能源的综合利用
氢能综合利用示范项目场景案例
氢能综合利用示范项目场景案例氢能综合利用示范项目是指通过多种氢能技术的综合应用，实现氢能的高效利用和产业化发展。
下面列举了十个氢能综合利用示范项目场景案例。
1. 氢能供暖系统：在寒冷地区，利用水电等清洁能源来制取氢气，然后将氢气用于供暖系统，实现低碳、零排放的供暖方式。
这种系统可以通过燃料电池或氢气锅炉将氢气转化为热能，使居民享受到清洁、舒适的供暖。
2. 氢能储能系统：通过将电能转化为氢气储存起来，再根据需要将氢气转化为电能供应给用户，实现能源的高效储存和利用。
这种系统可以应用于电网峰谷调峰、电动车充电等场景，提高能源利用效率和供应稳定性。
3. 氢能交通运输：利用氢能驱动汽车、公交车、火车等交通工具，实现零排放、低噪音的运输方式。
通过建设氢能加氢站，解决氢能车辆的加氢问题，推动氢能交通的发展。
4. 氢能化工生产：利用水电等清洁能源来制取氢气，然后将氢气与二氧化碳等原料进行反应，生产出有机化合物或燃料。
这种方式可以实现碳循环利用，减少对化石燃料的依赖，实现可持续发展。
5. 氢能海洋工程：利用水电等清洁能源来制取氢气，然后将氢气应用于海洋工程领域，如海底油气开采、海水淡化等。
这种方式可以减少对化石燃料的使用，降低对海洋环境的影响。
6. 氢能农业生产：利用水电等清洁能源来制取氢气，然后将氢气应用于农业生产领域，如温室暖气、农田灌溉等。
这种方式可以提高农业生产效率，减少对化石燃料的使用，实现农业可持续发展。
7. 氢能城市照明系统：利用水电等清洁能源来制取氢气，然后将氢气应用于城市照明系统，实现零排放的照明方式。
这种方式可以提高城市能源利用效率，改善城市空气质量。
8. 氢能航空航天：利用氢气作为航空燃料，实现航空器的零排放飞行。
这种方式可以减少航空业对化石燃料的依赖，降低航空业的碳排放。
9. 氢能水力发电：利用氢气作为储能介质，结合水力发电技术，实现能源的高效利用。
通过将水电转化为氢气储存起来，再根据需要将氢气转化为电能供应给用户，提高水力发电的供应稳定性。
分布式能源与多能互补能源综合利用之间的关系
分布式能源与多能互补能源综合利用之间的关系
分布式能源和多能互补能源综合利用是两个不同但密切相关的概念。
分布式能源是指将能源产生和能源消费的过程分散在不同地点进行，减少能源传输的损耗和依赖传统大型能源中心的方式。
分布式能源可以基于太阳能、风能、地热能等可再生能源进行发电，也可以通过能源存储和智能电网技术实现灵活的能源管理。
分布式能源可以提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和排放的同时提高能源安全性。
多能互补能源综合利用是指通过不同能源种类的互补利用，达到能源供应的可靠性和稳定性。
多能互补能源综合利用可以将可再生能源、传统能源以及新兴能源进行有效整合，充分利用各种能源的优势和特点，使能源供应更加灵活和可靠。
例如，可再生能源源源不断地产生电力，但存在不稳定性和间歇性的特点，而传统能源则可以弥补这一缺点，提供稳定的能源供应。
因此，分布式能源和多能互补能源综合利用之间存在相互促进的关系。
分布式能源的发展可以为多能互补能源综合利用提供更多的可再生能源供应，提高多能互补能源系统的可行性和经济性。
同时，多能互补能源综合利用可以提供更多的能源选择和灵活性，使分布式能源系统更加可靠和稳定。
综合利用分布式能源和多能互补能源，可以建立更加可持续和高效的能源系统，促进能源转型和可持续发展。
9.1能源的综合利用(沪教版)
第9章 化学与社会发展
[应用示例]
例1 能源问题是当今世界三大问题之一。下列有关 能源的叙述中不正确的是( )
A．乙醇汽油中添加的乙醇属于可再生能源 B．人类通过化石燃料获得能量的过程是物理变化 C．将煤球制成“蜂窝煤”是为了增大与空气的接触面 积，使其燃烧更充分 D．我国南海海底储藏了大量“可燃冰”，它将成为替 代化石燃料的新能源
课堂小结
第9章 化学与社会发展
当堂检测
知识点❶ 能源的分类
1．下列物质属于最清洁的能源的是( ) A．煤 B．氢气 C．可燃冰 D．石油
