第十七章 第2讲　中国的能源安全

第2讲中国的能源安全课标要求地理概念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。复习任务1.描述区域资源特征,说明资源利用对区域发展及环境的影响,理解资源安全问题及产生原因。2.结合图表分析中国能源的供需特点,说明保障未来能源安全可采取的措施。核心考点考题考向能源问题及能源安全2025·安徽卷,18以江苏如东“光氢储一体化”海上光伏示范项目为情境,考查我国未来能源需求与能源安全2025·四川卷,10以中吉乌铁路为情境,考查我国未来能源需求与能源安全一、资源安全与国家安全1.资源安全(1)概念:一个国家或地区乃至整个人类社会发展所需的自然资源供给能够得到满足的状态或能力。(2)表现:资源的供给不低于各种用途所需的最低数量和质量要求,且是稳定、及时和经济的;资源的开发和使用不破坏自然环境的供给服务功能。2.资源安全问题概念因资源供给量少于资源需求量而造成的资源短缺超过某个限度影响影响生产、经济和社会的正常运行,甚至危及人类社会赖以生存的物质基础,引发灾难性的后果根源资源供给与需求的失衡影响因素资源禀赋、资源生产与供给能力、资源消费需求3.资源安全问题影响国家安全直接影响战略资源严重短缺导致的资源安全问题,能够动摇国家经济社会发展的物质基础间接影响资源安全问题可通过触发和放大环境、经济、军事甚至政治等领域的国家安全危机,间接影响国家安全4.保障资源安全二、中国的能源安全1.中国能源供需特点2.石油供需与我国能源安全(1)我国能源安全战略:“以煤为主自给,以引进油、气为重心”。(2)石油主要进口来源地及影响。主要进口来源地俄罗斯、西亚、非洲、拉丁美洲等国家和地区对我国能源安全的影响对国际石油市场高度依赖,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石油长距离运输,运输通道不畅导致石油不能够及时运达3.煤炭开发利用与我国能源安全(1)我国煤炭资源丰富,在数量上足以满足保障我国能源安全的需求。(2)我国煤炭资源供需空间错位,导致运输安全风险。(3)煤炭开发利用所造成的各种环境问题,成为我国能源安全的重大隐患。4.我国未来能源需求与能源安全(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,能源需求总量增长变缓。(2)我国未来能源的消费特点。(3)保障未来能源安全的措施。措施具体体现充分发掘常规能源的资源潜力,提高能源利用率转变发展方式、调整产业结构、发展节能技术、提倡节约消费改善能源结构,大力发展低碳能源低碳能源包括可再生能源、核能和天然气等开辟多元、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——核心考点能源问题与能源安全(2025·浙江1月选考,1～2)碳中和背景下,发展海上风电成为全球共识。各国政府对海上风电产业,往往通过政策激励和引领,不断提高其经济性,实现快速发展。2021年我国海上风电新增装机容量位居世界第一。据此回答(1)～(2)题。(1)近年来,我国海上风电装机容量快速增长的主要原因是()A.风能清洁 B.国家政策支持C.风能可再生 D.市场需求增加(2)海上风电在我国总发电量中占比低,是因为()①产业发展起步晚②海上可利用空间小③能源消费总量大④海上风能资源匮乏A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【思路点拨】关键信息材料信息:①碳中和背景下,发展海上风电成为全球共识;②各国政府对海上风电产业,往往通过政策激励和引领,不断提高其经济性,实现快速发展;③2021年我国海上风电新增装机容量位居世界第一思路整合①②→国家政策支持→我国海上风电装机容量快速增长①③→我国海上风电产业起步晚→在技术、规模等方面的积累相对较少→产业起步晚+我国能源消费总量大→海上风电在我国总发电量中占比低易错点拨不能准确判断海上风电发电量和在总发电量中的占比关系【尝试作答】(1)B(2)A1.