化學(xué)導(dǎo)論論文

【專家解說】：21世紀(jì)新能源 概述：本文將主要圍繞21世紀(jì)中期的主要能源和人類如何最終解決能源問題做出探討。電的發(fā)明徹底改變了人的生產(chǎn)、生活方式，但同時(shí)為了滿足不斷增加的電量需求人必須不斷的建發(fā)電廠；發(fā)明各種交通工具解決了人移動(dòng)自己位置的方便,但是同時(shí)又產(chǎn)生汽車的污氣排放問題……種種問題,太老套了。能源需求量日益增加，環(huán)境破壞加重，使得大力發(fā)展無污染清潔能源，改善能源結(jié)構(gòu)，成為當(dāng)務(wù)之急。人類社會(huì)發(fā)展所需的主要能源基本是按照含碳量越來越低的趨勢(shì)演變的，先是木材，然后是煤炭，現(xiàn)在主要是石油，接著將是天然氣，最后則是不含碳的氫氣、太陽能、風(fēng)能等。 經(jīng)濟(jì)全球化帶來的是能源的緊缺。隨著世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的迅速發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量急劇增加，可以說人類從來沒有像現(xiàn)在這樣對(duì)能源有這么大的依靠度。常規(guī)能源價(jià)格節(jié)節(jié)攀升，使新能源成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，出于戰(zhàn)略的考慮，各國會(huì)越來越重視新能源行業(yè)的發(fā)展，無論從政策還是資金上都會(huì)加大對(duì)其的扶持力度。可以預(yù)見的是，依賴科技的發(fā)展，太陽能、風(fēng)能等替代能源和新能源行業(yè)將獲得良好發(fā)展機(jī)遇。關(guān)于21世紀(jì)中期的主要能源的問題，我的觀點(diǎn)是到21世紀(jì)中期，人來還是會(huì)以天然氣、石油、煤炭為主要能源，核能、風(fēng)能、水能、太陽能、氫能等新能源將會(huì)得到很大發(fā)展并且做為輔助能源。為什么把天然氣放在第一位，且天然氣、石油和煤炭仍然會(huì)作為主要能源的原因在下面會(huì)做詳細(xì)分析。而關(guān)于人類如何最終解決能源問題的探討，我認(rèn)為，人類最終的能源來源很難判定，因?yàn)椤凹夹g(shù)是解決能源問題的途徑”，未來的科技發(fā)展到何種地步產(chǎn)生出何種新能源是一個(gè)未知數(shù)。但是就目前而言，我們可以斷定，在不久的將來，各種清潔高效的新能源將會(huì)作為人類的主要能源，尤其是太陽能和氫能。技術(shù)是解決能源問題的途徑，而不是資源本身。這是我在學(xué)習(xí)了“21世紀(jì)新能源”之后，有了新的認(rèn)識(shí)所形成并且堅(jiān)持的觀點(diǎn)。  正文 ： 1.      21世紀(jì)中期天然氣、石油、煤炭依然是人類的主要能源，而各種新能源將會(huì)得到很大發(fā)展，作為輔助能源。 天然氣：在未來新能源發(fā)展成為人類的主要能源之前，石油和天然氣的主力能源地位還將維持相當(dāng)長的時(shí)間。根據(jù)計(jì)算，石油資源在未來兩個(gè)世紀(jì)是不會(huì)枯竭的，而天然氣將成為21世紀(jì)的主導(dǎo)能源形式。天然氣是21世紀(jì)消費(fèi)量增長最快的能源，石油和煤炭消費(fèi)領(lǐng)域里有70%以上都可以用天然氣取代。由于天然氣具有較好的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性，成為市場(chǎng)上最受歡迎的能源品種，在傳統(tǒng)能源中增長最快。預(yù)計(jì)天然氣需求年均增長近2%，到2030年將占能源供應(yīng)總量的25%?！妒偷纳省分姓f“到2020年，石油和煤炭在世界能源消費(fèi)中的比例將分別降到18%和23%，但是天然氣的比重就將增加到48%”，我認(rèn)為石油的地位不會(huì)下降得那么快，但天然氣毋庸置疑將會(huì)很大部分上取代石油的位置?！疤烊粴狻?1世紀(jì)的能源主角”已成為人們的共識(shí)。我國、俄羅斯、中亞、中東和亞太地區(qū)天然氣儲(chǔ)量都極為可觀。除了常規(guī)天然氣外，世界上還存在儲(chǔ)量巨大的非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量，如天然氣水合物，即“可燃冰”，它被視為未來的清潔能源。我國南海海底的天然氣水合物儲(chǔ)量就相當(dāng)于我國現(xiàn)有石油儲(chǔ)量的一半。然而，雖然由于天然氣水合物大部分賦存于低溫高壓的深海海域，開采和利用難度大，還容易擾動(dòng)海底環(huán)境，一旦開采不當(dāng)，導(dǎo)致甲烷氣體大量泄漏，可能會(huì)造成海嘯、海底滑坡、海水毒化、溫室效應(yīng)等災(zāi)害。所以開發(fā)“可燃冰”的技術(shù)還不夠成熟，在它成為人類能源之前還需要一定的科技發(fā)展。