煤炭在中国能源中的重要地位

主要内容能源分类能源利用史能源现状能源开发1.1能源能源是人类赖以生存的五大要素1能源分类阳光空气水食物能源能源的定义我们把能量的来源称为能源，换言之，自然界在一定条件下能够提供机械能、热能、电能、化学能等某种形式能量的自然资源叫做能源。1.2能源分类（能源种类很多，分类方法也很多）一次能源二次能源1.2.1按照能源的生成方式分一次能源，又叫自然能源，是自然界中以天然形态存在的能源，是直接来自自然界而未经过人们加工转换的能源：煤炭、石油、天然气、水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能等。世界各国的能源产量和消费量，一般均是指一次能源而言。为了便于比较计算，习惯上把各种一次能源均折合成“标准煤”(7000大卡/kg)或“油当量”(1.33标准煤)，作为各种能源的统一计量单位。二次能源，是由一次能源转换成符合人们使用要求的能量形式：电能、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、氢能等。在很多情况下，根据需要要对一次能源进行加工，转换成二次能源，以满足需要和提高使用效率，在现代的整个能源消费系统中，二次能源所占的比重将日益增大。（常规能源、新能源）1.2.2按照能源在当代人类生活中的重要地位分常规能源：技术上成熟，已经被人类广泛使用，在生产和生活中起着重要作用的能源，如煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等。目前世界能源的消费几乎全靠这5大能源来供应。新能源：目前尚未被人类大规模利用，还有待进一步研究试验与开发利用的能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能及核聚变能。新能源是相对而言的。1.2.3一次能源还可以分为可再生能源与非再生能源可再生能源：不会随着它本身的转化或利用而日益减少的能源，具有自然的恢复能力，如如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能。不可再生能源：经过亿万年形成的，而在短期内无法恢复再生，随着人类的利用而越来越少的能源，如煤炭、石油、天然气、核燃料等。类别来自地球内部的能源来自地球外部的能源一次能源可再生能源地热能太阳能、风能、水能、生物质能、海水温差能、海洋波浪能、海水盐差能非再生能源核能、煤炭、石油、天然气、油页岩二次能源焦炭、煤气、电力、氢、蒸汽、酒精、汽油、柴油、煤油、电石、液化气能源分类表2能源利用史2.1柴草时期历史上，人类社会已经经历了柴草时期、煤炭时期、石油时期三个能源时期火的发现是人类史上自觉地利用能源的开端，人类学会了用火，才实现了人类利用能源历史的上的第一次大突破。人类开始利用枯枝、杂草等燃料烧煮食物、取暖、照明。以后，人们逐渐把火用于冶炼金属、烧制陶器、加工各种工具和物件等方面。早期的人类社会，生产活动的主要动力是人力，后来才扩大到使用畜力、风力和水力。在漫长的岁月里，人类一直以柴草作为能量的主要来源，而辅之以畜力、风力和水力，几千年来，能源利用上没有什么突破，人类社会的进步也不大。从世界范围来说，19世纪末以前，许多国家都处于柴草时期。1860年，在世界能源消费中，薪柴和农作物秸杆占世界能源总消费的73.8%，而煤炭仅占25.3%。2.2煤炭时期在2500年前中国就开始利用煤炭。在出现了蒸汽机（1770’s）和冶炼技术后，能源消费开始进入煤炭时代。这个时代大约从18世纪初开始的。1881年美国人爱迪生建成了世界上第一个发电站，同时还研制成功了实用的发电机和电灯，电力被广泛应用，人类社会进入了电气化时代，极大地促进了煤炭的应用。在1860~1910年的半个世纪里，煤炭的消费总量增加了37.3倍，由占全世界能源的25.3%增长到63.5%，而柴草却由占73.8%下降到31.7%。2.3石油时期19世纪后期，石油天然气开始得到广泛地利用，20世纪汽车和飞机的普遍使用，石油天然气的开采和消费急速增长。1965年超过煤炭而成为第一能源，开始了石油、天然气的时代。