化石燃料开发利用中的环境问题方面危害对土地造成的直接破坏露天采矿,直接破坏地表土层和植被,加剧水土流失和荒漠化;地下开采形成地下采空区,导致岩层断裂、塌陷、下沉产生大量废弃物和污染废弃物堆放占用大面积的土地,造成土壤污染、水污染和大气污染运输过程中对环境的影响①煤炭:发生自燃或扬尘,污染大气环境,会由于水的浸泡流失而污染水源。②石油:污染海洋,破坏海洋生态环境,危害渔业生产,使整个海洋环境退化加工过程中对环境的影响①排放大量洗煤水,产生大量的灰尘、氮氧化物和硫氧化物,产生大量的一氧化碳、烃类、氨气和废渣;②石油加工会排放大量的废水、废气和废渣利用过程中对环境的影响①全球变暖;②形成酸雨;③水体富营养化2.能源问题的分析思路考向1能源供需与能源安全(2025·河北邯郸一模)德国是自然资源较为贫乏的国家,除了硬煤、褐煤和盐储量丰富,在原料供应和能源方面很大程度上依赖进口。德国是世界上最早推动能源转型的国家之一。近年来,德国政府出台多项措施加速推动能源转型。下图为1991—2022年德国国内生产总值、能源消费与温室气体排放变化示意图。据此回答(1)～(2)题。(1)1991—2022年,德国()A.经济出现下行趋势B.温室气体排放飙升C.能源消费增长放缓D.一次能源消费稳定(2)近年来,德国加速推动能源转型的最主要目的是()A.转变产业发展结构 B.提高能源自给水平C.增加更多就业岗位 D.改善区域空气质量【答案】(1)C(2)B【解析】第(1)题,由图可知,1991—2022年,德国国内生产总值整体上稳步上升,说明并未出现下行趋势,A错误;温室气体排放量呈明显下降趋势,B错误;一次能源消费量下降较多,不“稳定”,D错误;能源消费总量虽比1991年略有增长,但增幅非常有限,总体表现为先增加后减少,体现出“增长放缓”的趋势,C正确。第(2)题,材料强调了德国本土自然资源贫乏、对外部能源依赖度较高;为减少对外依赖、增强能源安全,德国近年来加速推动能源转型,“提高能源自给水平”是其最主要的考量,B正确;转变产业发展结构、增加更多就业岗位、改善区域空气质量都不是最主要目的,A、C、D错误。考向2未来能源消费特点与能源安全保障(2025·河北邢台三模)二氧化碳“超级充电宝”为整个系统充注二氧化碳,在风光发电量过剩时,将低压储气罐中的二氧化碳压缩到高压储气罐,储存释放的热量。用电时再把高压二氧化碳加热,利用其膨胀过程发电。下图示意二氧化碳“超级充电宝”储能原理。据此回答(1)～(3)题。(1)用二氧化碳“超级充电宝”储能()A.技术要求较低 B.没有地域限制C.对环境影响小 D.碳排放量较大(2)只参与二氧化碳“超级充电宝”蓄能工作的设备是()A.低压储气罐 B.高压储气罐C.冷却器 D.加热器(3)二氧化碳“超级充电宝”有利于保障能源安全的表现是()A.提高发电效率 B.保障电网平稳C.减少电力输送 D.降低用电成本【答案】(1)C(2)C(3)B【解析】第(1)题,二氧化碳“超级充电宝”利用二氧化碳相态变化进行储能,是一种新技术,技术要求高,A错误;二氧化碳“超级充电宝”一般建在能源过剩地区,有地域限制,B错误;系统运行过程中没有废弃物排放,对环境影响小,C正确;二氧化碳“超级充电宝”系统中的碳只在内部循环,是对碳的利用,且提高了新能源比重,会减少碳排放,D错误。