书城工业技术求知文库-能源略说
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第1章 能源

能源是人类活动的物质基础,在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界,全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。

“能源”这一术语,过去人们谈论得很少,正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。那么,究竟什么是“能源”呢?关于能源的定义,目前约有20种。例如:《科学技术百科全书》说:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”;《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”;我国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”可见,能源是一种呈多种形式的,且可以相互转换的能量的源泉。 确切而简单地说,能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。 准确说,能源是为人类提供能量的物质或物质运动。

人们通常按能源的形态特征或转换与应用的层次对它进行分类。世界能源委员会推荐的能源类型分为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中,前三个类型统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的上述能源,在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的能量。比如薪柴和煤炭,把它们加热到一定温度,它们能和空气中的氧气化合并放出大量的热能。我们可以用热来取暖、做饭或制冷,也可以用热来产生蒸汽,用蒸汽推动汽轮机,使热能变成机械能;也可以用汽轮机带动发电机,使机械能变成电能;如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户,它又可以转换成机械能、光能或热能。

构成客观世界的三大要素是物质、能量和信息,人类社会的发展史就是这三大要素不断发展变革的历史。能量作为物质的重要属性,是一切物质运动的动力。能量的来源称“能源”,从人类社会发展角度看,能量或拥有能量的能源是保证人类社会向前发展的根本动力。

人类最早利用火作为能源,我国古代燧人氏的钻木取火标志着人类社会步入了一个新的文明史。正如恩格斯所说:“摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开。”在此之后的漫长人类历史上,从钻木取火到原子能的利用,人类一直在为开发利用能源而不懈努力。一种种新的能源被开发和利用,一次次的能源革新促进了人类社会生产力的新发展。同时把人类征服和改造自然的能力提高到一个新水平。能源的发展成了社会生产力发展的重要标志。

随着人类社会历史的向前推进,能源的开发水平的不断提高,能源的利用亦得到不断的深化和拓展。最初是以柴草作燃料,同时利用少量的水力、风力,这个以柴草为主要能源的时期延续了很长很长的时间。虽然,我们的祖先在几千年前就知道了用煤和石油作燃料,但直到18世纪人类发明了蒸汽机后,能源的利用技术才产生了一个飞跃——煤炭取代柴草成了能源舞台的“主角”,亦使人们在这种大自然赋予的宝贵财富中创造出了许许多多前所未有的物质财富。至今,包括我国在内的许多发展中国家仍以煤炭为主要能源。当然,煤炭的全面开发利用并没有使一些发达国家得到动力上的满足,它们凭着自身发达的生产力水平进入到石油时代以及综合新能源时代。自此能源渗透人类生产生活的每一个角落,似人体之血液滋养着社会肌体的生存发展。

但是,当人们还沉浸在大量获取大自然慷慨馈赠的喜悦时,人类又把自己带入了一种尴尬的境地,人们万没有想到历史发展到20世纪中叶,现实的危机像突如其来的风暴,使人们陷入困惑。人们一方面感觉到自己已离不开能源,离开了能源,社会就会丧失生命力,就会死亡;另一方面更惊恐地发现,人类正兴奋开发的能源在一天天减少和枯竭。有数据为证:若把目前的各种能源合在一起,地球上的能源总量约为一万亿吨石油当量。按当今的世界能源消耗水平,最多再过140年,所有能源就会全部用光。更何况人类对能源的需求欲望在一天天地膨胀。人类为自己发出了一个个警示的信号:全世界的煤矿将在二百多年后被全部掏空!石油、天然气将在30~50年内被消耗殆尽……人类赖以何物继续生存下去?另外,地球村民们在惊呼自己的能源“储蓄”在逐日被噬食的同时,也痛心地发现自己生活的家园失去了往日的绿色,头顶的天空没有了昔日的湛蓝,开发利用化石能源而导致的环境污染已成为危及人类生存的社会现实。

危机已是客观地存在。值得庆幸的是,面对能源短缺和环境危机的双重压力,人类并没有因此而悲观失望。人们正努力采取积极的行动为自己的生存和发展节省并寻找动力。特别是近几十年来,世界各国都十分重视能源的合理有效开发利用及能源科学技术的研究,并已取得了丰硕的成果。一方面,核能、海洋能、氢能等一系列新型能源正被广泛地开发利用;另一方面,作为“第五能源”的节能已被人们广泛重视,能源利用效率逐日提高。一种良性的可持续的能源发展态势正在形成。

我国作为一个拥有丰富能量资源和有着悠久发展历史的发展中国家,在能源的开发利用上也已取得了较大的发展。能源已成为我国国民经济健康稳步发展的动力源泉。同时,我们也面临着同样的能源危机。开源和节流同样是发展我国能源事业的重大课题。我国政府和人民已清醒地认识到这一现实。我国政府在1997年5月《中国的能源政策》中明确提出:“能源资源是宝贵的财富,必须十分珍惜。在开发和利用能源的时候,必须兴利除弊,保护环境和生态平衡,实行可持续发展战略。我们不仅要考虑当代人对能源的利用,而且要把一个可持续利用能源的条件留给子孙后代。”

因此,站在新世纪的门槛上,人类在清醒认识能源现状与危机的同时。

完全有理由相信人类社会生存发展的动力永恒,新世纪的时代列车将会跑得更快!