能源，指可提供能量的资源，可以为人类提供热能、电能、光能、机械能、化学能等能量。能源包含煤炭、石油、天然气、风能、太阳能、水能、核能等。

　　【水资源】指可用于社会经济活动和人类生存的水的资源总量，包括自然水源（如河流、湖泊、地下水等）和人工水资源（如水库、灌溉用水等）；

　　【水能资源】指水体的动能、势能和压力能等能量形式，包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等等。

　　在二次能源中，加工和转换是两个概念，像煤炭洗选、石油的分馏等物理变化，称之为加工；而那些将能量形式直接改变的化学变化，比如火力发电，称之为转换。

　　【煤炭】一般指原煤，是一种固体可燃有机岩，热值相比来说较低，是使用最广泛的传统能源；

　　【焦炭】通过高温加热煤炭，并去除其中的杂质和挥发物而制成的固体燃料，热值比煤炭要高很多；

　　【煤气】是通过高温热解煤炭制成的一种混合气体，热效率高、燃烧后的废气排放较少，能调节燃烧强度。

　　一次能源又能够准确的通过是否可再生，分为可再次生产的能源和非可再次生产的能源。其中，核能源和化石能源都属于不可再生能源。

　　核能：利用核裂变或核聚变过程产生的能量，原材料是铀等放射性元素，属于不可再生能源。

　　化石能源：在地质历史中形成的化石类燃料，包括煤炭、石油、天然气、油页岩等。其中油页岩是一种由低等植物和矿物质形成的腐泥物质，分布广泛、具有开发利用的可行性。

　　储量大，且短期内不会开挖完；开采技术成熟，开发利用成本低，价格低；供给和储备的稳定性高，供需关系较稳定。

　　常规能源和新能源的范畴，在不一样的地区、不同时期是有差异的。比如核能在部分发达的国家属于常规能源，法国2021年的核电发电量占到本国总发电量的69%。但核能在我国开发较晚，目前占比较少，所以仍属于新能源。

　　清洁能源是指那些零排放、低排放的能源。有必要注意一下的是，部分污染型能源，如煤炭和石油，也能够最终靠技术来提高清洁程度，如发展洁净煤、洁净油技术等。

　　【能源清洁度】能源开采、生产和使用的过程中对环境的影响程度。像温室气体的排放量、是否排放粉尘、硫化物等有害于人体健康的物质、是否会造成水污染、影不影响当地生物多样性，都是影响能源清洁度的重要指标。

　　①消费结构中，能源类型由单一变多元；②消费结构中，清洁、可再次生产的能源的比例上升。

　　能源国家安全是指国家能源的供应可靠，价格稳定。中国是世界上最大的能源进口国，在能源安全方面，面临着很大的风险和挑战。本着“开源”和“节流”的思路，我们从进口和本地生产这两个方面来看保障国家能源安全的具体措施：

　　从进口的角度来看，进口渠道越多元，越安全，具体措施有：①加强国际合作，多元化拓宽能源的进口渠道；②加强对能源进口运输通道的开发和保护；③扩大人民币结算，谋求在国际能源市场上的主动权等。

　　从本地生产角度来看，自给能力越强，对外进口的依赖度越低，安全度越高。为此，要加强对能源的合理开发、规划和管理，具体措施有：①加强勘探，挖掘国内常规能源的资源潜力；②加大技术投入，提高能源的利用率；③提高清洁、可再次生产的能源的使用比例， 优化能源消费结构；④加强宣传，提高公民的节能意识等。

　　如果生产的电量中有特殊的比例消耗不完，一些发电站会停止运转发电机，减少发电量，也就是放弃了部分原本可以发电的风能和光能，此现状被称为“弃风弃光”。

　　电力系统是发电与用电一起进行的。发电量和用电量一般是平衡的，要多少就生产多少。但假如慢慢的出现发电量明显大于供电量，超过了国家电网的调节能力，出现无法消纳的情况后，就非常有可能造成电网崩溃。谭老师地理工作室综合整理

　　【注】我国的电网容量超级大，如果只是小扰动则不会有什么太大的影响，能够最终靠增减运行机组的负荷来调节。

　　第一类是来自地球以外的太阳能，包括化石资源（煤、石油、天然气等）、生物质能、水能、风能、海洋能等资源。

　　第三类是地球和月球、太阳等天体之间有规律的运动所形成的能源，如潮汐能等。

　　经过亿万年形成的、短期内没办法恢复的能源称非再次生产的能源，如原煤、原油、天然气等。

　　一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。

　　二次能源是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。

　　1.核能：原子核分裂或聚合时产生的能量。①裂变：用中子轰击比较大的原子核，使其发生裂变，成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。应用：核电、。②聚变：质量较小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，释放出更大的核能。应用：氢弹。

