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——选必三 3.2.2——
中国的能源安全
2019新课标人教版选择性必修三
第二章第二节
课标解读
以某种战略性矿产资源为例,分析其分布特点及开发利用现状。
【学习目标】
1.通过图表判读,了解我国能源供需现状、分布现状。
2.通过实例,认识我国石油、煤炭开发利用现状,并了解其供需安全对国家能源安全的重要性。
3.通过图文资料,分析我国能源需求的对外依存度,讨论如何保证我国经济发展过程中的能源安全性。
4.通过图文数据,认识我国未来的能源消费趋势。
【课标解读】
导入新课
20世纪50年代末到60年代初,北京、上海等城市的一些公交车车顶都安装着一个橡胶做的大气袋。大气袋里面装的是常压下的煤气,北京老百姓称为“大气包”。当时的公交车为什么要背着这样的“大气包”?“大气包”与我国的能源安全有何关系?
目录
CONTENTS
4、我国未来能源需求与能源安全
1、中国能源供需特点
2、石油供需与我国能源安全
3、煤炭开发利用与我国能源安全
Characteristics of China's energy supply and demand……
中国能源供需特点
Characteristics of China's energy supply and demand
0 1
能源
资源
矿产
按性质
可再生能源
非可再生能源
水能、风能、潮汐能、太阳能
煤炭、石油、天然气
煤炭、石油、天然气、水能、生物能
按利用状况
常规能源
新能源
风能、潮汐能、太阳能、地热、核能
资源
矿产
能源的类型
能源的分类
按形成
和来源
太阳辐射
日月对地球的引力
地球内部
太阳能、煤炭、石油、天然气、风能
地热、核能
潮汐能
按能源
转化
一次能源
二次能源
水能、风能、生物能、矿物能
水电 、火电、汽油
能源的类型
能源
资源
矿产
资源
矿产
区
1、战略性矿产资源
(1)概念:
战略性矿产资源与国家利益存在不同程度的相关性。
①反映在国家危急时期的战略需要;
②体现在国家经济社会发展的重大战略实施时期减少潜在发展危机的战略需要上。
(2)重要性:
战略性矿产目录(24种) 能源矿产 石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀
金属矿产 铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆
非金属矿产 磷、钾盐、晶质石墨、萤石
区
2、 能源安全问题面临挑战的原因
(1)
石油
Petroleum
天然气
Gas
煤炭
Coal
石油、天然气、煤炭等化石能源是重要的战略性矿产资源,提供了现代社会发展所需的85%以上的能量。
区
2、 能源安全问题面临挑战的原因
(2)非可再生资源,其供应的紧张程度日趋增加,难以满足全球能源需求的高速增长
(3)化石能源消费带来环境污染与全球气候变化等严重环境问题,使能源安全问题成为包括我国在内的世界各国共同面临的挑战
区
3、我国能源资源禀赋的特点
材料:2021年中国能源资源储量/蕴藏量
资源储量/蕴藏量 世界排名
煤炭 2078.85 亿吨 4
石油 36.89亿吨 13
天然气 7.2万亿立方 8
水能 6.76亿kW 1
风能 32.26亿kW 1
(数据来源:中华人民共和国自然资源部 《2022年中国自然资源统计公报https://m.mnr. 中国水电http://www.hydropower./
北极星风力发电网https://news.)