[解析] 煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化 物等空气污染物，故A错误；氢气的燃烧产物是水，无污染 ，属于最清洁的能源，故B正确；可燃冰是甲烷的水合物， 虽然比较洁净，但燃烧时产生的二氧化碳排放过多会造成温 室效应，故C错误；石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化 碳、烟尘等空气污染物，故D错误。
[解析] B 人类通过化石燃料获得能量利用的是燃烧，属于 化学变化。
第9章 化学与社会发展
例2 2014·南京 节选能源与环境已成为人们日益关注 的问题。
(1)目前人们利用最多的能源是煤、__________和天然气 等化石燃料。
(2)人们正在利用和开发其他能源，如太阳能、______、 ________ 等。
[问题探究] 生活中你还见过哪些化学电池？你能简单说明右图中的
反应现象及化学原理吗？
[思考交流]
第9章 化学与社会发展
[归纳提升]
电池是将化学能直接转化为电能的装置，是一种高效率 的能量转换器。使用化学电池的优点是提高能源的利用率， 减少大气污染物的排放；缺点是如果不注意废旧电池的回收， 就会对土壤和水资源造成污染。
新能源技术-互补发电与综合利用
同步发电机
用户负载 耗能负载
互补发电与综合利用
§9.3.2.2 光伏－柴油机互补应用
光伏—柴油混合发电系统也有投资率高等优点，但对逆变电 源要求较高：
（1）要求具有较高的效率，以提高系统效率。 （2）要求具有较高的可靠性。 （3）要求逆变电源的输出应为良好的正弦波。 （4）要求直流输入电压适应范围宽。
新能源与分布式发电
互补发电与综合利用
§9.2.2 风-光互补发电系统的结构和配置
风－光互补发电系统，一般由风电机组、光伏电池组、储能 装置、电力变换装置、直流母线及控制器等部分构成，向各 种直流或交流用电负载供电。
新能源与分布式发电
互补发电与综合利用
风－光互补发电系统的发电和储能配置，应考虑： —负荷的用电量及其变化规律； －蓄电池的能量损失和使用寿命； －太阳能和风能的资源情况。
互补发电与综合利用 新能源与分布式发电
互补发电与综合利用
§9 互补发电与综合利用
关注的问题 什么是互补发电？ 互补发电能否解决可再生新能源的间歇性和波动性问题？ 什么是综合利用？ 各种新能源怎样进行综合利用？
教学目标
了解互补发电的概念和特点； 了解常见的互补发电技术； 了解能源综合利用的概念和方式； 理解互补发电与综合利用的意义和发展前景。
新能源与分布式发电
互补发电与综合利用
§9.3.2 风、光－柴油机互补应用
目前，在很多边远或孤立地区，柴油发电机组是提供必要生 活和生产用电的常用发电设备。 柴油价格高，运输不便，有时还供应紧张，因而柴油机发电 的成本很高，往往还不能保证电力供应的可靠性。 在这些边远地区，尤其是高山和海岛，往往太阳能和风能资 源比较丰富，可以因地制宜地实现与柴油机联合发电运行。
能源的综合利用
能源分为可再生能源（如太阳能、
）
和不可再生能源（如煤、
）
化石燃料：是我们生产和生活的主要能源。
一、化石燃料
煤
石油
天然气
煤、石油、天然气是世界上最重要的三种化石燃料。
一、化石燃料
1、天然气是 混合物 ，其主要成分是 CH4（ 甲烷）。 2、石油是成分复杂的液态 混合物，其主要成分是多 种 、___H_元素组成的有机化合物。 3、煤是成分复杂的固态 混合物 。主要含有 C 元素， 还含 H 、 O 、 N 、 S 。
<20℃ 20~200℃ 175~275℃ 250~400℃
石油气(C1~C4) 汽油(C5~C12)
煤油(C12~C16) 柴油(C15~C18)
制造塑料或作为燃料
机动车油、工业溶剂 各种喷灯、煤油炉的
燃、工业溶剂 坦克、飞机等的燃料
原 油
馏 >350℃
重润滑油油(C(2C0以16~上C)20)
润滑剂
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连接锌片与负极、铜片与正极
