?自然资源
自然资源
（一）自然资源的概念与分类
?定义,
–自然资源是人类赖以生存的物质基础。
– 它是指人类从自然条件中摄取并用于人类
生产和生活所必需的各种自然组成成分。
?自然资源是可持续发展的物质基础
自然资源
?自然资源的分类
–按照资源在自然界中赋存的状况分
–按照资源的特征分类,
? 无限资源,
是指资源随着地球的形成而存在。
? 有限资源,
在地球演化过程中的特定阶段内形
成的，其量和质有限，且分布不均匀。
自然资源 -有限资源
?有限资源：
分为 可再生资源和不可再
生资源。
?不可再生的资源,
一般在岩石圈表层或其
内部，是地球亿万年演化
的产物，被取用消耗后，
在人类有限的生命时间范
围内，是不能再次形成的。
?可再生的资源,
资源由于处
在无休止地循环
交换之中，它们
生生不息，可被
人类反复利用，
则称为可再生的
资源。
自然资源 -有限资源
我国自然资源的现状与特点
（一）人均资源量明显低于世界
平均水平
– 水资源 不及世界人均水平的 1/4
– 耕地 是世界人均水平的 30%
– 森林 是及世界人均水平的 4%
– 草地 是世界人均水平的 32%
– 矿产资源 不足世界人均水平的 一
半
（二）自然资源的空间分布不均
衡 （ 表 ）
（三）自然资源的缺口日趋增大
中部 西部 中西部 占全国比例 %
石油 (亿 t) 10.35 5.09 15.44 63.51
煤炭 (亿 t) 5645 3903 9547 94.80
天然气 (亿 m3) 850.53 7238.97 8089.5 72.19
铁矿 (矿石 亿 t) 131 110 230 50.11
铜矿 (金属 万 t) 3066 2727 5792 91.83
铅矿 (金属 万 t) 1048 1634 2682 76.39
铅矿 (金属 万 t) 1048 1634 2682 76.39
锌矿 (金属 万 t) 2765 4672 7437 80.44
铝矿 (矿石 亿 t) 13.34 8.40 21.74 95.94
金矿 (金 t) 1485 1147 2632 63.31
银矿 (银 万 t) 5.09 3.99 9.08 77.15
硫铁矿 (矿石 亿 t) 17.33 17.56 34.92 79.11
资源的开发利用与环境保护
（一）确保有限自然资源能够满足经
济可持续高速发展的要求
?“保护资源，节约和合理利用资源”
?“开发利用与保护增殖并重”
?“谁开发谁保护、谁破坏谁恢复、谁
利用谁补偿”
资源的开发利用与环境保护
（二）根据可持续发展的要求，从 8个领域进
行有关资源保护工作
? 建立基于市场机制与政府宏观调控相结合的自然
资源管理体系
? 在自然资源管理决策中推行可持续发展影响评价
制度
? 水资源的保护与开发利用
? 土地资源的管理与可持续利用
? 森林资源的培育、保护、管理与可持续发展
? 海洋资源的可持续开发与保护
? 矿产资源的合理开发利用与保护
? 草地资源的开发利用与保护
?能源的利用和保护
能源：人类发展的驱动力
?能源：不可再生能源和可再生能源
化石燃料
资源
能源：
来自煤, 油,
天然气
能源
使用固体废物
生物质能
太阳能
不可再生
可再生
能源
热
风热能
光合作用
分子
热
图 5- 1,能源分类与使用示意图
（一）能源资源的储备,
?自然资源总量 排世界第 七 位
?能源资源总量 约 4万亿 t标准煤，居世界第 三 位
?煤炭 保有储量为 10024.9亿 t
?石油 的资源量为 930亿 t
?天然气 的资源量为 38万亿ｍ ３
?水力 的 可开发装机容量 为 3.78亿千瓦，居世界 首
位；
我国能源资源的储备与消费情况
我国能源资源的储备与消费情况
?新能源与可再生能源资源丰富,
– 风能 资源量约为 16亿 kW，可开发利用的风能资
源约 2.53亿 kW
– 地热资源 的远景储量为 1353.5亿 t标准煤，探明储
量为 31.6亿 t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
我国能源资源的储备与消费情况
