【正文】 燃泥質(zhì)巖，經(jīng)過(guò)加工可以提煉出以液態(tài)碳?xì)浠衔餅橹饕煞值娜嗽焓汀? ? 應(yīng)用學(xué)科：– 資源科技（一級(jí)學(xué)科）；能源資源學(xué)（二級(jí)學(xué)科） 煤的轉(zhuǎn)化? 潔凈煤技術(shù)潔凈煤技術(shù) ：有兩條途徑，即一是先進(jìn)燃燒和污：有兩條途徑，即一是先進(jìn)燃燒和污染處理，二是氣化和液化煤，將煤轉(zhuǎn)化為含一氧染處理，二是氣化和液化煤，將煤轉(zhuǎn)化為含一氧化碳和氫的化碳和氫的 “合成氣合成氣 ”：：? （（ 1）煤炭液化）煤炭液化 ———— 對(duì)固體煤炭經(jīng)過(guò)化學(xué)加工，對(duì)固體煤炭經(jīng)過(guò)化學(xué)加工，使它轉(zhuǎn)化為烴類(lèi)；或把煤氣合成為烴類(lèi)（或醇類(lèi)使它轉(zhuǎn)化為烴類(lèi)；或把煤氣合成為烴類(lèi)（或醇類(lèi)），轉(zhuǎn)為液態(tài)。），轉(zhuǎn)為液態(tài)。? （（ 2）煤炭氣化）煤炭氣化 ———— 以煤炭作為原料，控制氧化以煤炭作為原料，控制氧化程度，使煤炭轉(zhuǎn)化成為一氧化碳、氫和甲烷等可程度，使煤炭轉(zhuǎn)化成為一氧化碳、氫和甲烷等可燃性氣體。燃性氣體。 石油的精煉石油的精煉 石油經(jīng)過(guò)精制后可得到石油經(jīng)過(guò)精制后可得到 汽油汽油 、 煤油煤油 、 柴柴油油 和和 重油重油 。 目的目的 1：： 是從復(fù)雜的原油中提取粘度較是從復(fù)雜的原油中提取粘度較小的能充分燃燒的烴類(lèi)。其中小的能充分燃燒的烴類(lèi)。其中 辛烷辛烷 最好，因最好，因此汽油常根據(jù)辛烷值來(lái)標(biāo)號(hào)。此汽油常根據(jù)辛烷值來(lái)標(biāo)號(hào)。 目的目的 2：： 就是把不好的分子轉(zhuǎn)變?yōu)楹玫木褪前巡缓玫姆肿愚D(zhuǎn)變?yōu)楹玫姆肿?。如長(zhǎng)鏈烷烴容易引起汽缸爆震。精煉分子。如長(zhǎng)鏈烷烴容易引起汽缸爆震。精煉方法一般是先根據(jù)不同沸點(diǎn)把不同成分分離方法一般是先根據(jù)不同沸點(diǎn)把不同成分分離開(kāi)，然后除硫再向高辛烷轉(zhuǎn)變。開(kāi)，然后除硫再向高辛烷轉(zhuǎn)變。 天然氣液化天然氣液化 天然氣是埋藏在地層深處的一種富含碳?xì)浠衔锏目扇继烊粴馐锹癫卦诘貙由钐幍囊环N富含碳?xì)浠衔锏目扇細(xì)怏w。主要成分是甲烷，其次是乙烷、丙烷、丁烷和其他重氣體。主要成分是甲烷，其次是乙烷、丙烷、丁烷和其他重質(zhì)氣態(tài)烴類(lèi)。天然氣是理想的氣體燃料，但難以長(zhǎng)途運(yùn)輸和質(zhì)氣態(tài)烴類(lèi)。天然氣是理想的氣體燃料，但難以長(zhǎng)途運(yùn)輸和妥善貯存。為解決這些問(wèn)題，把氣態(tài)天然氣變成液態(tài)天然妥善貯存。為解決這些問(wèn)題，把氣態(tài)天然氣變成液態(tài)天然氣。但液態(tài)天然氣的制造成本高，而且不能直接用作燃料，氣。但液態(tài)天然氣的制造成本高，而且不能直接用作燃料，還得使它蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)，增加能耗。為了更經(jīng)濟(jì)合理，利用還得使它蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)，增加能耗。為了更經(jīng)濟(jì)合理，利用天然氣作原料合成甲醇。甲醇性能穩(wěn)定，象石油一樣能直接天然氣作原料合成甲醇。甲醇性能穩(wěn)定，象石油一樣能直接當(dāng)作燃料，使用時(shí)不污染環(huán)境，便于運(yùn)輸和貯存。當(dāng)作燃料，使用時(shí)不污染環(huán)境，便于運(yùn)輸和貯存。 能源系統(tǒng)能源系統(tǒng) 能源系統(tǒng)指把全社會(huì)的能源利用看成一能源系統(tǒng)指把全社會(huì)的能源利用看成一個(gè)系統(tǒng)，加以控制和平衡。包括熱電聯(lián)合系個(gè)系統(tǒng)，加以控制和平衡。包括熱電聯(lián)合系統(tǒng)，集中供熱系統(tǒng)，綜合用熱系統(tǒng)，低溫余統(tǒng)，集中供熱系統(tǒng)，綜合用熱系統(tǒng)，低溫余熱利用系統(tǒng)，總能系統(tǒng)等。熱利用系統(tǒng)，總能系統(tǒng)等。 