(1)我国是经济快速增长的发展中大国
(2)能源资源具有“富煤、少油、缺气、丰水、多风”的禀赋,这两方面共同决定了我国能源供需的特点
区
4、我国能源供需特点
(1)能源生产与消费总量大、增长快
21世纪以来我国能源生产量和消费量均居世界第一;
消费量的增长大于生产量的增长。
区
4、我国能源供需特点
(2)能源消费结构以煤炭为主
煤炭约占我国能源消费总量的60%
与世界上以石油和天然气为主的
能源消费结构有明显的差别
区
4、我国能源供需特点
(3)油气资源相对短缺
我国石油和天然气探明储量分别只约占世界的1%和2%
我国的石油和天然气消费量分别约占世界的1/8 和1/20
2017 年我国石油消费约70%依赖进口
已超过国际上公认的50%的安全警戒线;天然气约40%靠进口
探明储量少,消费量大,对外依存度高。
区
4、我国能源供需特点
(4)能源供给与消费空间配置错位
我国能源主要消费区集中于东南沿海地区,而煤炭和石油“北多南少”,天然气和水能“西多东少”
资源分布
形成北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送的空间格局。
大规模、长距离的输送使能源输送环节的安全保障十分重要。
4、我国能源供需特点
(4)能源供给与消费空间配置错位
导 练
(2022·辽宁鞍山月考)下图为“我国2000年至2015年能源消费构成及消费增速变化示意图”。读图,完成1~2题。
1.我国能源消费构成的特点是
A.以水能为主 B.已进入石油时代
C.新能源比重大 D.以化石能源为主
√
读图可知,我国能源消费构成中,煤炭、石油、天然气所占比例大,其中煤炭所占比例最大,水能等其他能源所占比例较小,A、B错误;
以化石能源为主,新能源所占比重小,C错误,D正确。故选D。
2.关于我国能源消费变化的叙述,正确的是
A.消费总量先增加后减少
B.消费总量持续减少
C.消费增速先上升后下降
D.消费增速持续下降
√
我国能源消费增速始终大于0,说明我国能源消费总量逐年增加,A、B错误;
能源消费增速折线先上升后下降,说明能源消费增速先上升后下降,C正确、D错误。故选C。
(2022·陕西咸阳模拟)读“2012~2019年中国能源生产与消费结构图”,完成3~4题。
3.读中国能源生产情况图可知
A.2012~2019年我国能源产量持续增长
B.2018~2019年我国原油产量增幅最大
C.2012~2019年非化石能源产量增幅最大
D.2012~2019年化石能源产量持续减少
√
读图可知,2012~2019年我国能源产量没有持续增长,2016年能源产量减少,A错误;
2018~2019年我国原油产量减少,B错误;
2012~2019年非化石能源产量增幅最大,C正确;
2012~2019年化石能源产量没有持续减少,D错误。故选C。
4.2012~2019年我国能源消费结构的变化,表明我国
A.化石能源比重减少,能源消费结构优化
B.能源运输量减少,能源消费价格降低
C.温室气体排放量减少,抑制全球温室效应
D.能源进口量减少,保障能源消费安全
√
2012~2019年我国能源消费结构的变化表明我国化石能源比重减少,能源消费结构优化,A正确;
材料中信息无法反映出能源运输量和能源进口量,B、D错误;
图中化石能源消费比重减少,但是化石能源消费总量增加,温室气体排放量并没有减少,C错误。故选A。
02
石油供需与我国能源安全
Oil supply and demand and China's energy security……
石油供需与我国能源安全
Oil supply and demand and China’s
energy security
0 2
1、我国的能源安全战略
基于能源供给和消费的特点
我国确定了“以煤为主自给,以引进油、气为重心”的能源安全战略
石油是我国能源安全的晴雨表,其供需关系变化是我国能源安全变化的缩影
2、我国石油的供需变化
石油是在特定地质历史环境下形成的非可再生能源
20世纪上半叶,世界上盛行“中国贫油论”观点,当时估计我国的石油储量不超过2亿吨;1958年,我国对石油资源量的大胆预测只有15亿吨
(1)20世纪上半叶
20世纪60年代之前,我国的石油和石油产品主要依赖进口;因为缺少石油,北京城市公交车多以煤气作为燃料
当时没有煤气压缩技术,只能在常压下将煤气储存在公交车车顶上的大气袋中,俗称“大气包”
2、我国石油的供需变化
(1)20世纪上半叶
1959年中华人民共和国成立10周年前夕,我国在松嫩平原发现了中国第一大油田,命名为“大庆油田”
继大庆油田之后,我国又相继发现了胜利、大港、任丘、辽河等多个储量在亿吨以上的大油田
2、我国石油的供需变化
(2)20世纪60年代
2015年全国石油累计探明地质储量为371.76亿吨;剩余经济可采储量为25.69亿吨
大庆油田等大油田的开发,不仅为我国的经济发展提供了充足的能源,也为我国石油工业从无到有并快速发展提供了原料
大庆油田
“贫油”的中国在1964年实现了石油基本自给,在20世纪70年代到90年代初成为自给有余的净出口国
基本自给
2、我国石油的供需变化
(2)20世纪60年代
2、我国石油的供需变化
(3)20世纪70年代到90年代初
自给自有的净出口国
20世纪90年代以来,一方面我国对石油的需求快速增长
另一方面我国传统大油田经过长期开采,面临战略储量减少、稳产难度加大等问题,石油新增探明储量有限
需求勘探
2、我国石油的供需变化
(4)20世纪90年代以来
我国石油生产量的增长明显低于消费量的增长
1993年我国再次成为原油净进口国,目前已成为世界第一大石油进口国
石油进口
2015 年年末
我国石油剩余储量按当年的生产水平只可开采119年
我国国内石油供需的演变
时间 国内石油供需关系
20世纪60年代之前
1964年
20世纪70年代到90年代初
1993年
目前
石油和石油产品主要依赖进口
实现了石油基本自给
成为自给有余的净出口国
再次成为原油净进口国
已成为世界第一大石油进口国
2、我国石油的供需变化
2、我国石油的供需变化
1.1990-2015年我国石油生产量和消费量有哪些变化?