石油的广泛利用，人类创造伟大的文明。石油是一种热值高、灰分少、使用方便、易于运输的优质化石能源。但是到了1973年，西方爆发了石油危机（也叫能源危机），震撼了全世界，它宣告了石油时代的结束。也预示着新的能源秩序需要重新建立。010203040506070煤炭石油天然气水力和核能19501955196019651970197519801985199019951998世界范围各年能源消费构成能源消费总量构成（能源消费总量=100%）（万吨标准煤）煤炭石油天然气水电中国（1998）13600071.619.82.16.5中国（1999）12200067.123.42.86.7美国（1998）30670024.939.725.21.2世界（1998）121106026.240.023.82.6标准煤又叫标准燃料，每公斤标准煤的含热量为7000Cal（大卡，29306焦耳），如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤，1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。1个标准油=1.33个标准煤。2.4目前的能源趋势（1）石油、天然气储量有限，世界以石油、天然气为中心的能源结构要逐步向比较丰富的煤炭、核能以及太阳能的方向转变，重点是寻求石油、天然气的替代产品。（2）大力发展新能源，多种能源并存。（3）可再生能源是未来能源开发的主流。（4）能源与环境的友好协调发展。3我国的能源现状与对策我国是世界上能源开采与消费的大国，能源消费量占世界总消费量的10%以上，仅次于美国，居世界第二位。但人均商品能源消费（0.97t标准煤）约为世界平均值的二分之一，美国的十分之一。我国以往的经济增长主要是依靠投资和消耗大量能源。但投资对经济增长的贡献已经开始下降。据测算，20世纪90年代初，全国投资每增长1%，国内生产总值（GDP）可增长约0.8%，但到2003年，投资每增长1%，GDP的增长却降至0.4%。2004年，我国GDP获得了9.5%的高增长，总量达13.65万亿元人民币，我国的经济总量已进入世界第六位。但是2004年我国煤炭产量达19.75亿吨；较2003年增长了16%；进口原油12272万吨，增长了34.8%；进口成品油3788万吨，增长了34.1%；电力增长15%。我国的高能耗工业过多，能源浪费严重，能源效率低。我国能源效率约为31.2%，比经济合作与发展组织（OECD）国家落后20年。我国万元GDP能耗为美国的3倍，日本的7.2倍，也远高于巴西、印度等发展中国家。由于我国经济总量巨大，未来经济的高速增长，即使是节约化发展，也必然对能源的需求呈现强劲的增长趋势。0510152025198919911993199519971999200120032005能源消费总量能源生产总量我国近20年的能源生产与消费情况（单位：亿吨标准煤）在当今的世界能源结构中，煤炭资源储量丰富，而石油、天然气相对贫乏。中国更是一个富煤贫油的国家。详查储量储采比中国占世界储量（%）世界中国世界中国煤炭9090亿t1145亿t1555212.6石油1635亿t21.8亿t40.6121.3天然气179万亿m32.35万亿m365471.3化石能源现状（到2005年底）煤炭是我国最主要的能源。我国常规能源（包括煤、油、气和水能，按使用100年计算）探明总资源量中，煤炭占87.4%，石油占2.8%，天然气占0.3%，水能占9.5%。煤炭在我国能源资源中占绝对优势，油气资源量很少。3.1我国能源现状截止到1994年末，全国深度在2000米以内:其中陕西，内蒙，新疆，宁夏，甘肃，青海已发现资源总量为全国的71.6%，查明储量的44.18%。煤炭资源总量:5.56万亿吨保有储量为1.00万亿吨，“三西”(山西、陕西、蒙西)保有储量为6322亿t,占全国64.1%西部地区煤炭资源总量为43134亿吨，约为全国的78%3.1.1煤炭资源地质储量石油为940亿吨，天然气为38万亿m3。探明程度很低，油只占20%，气占7%。即油为203亿ｔ，天然气为1.7万亿m3。