【情景引入】22.1能源白鶴灘水電站位于四川和云南兩省交界處，它是世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程，自籌建以來，接連斬獲了6個(gè)全球第一，兩項(xiàng)世界第二和兩項(xiàng)世界第三。白鶴灘水電站首批機(jī)組已經(jīng)于2025年6月28日正式并網(wǎng)發(fā)電，預(yù)計(jì)于2025年全部完工，而它安裝的16臺100千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組，也計(jì)劃于2025年7月實(shí)現(xiàn)全部投產(chǎn)發(fā)電，到時(shí)候一天的發(fā)電量就能滿足50萬人一天的生活用電，此外，它不僅單機(jī)機(jī)組容量位列世界第一，也以1600千瓦的總裝機(jī)容量，將成為繼三峽電站后的世界第二大水電站，經(jīng)濟(jì)效益巨大。

水電站是如何發(fā)電的呢？【課堂活動】電能只是人類生活、生產(chǎn)活動中廣為使用的能量的一種。人類的生活、生產(chǎn)活動，無法離開能量的使用。提高上游水位增加水的勢能高水位的水快速向下流推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn)發(fā)電水電站發(fā)電原理【課堂活動】能源的概念一1．凡是能夠提供_______的物質(zhì)資源叫做能源，他是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。如:______________________是當(dāng)今人類利用的主要能源。2．化石能源：_______、_______、_______屬化石能源。水能、風(fēng)能、潮汐能他可以直接從自然界中獲得，藴含著_____能。3.自然界中的各中生物進(jìn)行生命活動必須的能源來自________。還有一種能源就是核能，他是原子核發(fā)生變化時(shí)釋放的能量，能量巨大，但存在放射性污染?！菊n堂活動】地球上的能源是否是無盡的呢？我們的生活中都用到哪些能源呢？可再生能源和不可再生能源?！菊n堂活動】

鉆木取火這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，使人類實(shí)現(xiàn)了從利用自然火到利用人工火的轉(zhuǎn)變。開啟了人類以柴薪為主要能源的時(shí)代。

柴薪主要通過砍伐森林獲得，大面積的砍伐森林嚴(yán)重破壞地球的生態(tài)平衡。同時(shí)由于燃燒柴薪獲取能量的效率較低，人類仍需要開發(fā)其他的能源。人類利用能源的歷程二【課堂活動】蒸汽機(jī)的發(fā)明令人類成功地將燃燒獲取的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。實(shí)現(xiàn)了以機(jī)械動力大規(guī)模代替人力和畜力的新時(shí)代，人類的主要能源從柴薪轉(zhuǎn)向熱值更高的煤。煤、石油、天然氣是千百萬年前埋在地下的動、植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的，所以稱為化石能源。這三種能源是當(dāng)今世界一次能源的三大支柱。【課堂活動】【課堂活動】【課堂活動】【課堂活動】

1．能直接從自然界獲取的能源稱為一次能源煤石油風(fēng)能地?zé)崮芩苣茉吹念愋腿菊n堂活動】

2．由一次能源經(jīng)過加工得到的能源稱為二次能源汽油、柴油風(fēng)力發(fā)電水力發(fā)電太陽能發(fā)電地?zé)岚l(fā)電氫能源屬于一次能源還是二次能源呢？【課堂活動】一次能源二次能源天然氣化石能源煤石油核能電能汽油風(fēng)能太陽能水能地?zé)崮懿裼湍茉捶诸悺菊n堂活動】如果把全世界的能源消耗量折合成熱值為2.93×107J/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤來計(jì)算，1950年為26億噸，1987年為110多億噸，2003年接近140億噸，2007年達(dá)到160億噸。21世紀(jì)能源趨勢四【課堂活動】

化石能源是現(xiàn)代人類文明所需的主要能源。由于其屬于不可再生的資源，所以總有使用殆盡的一天。而且在開采化石能源的過程中因意外而對環(huán)境的破壞也十分嚴(yán)重。所以開發(fā)新能源、更好地利用已知能源是全球范圍的重要課題。

20世紀(jì)40年代，科學(xué)家發(fā)明了可以控制核能釋放的裝置——核反應(yīng)堆，拉開了以核能為代表的新能源利用的序幕?！菊n堂活動】核反應(yīng)堆外圍包裹著厚厚的混凝土罩以吸收輻射水在核反應(yīng)堆中心循環(huán)流動，吸收在核反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量，并將這部分內(nèi)能傳遞給蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水吸收了熱量的水汽化變成蒸汽蒸汽推動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將蒸汽的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能核能發(fā)電的原理【課堂活動】不造成空氣污染不排放CO2消耗核能源少發(fā)電成本低產(chǎn)生放射性廢料排熱量大建廠成本大核泄漏污染大核能發(fā)電的利弊【課堂活動】

