资源简介

(共31张PPT)
1.了解全球的能源概况。
2.知道我国对太阳能的开发与利用。
3.知道我国对其他能源的开发和利用。
4.了解可再生能源和不可再生能源的限制与取舍。
教材预习单
预习范围：教材P188—P197
预习内容：1.全球的能源概况； 2.太阳能的开发与利用；
3.其他能源的开发和利用； 4.能源利用大讨论。
人类的生存与发展需要能源。时至今日，全球消耗的能源仍以化石
燃料为主。2022年，化石燃料在全球能源消耗中的比例约为 ，
可再生能源（不包括水力发电）使用量约占全球能源消耗量 。
. .
. .
. .
1. 2022年我国各种发电方式装机容量占比如下图
（目前，火电仍是我国的主力能源，我国正积极推动煤炭和新能源
优化组合，建立以可再生能源为主体的绿色电力系统）
2.我国可再生能源的可开发量
我国有丰富的非化石能源资源，如太阳能、风能、水能等。下表是
我国可再生能源的可开发量。（我国积极推行可再生能源的开发，
将太阳能发电和风力发电作为主要发展方向，可再生能源将在我国
社会发展中担当大任）#1.1
能源类型 可开发量
太阳能 17 000亿吨标准煤
风能
水能
生物质能 4.6亿吨标准煤
地热能 33亿吨标准煤
典例1 我国有丰富的非化石能源资源，下列选项中不是非化石能源
资源的是( )
D
A.太阳能 B.风能 C.水能 D.页岩气
（太阳能的开发利用对环境影响较小。我国大部分地区纬度较低，
太阳光照强，太阳能资源丰富，尤其在西部地区和广大农村，开发
利用太阳能解决能源不足的问题大有可为）
探索活动 教材第190页
1.我国太阳能资源分布总体上由西北向东南递减，呈现“西多东
少、北多南少”的格局。太阳能资源最丰富区集中在高原、干旱半
干旱内陆地区；最贫乏区集中在湿润多雨的盆地与山区。
2.我国具有太阳能资源优势的地区包括：青藏高原、新疆南部、甘
肃河西走廊、青海柴达木盆地、内蒙古高原中西部、宁夏、山西北
部、陕西北部等。
3.在我的家乡，人们广泛利用太阳能的方式包括：
家用太阳能热水器——几乎每户楼房阳台或屋顶都安装真空管或平
板式热水器，用于洗澡、洗碗、供暖辅助，节能又环保。
太阳能路灯——村庄、小区、公园、道路两旁普遍使用，白天蓄能、
夜晚照明，无需电网接入。
农业大棚补光与加热——部分现代化农业园区利用太阳能板发电驱
动补光灯或加热系统，提升作物产量。
分布式光伏发电——近年来越来越多农户在屋顶安装光伏板，自发
自用、余电上网，增加家庭收入。
1.太阳能热水器（一种直接利用太阳能的装置）
在我国西藏仲巴县，县城所有的供热都是由太阳能来提供的。
2.太阳能光热发电（光热装置能够储热，可以24小时连续发电）
太阳能光热发电是利用大规模阵列反射镜收集太阳热能，通过换热
装置产生水蒸气，推动汽轮发电机发电。#1.1
3.太阳能光伏发电
太阳能光伏发电是利用半导体材料制成的太阳能电池，将光能直接
转变为电能。光伏发电的缺点是在夜间或有云的时候无法实现发电。
（目前，我国是世界上最大的光伏发电系统的制造国，至2021年底，
我国光伏发电装机容量达到3.06亿千瓦，稳居全球第一）
我国正以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点，建设大型光伏发电基地，
开发可再生能源，改变能源的结构。
典例2 简述太阳能光热发电与太阳能光伏发电在基本原理上的主要
区别。
解：太阳能光热发电是间接发电：利用反射镜收集太阳热能，加热
熔盐，熔盐再加热水产生蒸汽，推动汽轮发电机发电（光能 热
能 机械能 电能）。
太阳能光伏发电是直接发电：利用半导体材料的光伏效应，将光能
直接转变成电能（光能 电能）。
太阳能的利用会受到天气等因素的影响，存在明显的分散性、间断性等特征，这对人们大规模利用太阳能带来了挑战。因此，我们需要开发新技术以拓展能源来源，满足人类对能源持续增长的需求。
1.风电（我国的风力发电开发已走在世界前列，风力发电装机容量
居全球第一）
风能是宝贵的清洁能源。我国风能资源丰富，尤其在西北、西南、
华北、华东等地区。我国在发展陆上风电的基础上，大力发展海上
风电。海面平坦、广阔，海上的风更大，可以利用更大容量的风力
发电机进行发电。#2
. .