如在市中心建立一些集中供熱的工廠，如在市中心建立一些集中供熱的工廠，像電廠供電、水廠供水那樣，就可節(jié)省大量像電廠供電、水廠供水那樣，就可節(jié)省大量燃煤。如這些供熱工廠與電廠聯(lián)合組成熱電燃煤。如這些供熱工廠與電廠聯(lián)合組成熱電廠，既生產(chǎn)電力又生產(chǎn)熱水或蒸氣，燃料利廠，既生產(chǎn)電力又生產(chǎn)熱水或蒸氣，燃料利用率會(huì)更高。再進(jìn)一步，可把城市垃圾加工用率會(huì)更高。再進(jìn)一步，可把城市垃圾加工成燃料，支持熱電廠。成燃料，支持熱電廠。 可再生能源的開(kāi)發(fā)可再生能源的開(kāi)發(fā) ? 在 1995年頒布的 《 電力法 》 “總則 ”和明確提出， 國(guó)家鼓勵(lì)和支持利用可再生能源和清潔能源來(lái)發(fā)電 。? 1995年，國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委又根據(jù)上述法律及方針、戰(zhàn)略制定印發(fā)了 《 新能源和可再生能源發(fā)展綱要 (1996—2023) 》 ，通過(guò)計(jì)劃組織安排落實(shí)。? 1992年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的 《 中國(guó)環(huán)境發(fā)展十大對(duì)策 》 中明確提出，要 “因地制宜地開(kāi)發(fā)利用和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等新能源 ”。? 中國(guó)于 1997年頒布了 《 節(jié)約能源法 》 ，從1978年到 2023年中國(guó)以年均增長(zhǎng) %的能源消費(fèi)支撐了年均 %的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，1990年至 2023年中國(guó)每萬(wàn)元 GDP能耗下降了 45%，中國(guó)政府制定了 《 節(jié)能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃 》 ? 中國(guó)全國(guó)人大常委會(huì)已通過(guò)了 《 可再生能源法 》 ，為我國(guó)可再生能源發(fā)展提供法律保證。 太陽(yáng)能 太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換和利用方式有光 —— 熱轉(zhuǎn)換、光 —— 電轉(zhuǎn)換和光 —— 化學(xué)轉(zhuǎn)換等。? 光 —— 熱轉(zhuǎn)換： 接收或聚集太陽(yáng)能使之轉(zhuǎn)換為熱能，然后用于生產(chǎn)和生活的一些方面，是太陽(yáng)能光熱利用的基本方式。? 光 —— 電轉(zhuǎn)換； 利用光生伏打效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池，可將太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)換成為電能，稱(chēng)為光一電轉(zhuǎn)換，即 太陽(yáng)能光電利用 。? 光 —— 化學(xué)轉(zhuǎn)換； 光 化學(xué)轉(zhuǎn)換目前尚處于研究開(kāi)發(fā)階段。發(fā)展方向? 太陽(yáng)能建筑、太陽(yáng)熱水器要形成規(guī)?；a(chǎn)；降低太陽(yáng)能電池成本，提高光電轉(zhuǎn)換效率；? 大力推廣應(yīng)用小功率光伏電源系統(tǒng)；建立分散型和集中型聯(lián)網(wǎng)光伏示范電站。? 到 2023年，太陽(yáng)能利用總量達(dá)到 467萬(wàn) t標(biāo)準(zhǔn)煤。地?zé)崮艿責(zé)崮? 按目前鉆井技術(shù)可鉆到地下按目前鉆井技術(shù)可鉆到地下 10公里的深度，估計(jì)公里的深度，估計(jì)地?zé)崮苜Y源總量相當(dāng)于世界年能源消費(fèi)量的地?zé)崮苜Y源總量相當(dāng)于世界年能源消費(fèi)量的 400多萬(wàn)多萬(wàn)倍。地?zé)崮芗s為全球煤熱能的倍。地?zé)崮芗s為全球煤熱能的 。地?zé)豳Y源有兩億倍。地?zé)豳Y源有兩種：一種是地下種：一種是地下 蒸汽或地?zé)崴羝虻責(zé)崴?（溫泉），這種電能已（溫泉），這種電能已占總發(fā)電量的占總發(fā)電量的 ％。