天然氣將是21世紀(jì)的能源主角，加快天然氣工業(yè)的發(fā)展將成為不可扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。 石油 ：縱觀全球石油供求的形勢(shì)，一個(gè)基本的判斷是：預(yù)計(jì)在21世紀(jì)中葉，全球石油供求基本平衡的大格局不會(huì)發(fā)生根本性的變化，石油仍將是世界的主要能源。全球經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，也將會(huì)導(dǎo)致石油需求增長而不是下降。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，全球石油可采資源總量預(yù)測(cè)為5000億噸，目前探明的剩余可采石油儲(chǔ)量1700多億噸。按年產(chǎn)油38億噸計(jì)算，石油儲(chǔ)采比40：1。也就是說，即使今后不再發(fā)現(xiàn)新的石油資源，理論上還可以開采40年。市場(chǎng)需求增長、新技術(shù)出現(xiàn)與地緣政治事件等正一起改變著石油能源作用與地位?！皬纳虡I(yè)上講，不需要沒完沒了地進(jìn)行石油勘探開發(fā)，勘探開發(fā)到一定程度，石油企業(yè)的積極性就會(huì)下降。”金融危機(jī)改變了前幾年石油消費(fèi)增加趨勢(shì)的狀態(tài)，現(xiàn)在國際油價(jià)并沒有往下落，而且保持在一個(gè)相對(duì)比較高的程度，這是因?yàn)槭凸?yīng)方在控制產(chǎn)量。即使天然氣取代石油成為最主要能源，石油也將在世界能源格局中占據(jù)極其重要的位置。 煤炭：21世紀(jì)煤炭仍是人類賴以生存的主要能源之一，作為主要基礎(chǔ)能源的地位不會(huì)改變。原因主要有：煤炭資源豐富，全球探明可采煤炭?jī)?chǔ)量10316．1億噸， 按目前生產(chǎn)水平可開采200年以上，而石油僅45年，天然氣僅65年；煤炭作為傳統(tǒng)能源，開采、使用技術(shù)成熟，并已形成規(guī)模的生產(chǎn)、應(yīng)用鏈；潔凈煤技術(shù)的推廣應(yīng)用已可能使煤炭成為清潔、無污染燃料。煤炭在能源發(fā)電、生產(chǎn)、消費(fèi)中仍處于不可替代的重要地位。煤炭是是保障安全供應(yīng)的最可靠的能源，同時(shí)也是目前最廉價(jià)的可利用能源；煤炭本身不是污染，是可以通過技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)潔凈利用的；從可采資源、保障供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)等方面看，煤炭仍將是不可替代的基礎(chǔ)能源，提供優(yōu)質(zhì)煤炭、保障能源供應(yīng)、提高煤炭效率、減少煤炭污染，是21世紀(jì)煤炭工業(yè)的重要責(zé)任。我們應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持用發(fā)展的觀點(diǎn)來解決煤炭工業(yè)存在的問題，結(jié)構(gòu)調(diào)整，積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大力發(fā)展高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù)，提高煤炭競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，解決環(huán)境污染問題，推動(dòng)煤炭工業(yè)向高效、安全、潔凈、優(yōu)質(zhì)的方向持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。 2.         核能、風(fēng)能、水能、氫能、太陽能等新能源將會(huì)得到很大發(fā)展并且做為輔助能源。 核能：在新能源開發(fā)中比較現(xiàn)實(shí)的是核能，它將逐漸發(fā)展成為新世紀(jì)的一種重要能源。我們可以預(yù)測(cè)在不久的將來，核聚變能可能成為核能新秀。利用核裂變，人們已經(jīng)通過反應(yīng)堆加以人工控制，實(shí)現(xiàn)了原子能發(fā)電。要使核聚變釋放出的巨大的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，即?shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電。也必須對(duì)核聚變實(shí)行人工控制，使其按照人們的需要有的序地進(jìn)行，這就是受控核聚變。核能發(fā)電具有很多優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)造成空氣污染，不會(huì)加重溫室效應(yīng)，核能發(fā)電所需要的原料鈾儲(chǔ)量豐富提煉成本低。但同時(shí)也存在問題：資源利用率低，核廢料成為危害生物圈的潛在因素，處理技術(shù)不完善，核電建設(shè)投資費(fèi)用大，風(fēng)險(xiǎn)較高。