?能源资源的储备
资源种类 煤炭 （亿 t ） 石油（亿 t） 天然气（亿 m3） 水力（ GW装机）
探明可开采
储量 1145 32.736 11704 353
可开采年限
（预测 -保守）
54～ 81年
（ 1.4%-96）
15～ 20年
（ 2.5%-96 ）
28～ 58年
（ 5%-96）
38～ 104年
（ 5%-96）
可开采到 2050-2077 2011-2016 2024-2054 2034-2100
我国能源剩余资源探明储量和可开发年限
我国能源资源的储备与消费情况
（二）消费情况
全球能源资源危机与新能源发展
?全球能源资源危机
– 一百年来，全球能源消耗基本趋于稳定态势，平
均每年呈 3％指数增加 。
– 伴随着化石燃料消耗的增加，大气中 CO2的
含量相应增加，地球不断变暖，生态环境
恶化，自然灾害及其造成的损失逐年增加
全球能源资源危机与新能源发展
– 将愈来愈快地消耗掉常规化石能源储量。
有数据表明，世界化石燃料耗尽时间从
现在开始只有几十年的时间
– 国际上通行的能源预测，石油将在 40年
时间内枯竭，天然气将在 60年内用光，
煤炭也只能用 220年。
?能源的潜在危机和生态环境的恶化迫
使世界各国积极开发可再生能源。
新能源与可再生能源
?含义：
在我国是指除常规能源和大型水力
发电之外的生物质能、风能、太阳能、
小水电、海洋能、地热能、氢能等能源
资源。（ 表 ）
太阳能 风 能 地热能 生物质能 海洋能 小水电
资源量 极大 大 很大 很大 很大 大
分布 全世界 沿海，山区，平原 板块边缘 全世界 沿海、热带 全世界，山区
变化
日变化、季节变化、
受天气影响
变化特大 恒定
季节变化、受天气
影响
季节变化、潮汐变
化
季节变化
资
源
密度 低 1 kW ／ m
2
( 峰值 )
平均值低,0, 8M W ／
km
2
平均值低，最高 600 ℃ 中等偏低 低 中等偏低
可选择类型
从低温到高温热能
系统，光伏被动系
统，生物转换
水平和垂直轴风机，风
泵，帆 船动力
蒸汽和二元热力循环，
全流透平，地压，岩浆
燃烧，发酵，加热
压煮，气化、液化
低温热力学循环，
机械波振荡器，潮汐
大坝和水轮机
低水头到高水头
水轮机和大坝
现状
处于开发阶段，部
分商品化
许多商品化系位，
更多的在开发之中
许多已商品化，一些处
于开发阶段
有些已商品化更
多的处于开发阶段
处于开发阶段 大部分已商品化
容量因数
< 25 ％ w ／ O 贮存，
中等
可变，大部分为
15% — 30 ％
高，基本负荷
视短期贮存需要
而定
间歇性到基本负荷
间歇性到基本负
荷
主要改进领域
材料，成本，效率，
关于资源的资料
材料，设计，选址,
关于资源的资料
勘探，开采，热干岩石
利用
技术、农业和林业
管理
技术，材料，成本
水轮机成本，设
计，关于资源韵资
料
技
术
环境
特性
很洁净，有碍景观
影响局部气候，光
伏制造的负面影响
很洁净，有碍景观，
噪音，鸟类死亡
洁净，溶解气体盐水处理
洁净，对动植物区
系的影响，有毒残剩
物
很洁净，对局部水
生环境有影响，景观
影响
很洁净，影响局部
水生环境，土地利
用问题
传统能源的清洁利用 -小水电
?小水电,容量小于 10 MW
的小型水电站
– 可利用专门用于发电的水坝
和引水渠
– 也可以利用灌溉或防洪坝
– 小型电站在经济上的生命力
取决于各地具体的环境条件
?1990年全球各地区小
水电容量与发电量
地区 容量 (MWe) 发电量 (GW·h)
北美 4 302 19 738
拉丁美洲 1 113 4 607
西欧 7 231 30 239
东欧与独联体 2 296 9 438
中东与北非 45 118
撒哈拉沙漠以南非洲 181 476
太平洋 102 407
中国 3 890 15 334
亚洲 343 1 353
总计 19 503 81 709
全国小水电的发展情况
类型 电站座数 机组台数 装机容量（ MW） 年发电量（ TW·h）
微型 26962 29357 854 1.5
小小型 17545 33306 5364 14.43