另一種是地下％。另一種是地下 干熱巖體干熱巖體 的熱能。的熱能。 1904年，意大利人在拉德瑞羅地?zé)崽锝⑹滥辏獯罄嗽诶氯鹆_地?zé)崽锝⑹澜缟系谝蛔責(zé)岚l(fā)電站，功率為界上第一座地?zé)岚l(fā)電站，功率為 550千瓦，開(kāi)地千瓦，開(kāi)地?zé)崮芾弥群?。其后，意大利的地?zé)岚l(fā)電發(fā)展熱能利用之先河。其后，意大利的地?zé)岚l(fā)電發(fā)展到到 50多萬(wàn)千瓦。到多萬(wàn)千瓦。到 80年代末，全世界運(yùn)行的地?zé)崮甏?，全世界運(yùn)行的地?zé)犭娬?，其發(fā)電功率每年已超過(guò)電站，其發(fā)電功率每年已超過(guò) 500萬(wàn)千瓦，萬(wàn)千瓦， 1995年達(dá)到年達(dá)到 680萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦 ，年增，年增 16％。中國(guó)最著名的地％。中國(guó)最著名的地?zé)犭娬荆俏鞑氐难虬司責(zé)犭娬?，裝機(jī)容量熱電站，是西藏的羊八井地?zé)犭娬?，裝機(jī)容量 萬(wàn)千瓦。萬(wàn)千瓦。 生物質(zhì)能生物質(zhì)能 全世界每年通過(guò)光合作用固化的太陽(yáng)能全世界每年通過(guò)光合作用固化的太陽(yáng)能，陸地為，陸地為 1021J；海洋為；海洋為 1020J。相。相當(dāng)于全世界年耗能量的當(dāng)于全世界年耗能量的 10倍倍 。一個(gè)。一個(gè) 360萬(wàn)平方萬(wàn)平方公里公里 的陸地表面，假定太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化率為的陸地表面，假定太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化率為 1％％ ，從理論上講，生產(chǎn)的生物質(zhì)就足以解決全世從理論上講，生產(chǎn)的生物質(zhì)就足以解決全世界的能源需求了。界的能源需求了。 森林能源的直接效益（生產(chǎn)木材）和間森林能源的直接效益（生產(chǎn)木材）和間接效益的價(jià)值之比為接效益的價(jià)值之比為 1:9。 *燃料乙醇燃料乙醇 巴西從巴西從 1975年開(kāi)始實(shí)施年開(kāi)始實(shí)施 “酒精替代計(jì)劃酒精替代計(jì)劃 ”，制定了一系列的經(jīng)濟(jì)資助和免稅政策，現(xiàn)在已制定了一系列的經(jīng)濟(jì)資助和免稅政策，現(xiàn)在已使溫室氣體排放減少了使溫室氣體排放減少了 20％。日本從％。日本從 1983年開(kāi)年開(kāi)始實(shí)施燃料乙醇的開(kāi)發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)使用始實(shí)施燃料乙醇的開(kāi)發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)使用農(nóng)、林廢物等未利用資源來(lái)直接發(fā)酵生產(chǎn)乙醇農(nóng)、林廢物等未利用資源來(lái)直接發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的技術(shù)。美國(guó)從的技術(shù)。美國(guó)從 1992年開(kāi)始鼓勵(lì)使用乙醇作新年開(kāi)始鼓勵(lì)使用乙醇作新配方汽油的添加劑，歐盟則于配方汽油的添加劑，歐盟則于 1993年要求汽油年要求汽油燃料中摻混燃料中摻混 5％的乙醇，并建議提高歐洲的燃％的乙醇，并建議提高歐洲的燃料乙醇生產(chǎn)量。料乙醇生產(chǎn)量。 水力能水力能 水力發(fā)電技術(shù)是利用水體不同部位的勢(shì)水力發(fā)電技術(shù)是利用水體不同部位的勢(shì)能之差，它跟落差和流量的乘積成正比。目能之差，它跟落差和流量的乘積成正比。目前水力發(fā)電的發(fā)電量占世界能源的前水力發(fā)電的發(fā)電量占世界能源的 7％，據(jù)專(zhuān)％，據(jù)專(zhuān)家估計(jì)，在家估計(jì)，在 21世紀(jì)將會(huì)有較大的發(fā)展。世紀(jì)將會(huì)有較大的發(fā)展。 