应用学科：生态学（一级学科）；城市生 态学、生态工程学和产业生态学（二级学 科）
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深度剖析：
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清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和 “可再生能源”。可再生能源是指原材料可以再 生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生 物能（沼气）、海潮能这些能源。可再生能源不 存在能源耗竭的可能，因此日益受到许多国家的 重视，尤其是能源短缺的国家。

4、氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃
范围，而且燃点高，燃烧速度快。

5、氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生
成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳
氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少
量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的
水还可继续制氢，反复循环使用。
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5、生物能
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生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形
式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的
光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的
太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液
态和气态燃料。所有生物质都有一定的能量,而作为能源利用的主 要是农林业的副产品及其加工残余物,也包括人畜分粪便和有机废 弃物.生物质能为人类提供了基本燃料
问题1： 我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮 饭、烧水呢？
回答： 煤，煤气，柴草、天然气……
问题2： 要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要 消耗什么呢？
回答： 汽油或者柴油等
一.能源的概念
能源：能量资源或能源资源，是自然界中能 为人类提供某种形式能量的物质资源。
可产生各种能源（如热量、电能、光能 和机械能等）或可做功的物质的统称。
可开发水能资源最多的国家——中国
一次能源产量最大的国家——美国
世 发电量最多的国家——美国
界 水力发电量最多的国家——加拿大
能 水电占总发电量比重最高的国家——挪威
源 核电最多的国家——美国
之 最 （
核电占总发电量比重最高的国家——法国 铀矿产量最大的国家——加拿大 地热电站装机容量最大的国家——美国 风力发电量最多的国家——美国

2、氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙
质量的75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态
贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海
水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化
石燃料放出的热量还大9000倍。
生物3燃、料除中核最燃高料的外，氢为的1发42热,3值51是kJ所/k有g，化是石汽燃油料发、热化值工的燃3料倍和。2
生物能所具备的优点：

(1)、 提供低硫燃料
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(2) 、提供廉价能源(于某些条件下)，

(3) 、将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃
圾燃料)，

少。
(4)、与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较

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6、地热能
1 涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转
送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近 的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出 地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益 的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其 能量。地热能是可再生资源利用
(七)按能否进入商品流通领域对能源分类
1.商品能源。凡能进入市场作为商品销售的能源。 例：煤、石油、天然气和电等。 2.非商品能源。主要指薪柴、秸秆等农业废料和人畜粪便 等就地利用的能源。
(八)按形态特征或转换与应用的层次对能源分类
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、生物能、风能、核 能、海洋能和地热能。 前三类统称化石燃料或化石能源。
二 沼气池最多的国家——中国
） 一次能源消费量最大的国家——美国
石油消费量最大的国家——美国
天然气消费量最大的国家——俄罗斯
煤炭消费量最大的国家——中国
用电量最多的国家——美国
薪柴消耗最多的国家——中国
风力发电装机容量最多的国家----德国
光伏电池产量最多的国家----日本
世 总发电量最多的国家----美国
积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气
密度成正比关系。据估算，全世界的风能总量
约1300亿千瓦。风能资源受地形的影响较大，
世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩 地带。在自然界中，风是一种可再生、无污染
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而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能
源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，
尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我
） 最大煤炭公司----美国皮博迪煤炭公司
最大抽水蓄能电站----中国
一次能源消费量最大国家----美国
二氧化硫排放量最多的国家-----中国
能源强度最低的国家----日本
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清洁能源
定义：指在生产和使用过程、不产生有害 物质排放的能源。可再生的、消耗后可得 到恢复，或非再生的(如风能、水能、天然 气等)及经洁净技术处理过的能源(如洁净煤 2 油

