動力的源泉:能源科技 第一節(5)(1 / 1)

(2)能源資源分布與需求不匹配

我國是以煤炭為主要能源的國家,目前煤炭消費占全部能源消費總量的70%,而煤炭資源主要呈現為“北多南少,西多東少”的分布狀態,石油和天然氣資源主要集中在東北、柴達木盆地、準格爾盆地、四川盆地、渤海灣、北部灣、東海和南海等地區,而工業發達地區和人口密集區則主要集中在東南沿海、華北、華中地區,這種能源資源分布與需求的不匹配,對工業布局決策、能源運輸保障體係的建設都產生重要的影響。

(3)能源供應過分依賴煤炭,環境汙染問題十分嚴重

中國能源供應主要依賴於煤炭。大量消費煤炭,特別是大量以終端直接燃燒方式消費煤炭,是造成大氣環境汙染的主要原因。目前,大氣中90%的二氧化硫和70%的煙塵排放是燃煤造成的。大氣汙染造成了土壤酸化、糧食減產和植被破壞,也直接威脅人民身體健康。煤炭燃燒釋放大量的二氧化碳,對氣候變化也造成很大的影響。所以,我們必須加大清潔能源的開發和利用,逐漸降低煤炭消費在能源結構中的比重,解決能源生產和消費引起的環境汙染問題。

(4)能源利用技術落後,能源利用效率低

我國單位產出的能耗和資源消耗水平明顯高於國際先進水平。火電供電煤耗高22.5%,大中型鋼鐵企業噸鋼能耗高21%,水泥生產綜合能耗高45%,乙烯綜合能耗高31%,建築物能耗是同緯度國家的3~4倍。初步統計,我國能源利用總效率約為36.8%,比世界各國平均利用效率50%,低10多個百分點,差距的主要原因在於以煤為主的能源結構。資源產出效率大大低於國際先進水平,每噸標準煤的產出效率相當於美國的28.6%,歐盟的16.8%,日本的10.3%。能源利用效率低下、能源浪費嚴重是影響可持續發展的重大問題。

煤是怎樣形成的

煤的形成過程又叫做植物的成煤過程。一般認為,成煤過程分為兩個階段,即泥炭化階段和煤化階段。前者主要是生物化學過程,後者是物理化學過程。煤正是由植物殘骸經過複雜的生物化學作用和物理化學作用轉變而成的。

在泥炭化階段,它形成了泥炭或腐泥,植物殘骸是經過了既分解又化合的過程而形成的。所以泥炭和腐泥都含有大量的腐殖酸,但它的組成與植物的組成卻有很大的不同。

煤化階段首先要經過成岩作用,即是泥炭層在地熱和壓力的作用下,發生壓實、失水、肢體老化、硬結等各種變化而成為褐煤。其密度比泥炭大,碳含量相對增加,腐殖酸含量減少,氧含量也減少。

其次要經過變質作用。隨著褐煤的覆蓋層的加厚,地殼繼續下沉。而褐煤在地熱和靜壓力的作用下,再繼續進行物理、化學變化而被壓實、失水。形成了煙煤。煙煤對褐煤而言其碳含量增高,氧含量減少,腐殖酸已不存在了。

煙煤繼續由低變質程度向高變質程度變化。從而出現了低變質程度的長焰煙、氣煤,中等變質程度的肥煤、焦煤和高變質程度的瘦煤、貧煤。其中碳含量也隨著變質程度的加深而增大。

在成煤過程中的化學反應過程中,溫度有著決定性的作用。煤的變質程度隨著地層加深,地溫升高,而逐漸加深。並且高溫作用的時間愈長,煤的變質程度愈高,反之亦然。如果在溫度和時間的同時作用下,煤的變質過程基本上隻是化學變化過程。但其化學反應卻是多種多樣的,包括脫水、脫羧、脫甲烷、脫氧和縮聚等。