小型 2806 7391 9559 34.92
总计 47313 70054 15777 50.90
中国小水电历年发展情况
年份 装机容量（ MW） 年发电量（ TW·h）
1949 3.7
1955 7.0
1960 251.4
1965 330.0
1970 1019.0
1975 3083.2 669
1980 6925.5 1272
1985 9521.0 2413
1990 13180 3928
1994 15777.0 6090
传统能源的清洁利用 -小水电
?小水电站对环境的影响小于大型水电
站，但是仍需要认真对待，尽量减少
对环境的影响。
传统能源的清洁利用 -洁净煤
?洁净煤,
–发展洁净煤技术,减少污染物排放，
提高煤炭利用效率
–主要的发展方向：
? 先进燃烧和污染处理技术
? 煤的气化与液化
清洁能源 -太阳能
（一）太阳能：
?是一种可广泛利用的清洁
能源。
?无论是生物质能、风能，
还是水力、温差和潮汐能，
归根结底都是太阳能的转
化形式。
?即使矿物燃料，也是通过
生物的化石形式保存下来
的亿万年以前的太阳能。
清洁能源 -太阳能
?太阳能资源分布：
– 世界太阳能资源最丰富地区,美国西南部、
非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区
的全年总辐射量或日照总时数最大。
?我国：
– 西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古
高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，
属世界太阳能资源丰富地区之一
?我国各地区的太阳能资源及分布
类
型 地区 年日照时数
年辐射总量
kcal/cm2·年
1 西藏西部, 新疆东南部, 青海西部, 甘肃西部 2800－ 3300 160－ 200
2
西藏东南部, 新疆南部, 青海东部, 宁夏
南部, 甘肃中部, 内蒙古, 山西北部, 河
北西北部
3000－ 3200 140－ 160
3
新疆北部, 甘肃东南部, 山西南部, 陕西
北部, 河北东南部, 山东, 河南, 吉林,
辽宁, 云南, 广东南部, 福建南部, 江苏
北部, 安徽北部
2200－ 3000 120－ 140
4
湖南, 广西, 江西, 浙江, 湖北, 福建北
部, 广东北部, 陕西南部, 江苏南部, 安
徽南部, 黑龙江
1400－ 2200 100－ 120
5 四川, 贵州 1000－ 1400 80－ 100
清洁能源 -太阳能
?太阳能应用技术
– 太阳能供热系统
– 太阳能建筑
– 热电系统
– 聚光式 PV系统
– 非聚光式 PV系统
(二 )风能
?风能是太阳能的一种转换形式，
是一种重要的自然能源
?风能的特点是能量巨大，但能量
密度低
?风能受地形和天气的影响很大，
并且还有季节性变化和逐日逐时
变化。
清洁能源 -风能
?世界风能资源估评
地区 陆地面积
(103km2)
风力为 3— 7级所占的比例和面积
比例 (％ ) 面积 (103km2)
北 美 19 339 41 7876
拉丁美洲和加勒比 18 482 18 3310
西 欧 4 742 42 1968
东欧和独联体 23 047 29 6783
中东和北非 8 142 32 2566
撒哈拉以南非洲 7 255 30 2209
太平洋地区 21 354 20 4188
(中国 ) (9 597) （ 11） （ 1056）
中亚和南亚 4 299 6 243
总 计 106 660 27 29143
清洁能源 -风能
?我国风能资源情况,资源丰富区
– 山东、辽东半岛、黄海之滨
– 南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛
– 内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北
– 新疆达坂城、阿拉山口
– 河西走廊
– 松花江下游
– 张家口北部等地区