第(2)题,二氧化碳“超级充电宝”蓄能工作的过程是将低压储气罐中的二氧化碳压缩到高压储气罐,储存释放的热量,蓄能过程涉及的设备依次是低压储气罐—压缩机—冷却器—蓄热罐—高压储气罐;发电工作的过程是将高压储气罐中的二氧化碳加热,在膨胀过程中发电,同时将膨胀后的二氧化碳存储到低压储气罐,发电过程涉及的设备依次是高压储气罐—加热器—膨胀机—蓄冷罐—低压储气罐。因此,选项中只参与二氧化碳“超级充电宝”蓄能工作的设备是冷却器,C正确,A、B、D错误。第(3)题,二氧化碳“超级充电宝”作为备用能源,受条件限制小,有利于保障电网供电稳定,B正确。二氧化碳“超级充电宝”在电能转换过程中会有部分电能损耗,不会提高发电效率,也不会降低用电成本,A、D错误;二氧化碳“超级充电宝”电能转换后,最终同样会将电力输送到市场,不会减少电力输送,C错误。课时作业测控导航考点题号能源供需与能源安全1、2、7、11、12未来能源消费特点与能源安全保障3、4、5、6、8、9、10、12(2025·湖南邵阳二模)我国经济快速发展,能源需求巨大,但能源消费结构不合理,能源对外依存度高,严重影响了我国未来能源战略安全。图1为我国与世界能源消费结构对比图,图2为我国石油进口量和对外依存度变化图。读图,回答1～2题。图1图21.我国与世界能源消费结构差异的主要原因是()A.资源禀赋的差异B.开发利用技术的高低C.节能减排的需要D.经济发展水平的不同【答案】A【解析】我国煤炭资源丰富,所以煤炭在能源消费结构中占比较大;而世界其他地区能源资源分布不同,消费结构也不同。所以资源禀赋的差异是导致我国与世界能源消费结构差异的主要原因,A正确。开发利用技术主要影响能源的利用效率和开发程度,不是决定能源消费结构的主要原因。即使技术提高,若某种资源本身储量就很少,则该类资源也不会成为主要消费能源,B错误。节能减排主要是为了减少能源消耗和污染物排放,它对能源消费结构虽然有一定影响,但不是造成我国与世界能源消费结构差异的主要原因,C错误。经济发展水平不同主要影响能源的消费量,而不是能源消费结构的类型,D错误。2.为降低我国石油的对外依存度,确保国家能源安全,下列措施可行的是()A.加快建设国际石油运输通道B.海外投资开发石油C.去产能减少能源消耗D.大力开发风能、光能等新能源【答案】D【解析】为降低我国石油的对外依存度,确保国家能源安全,最有效的措施是开发新能源,如风能、光能等,可从根本上减少对化石能源(尤其是石油)的消费需求,D正确;加快建设国际石油运输通道、海外投资开发石油虽然可以增加石油供应,但并不能降低石油的对外依存度,A、B错误;去产能减少能源消耗,可能会影响经济发展,C错误。(2025·湖北三模)长时储能一般指的是可以实现持续4小时以上的充放电循环储能系统,可分为机械储能(抽水储能、压缩空气储能)、储热(熔盐储热)和化学储能(铅酸电池储能、锂离子电池储能、液流电池储能)三大类型。近几年,长时储能产业迎来了爆发性的发展机遇。下图示意2021年我国不同形式储能方式累计装机量占比。据此回答3～4题。3.长时储能可以()A.降低发电成本 B.提高发电效率C.提高用电的安全性 D.平衡电力供需矛盾【答案】D【解析】根据材料可知,长时储能可以较长时间存储、释放电力资源,提高如风力、太阳能发电等发电方式的供电稳定性,平衡电力供需矛盾,D正确;长时储能需要将电力存储和释放,会造成电力的损失,无法提高发电效率,不会降低发电成本,不能提高用电安全性,A、B、C错误。4.2021年我国抽水储能方式累计装机量占比最高,其原因是该储能方式()A.技术较成熟,发电成本低B.建设简单,经济成本低C.开发周期短,环境影响小D.储能规模大,适用性强【答案】A【解析】抽水储能指的是在电力负荷低谷期将水从下游水库抽到上游水库,将电能转化成重力势能储存起来,在负荷高峰时利用反向水流发电,该方式技术成熟,储能规模较大,发电成本低,使得我国该储能方式累计装机量占比最高,A正确;抽水储能需要建设上、下水库及相关设备,建设工程量大,开发周期较长,建设初始资金大,且只能建设在山地、丘陵等落差较大、水资源较丰富的地区,适用性不强,且容易产生环境破坏和生态移民等问题,B、C、D错误。