風(fēng)能：風(fēng)能未來將會(huì)取得非常迅速的發(fā)展，全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的前景相當(dāng)樂觀，各國政府不斷出臺(tái)的可再生能源鼓勵(lì)政策，將為該產(chǎn)業(yè)未來幾年的迅速發(fā)展提供巨大動(dòng)力。風(fēng)能具有可再生、永不枯竭、無污染等特點(diǎn)，綜合社會(huì)效益高。但盡管在理想條件下，雖然風(fēng)能利用的成本比較低，但仍高于化石燃料，風(fēng)能受地形、氣候、風(fēng)力的變化影響較大，連續(xù)性較差，轉(zhuǎn)換效率較低，技術(shù)還不夠成熟。所以風(fēng)能的發(fā)展也值得期待。水能：水能是一種可再生能源，是指水體的動(dòng)能、勢(shì)能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源；狹義的水能資源指河流的水能資源。水能資源最顯著的特點(diǎn)是可再生、無污染，它是常規(guī)能源。開發(fā)水能對(duì)江河的綜合治理和綜合利用具有積極作用，對(duì)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，緩解由于消耗煤炭、石油資源所帶來的環(huán)境污染有重要意義，因此世界各國都把開發(fā)水能放在能源發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)先地位。人們目前最易開發(fā)和利用的比較成熟的水能也是河流能源。水能主要用于水力發(fā)電，其優(yōu)點(diǎn)是成本低、可連續(xù)再生、無污染。缺點(diǎn)是分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。氫能：氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，越來越多的國家開始將開發(fā)氫能列為重要的新能源項(xiàng)目，開發(fā)高效率、低成本生產(chǎn)氫的工藝。氫能被認(rèn)為具有長期利用的潛力，具有高溫高能，熱能集中，可再生，來源廣泛，應(yīng)用范圍廣的剛有點(diǎn)，但也存在幾個(gè)問題。首先，氫不是一種能源來源，在自然界不能自由存在；氫必須從石油、天然氣或水等其它物質(zhì)中分離出來，成本比較昂貴；氫的分離也要消耗能量，從水中分離氫則能耗更高；與等量的石油相比，氫的熱值也較低。第三，氫既不容易儲(chǔ)存，也沒有相關(guān)設(shè)施來生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售氫燃料。氫燃料利用各環(huán)節(jié)的安全性也值得關(guān)注。在《石油的色彩》一書中作者預(yù)見，在未來的兩個(gè)世紀(jì)里，氫將會(huì)作為從碳?xì)浠衔镏醒苌鰜淼南┝线M(jìn)入到世界經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中來，而它最終將會(huì)從碳?xì)浠衔镏挟a(chǎn)生出來，并且主要將來源于水。太陽能：太陽能以其清潔環(huán)保、取之不竭在全球范圍受到了追捧，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)的新能源之首，發(fā)展前景極為被看好。只有太陽能才能滿足人們更進(jìn)一步的需求，這種更加清潔的能源將會(huì)取之不盡，用之不竭。太陽能具有普遍，無害，利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。太陽能儲(chǔ)量巨大可再生。但同時(shí)太陽能具有分散性和不穩(wěn)定性，開發(fā)成本高效率低等缺點(diǎn)。太陽能具有巨大的利用潛力，但成本目前大大高于風(fēng)能，數(shù)倍于化石燃料，利用也是斷斷續(xù)續(xù)的。太陽能開發(fā)難度大，短時(shí)間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用；太陽能利用還受礦物能源供應(yīng)，政治和戰(zhàn)爭(zhēng)等因素的影響，發(fā)展道路比較曲折。盡管如此，從總體來看，20世紀(jì)取得的太陽能科技進(jìn)步仍比以往任何一個(gè)世紀(jì)都大。太陽能利用與世界可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，全球共同行動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)世界太陽能發(fā)展戰(zhàn)略而努力，保證太陽能事業(yè)的長期發(fā)展，注意科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)，加速商業(yè)化進(jìn)程，擴(kuò)大太陽能利用領(lǐng)域和規(guī)模，太陽能在人類的未來能源結(jié)構(gòu)中必將占據(jù)著主導(dǎo)地位。 