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7、核能

核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的
表1-1 能源的分类
世界能源之最（一）
1、煤炭探明可开采储量最多的国家：美国 2、石油探明可开采储量最多的国家：沙特阿拉伯 3、天然气探明可开采储量最多的国家：俄罗斯 4、技术可开发水能源资源最多的国家：中国 5、最大油田：沙特阿拉伯加瓦尔油田 6、已经开发最大煤田：俄罗斯坎撕壳-----阿钦斯克煤田 7、最大气田：卡塔尔，北方气田， 8、一次能源总产量最大的国家：美国， 9、原油产量最大的国家：沙特阿拉伯 10、原煤产量最大的国家：中国
非燃料 型能源
水能（机械能）
电（电能）、蒸汽（热能、机械 能）、热水（热能）、余热（热 能、机械能）
燃料型 能源
核燃料（核能）
沼气（化学能）、氢（化学能）
新
能
太阳能（辐射能）、风能（机械能）
源
非燃料 型能源
、地热能（热能）、潮汐能（机械能 ）、海洋温差能（热能、机械能）、 激光（光能）
海流、波浪动能（机械能）
二.能源的分类
地球上的能量来源
使用类型
能
能否再生
源
的
获得的方法
分
能否作为燃料
类
对环境的污染情况
能否流入商品流通领域
形态特征或转换与应用的层次
(一)按地球上的能量来源对能源分类
1.来自地球外部天体的能源。有直接来自太阳直接照射到 地球的光和热能，还有间接地来自太阳的能源,常见的煤 炭、石油、天然气，以及生物质能、水能、海洋热能和风 能等。 2.地球本身蕴藏的能量。其中一种是地球内部蕴藏着的地 热能，常见的地下蒸汽、温泉、火山爆发的能量都属于地 热能。另一种是地球上存在的铀、钍、锂等核燃料所蕴有 的核能。 3.地球和其他天体相互作用而产生的能量。太阳和月亮等 星球对大海的引潮力所产生的涨潮和落潮所拥有的巨大潮 汐能。
2.二次能源（人工能源）。是指一次能源经人为加工成另 一种形态的能源。 例：汽油、水电、蒸汽、煤气、焦炭、沼气等。
(五)按能否作为燃料对能源分类
1.燃料型能源。包括煤炭、石油、天然气、泥炭、木材 等。
2.非燃料型能源。包括水能、风能、地热能、海洋能等。
(六)按对环境的污染情况对能源分类
1.清洁能源。使用时对环境没有污染或污染小的能源。 例：水能、风能、太阳能以及核能等。 2.非清洁能源。对环境污染较大的能源。 例：煤炭、石油等。
利用成本和环境代价都较高。目前研究的热
电在太阳能热利用方向上。
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3、风能

地球表面大量空气流动所产生的动能。由
于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气
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中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差
异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即
形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的
风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面能
传统意义上，清洁能源指的是对环境友好的能源， 意思为环保，排放少，污染程度小。但是这个概
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念不够准确，容
易让人们误以为是对能源的分类，认为能源有清 洁与不清洁之分，从而误解清洁能源的本意。
清洁能源的准确定义应是：对能源清洁、高效、 系统化 应用 的技术体系。含义有三点：第一清洁
能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用的
按使用 类型分
常 规 能 源
按性质分
燃料型 能源
按一、二次能源分
一次能源
二次能源
泥煤（化学能）、褐煤（化学能）、 烟煤（化学能）、无烟煤（化学能） 、石煤（化学能）、油页岩（化学能 ）、油砂（化学能）、原油（化学能 ）、天然气（化学能、机械能）、生 物燃料（化学能）、天然气水合物 （化学能）
煤气（化学能）、焦炭（化学 能）、汽油（化学能）、煤油 （化学能）、柴油（化学能） 、重油（化学能）、液化石油气 （化学能）、丙烷（化学能）、 甲醇（化学能）、酒精（化学 能）、苯胺（化学能）、火药 （化学能）

1、200～400℃直接发电及综合利用；

2、150～200℃双循环发电，制冷，工业
干燥，工业热加工；
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3、100～150℃双循环发电，供暖，制冷，
工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品；

4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，
工业干燥；

5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，
土壤加温，脱水加工。
海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能
量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度
梯度、海流等形式存在于海洋之中。
1、潮汐能