能源工业-工业系统实践

成绩组成（满分100分）1.出勤情况及课堂表现。30%（有事事先请假，无故不请假一次扣除5分、两次10分、无故不请假三次本课程成绩记为0）2.随堂测试2次：独立思考，认真回答。10%3.课程总结：针对讲课内容，谈学习体会和思考。20%4.合作学习报告：小组有定期研讨活动、报告资料翔实，行文规范，在规定的时间内答辩清晰。40%(优秀报告加1-4分、优秀组长加1分)1《工业系统实践》成绩评定办法工业系统实践第一章能源工业汤彬基础工业训练中心3教师情况汤彬，博士，副教授，福建省周宁县人。2004年6月于机械系材料科学与工程专业博士毕业，2006年5月于工程力学系力学博士后工作站出站，留在基础工业训练中心任教。主要研究方向为轻合金精确成形技术。联系方式：手机：[phone]电话：62773802邮箱：[e-mail]学会应用“系统科学”的思维:整体优化律、结构质变律、层次转化律、差异协同律、自组（织）涌现律历史虽是记事之书，我们之所探求，则为理而非事。理是概括众事的，事则只是一事。天下事既没有两件真正相同的，执应付此事的方法，以应付彼事，自然要失败。根据于包含众事之理，以应付事实，就不至于此了。所以我们求学，不能不顾事实，又不该死记事实。要应付一件事情，必须明白它的性质。明白之后，应付之术，就不求而自得了。吕思勉--中国通史(吕思勉与陈寅恪、钱穆、陈垣先生并称中国史学四大家）注重历史观(“马克思主义基本原理”)7整体优化律是系统哲学最基础的规律。它概括发展了唯辩法的否之否，这一规律揭示了系统由差异引起的发展与变化，是优化——劣化——再优化，以至循环，螺旋式的进化与演化运动。把握这一规律，就可以从系统整体层次上理解事物自身运动、自我发展的全过程。人类一切活动的目的，是通过各种优化结构以达到整体的优化。人们破坏一个旧事物，无非是为了加速旧事物的解体，加快新事物的整体优化。自然界、人类社会、经济、生产、科学技术以及文化思想领域，都无一例外。整体优化律是系统哲学最基础的规律思考-整体优化律首先是系统和要素的关系。系统是由相互联系和相互作用的诸要素构成的统一整体。系统的基本特征是整体性、有序性和内部结构的优化趋向。掌握系统优化的方法，要着眼于事物的整体性，要注意遵循系统内部结构的有序性；要注重系统内部结构的优化趋向。其次是旧事物的消亡和新事物的产生。发展的实质是事物的前进和上升，是新事物的产生和旧事物的灭亡，是新事物取代旧事物的过程。8做事情不要只见树木不见森林，不要片面着眼于某一方面的加强而忽略了整体的优化；当今我国环境问题突出就是当时发展时片面注重经济效益这一部分而忽视了经济、社会、环境的整体优化所致。启示不要执着于旧事物的永存，需知旧事物的破坏加速了新事物的整体优化。运筹学的思想：就是做优化，而人生、社会都是一个多目标优化，不能为此失彼，最高境界的优化就是平衡。10能源工业煤炭产业石油产业电力产业•煤炭产业基础知识•煤炭稳定供应条件•石油产业基础知识•石油深度加工条件•电力发展史•提高火电效率途径•水电开发之整体规划•核电的利与弊•风能/太阳能利与蔽了解到产业发展要遵循其固有的生产及自然规律。感觉出项目开发离不开对具体情况把握，要处理好自然、资源和社会关系。体会到要深入思考经济问题，需要深厚自然科学功底和工程基础。要将技术—经济—社会进行系统整合。目标：了解我国能源工业现状，并初步培养用整体观看待产业发展方向。概述能源利用几大阶段能源概念建立过程111.1概述(视频0)重点：尝试梳理自己的概念认知12(背景知识)人类利用能源的几大阶段1火的发现和利用人类第一次支配自然力，从而使人类和动物界彻底分开。