– 分布各地的高山山口和山顶。
?中国风能分区及占全国面积的百分比
指标 丰富区 较丰富区 可利用区 贫乏区
年有效风能密度
（ W/m2） ＞ 200 200-150 ＜ 150-50 ＜ 50
年 ≥3m/s累计小时数
（ h）
＞
5000
5000-
4000
＜ 4000-
2000 ＜ 2000
年 ≥6m/s累计小时数
（ h）
＞
2200
2200-
1500
＜ 1500-
350 ＜ 350
占全国面积的百分
比（ %） 8 18 50 24
?风能的利用技术
– 大中型风电机组并网
发电，已经成为世界
风能利用的主要形式
– 在许多风能资源丰富
地区，风电已经接近
与常规能源竞争的能
力。
清洁能源 -风能
清洁能源 -地热能
（三）地热能
?是指在当前技术经济和地质环境条件
下，地壳内能够科学、合理地开发出来
的岩石中的热能量和地热流体中的热能
量及其伴生的有用组分 。
清洁能源 -地热能
?地热资源的分类
–水热型：
? 蒸汽型
? 热水型地热资源
–干热岩型
–地压型地热资源
地热资源温度分级
温度分级 温度 t界限 ℃ 主要用途
高温 t≥150 发电、烘干
中温 90≤t＜ 150 工业利用、烘干、发电,制冷
热水 60≤t＜ 90 采暖、工艺流程
温热水 40≤t＜ 60 医疗、洗浴、温室
温水 25≤t＜ 40 农业灌溉、养殖、土壤 加工
中国地热资源成因类型
成因类型 热储温度 代表性地热田
现（近）代火
山型 高温 台湾大屯，云南腾冲热海
岩浆型 高温 西藏羊八井、羊易
断裂型 中温 广东邓屋、东山湖，福建福州、漳州,湖南灰汤
断陷盆地型 中低温 京、津、冀、鲁西、昆明、西安、临 汾、运城
坳陷盆地型 中低温 四川、贵州等省分布的地热田
清洁能源 -地热能
?地热利用技术
– 地热水淋浴，占总利用量的 1/3以上
– 次是地热水养殖和种植约占 20%
– 地热采暖约占 13%
– 地热能工业利用约占 2%
清洁能源 -地热能
?利用情况,
– 世界上 18个国家有地热发电，总装机容
量 5827.55MW，装机容量在 100MW以
上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意
大利、新西兰、日本和印尼。
– 我国的地热资源也很丰富，但开发利用
程度很低。主要分布在云南、西藏、河
北等省区。
清洁能源 -生物质能
（四）生物质能
?生物质包括从光合作用获得的众多的
产品，它主要以化学方式贮存太阳能
– 1990年，生物质 (大部分是传统生物质 )
占全球能源供应总量的 12％，主要在印
度、中国、巴西等国家使用。
?来源：
–传统生物质：往往是在商业性能源
市场之外由个人单独采集的。
–现代生物质：还可转变成可与从石
油制成的产品相提并论的碳基燃料。
清洁能源 -生物质能
清洁能源 -生物质能
?生物质的形式,
– 括薪柴，农作物：
尤其是为了生产能源而种植的能
源作物，农业和林业残剩物
– 食品加工和林产品加工的下脚料
– 城市固体废弃物
– 生活污水
– 水生植物等。
清洁能源 -生物质能
?生物质能的应用技术
– 热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等
品位高的能源产品
? 该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、
热解、生物质液化等方法；
– 生物化学转换法：
? 主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、
酒精等能源产品；
– 利用油料植物所产生的生物油；
– 把生物质压制成成型状燃料 (如块型、棒型燃
料 )，以便集中利用和提高热效率。
清洁能源 -生物质能
?生物质能的环境影响
– 生物质是到 2020年唯一能极大地影响运
输行业 (不包括电车 )燃料利用状况的可
再生能源。
–若大规模开发利用生物质资源，我
们必须注意保护生物多样性，保护
自然风景区和环境敏感区，同时还
要注意控制废水和废气。
