前言：

“能源”，即能量的源泉。人类对能源的利用，从薪柴到煤炭、石油、天然气等化石能源，再到水能、风能、太阳能等清洁能源，每一次变迁都伴随着生产力的巨大飞跃和人类文明的重大进步。因此，能源不仅是人类活动的物质基础，也是经济社会发展的基础和动力，关系国计民生，关系人类福祉。
进入21世纪以来，全球能源生产和消费持续增长，化石能源的大量开发和使用，导致资源紧张、环境污染、气候变化诸多全球性难题，对人类生存和发展构成严重威胁。在当今世界，能源的发展、能源和环境，已成为全世界、全人类共同关心的问题。
编写本书的目的在于向公众介绍能源方面的科学知识，帮助人们认识能源、了解能源，提高能源意识，进而在工作和生活中合理地利用能源，让能源更好地为人类服务。
本书共分为5个部分。第一篇“能源家族”，主要介绍能源家族的成员、能源的分类以及人类认识与使用能源的历程等知识；第二篇“常规能源一览”，包括煤炭、石油、天然气、水能四章内容，第三篇“新能源”，包括太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、海洋能、可燃冰七章内容；第四篇“化学电源”，包括化学电池、氢能、燃料电池等内容；第五篇“第五种能源——节能”，主要介绍节能技术、节能建筑及日常生活节能等内容。全书从公众关心关注的有关能源、环境、节能等社会热点问题出发，沿能源发展历程脉络，以全新的问题形式，图文并茂、深入浅出地向公众介绍不同时期能源的发现、利用以及与人类社会发展的关系，向公众普及能源与发展、能源与环境以及节能等方面的知识。本书内容既具有科学性、人文性，又具可读性，适合公众尤其青少年学生读者阅读，也可以作为科普工作者、中小学教师的教学参考书。
本书由张翠华、范小振编著，范小振负责全书的统稿，李秀荣、李煦、刘长霞等也参加了资料收集整理工作。在编写本书的过程中，作者参考了大量书籍、研究论文等文献资料，并从网上下载了一些资料，汲取和借鉴了这些文献中的思想精华与研究成果，限于篇幅不一一赘述，在此向各位作者表示深深的敬意和感谢！
本书能够顺利出版，要感谢很多朋友的帮助。如沧州师范学院学报尤书才老师为本书的编写提出了很多意见与建议。在此一并表示衷心感谢！
由于作者水平有限，书中难免有错误和纰漏，不妥之处，恳请专家同行和广大读者予以批评指正。

作者 　　
2019年2月 

目录：

第一篇 能源家族 / 001
1 什么是能源？ 002
2 能源家族有哪些成员？ 003
3 人类是怎样一步步使用能源的？ 004
4 人类是怎样发现和获取火的？ 009
5 蒸汽机的发明与演变 010
6 能量与能量转换 015
7 电能是由什么形式的能源转化而来的？ 019

第二篇 常规能源一览 / 023
第一章　煤炭 024
8 煤炭是怎样形成的？ 024
9 世界煤炭资源分布 025
10 煤炭的化学组成 027
11 煤炭的分类 028
12 煤炭可以做什么？ 032
13 什么是煤化工？ 034
14 煤焦化产业链是怎样的？ 042
15 煤炭燃烧会带来哪些危害？ 043
16 什么是洁净煤技术？ 047
17 煤基功能碳材料 052

第二章　石油 061
18 石油的前世今生——你所不了解的“黑色黄金” 061
19 石油的性质和组成 064
20 你了解石油储集层吗？ 065
21 地下石油是怎么开采出来的？ 066
22 抽油机是如何把原油抽吸到地面上来的？ 070
23 石油炼制过程及产物 072
24 润滑油是怎样加工的？ 075
25 石油化工及其产品 076
26 石油中的烃 078

第三章　天然气 079
27 天然气是从哪来？ 079
28 天然气是怎么发现的？ 082
29 天然气的成分与用途 084
30 天然气是怎样开采出来的？ 085
31 开采出来的天然气是怎样运输到用户的呢？ 087
32 煤层气：从“夺命瓦斯”到“澎湃动力” 089
33 页岩气是什么？ 091
34 威201井：中国第一口页岩气井 093
35 页岩气利用途径与技术 094

第四章　水能 099
36 水是能源吗？ 099
37 水电站是怎样靠水发电的？ 102
38 古老的中国水车 104

第三篇 新能源 / 107
第一章　太阳能 109
39 太阳的能量是如何获得的？ 109
40 太阳能的利用历史 112
41 太阳能的利用方式有哪些？ 114
42 太阳能是怎么发电的？ 115
43 太阳能电池简介 122
44 太阳能光伏发电有哪些应用？ 126
45 神奇的“太阳帆” 135
46 人造太阳计划 138

第二章　风能 142
47 风是怎么形成的？ 142
48 风能资源有什么特点？ 145
49 中国风能资源的储量与分布 146
50 人们是怎样利用风能的？ 149
51 中国古代机械——立式风车 153
52 美丽的荷兰风车 156
53 风力发电的奥秘 158
54 达坂城的“大风车” 161
55 可以“发电”的风筝 162
56 值得期待的清洁能源——海风 164

第三章　生物质能 166
57 什么是生物质能？ 166
58 生物质能资源可以分为哪几类？ 168
59 有趣的“石油植物” 169
60 生物质能源的几种形态 172
61 生物质能的利用 173
62 什么是生物质能发电？ 176
63 沼气的超能力：化腐朽为神奇 179
64 你了解生物炭吗？ 183

第四章　核能 187
65 什么是核能？ 187
66 核能的发展历程 192
67 世界上第一座民用核电站奥布宁斯克：从核电站到科学城 195
68 核电站是怎么发电的？ 197
69 铀矿石的辐射很厉害吗？ 201

第五章　地热能 207
70 地底下真有热能吗？ 207
71 地热资源类型与应用形式有哪些？ 209
72 地热能如何服务人类？ 211
73 中国最大的地热能发电站——羊八井地热电站 214

第六章　海洋能 216
74 神奇海洋的超能量 216
75 什么是潮汐发电？ 219
76 利用海水温差可以发电吗？ 221

第七章　可燃冰 223
77 你听说过可以燃烧的“冰”吗？ 223
78 “可燃冰”是如何形成的？ 225
79 人类如何开采“可燃冰”？ 226
80 人类为什么没有大规模开采“可燃冰”？ 228

第四篇 化学电源 / 231
81 化学电源及其发展 232
82 电池的种类有哪些？ 233
83 锂：能源界的小个子大明星 236
84 燃料电池是如何工作的？ 237
85 什么是氢能？ 239
86 氢能有哪些神奇的作用？ 241
87 “氢能源”是一种二次能源 243
88 新能源汽车所用的能源是什么？ 246

第五篇 第五种能源——节能 / 249
89 节能技术有哪些？ 251
90 中国节能认证是什么？ 251
91 家电能效标识你了解吗？ 252
92 白炽灯、节能灯与LED灯有什么区别？ 254
93 什么是建筑节能？ 258
94 国家出台了哪些有关建筑节能的法律、法规和标准？ 259
95 建筑中有哪几种最常用的保温隔热材料？ 259
96 门窗的保温性能和气密性对采暖能耗有多大影响？ 260
97 低能耗、零能耗住宅是怎么回事？ 261
98 什么是太阳房？ 263
99 节能科技—热泵 266
100 能源可以回收利用吗？ 272

参考文献 / 275