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2017-01-02

高中地理:为什么天然气是清洁、高效的能源?

  年级学科:高二年 /地理

  教材章节: 高二年_人教版地理必修三知识点总结 第5章 区域联系与区域协调发展 第一节 资源的跨区域调配——以我国西气东输为例

 

  区域地理:为什么天然气是清洁、高效的能源?


  背景:12年前的今天,也就是2004年12月30日,西气东输工程(新疆轮南至上海)全线建成并正式运营。该工程全长约4000千米,计年输气量达到120亿立方米


  你知道为什么高中地理必修三(区域地理)中介绍的西气东输工程要花巨大的力气把天然气一直从新疆运到上海么?因为天然气有许多独特的优点。许多东部城市这几年迅速多了清洁能源公交车,就与此相关。

  

高中区域地理西气东输一期工程路线

(高中区域地理西气东输一期工程路线)


  人们很早就认识了天然气。2000多年前,古人就开始用天然气煮盐。不过,这仅是对这种能源资源的初步利用。天然气作为一种高效的能源,有着比煤等其他燃料能源大得多的使用优势,因此在今天已得到广泛利用。


  首先,天然气已成为当代许多火力发电厂的首选燃料。从20世纪80年代以来,全球用天然气发电的电量增长了约50%。其中,俄罗斯天然气发电占约40%,日本进口天然气发电占约70%;全球几十个国家都在竞相进口天然气,年消费量超过1亿吨,主要就是用于发电。

       这是因为天然气发电与燃煤电厂相比,每千瓦装机容量的建设费用可节省50%,建厂周期缩短30%,占地面积节约85%,电厂热效率高出25%,冷却水少用40%,发电成本节省15%,且操作灵活,调控方便,特别是对环境的污染大大减少。


  其次,天然气还是一种优质汽车燃料。它具有良好的抗爆性能,而且由于其本身是气态,与空气混合均匀,燃烧完全,不会结炭,可提高热效率10%以上。与使用汽油燃料相比,天然气燃烧后的一氧化碳排放量减少97%,碳氢化合物减少72%,氮氧化合物减少39%,二氧化碳减少24%,二氧化硫减少90%,苯、铅等粉尘减少100%,所以是一种低污染的汽车燃料。

       天然气尽管热值较汽油略低,但其价格却仅为汽油的2/3,而且由于燃烧完全,无结碳,无爆震,因此以天然气为燃料的汽车使用寿命大大延长,维修费用仅为汽油车的70%。使用天然气的汽车还有安全性好的优点,因为天然气相对密度较空气小(为0.58),一旦发生泄漏,会很快在空气中消散。而汽油则不易扩散,一遇火星易于着火燃烧。


  天然气不仅是一种动力能源,也是重要的化工原料。目前,以天然气为原料加工的产品或初级产品主要有合成氨、甲醇、甲醛、乙烯、合成气或氢气、乙炔、氯甲烷、二硫化碳、氢氰酸、炭黑等。据统计,目前世界上约有76%的合成氨、80%的甲醇、39%的乙烯(含丙烯)及其衍生物是利用天然气和天然气凝析液为原料生产的。此外,天然气也用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业,还可用于废料焚烧及干燥脱水处理等。


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