自然资源
（一）自然资源的概念与分类
?定义,
–自然资源是人类赖以生存的物质基础。
– 它是指人类从自然条件中摄取并用于人类
生产和生活所必需的各种自然组成成分。
?自然资源是可持续发展的物质基础
自然资源
?自然资源的分类
–按照资源在自然界中赋存的状况分
–按照资源的特征分类,
? 无限资源,
是指资源随着地球的形成而存在。
? 有限资源,
在地球演化过程中的特定阶段内形
成的，其量和质有限，且分布不均匀。
自然资源 -有限资源
?有限资源：
分为 可再生资源和不可再
生资源。
?不可再生的资源,
一般在岩石圈表层或其
内部，是地球亿万年演化
的产物，被取用消耗后，
在人类有限的生命时间范
围内，是不能再次形成的。
?可再生的资源,
资源由于处
在无休止地循环
交换之中，它们
生生不息，可被
人类反复利用，
则称为可再生的
资源。
自然资源 -有限资源
我国自然资源的现状与特点
（一）人均资源量明显低于世界
平均水平
– 水资源 不及世界人均水平的 1/4
– 耕地 是世界人均水平的 30%
– 森林 是及世界人均水平的 4%
– 草地 是世界人均水平的 32%
– 矿产资源 不足世界人均水平的 一
半
（二）自然资源的空间分布不均
衡 （ 表 ）
（三）自然资源的缺口日趋增大
中部 西部 中西部 占全国比例 %
石油 (亿 t) 10.35 5.09 15.44 63.51
煤炭 (亿 t) 5645 3903 9547 94.80
天然气 (亿 m3) 850.53 7238.97 8089.5 72.19
铁矿 (矿石 亿 t) 131 110 230 50.11
铜矿 (金属 万 t) 3066 2727 5792 91.83
铅矿 (金属 万 t) 1048 1634 2682 76.39
铅矿 (金属 万 t) 1048 1634 2682 76.39
锌矿 (金属 万 t) 2765 4672 7437 80.44
铝矿 (矿石 亿 t) 13.34 8.40 21.74 95.94
金矿 (金 t) 1485 1147 2632 63.31
银矿 (银 万 t) 5.09 3.99 9.08 77.15
硫铁矿 (矿石 亿 t) 17.33 17.56 34.92 79.11
资源的开发利用与环境保护
（一）确保有限自然资源能够满足经
济可持续高速发展的要求
?“保护资源，节约和合理利用资源”
?“开发利用与保护增殖并重”
?“谁开发谁保护、谁破坏谁恢复、谁
利用谁补偿”
资源的开发利用与环境保护
（二）根据可持续发展的要求，从 8个领域进
行有关资源保护工作
? 建立基于市场机制与政府宏观调控相结合的自然
资源管理体系
? 在自然资源管理决策中推行可持续发展影响评价
制度
? 水资源的保护与开发利用
? 土地资源的管理与可持续利用
? 森林资源的培育、保护、管理与可持续发展
? 海洋资源的可持续开发与保护
? 矿产资源的合理开发利用与保护
? 草地资源的开发利用与保护
?能源的利用和保护
能源：人类发展的驱动力
?能源：不可再生能源和可再生能源
化石燃料
资源
能源：
来自煤, 油,
天然气
能源
使用固体废物
生物质能
太阳能
不可再生
可再生
能源
热
风热能
光合作用
分子
热
图 5- 1,能源分类与使用示意图
（一）能源资源的储备,
?自然资源总量 排世界第 七 位
?能源资源总量 约 4万亿 t标准煤，居世界第 三 位
?煤炭 保有储量为 10024.9亿 t
?石油 的资源量为 930亿 t
?天然气 的资源量为 38万亿ｍ ３
?水力 的 可开发装机容量 为 3.78亿千瓦，居世界 首
位；
我国能源资源的储备与消费情况
我国能源资源的储备与消费情况
?新能源与可再生能源资源丰富,
– 风能 资源量约为 16亿 kW，可开发利用的风能资
源约 2.53亿 kW
– 地热资源 的远景储量为 1353.5亿 t标准煤，探明储
量为 31.6亿 t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
我国能源资源的储备与消费情况
