童昕《产业地理学》12.04 部门产业地理-能源与材料.pptx

部门工业地理（1）-能源与材料 工业地理学 北京大学 童昕 生产过程与自然环境 开采 基本加工 制造 消费 非产品产出 回收利用 修复活动 废物进入环境 环境破坏 原料与能源投入 二级投入 用于回收利用的初级投入 无害化处置 进入环境的污染物 1 自然资源的类型 特性 矿产资源 森林资源 农业资源 分布 高度不均衡 不均衡 较均衡 距离市场中心 远 远 较近 可再生性 不可再生 可再生但周期长 可再生 利用的生态影响 高 较高但可控 可控 工业区位影响 强 - - 市场波动性 波动强、周期长 波动较弱、周期不明显 波动较弱、周期短 垄断性 强 较弱 较弱 矿产资源 能源矿产：石油、天然气、煤炭、铀 非能源矿产（原材料）： 黑色金属（铁锰铬） 有色金属（重、轻、贵、半金属、稀有金属） 非金属 化工原料： 无机化工： 、硫铁矿、钾盐、磷灰石、芒硝、重晶石、石膏…… 有机化工：石油、天然气、煤炭 建筑材料：石灰石、沙石、粘土、耐火材料、各种石材 不同元素人类移动规模与自然移动规模的对比 世界主要地区的能源结构 资料来源：BP Statistical Review of World Energy 世界化石能源分布 能源消费与经济发展的关系 两个描述指标 能源强度=能源消费量/GDP 能源消费弹性系数＝能源消费量年平均增长速度/国民经济年平均增长速度 美国石油消费弹性变化 不同国家和地区石油消费弹性比较 能源结构 资料来源：清华大学清洁能源研究与教育中心 能源工业 煤炭、石油、天然气行业 能源设备和能源服务行业 能源工业的一体化程序 上游：勘探——开采、生产 中游：加工、储存及运输 下游：产品炼制 利润 风险，资本密集度 煤基能源化工基地生态工业链 化石能源的替代 水能 核能 风能 Published by AAAS M. B. McElroy et al., Science 325, 1378-1380 (2009) 中国的风能潜力 Spatial distribution of capacity factors evaluated for deployment of the 1.5-MW turbines 太阳能 美国的太阳能电池产业链空间分布 分布式太阳能的利用方式 美国各州的太阳能发电市场 生物质能 乙醇：粮食vs.非粮 非粮乙醇作物： 甘蔗 木薯 甜高粱 甲烷：有机废物 分散 or 集中？ 其他 潮汐 地热 人力 …… 全球发电厂分布 中国可再生能源发展目标 能源类型 2006 (GW) 2020 目标 (GW) 天然气 8a 60 水电 128.57 300 风能 1.87 30 太阳能 0.06a 1.8 核能 6.85 40 生物质能 2a 30 矿产资源 能源矿产：石油、天然气、煤炭、铀 非能源矿产（材料）： 黑色金属（铁锰铬） 有色金属（重、轻、贵、半金属、稀有金属） 非金属 化工原料： 无机化工： 、硫铁矿、钾盐、磷灰石、芒硝、重晶石、石膏…… 有机化工：石油、天然气、煤炭 建筑材料：石灰石、沙石、粘土、耐火材料、各种石材 Source: Brunner and Rechberger 2004 社会进化下的人均代谢强度 30 世界资源的分布 世界铜的产量 资源的诅咒 材料与能耗的关系 一兆焦能耗可以生产的材料 工业金属的循环利用率 新技术对材料使用方式的变化 3D打印技术是一种加成制造（Additive manufacturing (AM) ）过程，固体结构根据数字模型一次成型。 塑料制品的加成制造技术最早出现在1987年 金属制品的加成制造最早出现在1995年左右 3D打印的技术优势 节约材料 3D打印的技术优势 节约材料 方便实现复杂设计 3D打印的技术优势 节约材料 方便实现复杂设计 客户化定制 产业链盈利模式 课后作业 请参考PPT第21页制作中国的太阳能产业链的空间分布图，并谈谈中国的产业链分布与美国相比有何差别？