展與進(jìn)步,都與能源消費(fèi)的增長密切相關(guān)。能源利用和消費(fèi)的每一次重大突破,都伴隨著科學(xué)技術(shù)的重大進(jìn)步,促進(jìn)社會生產(chǎn)力的大幅度提高,加速了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使人類社會的面貌發(fā)生根本的變化。人類從遠(yuǎn)古的鉆木取火之后,薪柴燃料作為主要能源維持日常生活,并少量使用水力、風(fēng)力等能源促進(jìn)生產(chǎn)方式的變化。能源利用的重大突破出現(xiàn)在18世紀(jì)后半葉,1785年蒸氣機(jī)的問世,把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,推動了產(chǎn)業(yè)革命。機(jī)械化大工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,促使能源由薪材燃料轉(zhuǎn)向了化石燃料,首先是煤炭消耗量的迅速增加。19世紀(jì)中葉以后,內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和火力發(fā)電廠的發(fā)展,以及鉆探技術(shù)的提高,石油和天然氣得到廣泛應(yīng)用關(guān)于環(huán)保的文章。目前,人類社會生產(chǎn)和生活進(jìn)入了電氣化時(shí)代,對電能的需求量日益增長。由于產(chǎn)生電能的一次能源主要是煤和石油,都是非再生能源,長期強(qiáng)行開采勢必使之日漸枯竭,能源的開發(fā)利用必須走多樣化的道路。本世紀(jì)50年代,繼原子能技術(shù)在軍事上應(yīng)用后,實(shí)現(xiàn)了核裂變技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。核電站的建立和核燃料的使用是能源利用發(fā)展史上一次重大的技術(shù)革命,為人類社會穩(wěn)定發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,太陽能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿刃履茉幢貙⒌玫匠浞值暮侠黹_發(fā)和利用,尤其是受控核聚變?nèi)裟軐?shí)現(xiàn)的話,將為人類提供無窮無盡的能量。
2. 能源的分類
能源的分類有許多形式。按照能源的來源可分為三類:①來自太陽的能量,包括直接來自太陽的輻射能,即通常所說的太陽能,以及間接來自太陽的能源,如化石燃料、水能、風(fēng)能、海洋能;②地球本身貯存的能量稱為貯存能,如地球內(nèi)部的地?zé)崮埽厍蛏系目捎免櫋⑩Q、氘、氚等產(chǎn)生裂變聚變的核能;③由月亮、太陽、地球之間產(chǎn)生的能量為引力能,如潮汐能。
根據(jù)能源的利用形式和性質(zhì)可以進(jìn)行不同的分類。以化學(xué)能或原子能形式貯存于物質(zhì)中,通過燃燒或原子裂、聚變后釋放出熱能的自然資源稱為燃料能源,如化石燃料、草木、沼氣、核燃料。而以光能、機(jī)械能或熱能形式存在,可以直接利用的能量資源稱為非燃料能源,如太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋?/p>
自然界中不需進(jìn)行加工,可以直接應(yīng)用的能源為一次能源,有煤、原油、天然氣、水能、風(fēng)能、太陽能等。其中礦物燃料和核燃料的生成速度極慢,而消費(fèi)速度不斷增長,最終會枯竭,故稱為非再生能源;在自然界的物質(zhì)和能量循環(huán)中能夠重復(fù)生產(chǎn)的能源,如太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒉ɡ四堋⒊毕堋⑸镔|(zhì)能、海洋能、及其所產(chǎn)生的二次氫能等,能量的消耗速度可與再生速度持平,經(jīng)久使用而不會枯竭,故稱為可再生能源。經(jīng)由一次能源的處理和轉(zhuǎn)換而得到的能源稱為二次能源,如焦炭、重油、煤氣、電力、蒸汽等。
目前,這些能源資源中在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活消費(fèi)中得到廣泛應(yīng)用的部分被稱為常規(guī)能源,如煤炭、石油、天然氣、水力等。可再生能源與核能受到現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)水平的限制,尚未大規(guī)模開發(fā)或廣泛使用,在利用技術(shù)方面有待進(jìn)一步研究完善,稱之為新能源。
從對環(huán)境污染程度來說,目前主要的常規(guī)能源,煤、石油、天然氣在使用時(shí)會對環(huán)境產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染,屬于不清潔能源;可再生能源為清潔能源。
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