2.对比供给与消费,我国存在怎样的石油安全风险?
石油生产量逐年增加,但增长缓慢,消费量则快速增长。
石油生产的增长远远满足不了消费的增长,自给率下降,供需矛盾越来越突出,石油安全风险越来越大。
2018年中国进口石油来源结构分析图
Source structure analysis of China's imported oil in 2018
目前,我国进口的石油主要来自俄罗斯以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家和地区
石油供给对国际石油市场的高度依赖、石油长距离运输,均可能给我国的能源安全带来威胁
3、我国进口石油的主要来源地
4、对我国能源安全的影响
出口国社会动荡导致可进口石油数量减少,国际石油市场价格垄断导致进口成本增加,运输通道不畅导致石油不能够及时运达
进口风险
5、石油开发与利用对环境的影响
(1)石油运输过程中对环境的影响
油船外排的洗舱水会污染海洋,油船原油外泄会造成严重的海洋污染,破坏海洋生态,危害渔业生产,使整个海岸环境退化
(2)石油加工过程对环境的影响
排放大量的废水、废气和废渣。石油在燃烧时向环境排放氮氧化物、二氧化硫等空气污染物,导致酸雨的形成
6、石油危机的产生及应对措施
Coal development and utilization and China's energy security……
03煤炭开发利用与我国能源安全
0 3
中国主要煤矿分布图
Distribution of major coal mines in China
煤炭资源丰富,在数量上足以满足保障我国能源安全的需求
1、煤炭资源的特点
中国煤炭探明储量(亿吨)及占全球总量比例
2016年世界主要产煤国煤炭产量占比情况
(1)供需空间明显错位导致的运输安全风险
2、与煤炭相关的能源安全风险
主要消费区:
东部地区
主要生产区:
生态脆弱西北地区和黄土高原地区
煤炭运输距离长、成本高,能源输送环节的安全保障十分重要。
(2)煤炭生产和消费过程造成的环境问题
2、与煤炭相关的能源安全风险
煤炭开发利用所造成的各种环境问题
严重制约我国煤炭的生产和消费,造成我国能源安全的重大隐患
3、煤炭资源利用过程中的环境问题与保护措施
过程 环境问题 成因 措施
煤炭 开采 沉陷问题 地下开采导致采空区以上岩层变形、移动甚至被破坏 用碎石、沙、矸石等回填采空区
土地破坏 露天开采将矿体的上覆地层和表土剥离,剥离后的土体或岩石堆放 保护好地表土层,用城市淤泥回填矿区,进行复垦和再种植
污染空气、水、土壤,占用土地 煤炭堆放、废渣自燃、矿山排水等 加强管理,采取应对措施
煤炭 利用 大气污染、热污染 释放CO2、SO2等,产生废热 优化用煤结构,减少原煤直接燃烧的数量;加快洁净煤技术的研究推广,提高煤炭的利用效率
# 活动-分析能源结构对碳排放的影响
在消耗相同数量能源情况下,不同类型能源所排放二氧化碳量存在差别
燃烧单位能源所产生的碳排放数量称为碳排放系数
碳排放系数越大,排放量越多;优化能源结构,可以有效减少碳排放
表2.1 中国与世界能源结构 主体 各类能源所占比例/% 煤炭 石油 天然气 非化石能源
2016年中国能源结构 61.8 19 6.2 13
2016年世界能源结构 28.1 33.3 24.1 14.5
# 活动-分析能源结构对碳排放的影响
消耗相同数量的煤炭、石油和天然气时,煤炭、石油和天然气碳排放的比例关系怎样?试简要计算
ABC各类能源的碳排放系数:煤炭为0.7,石油为0.54,天然气为0.39,非化石能源为0。
表2.1 中国与世界能源结构 主体 各类能源所占比例/% 煤炭 石油 天然气 非化石能源
2016年中国能源结构 61.8 19 6.2 13
2016年世界能源结构 28.1 33.3 24.1 14.5
# 活动-分析能源结构对碳排放的影响
② 根据表2.1的数据,如果我国的能源消费结构调整到世界平均水平,可减少多少比例碳排放?