13(背景知识)人类利用能源的几大阶段1火的发现和利用2畜力、风力、水力等自然动力的利用柴草时期---1860年，薪柴占73.8%14(背景知识)人类利用能源的几大阶段1火的发现和利用2畜力、风力、水力等自然动力的利用3化石燃料的开发和热的利用煤炭时期---1920年，煤炭占62％15(背景知识)人类利用能源的几大阶段1火的发现和利用2畜力、风力、水力等自然动力的利用3化石燃料的开发和热的利用4电的发现及利用---电器工业石油时期---1979年，油气占72%(1965年占首位）16(背景知识)人类利用能源的几大阶段1火的发现和利用2畜力、风力、水力等自然动力的利用3化石燃料的开发和热的利用4电的发现及利用---电器工业5原子核能的发现及利用---多元能源结构历史角度看中国能源发展从春秋后期开始，人们就会用木炭做冶铁燃料；西汉开始，用煤做燃料；魏晋南北朝时，我国开始利用石油、天然气；宋元时期，煤广泛应用于冶铁炼钢；明代时期，冶炼金属已采用焦炭作燃料；19世纪后期，清政府认识到煤的重要性，试办机器采煤业；近现代，中国能源业的综合飞速发展。1718概念是如何形成的？(知识的梳理)什么是能源(定义)？定义一：能源是一种呈多种形式的，且可以相互转换的能量的源泉，是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。概念──人经过反复的观察、思考、实践、总结，对事物的共性形成的确定的认识。认识不可能一次完成，所以概念是发展的。（文学作品中，“一千个读者心中就有一千个哈姆雷特。”）19概念建立的过程（“能源”）1．基础边界要清楚——能源是一切生产活动的原动力。逻辑上要通——发展工业，需要能源，规模越大，需求越多。内涵要完整——量：总量平衡，品种搭配;质：能源的品质，决定生产的面貌;时：源源不断，且与发展的阶段和速度适应;空：资源分布与需求的分布。202014年世界主要工业国一次能源消费构成比较摘自：BP公司《世界能源统计年鉴2015》0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%美国法国德国日本中国36.432.435.943.217.530.213.620.522.25.619.73.824.927.766.08.341.57.10.01.02.66.01.54.38.12.82.710.22.51.8可再生能源水电核能煤炭天然气石油近5年中国发电量比重21数据来源于中国电力企业联合会、国家统计局年报20150%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2010年2011年2012年2013年2014年1.77%1.85%1.97%2.11%2.28%15.99%14.03%17.37%15.00%19.20%1.04%1.55%2.02%2.64%2.82%80.29%82.54%78.63%80.25%75.20%火电风电水电核电22概念建立的过程（“能源”）1．基础边界要清楚——能源是一切生产活动的原动力。逻辑上要通——发展工业，需要能源，规模越大，需求越多。内涵要完整——量：总量平衡，品种搭配;质：能源的品质，决定生产的面貌;(据中国国家能源局新能源和可再生能源司司长王骏介绍，中国将力争在2050年将可再生能源占能源总比重从目前的9％提高到40％左右，占据主导能源地位。)时：源源不断，且与发展的阶段和速度适应;空：资源分布与需求的分布。23世界主要经济体石油消费量比较（单位：亿吨）摘自：BP公司《世界能源统计年鉴1965-2015》02468101965197519851995200520145.497.667.208.089.408.363.896.716.026.527.235.930.110.680.901.603.285.200.882.442.062.682.451.970.130.230.430.751.201.81美国欧盟中国日本印度24概念建立的过程（“能源”）1．基础边界要清楚——能源是一切生产活动的原动力。逻辑上要通——发展工业，需要能源，规模越大，需求越多。内涵要完整——量：总量平衡，品种搭配;质：能源的品质，决定生产的面貌;时：源源不断，且与发展的阶段和速度适应;空：资源分布与需求的分布。