观察与思考：
实验现象
（1）电流表指针发生偏转 （2）溶液逐渐变为无色
化学方程式 Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约能源资源是人类社会发展和生产生活的重要支撑，对于能源资源的综合利用和节约，不仅关系到国家经济发展和人民生活水平的提高，更涉及到可持续发展和环境保护的重要问题。
本文将就能源资源的综合利用和节约进行详细分析，并提出相应的建议。
一、能源资源的综合利用1.多元化能源供应在能源资源的综合利用方面，首先要多元化能源供应。
传统的能源资源主要是煤炭、石油和天然气等化石能源，而现在各国都在积极发展可再生能源，如风能、太阳能、水能等。
多元化能源供应不仅可以减少对化石能源的依赖，还可以保护环境，提高能源利用效率。
2.产业结构调整其次，要进行产业结构调整，推动能源资源的综合利用。
随着科技的进步，新能源产业已经成为了许多国家的支柱产业之一。
在产业结构调整中，应该加大对新能源产业的支持力度，发展相关技术和设备，提高新能源的利用效率。
3.促进能源互联互通另外，要促进能源互联互通，发展跨国能源资源的综合利用。
跨国能源互联互通可以优化能源资源配置，减少浪费，提高能源利用效率。
同时，各国可以通过互联互通，实现能源资源的共享，促进地区能源合作。
4.加强科技创新最后，要加强科技创新，提高能源资源的综合利用水平。
科技创新是推动能源资源综合利用的关键，通过技术创新可以提高能源利用效率，减少能源消耗，优化能源资源配置。
二、能源资源的节约利用1.加强能源管理能源资源的节约利用是能源领域的重要任务。
首先要加强能源管理，制定科学的能源管理政策，推动能源资源的节约利用。
能源管理政策应该包括能源消耗的监测和评估，对高能耗行业和单位进行指导和监督，促进能源消费方式和结构的优化。
2.推广节能技术其次，要推广节能技术，提高能源资源的利用效率。
节能技术是减少能源消耗的重要手段，包括对能源设备和设施的改造，以及制定和实施相关的节能标准和政策，鼓励企业和个人节约能源。
3.落实能源法规另外，要落实能源法规，规范能源资源的利用行为。
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约能源资源的综合利用和节约，是指充分利用各种能源资源，提高能源利用效率，减少能源消耗，保护自然环境，实现可持续发展的目标。
能源是支撑社会和经济发展的重要资源，但其供需矛盾日益突出，为了实现能源资源的可持续利用和保护，必须采取综合利用和节约的措施。
一、能源资源的种类及特点能源资源主要包括化石能源、可再生能源和非能源资源。
化石能源主要指石油、天然气和煤炭等，其特点是资源丰富，但使用过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境造成负面影响。
可再生能源主要包括水力能、风能、太阳能等，其特点是资源较为丰富，使用过程中几乎不会产生污染，是清洁能源。
非能源资源主要指石油、天然气和稀有金属等，其特点是资源有限，需要节约利用。
二、综合利用和节约的重要性综合利用和节约能源资源有利于提高能源利用效率，减少资源浪费，降低对环境的影响，保护自然生态环境，确保能源安全，推动经济社会可持续发展。
1.提高能源利用效率综合利用和节约能源资源可以提高能源的利用效率，减少资源损耗。
通过技术创新和设备更新，可以提高生产过程中的能源利用效率，降低生产成本，提高竞争力。
2.减少资源浪费节约能源资源可以减少资源浪费，避免资源的不必要消耗。
通过制定合理的能源管理政策和措施，可以减少资源的浪费，提高能源利用效率，降低生产成本。
3.降低对环境的影响综合利用和节约能源资源可以减少对环境的影响，减少温室气体的排放，降低环境污染。
通过推广清洁能源和低碳技术，可以减少化石能源的使用，降低对环境的影响。
4.保护自然生态环境节约能源资源可以保护自然生态环境，减少对生态系统的破坏。
通过合理开发和利用可再生能源资源，可以减少对生态环境的破坏，保护自然生态系统的完整性和稳定性。
