能量資源

世界能源儲量和分布

人類使用的能源最主要是非再生能源，如石油、天然氣、煤炭和裂變核燃料約占能源總消費量的90%左右，再生能源如水力、植物燃料等只占10%左右。世界能源儲量最多是太陽能，在再生能源中占99．44%，而水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物能等不?%。在非再生能源中，利用海水中的氘資源產(chǎn)生的人造太陽能（聚變核能）幾乎占100%，煤炭、石油、天然氣、裂變核燃料加起來也不足千萬分之一（表13－3）。所以，人類使用的能源歸根到底要依靠太陽能，太陽能是人類永恒發(fā)展的能源保證。世界能源儲量分布是不平衡的。石油儲量最多地區(qū)是中東占56.8%；天然氣和煤炭儲量最多是歐洲，各占54.6%和45%。亞洲大洋洲除煤炭稍多（占18%）以外，石油、天然氣都只有5%多一點。據(jù)預(yù)測，全世界石油儲量只夠開采30～40年，天然氣約60年。

我國能源儲量和分布

我國有著豐富的能源資源。世界各國有的能量資源我國都有。我國煤炭資源（探明儲量）和水力資源均居世界第一位；石油資源占世界第十一位；天然氣資源占世界第十四位；太陽能資源居世界第二位；潮汐、地?zé)?、風(fēng)力和核燃料資源都很豐富。但人均占有量很少，只有世界平均水平的一半。我國能源資源地區(qū)分布不均衡。1985年，煤炭探明儲量7690億噸，主要集中在華北和西北，各占59.3%和19.2%，西南占9.6%，華東占5.8%，中南3.4%，東北2.7%。石油探明儲量25億噸，天然氣儲量3800億立米，主要分布在黑龍江、遼寧、河北、河南、山東、四川、甘肅和新疆等省區(qū)內(nèi)?？砷_發(fā)水力資源有3.78億千瓦，年發(fā)電量1.92億千瓦時，主要集中在西南，占68%，中南占15.2%，西北占10%，華東占3.6%，東北占2%，華北占1.2%。我國太陽能和風(fēng)能資源豐富，有很大利用潛力。表13－4和表13－5列出了我國太陽能和風(fēng)能資源的分布情況。2100433B

自然界中的能源雖然有很多種類，但根據(jù)它們的初始來源，當(dāng)前也只概括為四大類。

太陽能

太陽能除可直接利用它的光和熱外，它還是地球上多種能源的主要源泉。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來。這部分能量為人類和動物界的生存提供了能源。煤炭、石油、天然氣、油頁巖等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。它們實質(zhì)上是由古代生物固定下來的太陽能。此外，水能、風(fēng)能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉(zhuǎn)換來的。從數(shù)量上看，太陽能非常巨大。理論計算表明，太陽每秒鐘輻射到地球上的能量相當(dāng)于500多萬噸煤燃燒時放出的熱量；一年就有相當(dāng)于170萬億噸煤的熱量，全世界一年消耗的能量還不及它的萬分之一。但是，到達(dá)地球表面的太陽能只有千分之一二被植物吸收，并轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存起來，其余絕大部分都轉(zhuǎn)換成熱，散發(fā)到宇宙空間去了。

地球內(nèi)部熱能

地球是一個大熱庫，從地面向下，隨著深度的增加，溫度也不斷增高。從地下噴出地面的溫泉和火山爆發(fā)噴出的巖漿就是地?zé)岬谋憩F(xiàn)。地球上的地?zé)豳Y源貯量也很大，按鉆井技術(shù)可鉆到地下10公里的深度，估計地?zé)崮苜Y源總量相當(dāng)于世界年能源消費量的400多萬倍。

原子能

這是某些物質(zhì)在發(fā)生原子核反應(yīng)時釋放的能量。原子核反應(yīng)主要有裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)。在世界各地運行的440多座核電站就是使用鈾原子核裂變時放出的熱量。使用氘、氚、鋰等輕核聚變時放出能量的核電站正在研究之中。世界上已探明的鈾儲量約490萬噸，釷儲量約275萬噸。這些裂變?nèi)剂献銐蛉祟愂褂玫接泳圩兡艿牡絹怼＞圩內(nèi)剂现饕请弯?，海水中氘的含量?.03克/升，據(jù)估計地球上的海水量約為138億億米，所以世界上氘的儲量約40萬億噸；地球上的鋰儲量雖比氘少得多，也有2000多億噸，用它來制造氚，足夠人類過渡到氘、氘聚變的年代。這些聚變?nèi)剂纤尫诺哪芰勘热澜绗F(xiàn)有能源總量放出的能量大千萬倍。按世界能源消費的水平，地球上可供原子核聚變的氘和氚，能供人類使用上千億年。因此，只要解決核聚變技術(shù)，人類就將從根本上解決能源問題。實現(xiàn)可控制的核聚變，以獲得取之不盡、用之不竭的聚變能，這正是當(dāng)前核科學(xué)家們孜孜以求的。

天體運動有關(guān)的能源

地球、月亮、太陽之間有規(guī)律的運動，造成相對位置周期性的變化，它們之間產(chǎn)生的引力使海水漲落而形成潮汐能。與上述三類能源相比，潮汐能的數(shù)量很小，全世界的潮汐能折合成煤約為每年30億噸，而實際可用的只是淺海區(qū)那一部分，每年約為6000萬噸煤。

能量資源開發(fā)利用率是指能源資源已開采量與能源資源可采儲量之比。

中文名稱

能量資源開發(fā)利用率

英文名稱

development and utilization rate of energy resources

定　　義

能源資源已開采量與能源資源可采儲量之比。

應(yīng)用學(xué)科

資源科技（一級學(xué)科），能源資源學(xué)（二級學(xué)科）

物質(zhì)運動的一般量度，可解釋為物質(zhì)做功的能力，簡稱能。能的基本形式有機(jī)械能(動能與勢能的總稱)、熱能、化學(xué)能、電能、核能、光能等。它們分別是機(jī)械運動、分子熱運動、化學(xué)反應(yīng)、電磁作用、原子核與基本粒子運動所具有的能量。能量的單位與功的單位相同，工程中常用單位有千焦耳(kJ)、千瓦·小時(kW·h)等。

能量可以在物質(zhì)之間傳遞，這種傳遞過程就是做功或傳遞熱量的過程。在傳遞過程中，若物質(zhì)運動方式發(fā)生變化，能量形式也同時發(fā)生轉(zhuǎn)換。例如，物體向上運動時，因克服重力而減慢速度，損失的動能轉(zhuǎn)換為勢能;當(dāng)物體返回地面時，速度加快，勢能又轉(zhuǎn)換成動能;河水沖擊水輪發(fā)電機(jī)組做功的過程，就是將河水的勢能和動能傳遞給水輪發(fā)電機(jī)組并轉(zhuǎn)換為電能的過程;熱力發(fā)電，則是將燃料的化學(xué)能借助熱力發(fā)電裝置先后轉(zhuǎn)換為熱能和機(jī)械能，并最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。

電能和磁能總是緊密聯(lián)系的。運動的電荷產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，因而可以使機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)換。電能是現(xiàn)代最常用的一種能量。它的傳輸、轉(zhuǎn)換和利用最為方便、效率很高。因此，電能已成為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)、改善人民生活、促進(jìn)社會進(jìn)步不可缺少的能源。

能量的傳遞還能以粒子相互作用或以輻射的方式在空間傳播(如電磁波的傳播)，光是電磁輻射最常見的一種。無線電波、紅外線、X射線等都是能的輻射傳播。