　　2.太阳能：指太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能，其中约二十亿分之一到达地球大气层，是地球上光和热的源泉。太阳是巨大的“核能火炉”;太阳是人类能源的宝库。利用：①利用集热器加热;②利用太阳能电池发电。

　　3.海洋能：指蕴藏于海水中的各种可再次生产的能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染自然环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。应用：潮汐发电、波浪发电等。

　　4.风能：是太阳辐射下流动所形成的。风能蕴藏量大，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区特别的重要。应用：风力发电——目前有两种思路，水平轴风机和垂直轴风机，水平轴风机目前为风力发电的主流机型。

　　5.生物质能(又名生物能源)，是利用有机物质(例如植物等)作为燃料，通过气体收集、气化(化固体为气体)、燃烧和消化作用(只限湿润废物)等技术产生能源。生物质能来源于生物质，是贮存的太阳能，它直接或间接地来源于植物的光合作用，是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。利用：修建沼气池产生生物质能燃料。

　　6.地热能：地热通过热传导从深处向地表扩散，分散的地热在一定的地质条件下富集起来，就成为可利用的地热资源，是一种很有发展前途的清洁能源。形式：地下热水或蒸汽、温泉、间歇泉、沸泉和热水湖等。地热资源主要分布在环太平洋和地中海--喜马拉雅带。利用：目前主要是开采地下热水用于采暖、育种、温泉、发电等方面。

　　7.氢能：也叫氢燃料，氢常温常压成气态，无色无味无毒，是清洁能源，燃烧仅生成水。氢气（H2）可以在氧气（O2）中燃烧，燃烧的副产品是水（H2O），不含碳（C）元素，可实现二氧化碳零排放，是一种理想的清洁能源。

　　1.锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要是依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池是目前性能最好的电池。与同样大小的镍镉电池、镍氢电池相比，电量储备最大，重量最轻，寿命最长，充电时间最短，无记忆效应；但价格最贵，对充电器也有选择性。锂离子电池安全性能好，作为Li-ion前身的锂电池，因金属锂易形成枝晶发生短路，缩减了其应用领域。Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素。部分工艺（如烧结式）的NiCd电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但Li-ion根本不存在这方面的问题。锂离子电池不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素,无公害。与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数有关，也与温度有关。工作时候的温度为-25°C至45°C，随着电解液和正极的改进，期望能扩宽到-40°C至70°C。

　　由于锂离子电池组成物质非常活跃，若使用错误将会出现电解液分解、燃烧甚至爆炸的重大事故，错误使用存在安全隐患

　　2.镍镉电池是一种直流供电电池，镍镉电池可重复500次以上的充放电，经济耐用。其内部力小，既内阻很小，可快充，又可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，是一种非常理想的直流供电电池。充电时，室温最好控制在10℃至30℃之间进行，高于30℃最好采取降温措施，避免因电池里面过热发生变形；室温低于5℃时，会造成充电不足，影响电池的常规使用的寿命。镍氢电池是一种性能好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。

　　3.镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向慢慢的被人们注意。低温性能优良，在-10℃时，容量没有明显改变。

　　1.干电池是一种以糊状电解液来产生直流电的化学电池湿电池则为使用液态电解液的化学电池。

　　2.天然气水合物（Natural Gas Hydrate/Gas Hydrate）即可燃冰，是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，可燃冰是一种白色固体物质，有极强的燃烧力，主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成。谭老师地理工作室综合整理

　　天然气水合物常见于深海沉积物或陆上永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。由于分布浅、分布广泛、总量巨大、单位体积内的包含的能量高，而成为未来主要替代能源，受到世界各国政府和科学界的密切关注。

　　2017年，我国第一个实现在海域可燃冰试采中获得连续稳定产气。（开采平台：蓝鲸1号）

　　2020年3月26日，我国海域“可燃冰”第二轮试采日前取得成功并超额达成目标。试采创造了“产气总量、日均产气量”两项新的世界纪录。（开采平台：蓝鲸2号，全球领先的海上钻井平台，在南海作业）

　　3.燃料乙醇指以生物物质为原料通过生物发酵等途径获得的可作为燃料用的乙醇。燃料乙醇经变性后与汽油按特殊的比例混合可制车用乙醇汽油。

　　燃料乙醇可作为新的燃料替代品，减少对石油的消耗。乙醇作为可再次生产的能源，可直接作为液体燃料或者同汽油混合使用，可减少对不可再次生产的能源——石油的依赖，保障国家能源的安全。

　　4.核裂变，是指由重的原子核（主要是指铀核或钚核）分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。或核能发电厂的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见，热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子，中子再去撞击其它铀-235原子，从而形成链式反应。

　　注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此一并致谢！若引用不当可以每时每刻文末留言联系标注明确来源或删除，点击阅读原文，获取更多内容。

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