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一、能源的可持续发展

能量与能源：能量——宇宙间一切运动着的物体，都有能量的存在和转化，人类一切活动都与能量及其使用紧密相关。所谓能量，也就是“产生某种效果（变化）的能力”。反过来说，产生某种效果（变化）必然要伴随能量的消耗和转换。

人类所认识的六种能量形式：机械能、热能、电能、辐射、化学能、核能。

机械能：包括固体和流体的动能、势能、弹性能及表面张力能等。动能和势能统称为宏观机械能——人类认识最早的能量。

热能：构成物体的微观分子运动的动能表现为热能。它的宏观表现是温度的高低，反映了分子运动的强度。地球上最大的热能资源应为地热能。

电能：它和电子流动与积累有关，通常由电池中的化学能转化而来，或通过发电机由机械能转换得到。反之，电能也可以通过电动机转化为机械能——电做功。在自然界中，还有雷电等电能

辐射能：即物体以电磁波形式发射的能量。如太阳能，太阳是最大的辐射源。

化学能：它是物质结构能的一种，即原子核外进行化学变化时放出的能量。按化学热力学定义，物质或物系在化学反应过程中以热能形式释放的内能，称为化学能。利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢。

核能：它是蕴藏在原子核内部的物质结构能。释放巨大核能的核反应有两种：核裂变反应、核聚变反应。

能源及能源的分类：所谓能源，是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源。自然资源：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能、核能等。为了便于运输和使用，经上述资源加工可得到一些更符合使用要求的能量来源，如煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等。

由于可被人类利用的能源多种多样，因此有以下6种不同的分类方法：

按地球上的能量来源分：（1）来自于地球本身，如核能、地热能等；（2）来自于球外天体，如宇宙射线及太阳能，以及由太阳引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用等；（3）来自于地球和其他星体的相互作用，如潮汐能。

按被利用的程度分：（1）常规能源，如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等；（2）新能源，如太阳能、地热能、潮汐能、生物质能等，另外还有核能。

按获得的方法分：（1）一次能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能等；（2）二次能源，即由一次能源直接或间接转换而来的能源，如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等，它们使用方便，易于利用，是高品质的能源。

按能否再生分：（1）可再生能源，即不会随它本身的转化或人类的利用而越来越少，如水能、风能、潮汐能、太阳能等；（2）非再生能源，它随人类的利用而越来越少，如石油、煤、天然气、核燃料等。

按能源本身的性质分：（1）含能体能源（燃料能源），如石油、煤、天然气、地热、氢等，它们可以直接储存；（2）过程性能源（非燃料能源），它们无法直接储存，如风能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆发、雷电、电磁能和一般热能等。

按对环境的污染情况分：（1）清洁能源，即对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、海洋能等；（2）非清洁能源，即对环境污染较大的能源，如煤、石油等。

能量的转换：广义地说，能量转换应包含三项内容：（1）能量的形态转换，即通常所谓的能量转换；（2）能量的空间转换，即能量的传输；（3）能量的时间转换，即能量的储存。

能源的评价：:能源多种多样，各有优缺点，为了正确选择和使用能源，必须对各种能源进行正确的评价。通常包括以下7个方面：储量、储能的可能性与供能的连续性、能流密度、开发费用和利用能源的设备费用、运输费用与损耗、品位问题、污染问题。

能源更迭与社会发展：人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。(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)电的发现及开发利用(5)原子核能的发现及开发利用。

人类社会已经历了三个能源时期：薪柴时期：主要以薪柴等生物质燃料为主要能源的时代，生产和生活水平极低，社会发展缓慢。煤炭时期：18世纪，以煤炭取代薪柴作为主要能源，蒸汽机成为生产的主要动力，工业迅速发展，劳动生产力增长很大。19世纪，电力成为工矿企业的主要动力，成为生产和生活照明的主要来源。但这时的电力工业主要是依靠煤炭作为主要燃料。石油时期：石油资源的发展，开始了能源利用的新时期。近30年来，世界上许多国家依靠石油和天然气，创造了人类历史上空前的物资文明。进入21世纪，核能将成为世界能源的主角，清洁能源的时代也将随之到来。

能源与国民经济：能源是发展社会生产和提高人民生活水平的重要物质基础，是推动国民经济发展的强大动力。

世界能源消费结构的特点：（1）半个世纪来，世界煤炭消费比例一直呈下降的趋势，70年代起石油已在世界能源消费中占第一位。（2）水能和核能的利用，主要表现在水电及核电的比例上。电能是现代化所必须的高级二次能源。

世界能源消费构成：1850年能源