法國(guó)、意大利水能資源開(kāi)發(fā)程度超過(guò)法國(guó)、意大利水能資源開(kāi)發(fā)程度超過(guò) 90％％，美國(guó)、加拿大、日本、挪威、瑞士、瑞，美國(guó)、加拿大、日本、挪威、瑞士、瑞典、英國(guó)等，也達(dá)到了典、英國(guó)等，也達(dá)到了 40％－％－ 60％。而我國(guó)％。而我國(guó)已利用的還不到可利用資源的已利用的還不到可利用資源的 6％。％。（（ 1）水電優(yōu)點(diǎn)）水電優(yōu)點(diǎn)a. 水力是可以再生的能源水力是可以再生的能源 。b. 水電用的是不花錢(qián)的燃料，大中型水電站一般水電用的是不花錢(qián)的燃料，大中型水電站一般 3－－ 5年年就可收回全部投資。就可收回全部投資。c．水電沒(méi)有污染，是一種干凈的能源。．水電沒(méi)有污染，是一種干凈的能源。d．有防洪灌溉、．有防洪灌溉、 航運(yùn)航運(yùn) 、養(yǎng)殖和旅游等綜合效益。、養(yǎng)殖和旅游等綜合效益。e．施工工期也并不長(zhǎng)，屬于短期近利工程。．施工工期也并不長(zhǎng)，屬于短期近利工程。f．操作、管理不到火電的三分之一人員。．操作、管理不到火電的三分之一人員。 海洋能海洋能 全世界海洋能的理論可再生量超過(guò)全世界海洋能的理論可再生量超過(guò) 760億千億千瓦。其中，海水溫差能約瓦。其中，海水溫差能約 400億千瓦，鹽度差能約億千瓦，鹽度差能約300億千瓦，潮汐能大于億千瓦，潮汐能大于 30億千瓦，波浪能約億千瓦，波浪能約 30億億千瓦。千瓦。 現(xiàn)代海洋能源開(kāi)發(fā)主要就是指利用海洋能發(fā)現(xiàn)代海洋能源開(kāi)發(fā)主要就是指利用海洋能發(fā)電。利用海洋能發(fā)電的方式很多，其中包括波力發(fā)電。利用海洋能發(fā)電的方式很多，其中包括波力發(fā)電、潮汐發(fā)電、潮流發(fā)電、海水溫差發(fā)電和海水含電、潮汐發(fā)電、潮流發(fā)電、海水溫差發(fā)電和海水含鹽濃度差發(fā)電等。鹽濃度差發(fā)電等。潮汐潮汐發(fā)電發(fā)電潮汐發(fā)電型式：潮汐發(fā)電型式：①① 單庫(kù)單向型，只能在落潮時(shí)發(fā)電。單庫(kù)單向型，只能在落潮時(shí)發(fā)電。②② 單庫(kù)雙向型：在漲、落潮時(shí)都能發(fā)電。單庫(kù)雙向型：在漲、落潮時(shí)都能發(fā)電。③③ 雙庫(kù)雙向型：可連續(xù)發(fā)電，但未見(jiàn)實(shí)際應(yīng)用。雙庫(kù)雙向型：可連續(xù)發(fā)電，但未見(jiàn)實(shí)際應(yīng)用。 世界上最早的潮汐發(fā)電站建在法國(guó)（世界上最早的潮汐發(fā)電站建在法國(guó)（ 1961），），1966年年 法國(guó)朗斯潮汐電站法國(guó)朗斯潮汐電站 ，裝有，裝有 24臺(tái)臺(tái) 104千瓦貫流式水千瓦貫流式水輪發(fā)電機(jī)輪發(fā)電機(jī) ，年均發(fā)電量為，年均發(fā)電量為 。億度。 1980年建成的年建成的 江江廈潮汐電站廈潮汐電站 是我國(guó)第一座雙向潮汐電站，其總機(jī)容量是我國(guó)第一座雙向潮汐電站，其總機(jī)容量為為 3200千瓦。千瓦。? 有有 2%的太陽(yáng)能變成了風(fēng)能。的太陽(yáng)能變成了風(fēng)能。? 全世界一年所耗的能量不及風(fēng)力全世界一年所耗的能量不及風(fēng)力 1年內(nèi)提供年內(nèi)提供的的 1/100。目前，盡管風(fēng)能所能提供的電量還不足。目前，盡管風(fēng)能所能提供的電量還不足全球總發(fā)電量的全球總發(fā)電量的 ％，但它將會(huì)很快成為人類(lèi)可％，但它將會(huì)很快成為人類(lèi)可靠的動(dòng)力來(lái)源之一。美國(guó)能源研究與發(fā)展局宣稱(chēng)靠的動(dòng)力來(lái)源之一。美國(guó)能源研究與發(fā)展局宣稱(chēng)，到，到 21世紀(jì)初，風(fēng)力發(fā)電將達(dá)世紀(jì)初，風(fēng)力發(fā)電將達(dá) 200億度，占全國(guó)億度，占全國(guó)總發(fā)電量的總發(fā)電量的 10％左右。％左右。 風(fēng)能 發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，儲(chǔ)能是關(guān)鍵，因?yàn)轱L(fēng)是間歇性發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，儲(chǔ)能是關(guān)鍵，因?yàn)轱L(fēng)是間歇性的。