中国碳排放 0.7*56.5+0.54*19.3+0.39*8.3=53.209
世界碳排放 0.7*27.2+0.54*31.2+0.39*24.7=45.521
6.158÷45.521*100%=13.5%
China's future energy demand and energy security……
我国未来能源需求与能源安全
0 4
1、世界能源发展趋势
(1)能源生产、储存、输送等技术创新活跃
(2)能源利用向清洁、低碳、高效方向转型
(3)能源需求总量增长变缓
能源科技创新包括:
①在能源生产端,大力开发大型风电、高效低成本太阳能、生物能等可再生能源技术,积极研发碳捕集与利用技术,以期降低化石能源利用的碳排放,并将氢能开发利用作为重要战略储备技术和新兴产业培育;
②在能源消费端,研发新工艺、新材料,并利用自动化控制以及智能能源管理系统,提高建筑、工业和交通等行业终端用能效率;
③在能源系统集成层面,融合储能、智能微网、大数据分析、计算机仿真模拟、物联网等技术,优化各类能源系统,构建高效、经济、安全的新型智慧化能源系统。国际能源发展趋势是我国未来能源发展的背景。
2、我国未来的能源消费特点
①我国富煤,所以煤炭在很长一段时间内仍为主要能源;
②少油、缺气,所以未来石油、天然气的使用增长缓慢;
③丰水、多风,所以水电和其他可再生能源的使用增长较多
问题1.我国主要能源消费类型的未来变化与我国资源特点之间有怎样的关系
2、我国未来的能源消费特点
我国煤炭的使用约在2022年达到峰值。
①煤炭消费减少,有利于减少大气污染,提高大气环境质量;
②有利于减少二氧化碳排放,抑制气候变暖;
③有利于减少水土流失与地表塌陷,保护耕地。
问题2:煤炭的使用预期何时达到峰值?煤炭消费减少对改善我国环境有哪些意义
2、我国未来的能源消费特点
(1)能源消费总量将继续增长, 但增速降低。
(2)煤炭在很长一段时间内仍然是最主要的能源,但其在能源结构中的比例将不断降低,消费总量也将在率先达到峰值后持续下降。
2、我国未来的能源消费特点
(3)核能、水电、太阳能和风能等非化石能源在能源结构中的占比将显著提高。
(4)石油、天然气消费量将进一步增长,但受我国油气资源储量和生产能力限制,未来相当长的时期内对国外石油和天然气资源高度依赖的状况可能难以得到根本改善。
3、保障我国未来能源安全措施
(1)充分发掘常规能源的资源潜力,通过转变发展方式、调整产业结构、发展节能技术、提倡节约消费等途径,提高能源利用率。
3、保障我国未来能源安全措施
风能、太阳能发电
核电
潮汐电站
可燃冰
(2)改善能源结构,大力发展低碳能源,包括可再生能源(水、风、光、生物质、地热、海洋能、垃圾能源化利用等)、核能和天然气等。
可再生能源的特点、利用形式及其在我国的分布
可再 生能源 优点 缺 点 利用形式 我国主要
分布地区
太阳 能 能量巨大无污染 可再生 较分散,受天气、季节影响大 光热转换光电转换 降水较少、光照充足的地区:西北地区、青藏高原
风能 成本较低无污染 风速稳定的地方少 有季节性和短期变化还存在储存和输送问题 风力发电 风力较大的地区:青藏高原、西北地区、东部沿海地区
水能 成本较低 无污染 大坝建设可能对库区及其周围地区的环境带来不利影响 水力发电 水量丰富、地势落差大的地区
可再生能源的特点、利用形式及其在我国的分布
可再 生能源 优点 缺 点 利用形式 我国主要
分布地区
潮汐 能 清洁 无污染 能源密度小,修大坝会阻碍船只和鱼类进出 利用潮汐进行发电 沿海地区
生物 质能 可再生 直接燃烧会导致环境污染,也造成资源浪费 农村比较理想的是发展沼气 我国广大地区
地热 能 成本低廉 可供开发的地点不多,更新速度较慢,地热蒸汽中常含有一些有毒有害物质 发电、取暖、建地热温室 地热能丰富的地区:青藏高原
3、保障我国未来能源安全措施
(3)开辟多源、稳定的国际能源供应市场,确保能源运输通道畅通;加强国家战略能源储备,提高应对国际能源市场冲击的能力
中国石油储备基地分布
中国的能源安全
中国能源供需特点
石油供需与我国能源安全
煤炭开发利用与我国能源安全
我国未来能源需求与能源安全
我国未来的能源消费特点
保障我国未来能源安全的主要措施
我国煤炭资源现状
煤炭供需空间错位及产生的影响
我国能源安全战略
中国石油供求变化
能源安全问题是世界各国共同面临的挑战
我国能源供需特点
课堂小结
同学们按要求完成课堂作业
课时作业
Class assignment.