(2025·浙江嘉兴模拟)“源网荷储一体化”是指将电源(源)、电网(网)、负荷(荷)和储能(储)等关键要素,进行一体化的规划设计、协同运行与智能控制,形成高效、灵活、互动的能源系统运行格局。下图为宁波市梅山港一体化电力系统示意图。据此回答5～6题。5.宁波梅山港“源网荷储一体化”电力系统带来的好处有()①增加储电能力,减少能源浪费②灵活储电放电,降低用电成本③优化能源结构,提高发电效率④发电能源多样,解决电力不足A.①② B.①③ C.②④ D.③④【答案】A【解析】由图可知,该系统拥有储能电池,储能电池与网侧是双向箭头,说明储能电池与网侧之间是互补关系,发电量多用电量少时,可以把多余电力储存起来,可以减少电力资源浪费,①正确;用电量少时电价较低,储能电池储电,用电量大时储能电池放电,可以在一定程度上降低用电成本,②正确;该系统可以增加太阳能、风能的使用,但发电效率取决于能源密度和发电设备状况,③错误;该系统可以增加太阳能、风能等新能源的使用,但主要功能是调节电力的供需,稳定电力供给,不能从根本上解决电力不足的问题,④错误。故选A。6.光电、风电并入“源网荷储一体化”电力系统的最主要原因是()A.能源丰富 B.技术先进C.稳定性差 D.成本较低【答案】C【解析】“源网荷储一体化”电力系统主要是为了平衡电力需求,调节电力供应,与能源多少、技术高低无关,A、B错误;光电、风电并入“源网荷储一体化”电力系统,增加了电力系统的复杂性和难度,成本可能会增加,D错误;从图中可以看出,光电、风电并入该电力系统主要是由于风能、太阳能稳定性差,电力供应不稳定,并入该电力系统通过储能的方式可以就地消纳多余的电力资源,C正确。[创新培优]净负荷是指电力系统总负荷(即用户侧的总电力需求)减去可再生能源(如风电、光伏等)的实际发电量后的剩余负荷。2025年春节期间浙江省出现一种新的净负荷曲线形态——“鸭子曲线”,下图为2025年春节期间浙江省电网负荷曲线图。据此回答7～8题。7.出现“鸭子曲线”型电力负荷曲线的原因有()①光伏新能源发电占比高②假期各时段用电水平低③中午全社会负荷快速升高④傍晚全社会光伏发电能力不足A.①② B.①④ C.②③ D.③④【答案】B【解析】由材料可知,净负荷与可再生能源发电量相关,“鸭子曲线”出现说明光伏新能源发电占比高,中午光伏发电多,净负荷低,①正确;假期用电水平有波动,并非各时段都低,②错误;中午光伏发电多,全社会负荷呈下降趋势,并没有快速升高,③错误;傍晚光照减弱,全社会光伏发电能力不足,净负荷上升,④正确。故选B。8.为缓解“鸭子曲线”对电网造成的压力,浙江省应采取的措施有()①支持假期生产,推动高耗能企业发展②出台相关政策,降低节假日电价水平③提高储能技术,优化电网运行方式④弱化光伏发电,提高化石燃料比重A.①② B.②③ C.③④ D.①④【答案】B【解析】推动高耗能企业发展会增加用电负荷,加剧“鸭子曲线”压力,①错误;出台相关政策,降低节假日电价水平,可引导用户错峰用电,缓解负荷压力,②正确;提高储能技术,优化电网运行方式,能调节不同时段电力供需,缓解压力,③正确;弱化光伏发电不符合能源发展趋势,且会减少可再生能源利用,④错误。故选B。世界首例石灰岩地层压缩空气储能项目于2025年1月在陕西省铜川市开工建设。压缩空气储能项目是城市的“巨型充电宝”,该项目将剩余电能转换为压缩空气势能,用电时再转换为常压空气即可发电。该地项目规划形成“前端基建扩能—中端地层储能—后端建网延链”的产业链发展路径。据此回答9～10题。9.利用地层压缩空气可以()A.