5.确保能源安全综合利用和节约能源资源可以确保能源安全，减少对外部能源依赖。
通过合理规划和管理能源资源，可以确保能源供应的稳定性和安全性，降低外部能源依赖的风险。
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约
自然资源知识：能源资源的综合利用和节约随着人们对能源的需求不断增长，如何综合利用和节约能源资源成为一个日益重要的话题。
本文将从能源资源的概念入手，探讨如何综合利用和节约能源资源的方法和措施。
一、能源资源的概念能源资源指的是能够转化为能量的自然资源，包括化石能源、水能、风能、太阳能等。
这些能源资源在人类社会的生产和生活中起着重要作用。
二、综合利用能源资源的方法1、多能联供多能联供是指将两种或以上的能源相互配合，共同提供能源服务的方式。
比如，将太阳能和风能进行联合，就可以提高能源利用效率，减少二氧化碳等气体的排放。
2、余热回收余热回收是指将生产过程中产生的热能进行再利用的一种方式。
比如，在发电厂中，将余热回收并用于供热，既可以减少能源的浪费，又可以提高能源利用效率。
3、能量储存能量储存是指将多余的能量储存起来，在需要时进行释放的一种方式。
比如，在太阳能或风能储存中，将多余的能量储存，可以在太阳能或风能不足时进行释放，提供能源服务。
三、节约能源资源的措施1、节约用能节约用能是指在生产和生活中尽量减少能源的消耗。
比如，使用节能灯、调整空调温度等，可以有效减少能源浪费。
2、开发新能源开发新能源是指对一些新型能源进行研究和开发，比如生物质燃料、海洋能等。
这些新型能源可以有效地替代传统能源，减少能源浪费和环境污染。
3、推广可再生能源推广可再生能源是指推广使用太阳能、风能等可再生能源。
这些可再生能源具有永久性、无污染、分布广等特点，可以有效改善能源资源紧张的问题。
综上所述，能源资源的综合利用和节约是人们在追求经济发展的同时必须面对和解决的问题。
只有通过合理利用和节约能源资源，才能减少能源的消耗，保护生态环境，实现可持续发展。
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阅读：我国能源供求面临的五大挑战
挑战之一：人均资源量少。我国煤炭储量居世界第 3 位，石油探明可采储量居第 11 位，天然气可采储量居 第14位，水能资源和太阳能资源蕴藏量分别居世界第 1 位和第2位。但是人均煤炭、石油的探明可采量，仅为 世界人均值的1/2和1/10左右。 挑战之二：人均能源消费量低。目前我国一次能源 总消费量约占世界总消费量的1/10，仅次于美国，居世 界第2位。但是人均能源消费量约为世界平均值的1/2， 美国的1/10，人均生活用电约为美国的2%。 挑战之三：单位产值的能耗高。我国的能源效率约 为31.2%，比发达国家低10个百分点，每万元产值的能 耗为美国的3倍，日本的7.2倍，也高于巴西、印度等发 展中国家的水平。
）
权威统计显示，改革开放20多年来，山西累计生产原 煤65亿吨之多。占同期全国煤炭总产量的30％；累计 调出原煤45亿吨，占到全国省际净调出量的80％。 山西省的煤炭除了供应国内26个省市之外，还出口日 本、韩国、新加坡、美国、英国、法国、意大利、土 耳其、孟加拉国等20余个国家。出口占到全国的70％。
一、资源开发条件
1、煤炭资源丰富，开采条件好
知 识 纲 要
2、市场广阔 3、位置适中，交通比较便利
二、能源基地建设
1、扩大煤炭开采量 2、提高晋煤外运能力
3、加强煤炭的加工转换
1、我国能源消费构成中，比重最大的是（ C ） A、水力 B、天然气 C、煤炭 D、石油 2、珠江三角洲要购进山西煤炭发电，最理想的运输线 路（ B ） A、石太线、京广线 B、大秦线、海运 C、 焦—兖—日、海运 D、太焦、焦柳、京广 3、对山西成为我国重要能源基地的条件描绘正确的是
（5）开采条件好——煤层厚、埋藏浅，并伴有煤层气
一、资源开发条件 2、市场 、市场广阔 生产量 < 消费量 能源缺口
人口增加 人口
生活水平提高 生活水平 能源缺口扩大
国民经济发展 国民经济
一、资源开发条件 2、市场广阔