2.氢能
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的能源。分解水可以产
生氢气。以氢气为能源，使用过程中只产生水，不会排放任何污染
物。以氢气为原料的氢燃料电池可望能取代化石能源，作为交通运
输工具的动力来源。氢能利用的主要困难在于氢气储存不易、制造
氢燃料的成本较高。（氢燃料电池是将氢气与氧气通入电池设备中，
进行化学变化，将化学能转变成电能）#2
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3.煤炭净化
我国煤炭储量大，方便运输，用煤炭燃烧发电成本低，但燃烧煤的
过程中会产生硫化物、氮化物和二氧化碳等，导致环境污染。
（目前，我国建造的1 000多座现代化的燃煤发电厂，实现了氮氧
化物、二氧化硫和粉尘等常规污染物超低排放，达到了世界先进水
平）
我国的科研人员一直在发展煤炭燃烧技术，探索煤炭的清洁、高效
燃烧，减少污染，降低对环境的影响。#1.2
典例3 与陆上风电相比，海上风电的潜在优势不包括以下选项中的
( )
D
A.海面平坦广阔 B.海上的风更大
C.可以利用更大容量的风机 D.建设维护成本更低
虽然能源使我们的生活更加方便，但若过度开发或使用不当，也会
对环境带来污染与危害。例如，核电厂排放的热废水，会造成附近
河流和海域的水温上升，影响当地生态环境。
水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源，在制造或建造发电
设备的过程中，可能造成环境污染，电站设置地点的生态环境也会
受到影响；目前使用的储电设备是锂离子电池，将来大量锂离子电
池被淘汰时，也将造成一个不可忽视的环境问题。
探索活动 教材第195页
1.（1）核心数据参考：一座百万千瓦级核电厂的年发电量取
，
太阳能电池板的平均效率约为（取 计算），
地表年均太阳辐射量约为 （取
计算），
考虑系统损耗、阴雨天、机器效率等，实际发电效率约为理论值的
（取 计算），#3.1.3
理论上太阳能电池板单位面积年发电量
，
实际上太阳能电池板单位面积年发电量
，
所需太阳能电池板面积
。
答：一座百万千瓦级核电厂若由太阳能发电替代，约需 的
太阳能电池板（视地理位置、技术效率等略有浮动）。#3.1.7
（2）可能会对环境造成的影响：①土地占用与生态破坏；
②热岛效应与微气候改变；
③水资源消耗；
④制造与废弃污染；
⑤视觉污染与光反射干扰；
⑥大面积反光可能影响周边居民生活和鸟类飞行。
（3）可再生能源不是真正的零污染。
原因：①制造阶段污染：风机叶片含玻璃纤维与树脂，光伏板含硅、
银、铅、镉等，生产过程能耗高、排放 、产生有毒副产物。
②运输与安装污染：大型设备运输依赖燃油车辆，施工过程产生噪
声、粉尘、废弃物。
③报废处理污染：风机叶片难降解，光伏板若未妥善回收，重金属
泄漏会污染环境。
④间接生态影响：如建造水电大坝时改变河流生态、淹没土地等。
2.答案不唯一，合理即可。
3.（1）生活、学习中浪费电能的行为：①人走灯不关；
②电脑、电视等不用时待机耗电；
③空调温度设置不合理；
④教室多媒体设备使用后未关闭；
⑤公共区域照明常亮。
（2）个人层面：①养成“随手关灯、关电器”的习惯；
②拔掉不使用的充电器与插头；
③合理使用空调与风扇；
④充分利用自然光。
集体/校园层面：①班级设立“节能监督员”；
②张贴节能提示标语；
③推广节能灯具；
④开展“节能周”或“无电日”活动。
在节约能源和提高能源利用效率的基础上，我们还需要开发新技术
以拓展能源来源。开发任何一种能源都有其风险，开发前应谨慎评
估，以降低对环境造成的危害。人类活动需要各种能源，能源开发
与利用需兼顾经济发展与环境保护。无论是节能，还是可再生能源
的利用，应以科技进步减少对环境的影响，实现能源的可持续发展。
思考与讨论 教材第196页
1.①推动技术创新与设备升级；
②优化产业结构；
③加强能源管理体系建设；
④发展智能电网与储能技术；
⑤提升公众节能意识。
2.①随手关灯、拔插头；
②选用节能电器，使用 节能灯；
③合理使用空调；
④减少冰箱开门次数与时长；
⑤热水器设定合理温度；
⑥安装太阳能热水器或光伏板。
典例4 解答下列关于锂离子电池的问题。
（1）为什么锂离子电池对可再生能源的发展至关重要？
解：锂离子电池对可再生能源的发展至关重要，因为它能储存电能，
解决太阳能、风能等可再生能源间歇性、不稳定性（如夜间无光、
无风时）的发电问题，实现电能的平稳输出和按需供应，是可再生
能源大规模并网和应用的关键支撑技术。
（2）锂离子电池从“生产”到“淘汰”的全过程，可能涉及哪些环境问题？
解：全过程可能涉及的环境问题包括：
①生产制造环节：电池正负极材料、电解液等的开采、提炼和生产
过程能耗高，可能产生重金属、化学溶剂等污染。
②报废处理环节：如果回收体系不完善，大量废旧的锂离子电池可
能被不当填埋或拆解，导致其中的重金属（如钴、镍等）和电解液
泄漏，污染土壤和地下水。

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