导 练
读“东北三省煤炭资源供需变化图”,完成1~2题。
1.引起东北三省煤炭供需矛盾的主要原因是
①东北三省生产力的发展和人们生活水平的提高 ②煤炭运力不足
③环境污染严重 ④区域煤炭资源趋于枯竭
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
√
从图中可看出,东北三省煤炭消费量增长较快,而生产量增长较慢。这主要是因为随着生产力的发展和人们生活水平的提高,东北三省对能源的需求量增加迅速;而许多煤炭生产基地资源趋于枯竭,总体产量增长缓慢。
2.解决该矛盾的根本措施是
A.加快能源消费结构和产业结构调整
B.重化工企业向其他地区迁移
C.加强节能改造,实现清洁生产
D.合作开发邻近地区的煤炭资源
√
解决东北三省煤炭供需矛盾的根本措施是加快能源消费结构和产业结构调整,减少对煤炭的需求量。
(2022·黑龙江大庆期末)2021年以来,国际市场能源价格大幅上
涨,国内能源供需矛盾持续偏紧,在实现2030年碳达峰和2060年碳中和目标下,我国一些地方持续出现“拉闸限电”现象。下表为美国能源信息署发布的2018~2021年全球石油供需情况(单位:万桶/天)。读表,完成3~5题。
年份 2018 2019 2020 2021
需求 10 001 10 114 9 241 9 746
供给 10 072 10 067 9 420 9 587
3.下列关于2019~2020年世界石油供需变化的原因,说法正确的是
A.受新冠肺炎疫情影响 B.绿色能源的增长
C.各国严控对化石能源的投资 D.全球“双碳”目标实现的影响
√
据表可知,2019~2020年世界石油需求明显下降,最可能是受2020年暴发的新冠肺炎疫情影响,A正确;
2030年碳达峰和2060年碳中和是我国提出的绿色发展目标,对世界各国严控在化石能源领域的投资影响不大,C、D错误;
根据2021年世界石油需求又开始增长可知,绿色能源增长对2020年石油需求下降影响不大,B错误。故选A。
4.目前,受世界石油供需状况影响较小的工业是
A.乙烯 B.小排量汽车
C.合成树脂 D.合成橡胶
√
乙烯、合成树脂、合成橡胶都是石油化工的衍生品,受原料供应影响大,因此受世界石油供需状况影响较大,A、C、D错误;
小排量汽车油耗低,受石油供需状况影响较小,B正确。
5.“双碳”目标下“拉闸限电”引发的我国能源供给思考,正确的有
①坚持全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险的原则 ②传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上 ③尽快实现碳达峰、碳中和目标,构建以新能源为基础的产业体系 ④要立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用
A.①②④ B.②③④
C.①③④ D.①②③
√
“拉闸限电”说明我国能源供应不足或不稳定,所以坚持全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险的原则,故①对。
加快发展非化石能源,优化能源消费结构,传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上,故②对。
新能源供应不稳定,所以实现碳达峰、碳中和的目标应该循序渐进,故③错。
我国目前依然以煤炭为主要能源,所以应该抓好煤炭清洁高效利用,故④对。故选A。