思考： 1、我国与世界的能源消费结构有哪些不同？ 2、我国能源消费结构对山西省煤炭资源开发有 什么意义？
——以我国山西省为例
离不开
——能源资源
什么是能源？
为我们的生产、生活提供动力的自
然资源。
能源分类
可再生能源
能源 性质
水能、风能、生物能、 潮汐能、太阳能
非可再生能源
煤炭、石油、天然气 煤炭
利用 状况
常规能源
煤炭 煤炭、石油、 天然气 水能、生物能 潮汐能、太阳能、风能
新能源
既是新能源又是可再生能源的是（ A、风能 B、石油 C、水能 D、煤炭
1.我国与世界的能 源消费结构有哪些 不同？
我国能源消费以煤炭为主， 世界能源消费以石油和天然气为主。
2、我国能源消费结构对山西省煤炭资源开发有 什么意义？
答：
我国的能源消费结构是以煤炭为主， 并且相当长的一段时期内不会改变，使 山西省的煤炭资源具有广阔的市场，必 然会加速山西省煤炭资源的开发。
二、能源基地建设 1、扩大煤炭开采量
二、能源基地建设 1、扩大煤炭开采量
大同 平朔 西山
沁水
霍西 河东
二、能源基地建设 2、提高晋煤外运能力
OUT 航空 OUT 管道 水运 OUT 铁路 公路
山 陕 西 ③ （ 1 ）黄河在山西段位于 西 黄土高原，多峡谷瀑布 ① 山西能否发展 不利于航运； 黄河水运？ （2）黄河水量不大，季 节变化大，发展内河运 运量大 输比较困难。 为主 成本低
挑战之四：以煤炭为主的能源消费结构。我 国是世界上少数几个能源以煤为主的国家之一。 世界一次能源消费结构中煤炭仅占1/4略强，而我 国却占2/3。大量的煤炭开发利用，导致严重的大 气污染。 挑战之五：能源安全受到威胁。能源安全是 指保障能源（主要是石油和天然气）可靠和合理 的供应。我国自1993年从石油净出口国变为净进 口国以来，石油进口依存度达到30%，预计2050 年将达到50%。在风云变幻的国际市场上，保障 石油的可靠稳定的供应是相当困难的。因此，必 须探索一条适合中国国情的能源发展道路。
一、资源开发条件 3、位置 适中， 交通 线 神黄线
黄骅港
石太线 太焦线
一、资源开发条件 1、煤炭资源丰富，开采条件好 2、市场广阔 资源状况
市场条件 交通条件
3、位置适中，交通比较便利
山西省煤炭资源的开发条件十分优越，下列说法正 确的是（ ） A、煤炭资源丰富，埋藏深 B、我国的能源消费构成以石油、天然气为主 C、山西位于我国的西部地区，临近北京、天津、 郑州，洛阳、西安、咸阳等工业中心 D、市场广阔，我国对能源的需求量大
（B ）
A、煤炭资源丰富，开采条件一般 B、我国经济发展需求日增，市场广阔 C、虽处我国西北地区，交通较为便利 D、煤炭资源开发资金充足，技术先进
三、能源的综合利用
1.改革开放初期的产业结构 煤炭工业为核心 2.产业结构的调整 煤—电—铝 煤—焦—化 煤—铁—钢 3.能源综合利用的结果 单一结构变为多元结构 产业结构单一
两种方式各有利弊，故两种方式长期并存。
阅读P44资料，分析山西煤炭的 市场面临哪些方面的挑战？ 山西省应该采取什么对策实现 煤炭工业的持续发展？
山西煤炭的市场面临的挑战
⑴天然气的冲击 ⑵水电的竞争 ⑶能源结构的调整 ⑷自身成本的提高
•——可见，山西煤工业将面临市场缩小、其他 能源竞争的压力。应该采取措施，及时调整产 业结构，山西经济才有可能实现可持续发展。
探究:
一、山西煤炭资源值得开发吗？
一.资源开发条件
1.煤炭资源丰富，开采条件好
（1）储量丰富——2700亿吨 丰、广、全、优、好
（2）分布范围广——40%的土地下有煤 （3）煤种齐全——10大煤种都有分布 （4）煤质优良——具有低灰、低硫、 低磷、发热量高的特点。（大同煤田——优质动力
煤、河东煤田——优质主焦煤）
② 为辅
④
2、提高晋煤外运能力
大秦铁路
神黄铁路
焦日铁路
二、能源基地建设 3、加强煤炭的加工转换 发电+焦炭
转换率＝
能源大省
坑口电站 炼焦业
煤炭总产量
经济强省
电力 焦炭
二、能源基地建设
讨论:对于山西来说，是输煤好还是输电好？ 输煤 输电
经济效益
环境效益
运输成本
资源消耗
劣 优 劣 优
优 劣 优 劣