中國宣布將在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，新能源大有可為。目前，中國是全球最大的電力消耗國，美國居第二位，但兩國電力消耗總量相差巨大。目前，中國80％的能源來自化石燃料。據(jù)碳中和目標(biāo)估算，到2060年，只有14％的能源來自煤炭、石油和天然氣。第十四五計(jì)劃概述了新能源系統(tǒng)的一般和非具體項(xiàng)目清單，包括建設(shè)8個(gè)大型清潔能源中心、沿海核電、輸電線路、重塑電力系統(tǒng)的靈活性以及能源儲存等。盡管目標(biāo)實(shí)現(xiàn)年份看似很遙遠(yuǎn)，中國已經(jīng)在戰(zhàn)略上對能源格局做出改變，減少碳排放。具體措施包括，減少煤炭等化石燃料的比例，加強(qiáng)核能電站的建設(shè)和太陽能儲備設(shè)備建設(shè)。從某種程度上講，化石燃料推動了中國的崛起。數(shù)據(jù)顯示，1965年，中國使用了1.44億噸石油，2013年達(dá)到峰值。然而，自上世紀(jì)90年代以來，煤炭在中國能源結(jié)構(gòu)中所占的份額一直在下降，從約77％降至略低于約60％。中國能源發(fā)展趨勢【課堂活動】

新能源產(chǎn)業(yè)是衡量一個(gè)國家和地區(qū)高新技術(shù)發(fā)展水平的重要依據(jù)，也是新一輪國際競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。1.大力發(fā)展新能源。全面推進(jìn)風(fēng)電、太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展，堅(jiān)持集中式與分布式并舉，加快建設(shè)風(fēng)電和光伏發(fā)電基地。加快智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級和特色應(yīng)用，創(chuàng)新“光伏+”模式，推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局。堅(jiān)持陸海并重，推動風(fēng)電協(xié)調(diào)快速發(fā)展，完善海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈，鼓勵(lì)建設(shè)海上風(fēng)電基地。積極發(fā)展太陽能光熱發(fā)電，推動建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地。因地制宜發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)能清潔供暖和生物天然氣。探索深化地?zé)崮芤约安ɡ四?、潮流能、溫差能等海洋新能源開發(fā)利用。進(jìn)一步完善可再生能源電力消納保障機(jī)制。到2030年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。【課堂活動】

2.是因地制宜開發(fā)水電。積極推進(jìn)水電基地建設(shè)，推動金沙江上游、瀾滄江上游、雅礱江中游、黃河上游等已納入規(guī)劃、符合生態(tài)保護(hù)要求的水電項(xiàng)目開工建設(shè)，推進(jìn)雅魯藏布江下游水電開發(fā)，推動小水電綠色發(fā)展。推動西南地區(qū)水電與風(fēng)電、太陽能發(fā)電協(xié)同互補(bǔ)。統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護(hù)，探索建立水能資源開發(fā)生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制?！笆奈濉?、“十五五”期間分別新增水電裝機(jī)容量4000萬千瓦左右，西南地區(qū)以水電為主的可再生能源體系基本建立。3.是積極安全有序發(fā)展核電。合理確定核電站布局和開發(fā)時(shí)序，在確保安全的前提下有序發(fā)展核電，保持平穩(wěn)建設(shè)節(jié)奏。4.是合理調(diào)控油氣消費(fèi)。保持石油消費(fèi)處于合理區(qū)間，逐步調(diào)整汽油消費(fèi)規(guī)模，大力推進(jìn)先進(jìn)生物液體燃料、可持續(xù)航空燃料等替代傳統(tǒng)燃油，提升終端燃油產(chǎn)品能效。【課堂活動】

5.是加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)。構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置。大力提升電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力，加快靈活調(diào)節(jié)電源建設(shè)，引導(dǎo)自備電廠、傳統(tǒng)高載能工業(yè)負(fù)荷、工商業(yè)可中斷負(fù)荷、電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，提升電網(wǎng)安全保障水平。積極發(fā)展“新能源+儲能”、源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)，支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)。制定新一輪抽水蓄能電站中長期發(fā)展規(guī)劃，完善促進(jìn)抽水蓄能發(fā)展的政策機(jī)制。加快新型儲能示范推廣應(yīng)用。深化電力體制改革，加快構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場體系。到2025年，新型儲能裝機(jī)容量達(dá)到3000萬千瓦以上。到2030年，抽水蓄能電站裝機(jī)容量達(dá)到1.2億千瓦左右，省級電網(wǎng)基本具備5%以上的尖峰負(fù)荷響應(yīng)能力。【課堂活動】了解氫能源氫能是公認(rèn)的清潔能源，是通過一定方法利用其它能源制取的，屬于二次能源。作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。它具有以下特點(diǎn)：密度小、導(dǎo)熱性好、可回收利用、熱值大、燃燒性好、無毒無害、利用率高、運(yùn)輸方便、無碳排放。【課堂小結(jié)】課堂小結(jié)五【課堂檢測】1.(2025·江蘇省南京市)下列能源中屬于可再生能源的是A.煤

B.石油

C.風(fēng)能

D.天然氣2.(2025·福建省)下列發(fā)電站利用不可再生能源發(fā)電的是A.核電站 B.風(fēng)力發(fā)電站 C.水力發(fā)電站 D.太陽能發(fā)電站3.(2025·山東省菏澤市)我國在新能源開發(fā)與利用方面走在了世界前列，為全球環(huán)境保護(hù)做出了較大貢獻(xiàn)。下面所列舉的項(xiàng)目中，不屬于開發(fā)新能源措施的是A.太陽能發(fā)電 B.風(fēng)力發(fā)電 C.和平利用核能 D.燃煤發(fā)電課堂檢測六【課堂檢測】4.(2025·四川省成都市)人類的發(fā)展離不開能源，“碳達(dá)峰、碳中和”是我國對世界