F. 温室效应还会造成极端降水（暴雨、暴雪）、飓风、山崩及泥石 流等“非常事件”将频繁出现。专家们注意到，在过去几年里， 衡 量气候变化的“非常事件指数”（Extrenme Event lndex）不断攀 高，由于气候变化而引起的自然灾害随时可能出现。
G. 温室效应造成厄尔尼诺现象频繁发生，气候异常、危害严重
新能源及其新材料
目录
➢能源现状 ➢新能源及其发展现状
能源分类
能源分类
一次能源
可再生能源
非再生能源
二次能源(经转换 或提炼）
风能，水能，太 化石燃料（煤， 电能，氢能，汽 阳能，地热，海 石油，天然气） 油，柴油等 洋能，生物能 铀
能源应用现状
(1) 人类社会对能源的需求不断增加。
能源是与人类社会的生存与发展休戚相关的。 人类社会的发展伴随着能源消耗的增加。
在北京、上海等大城市， 空气污染的60%来自汽车 排放 二氧化碳的全球排放量 中，中国居第二
550 ppm 2010
从左图大气 CO2 浓 度 随 年 代 的变化及其在全 球的分布图可以 看出：
很明显，近 20 年 来 ， CO2 的 浓度上升迅速非 常 迅 速 ， 2010 年 将接近550ppm。
化石能源及其现状
应对气候变化的国际行动 为应对全球气候变化，国际社会制定了《联合国气候变化框架
公约》和《京都议定书》。许多国家和非政府组织相应建立了碳 基金，并以此为平台开展减排和碳汇项目。以实际行动参与应对 气候变化
而且，主要 分布在美国和中 国所在的北半球 高纬度60-80度处 。
CO2大量排放带来的最直接危害就是产生温室效应！
“温室效应”使地球变暖带来的严重后果
A、根据IPCC的预测，2050年地球的平均气温将增加2.5±1 ℃
B、专家认为：近100 年来，全球年平均气温上升了0.6℃。预计到 2100年，全球年平均气温将比1990年上升1.5－3.5℃
一些新材料可提高储能和能力转化效果
如：镍电池、锂离子电池等都是靠电极材料的储能效果和能量 转化功能而发展起来的新型二次电池。
新材料决定着核反应堆的性能与安全性。 材料的组成、结构、制作、加工工艺决定 着投资与运行成本。
如：太阳电池材料决定着光电转换效率；
燃料电池的电极材料决定着电池的质量和 寿命； 材料的制备工艺又决定着能源的成本。
C、美国皮尤全球气候变化研究中心发表的一份报告估计，到2100年 全球气温将升高1.3-4.6摄氏度，并导致海平面升高17-99 厘米。
D、全球森林面积迅速下降，现有森林已无法吸收各国所排放的二氧 化碳，已使大气层中二氧化碳含量迅速增加，整个气候状况已经 进入恶性循环状态。
E、气候变暖有可能导致极地冰帽迅速融化，进而使海平面上升，引 发大规模洪水。在地球历史上发生于15万年前的冰川期则只是因 为在2万年内地球气温升高5℃所造成的。
新能源的开发一方面靠利用新的原理来发展新的 能源系统，另一方面靠材料的开发与应用，使新系统得 以实现，并提高效率，降低成本。
(7) 新材料的几个作用：
新材料把原来习用已久的能源变为新能源。
如：半导体材料把太阳能有效地直接转变为电能；燃料电池能 使氢与氧反应而直接产生电能，代替过去利用氢气燃料获得 高温。
据可靠资料报道，到2020年， 我国能源的消费比例除了利用 石油、煤和天然气以及水电外， 风能的消费比例要占到10%， 核能的消费要占到3%。
各种能源的消费比例图
我国石油产品需求预测
2010年，万吨
2020年，万吨
汽、煤、柴油
17750-18900
21700-28800
润滑油
520-560
560-770
燃料油
2900
2700
化工用油
4700-5600
7200-8700
其它
5400-5500
6600-6700
石油产品合计
31300-33500
38800-47700
国内石油需求
3.3-3.5亿吨
4.1-5.0亿吨
其它：LPG、沥青、石油焦、溶剂油、硫磺等 2004年我国汽柴油消耗分别达4706万吨和10292万吨(合计1.5亿吨)
表3 全球各国CO2排放量比较排行
二氧化碳是化石能源的最终排放形态
汽车油耗占柴油诮费的比例(2002)
汽油车
耗油量， 占消费量，
万吨
%
2825
75.5
柴油车 1888
24.2
交通运输用油约占石油消耗的40%
2020年 原油需求控制在4.5亿吨，至少进口
2.5亿吨，对外依存度65%
汽车保有量应控制在1亿辆( 现有2400万辆) 2004年，产量500万辆，到2010年预计 汽车年产量达到800到1000万辆
(8) 能源材料的概念及分类
广义上，凡能源工业及能源利用技术所需 的材料都可称为能源材料。
新能源材料－如增殖堆用核材料、太阳能电池材料 节能材料－如非晶态金属磁性，超导材料。 储能材料－如贮氢（吸氢）材料，高比能电池材料
能源现状与发展问题
1.可再生清洁能源如风能、太 阳能等所占比例不到3% 2.石油、煤和天然气占初级 能源消耗的85%左右 3.其余主要是火电和水电
表1 世界一次能源消费的增长率
(2)能源结构发生变化。
表2 世界一次商品能源构成
(3) 能源应用形态有所改变。
小型的可移动电源的需求量增长很快，这 主要是信息技术发展的结果；特别是近年来笔 记本电脑、手提电话等移动通信、摄像机、声 像设备以及一些军用电子设备的发展，对电池 的能量密度要求更高，并要求能够反复使用。 因此促进了高容量二次电池的发展。
(4) 矿物能源面临枯竭。（1992世界能源大会）
石油/年 天然气/年 煤/年
铀/年
世界 49
57
262
60
中国 23
61
102
30
(5) 矿物燃烧造成环境污染。（SO2、CO、CO2、NO）
（植被、土壤；气候；健康）
图2 世界CO2排放量随时间的变化
(6) 新能源的开发不断取得进展
太阳能、生物能、核能、风能、地热、 海洋能等一次能源和二次能源中的氢能。
无穷大
300 250 200 150 100
50 0 太阳能
约230年
约45年 约15
约61年 约30
约81
约71年 约50
石油 天然气 煤
铀
世界 中国
我国各种能源探明储量（以储采比表示）与世界比较
摘自“光伏技术和产业发展战略国际研讨会：机遇与挑战” 论文集 2004年4月8日， 北京 P8
化石能源及其现状