25除了北美、中南美、欧洲及欧亚大陆之外，世界石油主要生产区都远离世界石油主要消费区，这在客观上决定了石油作为一种特殊的产品必须经过跨区远距离流动才能完成市场循环。南水北调、西气东输摘自：BP公司《世界能源统计年鉴2015》北美21%中东32%非洲9%亚太9%欧洲及欧亚大陆20%中南美9%2014年世界石油产量（42.2亿吨）北美24%中东9%非洲4%亚太34%欧洲及欧亚大陆21%中南美8%2014年世界石油消费量（42.1亿吨）26概念建立的过程（“能源”）1．基础边界要清楚——能源是一切生产活动的原动力。逻辑上要通——发展工业，需要能源，规模越大，需求越多。内涵要完整——量：总量平衡，品种搭配;质：能源的品质，决定生产的面貌;时：源源不断，且与发展的阶段和速度适应;空：资源分布与需求的分布。2．研究其共性（经济工作者要考虑的）经济运筹：两个来源自己有的──开发建设:比例、速度、布局、投入自己无的──进口:供应渠道，品种，外汇平衡，危机防范。273．注意其个性（中国的经济工作者需要考虑的）国情:国大人多,发展初级阶段,坚持政治上的独立像能源这种战略结构，应立足于自己。65年来，中国形成了煤炭为主体、电力为中心、石油天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局，能源总自给率始终保持在90%左右。2014年，中国一次能源消费总量为2972.1(百万吨油当量)。与1952年相比，2014年中国的能源消费总量中，煤炭比重从95％下降到66％，石油由3.37％提高到17.5％，天然气由0.2％提高到5.6％，水电、核电和风电由1.61％提高到10.8％。摘自：国家统计局年报和BP公司《世界能源统计年鉴2015》概念建立的过程（“能源”）283．注意其个性（中国的经济工作者需要考虑的）国情:国大人多,发展初级阶段,坚持政治上的独立像能源这种战略结构，应立足于自己。概念建立的过程（“能源”）292011年中国进口原油约2.54亿吨，2012年原油进口量2.71亿吨，对外依存度约为56.4%；2013年原油进口量2.82亿吨，对外依存度约为57.39%；2014年原油进口量3.08亿吨，对外依存度约为59.5%。中国工程院院士童晓光预测：2015年我国石油对外依存度达到60%，2020年达到65%。数据来源于《中国统计年鉴》、国家统计局年报和海关总署303．注意其个性（中国的经济工作者需要考虑的）国情:国大人多,发展初级阶段,坚持政治上的独立像能源这种战略结构，应立足于自己。有没有人供得起？人家愿意不愿意供？(链接)概念建立的过程（“能源”）2014年中国十大原油进口国31地区国别单位/万吨比例中东48.09%沙特阿拉伯4966.5916.11%阿曼2974.369.65%伊朗2746.258.91%伊拉克2857.829.27%科威特1061.883.44%阿联酋1165.213.78%非洲安哥拉4064.9013.18%欧洲俄罗斯3310.6910.74%南美洲委内瑞拉1378.624.47%亚洲哈萨克斯坦568.641.84%2006年11月《中非合作论坛北京峰会宣言》，中国免除与中国建交的所有非洲国家2005年到期的100亿美元的债务。《伊拉克之声报》2010年4月1日讯，中国减免伊方伊拉克68亿美元债务。2014年，位居前10的中国原油进口国依次为：沙特阿拉伯、安哥拉、俄罗斯、阿曼、伊朗、伊拉克、科威特、委内瑞拉、巴西、刚果（布）。*数据来源于中国海关总署323．注意其个性（中国的经济工作者需要考虑的）国情:国大人多,发展初级阶段,坚持政治上的独立像能源这种战略结构，应立足于自己。有没有人供得起？人家愿意不愿意供？4．注意与整体及其它个体的关系（1）与自然的互动上游——资源，资源的有限性：包括环境容量、生态(每年我国的GDP增长，有大约4%到6%被环境代价抵消)中游——横向：几大支柱能源工业纵向：采掘，加工，转换，储运下游——使用，第五大能源——节约概念建立的过