?能源资源的储备
资源种类 煤炭 （亿 t ） 石油（亿 t） 天然气（亿 m3） 水力（ GW装机）
探明可开采
储量 1145 32.736 11704 353
可开采年限
（预测 -保守）
54～ 81年
（ 1.4%-96）
15～ 20年
（ 2.5%-96 ）
28～ 58年
（ 5%-96）
38～ 104年
（ 5%-96）
可开采到 2050-2077 2011-2016 2024-2054 2034-2100
我国能源剩余资源探明储量和可开发年限
我国能源资源的储备与消费情况
（二）消费情况
全球能源资源危机与新能源发展
?全球能源资源危机
– 一百年来，全球能源消耗基本趋于稳定态势，平
均每年呈 3％指数增加 。
– 伴随着化石燃料消耗的增加，大气中 CO2的
含量相应增加，地球不断变暖，生态环境
恶化，自然灾害及其造成的损失逐年增加
全球能源资源危机与新能源发展
– 将愈来愈快地消耗掉常规化石能源储量。
有数据表明，世界化石燃料耗尽时间从
现在开始只有几十年的时间
– 国际上通行的能源预测，石油将在 40年
时间内枯竭，天然气将在 60年内用光，
煤炭也只能用 220年。
?能源的潜在危机和生态环境的恶化迫
使世界各国积极开发可再生能源。
新能源与可再生能源
?含义：
在我国是指除常规能源和大型水力
发电之外的生物质能、风能、太阳能、
小水电、海洋能、地热能、氢能等能源
资源。（ 表 ）
太阳能 风 能 地热能 生物质能 海洋能 小水电
资源量 极大 大 很大 很大 很大 大
分布 全世界 沿海，山区，平原 板块边缘 全世界 沿海、热带 全世界，山区
变化
日变化、季节变化、
受天气影响
变化特大 恒定
季节变化、受天气
影响
季节变化、潮汐变
化
季节变化
资
源
密度 低 1 kW ／ m
2
( 峰值 )
平均值低,0, 8M W ／
km
2
平均值低，最高 600 ℃ 中等偏低 低 中等偏低
可选择类型
从低温到高温热能
系统，光伏被动系
统，生物转换
水平和垂直轴风机，风
泵，帆 船动力
蒸汽和二元热力循环，
全流透平，地压，岩浆
燃烧，发酵，加热
压煮，气化、液化
低温热力学循环，
机械波振荡器，潮汐
大坝和水轮机
低水头到高水头
水轮机和大坝
现状
处于开发阶段，部
分商品化
许多商品化系位，
更多的在开发之中
许多已商品化，一些处
于开发阶段
有些已商品化更
多的处于开发阶段
处于开发阶段 大部分已商品化
容量因数
< 25 ％ w ／ O 贮存，
中等
可变，大部分为
15% — 30 ％
高，基本负荷
视短期贮存需要
而定
间歇性到基本负荷
间歇性到基本负
荷
主要改进领域
材料，成本，效率，
关于资源的资料
材料，设计，选址,
关于资源的资料
勘探，开采，热干岩石
利用
技术、农业和林业
管理
技术，材料，成本
水轮机成本，设
计，关于资源韵资
料
技
术
环境
特性
很洁净，有碍景观
影响局部气候，光
伏制造的负面影响
很洁净，有碍景观，
噪音，鸟类死亡
洁净，溶解气体盐水处理
洁净，对动植物区
系的影响，有毒残剩
物
很洁净，对局部水
生环境有影响，景观
影响
很洁净，影响局部
水生环境，土地利
用问题
传统能源的清洁利用 -小水电
?小水电,容量小于 10 MW
的小型水电站
– 可利用专门用于发电的水坝
和引水渠
– 也可以利用灌溉或防洪坝
– 小型电站在经济上的生命力
取决于各地具体的环境条件
?1990年全球各地区小
水电容量与发电量
地区 容量 (MWe) 发电量 (GW·h)
北美 4 302 19 738
拉丁美洲 1 113 4 607
西欧 7 231 30 239
东欧与独联体 2 296 9 438
中东与北非 45 118
撒哈拉沙漠以南非洲 181 476
太平洋 102 407
中国 3 890 15 334
亚洲 343 1 353
总计 19 503 81 709
全国小水电的发展情况
类型 电站座数 机组台数 装机容量（ MW） 年发电量（ TW·h）
微型 26962 29357 854 1.5
小小型 17545 33306 5364 14.43