充分利用地下资源B.保证运营过程零碳排放C.完全取代外部材料D.实现大规模储能与发电【答案】D【解析】由材料可知,该项目将剩余电能转换为压缩空气势能储存,用电时再转换为常压空气发电。该项目本质上是实现电能的“时间转移”,即大规模储能与发电,D正确;石灰岩地层仅作为储气空间,并非资源开发,利用地层压缩空气主要是利用了地下空间,充分利用地下资源的表述不准确,A错误;储能过程本身不直接排放碳,但电能来源(如煤电)可能涉及碳排放,所以运营过程中不能保证零碳排放,B错误;相较于地面高压储罐,利用地层压缩空气可以减少外部材料的使用,但无法完全取代,C错误。10.未来打造铜川市地层储能产业链的主要作用是()A.摆脱政策扶持的初期路径B.形成上下游产业的要素流动C.促成持续发展的市场机制D.加快实现地层储能一体化【答案】B【解析】作为新型储能发电技术,市场路径仍在探索中,不论是尚未成熟还是已成熟的技术,都需要政策的支持,A错误;材料指出铜川市规划形成地层储能产业链,打造产业链的关键在于整合上下游产业。前端(基建)涉及设备制造、工程建设;中端(储能)需技术支持;后端(电网)连接能源消纳。这种路径会促进上下游产业的要素流动(如技术、资金、资源),形成协同效应,B正确;“市场机制”依赖外部环境,非产业链直接作用,C错误;“地层储能一体化”仅为中端环节,未涵盖全产业链作用,D错误。11.(2025·安徽卷,18)阅读图文材料,回答下列问题。5月某日,天气晴朗,某研学小组在江苏如东“光氢储一体化”海上光伏示范项目基地开展研学活动。当地利用大面积的滩涂,建设集海上光伏发电、制氢加氢和储能电站于一体的综合性项目,实现绿电就地消纳、转化应用。图1示意如东地理位置,图2为光伏项目景观照片。图1图2研学活动一太阳高度角对太阳辐射的影响研究(1)研学小组利用传感器测量当天到达地表的太阳辐射量日变化。请在下图中用平滑曲线画出预期实验结果示意图。研学活动二光氢储一体化的必要性研究(2)分析该项目实施光氢储一体化的必要性。研学活动三光伏项目带来的生态价值研究(3)研学小组想从碳减排角度了解该光伏项目带来的生态价值,计划访谈相关生态环境专家,请为他们拟一份访谈提纲(要求至少列出3条)。【答案】(1)(2)太阳辐射受季节、天气等影响,不稳定,光伏发电依靠太阳辐射,电力供应不稳定;光氢储一体化通过制氢将电能转化为氢能储存,提高了能源利用率,契合能源可持续发展需求。(3)光伏项目发电可减少传统能源的使用,对碳减排有哪些影响?光伏面板会改变植被生长环境,对区域碳储量有何影响?该项目的生态价值在当地生态环境状况中有哪些体现?【解析】第(1)题,由图并结合所学知识可知,如东大约位于121°E,地方时比北京时间(120°E的地方时)早4分钟。5月份晴朗的一天,昼长夜短,日出在地方时6时之前,日落在地方时18时之后,且正午太阳高度角最大,太阳辐射最强,故太阳辐射量在地方时12时达最大值,如东地方时12时对应北京时间11:56,然后在图中用平滑曲线绘图即可。第(2)题,根据所学知识可知,太阳辐射受季节变化、天气变化等因素影响,不稳定,而光伏发电依赖太阳辐射,故光伏发电不稳定,单独发电难以稳定供应能源。“光氢储一体化”可将电能通过制氢转化为氢能储存,在电力需求低谷时储存能量,高峰时释放,保障能源持续、稳定供应。实现绿电就地消纳、转化,避免因电力过剩导致弃光现象,提高能源利用率,契合可持续发展原则。第(3)题,光伏项目具有发电功能,可请教专家光电的使用对碳减排的影响;光伏面板对所在地的土壤等形成了遮阴环境,改变了植被的生长环境,可请教专家光伏项目对所在区域碳储量(生态系统)的影响;该项目的生态价值需要结合该地生态环境现状进行评价,可请专家谈谈该地生态环境现状及该光伏项目可能取得的生态价值等。12.(2025·