簡(jiǎn)單的辦法是用蓄電池。另一種辦法是抽水法。的。簡(jiǎn)單的辦法是用蓄電池。另一種辦法是抽水法。 目前，最新型的風(fēng)輪機(jī)每轉(zhuǎn)可發(fā)電目前，最新型的風(fēng)輪機(jī)每轉(zhuǎn)可發(fā)電 300－－ 750千瓦千瓦，其體積只有普通火力發(fā)電千分之一。，其體積只有普通火力發(fā)電千分之一。 發(fā)展前景：.小型風(fēng)力機(jī)市場(chǎng)化；加速中大型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)、制造國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程；? 發(fā)展風(fēng)力發(fā)電控制和管理系統(tǒng)；? 加強(qiáng)和完善風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃選點(diǎn)和勘察設(shè)計(jì)工作，建設(shè)若干個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng)。? 2023年和 2023年全國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量分別達(dá)到 30萬(wàn) —40 萬(wàn) kW和 100萬(wàn) —110 萬(wàn) kw。 氫能? 是指氫在發(fā)生化學(xué)變化和電化學(xué)變化過(guò)程中產(chǎn)生的能量；? 氫作為能源的優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)量豐富、熱值高和清潔無(wú)污染；? 氫的利用：(1)直接用作燃料（如發(fā)射火箭等）；(2)用作燃料電池（如用于航天飛機(jī)）；(3)用作能源轉(zhuǎn)換介質(zhì)（能源中間載體）。氫能優(yōu)點(diǎn)? 作為能源，氫有以下特點(diǎn)： ? (1)所有元素中 ,氫重量最輕? 當(dāng)溫度降至 ℃ 時(shí) ,可變成液體 。若將壓力增大到數(shù)百個(gè)大氣壓 ,則液氫就可變?yōu)榻饘贇洹? ? (2)所有氣體中 ,氫氣的導(dǎo)熱性最好? 比多數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)高出 10倍 ,因此在能源工業(yè)氫是極好的傳熱載體。? (3)氫是自然界存在最普遍的元素? 水中制得，永無(wú)枯竭之虞；? 　　據(jù)估計(jì)它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的 75％ ,除空氣中含有單質(zhì)氫氣外，它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。據(jù)推算，如把海水中的氫全部提取出來(lái)，它所產(chǎn)生的總熱量比地球上所有石化燃料放出的熱量還大 9000倍。? (4)氫本身無(wú)毒 ,燃燒后產(chǎn)物沒(méi)有污染? 產(chǎn)物水無(wú)污染，屬 “清潔能源 ”；? 　　由于燃燒產(chǎn)物是水蒸氣，不會(huì)產(chǎn)生諸如 CO、 CO碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，從而也就不會(huì)造成酸雨和溫室效應(yīng)。所以，氫是世界上 最清潔的能源之一。 燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，循環(huán)使用。? (5)熱值高； 氫能的燃燒熱值遠(yuǎn)高于一次能源? 　　除核燃料外，氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的 ,達(dá) ,是汽油發(fā)熱值的 3倍。? (6)氫的燃燒性能好? 　　點(diǎn)燃速度快，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍。現(xiàn)有汽車(chē)、飛機(jī)、艦船及其他運(yùn)載工具，只需簡(jiǎn)單改裝即可使用氫燃料。氫能要 解決 的 問(wèn)題? (1)廉價(jià)的制氫技術(shù) 理想的氫能源循環(huán)體系：水在太陽(yáng)能光分解催化劑的作用下分解成氫和氧；