小型 2806 7391 9559 34.92
总计 47313 70054 15777 50.90
中国小水电历年发展情况
年份 装机容量（ MW） 年发电量（ TW·h）
1949 3.7
1955 7.0
1960 251.4
1965 330.0
1970 1019.0
1975 3083.2 669
1980 6925.5 1272
1985 9521.0 2413
1990 13180 3928
1994 15777.0 6090
传统能源的清洁利用 -小水电
?小水电站对环境的影响小于大型水电
站，但是仍需要认真对待，尽量减少
对环境的影响。
传统能源的清洁利用 -洁净煤
?洁净煤,
–发展洁净煤技术,减少污染物排放，
提高煤炭利用效率
–主要的发展方向：
? 先进燃烧和污染处理技术
? 煤的气化与液化
清洁能源 -太阳能
（一）太阳能：
?是一种可广泛利用的清洁
能源。
?无论是生物质能、风能，
还是水力、温差和潮汐能，
归根结底都是太阳能的转
化形式。
?即使矿物燃料，也是通过
生物的化石形式保存下来
的亿万年以前的太阳能。
清洁能源 -太阳能
?太阳能资源分布：
– 世界太阳能资源最丰富地区,美国西南部、
非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区
的全年总辐射量或日照总时数最大。
?我国：
– 西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古
高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，
属世界太阳能资源丰富地区之一
?我国各地区的太阳能资源及分布
类
型 地区 年日照时数
年辐射总量
kcal/cm2·年
1 西藏西部, 新疆东南部, 青海西部, 甘肃西部 2800－ 3300 160－ 200
2
西藏东南部, 新疆南部, 青海东部, 宁夏
南部, 甘肃中部, 内蒙古, 山西北部, 河
北西北部
3000－ 3200 140－ 160
3
新疆北部, 甘肃东南部, 山西南部, 陕西
北部, 河北东南部, 山东, 河南, 吉林,
辽宁, 云南, 广东南部, 福建南部, 江苏
北部, 安徽北部
2200－ 3000 120－ 140
4
湖南, 广西, 江西, 浙江, 湖北, 福建北
部, 广东北部, 陕西南部, 江苏南部, 安
徽南部, 黑龙江
1400－ 2200 100－ 120
5 四川, 贵州 1000－ 1400 80－ 100
清洁能源 -太阳能
?太阳能应用技术
– 太阳能供热系统
– 太阳能建筑
– 热电系统
– 聚光式 PV系统
– 非聚光式 PV系统
(二 )风能
?风能是太阳能的一种转换形式，
是一种重要的自然能源
?风能的特点是能量巨大，但能量
密度低
?风能受地形和天气的影响很大，
并且还有季节性变化和逐日逐时
变化。
清洁能源 -风能
?世界风能资源估评
地区 陆地面积
(103km2)
风力为 3— 7级所占的比例和面积
比例 (％ ) 面积 (103km2)
北 美 19 339 41 7876
拉丁美洲和加勒比 18 482 18 3310
西 欧 4 742 42 1968
东欧和独联体 23 047 29 6783
中东和北非 8 142 32 2566
撒哈拉以南非洲 7 255 30 2209
太平洋地区 21 354 20 4188
(中国 ) (9 597) （ 11） （ 1056）
中亚和南亚 4 299 6 243
总 计 106 660 27 29143
清洁能源 -风能
?我国风能资源情况,资源丰富区
– 山东、辽东半岛、黄海之滨
– 南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛
– 内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北
– 新疆达坂城、阿拉山口
– 河西走廊
– 松花江下游
– 张家口北部等地区