据世界能源委员会估计则更低,仅分别为32.6亿吨及1.127万亿m3。近期探明储量在增加,至1998年仅西部天然气累计探明储量已达1.31万亿m3。3.1.2油气资源石油1993年出现供不应求变为进口国，1995年进口1200万吨，2000年进口石油花费200亿美元。到2010年我国油气产量达3亿油当量，但油还缺口1亿吨，天然气400亿方。相当1.4亿吨原油当量需用外汇购买，合1400亿人民币。由于核电基本投资昂贵，因此在未来二、三十年内，在人口多、国土广的我国，核能不可能在能源结构中占较大比例，但在一次能源缺口较大而交通运输又很紧张的地区发展核电站有其突出的优势。3.1.3核能预计全国蕴藏量达6.76亿kw，可能开发达3.78亿kw（年电量19000亿千瓦时），占世界首位。但大部分集中于西南地区占67.8%，其次中南为15.5%，而后为西北占9.9%，华东占3.6%，东北占2%，华北占1.2%。目前，我国水资源开发利用仅7.8%，世界平均为20%，其中美国达39%，主要原因是水电建设投资大，工期长（相对于火力发电）。3.1.4水能资源3.1.5新能源与可再生能源：国家经贸委制订的2000-2015年规划,将达到4300万吨标煤.3.1.6太阳能:我国陆地每年接受太阳辐射能相当于2.4万亿吨标煤.我国西部地区年均日照2000小时,有人认为太阳能是未来能源的主流.我国风能资源理论总储量约32.26亿千瓦,陆地上储量为2.53亿千瓦.我国风能资源开发始于80年代初，至1999年底全国风电装机容量达26.79万千瓦,“十五”期间将新增风电容量119.2万千瓦。其中有新疆,内蒙,吉林,黑龙江,河北,江苏,辽宁,广东和上海.3.1.7风能3.1.8地热能源我国地热资源远景储量为1353.5亿吨标煤,探明储量相当31.6亿吨标煤.我国地热资源以中低温地热为主,主要分布在四川,华北,松辽,苏北等地,可采资源量为18亿吨标准煤。高温地热资源主要分布在云南,西藏,川西和台湾。年份能源消费量（万吨标准煤）以能源消费总量为100%煤炭石油天然气水电199813221469.6021.502.206.70199913383169.1022.602.106.20200013855367.8023.202.406.70200114319966.7022.902.607.90200215179766.3023.402.607.70200317499068.4022.202.606.80200420322768.0022.302.607.10200522468269.1021.002.807.10200624627069.4020.403.007.20200726558369.5019.703.507.30200828500068.7018.703.808.90我国近十年能源消费结构01020304050607080199519961997199819992000200120022003煤炭石油天然气水电我国近几年能源消费结构百分比结论我国是世界上最大的煤炭生产和消费国。建国以来，我国煤炭产量和消费量在一次能源中占的比重一直保持在70%以上，近年来才略有下降。随着国家对环境保护的高度重视，产业结构的调整，能源结构将进一步优化。但是，在未来相当长的时间内，煤炭仍然是我国主要能源。预测2015年煤炭在一次能源消费结构中占60%左右，到2030年仍占50%以上。煤炭是可靠、廉价和可洁净利用的能源，是通向未来能源系统的桥梁。合理开发和利用煤炭资源，充分发挥煤炭资源优势，是我国能源可持续发展的现实选择和必然要求，也是煤炭工业可持续发展的必然要求。3.2我国能源问题与对策（1）常规能源（2）节约能源（3）发展新能源（4）能源的洁净利用（5）能源的环境效应4能源开发4.1煤炭能源开发从明朝到鸦片战争以前，煤炭开采技术得到了快速发展，形成了丰富多彩的中国古代煤炭科学技术。17世纪以前，中国煤炭开采技术和管理许多方面都处于世界领先地位。目前世界上煤炭产量最多的国家最早开采、利用煤炭的国家（七千年历史）隋、唐、至元代，煤炭开采已更为普遍，在地质、开拓、采煤、支护、通风、提升以及瓦斯排放等