化学与能源1

目录

摘要…………………………………

关键词………………………………………

一、化学与能源的关系…………………………

二、世界能源现状…………………………………………

三、我国能源现状……………………………………

四、未来能源倾向……………………………………………

五、化学在能源方面的运用……………………………

1.煤的合理利用……………………………………

2.太阳能的化学转化和储存………………………………

3.生物质能的转换及应用……………………………………

4.氢能的开发及应用…………………………………………

六、总结和展望…………………………………………

化学与能源

化学在能源中运用

【摘要】：

现代化社会是建筑在巨大的能源消耗上的。所以大力开发和合理利用能源,特别是大力开发新能源,乃人类未来之所系,在世界新技术革命浪潮的冲击下,大规模耗能型工业体系终将成为过去,代之以节能型和新能源型生产体系。然而要实现这样一个巨大转变,作为化学工作者肩负着重大的责任，因为化学能是我们经常利用的一种能量形式,因此本文将在世界及我国的能源状况进行分析的基础上，阐述化学在我国能源发展中的重要性，另外本文将重点介绍化学在能源中运用，重点介绍化学煤、太阳能、生物质能，以及氢能等方面的运用。

【关键词】：化学能源运用

一、化学与能源的关系

能源工业在很大程度上依赖于化学过程，能源消费的90％以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应，使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。可再生新能源的开发离不开以化学为核心的技术的发展。

二、世界能源现状

一方面全球能源生产与能源消费保持持续增长，能源结构也发生着从化石能源向清洁能源的转变，尽管这种变化量依然很小。按照国际统计口径，目前全球能源最新数据的统计节点是2011年，当年全球终端能源消费量达到了8918Mtoe(百万吨油当量)，相比1973年第一次石油危机时，增长了90.8%。对应地，当年的一次能源生产总量达到了13113Mtoe，在1973年的基础上增长了114.7%。受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加。世界经济规模的不断增大，世界能源消费量持续增长，世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家，能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大，虽然经历了两次石油危机，但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势。此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。同时，核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。世界能源资源虽然仍比较丰富，但能源贸易运输压力增大。

三、我国能源现状

新中国建立以来，中国能源工业在许多领域已接近或赶上世界先进水平，这是值得我们自豪的地方，但是同时我们也应该对中国的资源情况进行客观详实的分析。中国地大物博、资源丰富，自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。煤炭保有储量为10024.9亿吨，精查可采储量

893亿吨；石油的资源量为930亿吨，天然气的资源量为38万亿立方米，现已探明的石油和天然气储量只占资源量的约20%和约3%；水力的可开发装机容量为3.78亿千瓦，居世界首位；新能源与可再生能源资源丰富，风能资源量约为16亿千瓦，可开发利用的风能资源约2.53亿千瓦，地热资源的远景储量为1353.5亿吨标准煤，探明储量为31.6亿吨标准煤，太阳能、生物质能、海洋能等储量更是属于世界领先地位。但因我国人口众多，能源资源相对匮乏。我国人口占世界总人口21％，已探明的煤炭储量占世界储量的11％、原油占2.4％、天然气仅占1.2％。人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，石油仅为十分之一。我国1997年一次能源生产量为13.34亿吨标准煤，人均能源消费量仅为1.165吨标准煤，人均电量为893kWh，不足世界人均能源消费水平2.4吨标准煤的一半，居世界第89位。北美人均能源消费量超过10吨标准煤，欧洲及独联体人均能源消费量为5吨标准煤。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国年人均能源消费量将逐年增加，到2050年将达到2.38吨标准煤左右，相当于目前世界平均值，远低于发达国家目前的水平。人均能源资源相对不足，是中国经济、社会可持续发展的一个限制因素，这也是发展新能源与可再生能源，开辟新的能源供应渠道的一个重要原因。

四、未来能源倾向。

由于目前占主导地位的能源大多属于不可再生能源，再加上其使用后对环境的污染比较严重，故未来能源倾向可能会向着可再生能源，发展太阳能利用、地热发电、大功率风力发电、潮汐发电、生物质能发电技术。发展核能技术，对先进压水堆、空间核电源、高性能燃料组件等方面发展。另外波能、可燃冰、煤成气、微生物等也有可能成为人类广泛应用的新能源。也就是大体趋势是向着可持续、可再生、清洁能源等方面发展。

五、化学在能源方面的运用

能源是国民经济发展的基础,是人们日常生活不可缺少的条件，随着生产的发展,社会的进步,人们所消耗的能量也愈益增多,可以说人均的能量消耗量是衡量现代化国家人民生活水平的主要标准之一,也可以说现代化社会是建筑在巨大的能源消耗上的。所以大力开发和合理利用能源,特别是大力开发新能源,乃人类未来之所系,在世界新技术革命浪潮的冲击下,大规模耗能型工业体系终将成为过去, 代之以节能型和新能源型生产体系。然而要实现这样一个巨大转变,作为化学工作者肩负着重大的责任，因为化学能是我们经常利用的一种能量形式, 目前人类主要使用化石燃料（煤、石油、天然气等）做能源, 就是利用其化学能；化学能与其它能量形式间的转换必然涉及化学反应。通过化学反应制造需要的，化学物质又必然伴随着化学能与其它能量形式的转换。许多生产部门通过应用新型化学材料达到降低能耗的目的。煤的气化、液化已成为煤炭合理利用的发展方向, 而煤的气化和液化是化学过程。生物质能只有通过气化或液化这些化学的或生物化学的过程转化成气体或液体燃料后才能高效而方便地使用。太阳能制氢是一个复杂的光化学问题。利用化学反应的热效应, 不仅能回收余热和贮存热能, 而且还能输送热能等。总之, 能源的开发、转换、贮存、输送和合理使用都涉及大量的化学化工间题, 耍靠化学工作者去研究完成。能源化学的研究和应用将对生产的发展产生直接的经济效益,对提高人们生活水平起着重要作用, 特别是在目前能源短缺的情况下, 降低能耗提高能源利用率的研