3.         太陽能和氫能等清潔高效能源將會(huì)成為未來人類的主要能源。 新能源是二十一世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具決定力的五大技術(shù)領(lǐng)域之一。但新能源短期內(nèi)根本發(fā)展不起來，短期內(nèi)無法取代石油，這是一種社會(huì)時(shí)代的慣性。太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源。在新實(shí)際中，各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。太陽能發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、布置簡(jiǎn)便以及維護(hù)方便等特點(diǎn)，應(yīng)用面較廣，現(xiàn)在全球裝機(jī)總?cè)萘恳呀?jīng)開始追趕傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電，在德國甚至接近全國發(fā)電總量的5%-8%，隨之而來的問題令我們意想不到，太陽能發(fā)電的時(shí)間局限性導(dǎo)致了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，如何解決這一問題成為能源界的一大困惑。 未來太陽能資源的集中開發(fā)無疑會(huì)使使社會(huì)及人類進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。在太陽能的利用方面，出了太陽能發(fā)電之外目前國際上已經(jīng)從晶體硅、薄膜太陽能電池開發(fā)進(jìn)入了有機(jī)分子電池、生物分子篩選乃至于合成生物學(xué)與光合作用生物技術(shù)開發(fā)的生物能源的太陽能技術(shù)新領(lǐng)域。在將來研發(fā)出利用太陽能能源制造氫的技術(shù)，將會(huì)成為一個(gè)很大的熱門。人類面對(duì)未來的能源危機(jī)和日益加重的環(huán)境問題，新能源的開發(fā)和利用，逐漸替代傳統(tǒng)能源的主導(dǎo)地位，成為一個(gè)必然趨勢(shì)。我們期待著科學(xué)技術(shù)完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。 結(jié)論    科學(xué)技術(shù)主導(dǎo)能源未來。   短時(shí)間內(nèi)我們的主要任務(wù)，是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在設(shè)施齊全成熟油田擴(kuò)大產(chǎn)量和加快新產(chǎn)地生產(chǎn)能力建設(shè)，以滿足石油和天然氣不斷增長的需要。以促進(jìn)石油和天然氣的勘探、開發(fā)和利用。    科技發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，逐漸提高新能源應(yīng)用技術(shù)水平，推動(dòng)新能源取得新發(fā)展，新能源的開發(fā)方案和商業(yè)應(yīng)用都是建立在依靠技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)之上。在新能源的開發(fā)過程中，新技術(shù)的綜合應(yīng)用將會(huì)降低生產(chǎn)成本，使消費(fèi)市場(chǎng)得到較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的能源，推進(jìn)新市場(chǎng)的開發(fā)。   總之，當(dāng)前能源供應(yīng)正處于更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，為世界和人類提供充足的能源是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)，但歷史發(fā)展表明，我們有理由相信能取得最后的成功。只有逐漸拋棄污染環(huán)境的能源開發(fā)新能源，一個(gè)清潔美麗的星球才能持久一點(diǎn), 當(dāng)然太陽也早晚會(huì)耗盡的,不過到時(shí)候, 如果允許的話, 我可以去其他星系去采集能量, 去其他星體上去居住，那就是很遠(yuǎn)之后的事情了。           參考資料：《新能源與可再生能源概論》   蘇亞新  化學(xué)工業(yè)出版社  2006-03《新能源與可再生能源技術(shù)——21世紀(jì)能源與動(dòng)力》  李傳統(tǒng)    2005-9-1 《新能源概論》    王革華   化學(xué)工業(yè)出版社   2006-08《石油的色彩》    (美)邁克爾·?？酥Z米迪斯    石油工業(yè)出版社  2002-01《性能源：后石油時(shí)代的必然選擇》   錢伯章　  化學(xué)工業(yè)出版社   2007-5