– 分布各地的高山山口和山顶。
?中国风能分区及占全国面积的百分比
指标 丰富区 较丰富区 可利用区 贫乏区
年有效风能密度
（ W/m2） ＞ 200 200-150 ＜ 150-50 ＜ 50
年 ≥3m/s累计小时数
（ h）
＞
5000
5000-
4000
＜ 4000-
2000 ＜ 2000
年 ≥6m/s累计小时数
（ h）
＞
2200
2200-
1500
＜ 1500-
350 ＜ 350
占全国面积的百分
比（ %） 8 18 50 24
?风能的利用技术
– 大中型风电机组并网
发电，已经成为世界
风能利用的主要形式
– 在许多风能资源丰富
地区，风电已经接近
与常规能源竞争的能
力。
清洁能源 -风能
清洁能源 -地热能
（三）地热能
?是指在当前技术经济和地质环境条件
下，地壳内能够科学、合理地开发出来
的岩石中的热能量和地热流体中的热能
量及其伴生的有用组分 。
清洁能源 -地热能
?地热资源的分类
–水热型：
? 蒸汽型
? 热水型地热资源
–干热岩型
–地压型地热资源
地热资源温度分级
温度分级 温度 t界限 ℃ 主要用途
高温 t≥150 发电、烘干
中温 90≤t＜ 150 工业利用、烘干、发电,制冷
热水 60≤t＜ 90 采暖、工艺流程
温热水 40≤t＜ 60 医疗、洗浴、温室
温水 25≤t＜ 40 农业灌溉、养殖、土壤 加工
中国地热资源成因类型
成因类型 热储温度 代表性地热田
现（近）代火
山型 高温 台湾大屯，云南腾冲热海
岩浆型 高温 西藏羊八井、羊易
断裂型 中温 广东邓屋、东山湖，福建福州、漳州,湖南灰汤
断陷盆地型 中低温 京、津、冀、鲁西、昆明、西安、临 汾、运城
坳陷盆地型 中低温 四川、贵州等省分布的地热田
清洁能源 -地热能
?地热利用技术
– 地热水淋浴，占总利用量的 1/3以上
– 次是地热水养殖和种植约占 20%
– 地热采暖约占 13%
– 地热能工业利用约占 2%
清洁能源 -地热能
?利用情况,
– 世界上 18个国家有地热发电，总装机容
量 5827.55MW，装机容量在 100MW以
上的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意
大利、新西兰、日本和印尼。
– 我国的地热资源也很丰富，但开发利用
程度很低。主要分布在云南、西藏、河
北等省区。
清洁能源 -生物质能
（四）生物质能
?生物质包括从光合作用获得的众多的
产品，它主要以化学方式贮存太阳能
– 1990年，生物质 (大部分是传统生物质 )
占全球能源供应总量的 12％，主要在印
度、中国、巴西等国家使用。
?来源：
–传统生物质：往往是在商业性能源
市场之外由个人单独采集的。
–现代生物质：还可转变成可与从石
油制成的产品相提并论的碳基燃料。
清洁能源 -生物质能
清洁能源 -生物质能
?生物质的形式,
– 括薪柴，农作物：
尤其是为了生产能源而种植的能
源作物，农业和林业残剩物
– 食品加工和林产品加工的下脚料
– 城市固体废弃物
– 生活污水
– 水生植物等。
清洁能源 -生物质能
?生物质能的应用技术
– 热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等
品位高的能源产品
? 该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、
热解、生物质液化等方法；
– 生物化学转换法：
? 主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、
酒精等能源产品；
– 利用油料植物所产生的生物油；
– 把生物质压制成成型状燃料 (如块型、棒型燃
料 )，以便集中利用和提高热效率。
清洁能源 -生物质能
?生物质能的环境影响
– 生物质是到 2020年唯一能极大地影响运
输行业 (不包括电车 )燃料利用状况的可
再生能源。
–若大规模开发利用生物质资源，我
们必须注意保护生物多样性，保护
自然风景区和环境敏感区，同时还
要注意控制废水和废气。
