第2章 微专题3 能源安全-【精彩三年】2024-2025学年高中地理选择性必修3课程探究与巩固PPT课件（湘教版2019）

微专题3　能源安全 第二章 自然资源与国家安全 知识点1　能源资源 [2023·浙江1月选考]建设大型清洁能源基地是我国“十四五”规划的重要目标之一，下图为部分清洁能源基地分布示意图。据此回答第 1、2题。 典题示例 1．图中三大能源基地共同的主要清洁能源是(　　) A. 核能　水能 B. 风能　火电 C. 水能　地热 D. 风能　太阳能 2．我国建设大型清洁能源基地可以(　　) A. 促进低碳能源发展 B. 改变能源资源分布 C. 控制能源消费总量 D. 缩短能源输送距离 典题示例 D A 解析： 第1题，图中三大能源基地都位于我国内陆地区，我国核能的开发主要是在沿海地区，核能并不是图中三大能源基地共同的主要清洁能源，A错误；火电不是清洁能源，B错误；青藏高原南部雅鲁藏布江流域到云南西部腾冲一带是我国地热能集中分布的区域，图中三大能源基地地热能相对缺乏，C错误；图中三大能源基地在我国青藏高原区和西北干旱半干旱区，风能和太阳能都较为丰富，D正确。第2题，清洁能源开发利用时向外界排放的二氧化碳极少，可以促进低碳能源发展，A正确；建设大型清洁能源基地不会改变我国现有的能源资源分布，B错误；我国经济发展迅速，对能源的需求呈增加趋势，我国建设大型清洁能源基地是为了增加能源供给而不是为了控制能源消费总量，C错误；图中三大能源基地远离东部主要的能源消费市场，并不能缩短能源输送距离，D错误。 典题示例 [2021· 辽宁高考]墨西哥拥有丰富的石油和天然气资源，但石油加工能力弱。2010年以来，墨西哥天然气消费量超过生产量，缺口逐年扩 大，一半以上需从美国进口。目前墨西哥逐渐用天然气替代石油作为发电的主要燃料，并大力提高可再生能源的份额。下图为墨西哥及周边地区地理要素分布图。据此回答第3、4题。 典题示例 3．墨西哥用天然气替代石油作为发电的主要燃料是由于(　　) ①天然气从美国进口价格较低　②天然气发电比石油清洁　③天然气远景储量比石油更大　④天然气开采比石油容易 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④ 4．墨西哥可再生能源主要分布在图中椭圆形区域的是(　　) A. 水能 B. 风能 C. 太阳能 D. 生物能 典题示例 A C 解析： 第3题，墨西哥与美国邻近，天然气从美国进口价格较低，①正确；与石油相比，天然气更清洁，②正确；由材料可知，墨西哥拥有丰富的石油和天然气资源，但无法判断天然气远景储量是否比石油更大，③错误；天然气开采难度更大，④错误。故选A。第4题，图中椭圆形区域受副热带高气压控制的时间长，晴天多，太阳辐射强，太阳能丰富，C正确；该区域受副热带高气压控制的时间长，风力较小，降水较少，植被稀疏，水能、风能、生物能不丰富，A、B、D错误。 典题示例 1．能源结构与分类 方法指引 (1)能源结构：我国能源消费以煤炭、石油为主；世界能源消费以石油、煤炭、天然气为主。 (2)分类 ①可再生能源：包括水能、风能、生物能、潮汐能、太阳能等。 ②非可再生能源：主要是煤炭、石油、天然气等矿物能源。 方法指引 2．我国主要能源资源的特点 方法指引 能源 特点 水能 优点 清洁、可再生；发电成本低，价格低廉；投资回收快；水能发电可产生显著的综合效益等 缺点 受自然条件限制大(气候、地形等)；修建大坝水库易造成流域生态环境破坏；库区淹没居民点、耕地、道路；电力供应不稳定 分布 长江上游干支流、长江中游、黄河中上游、珠江上游等 核能 优点 一般不产生大气污染；核燃料能量密度大，储运方便；地区适应性强，选址相对灵活；电力供应较稳定等 缺点 有较大的安全隐患(核泄漏威胁大，治理难度大)；产生的热能巨大，利用的比例较低，造成资源浪费和热污染；投资大，技术要求高，运营难度大等 分布 主要分布于东南沿海地区(经济发达，常规能源短缺；资金充足，技术发达) 方法指引 能源 特点 太阳能 优点 绝对清洁和无害、可再生(其他可再生能源的再生都源于太阳能)、能量巨大(远超其他能源)、相对于人类可以说是无限的、分布极其广泛等 缺点 能量密度很低，占用土地较多、设备多，且投资大；不稳定(昼夜变化大、季节变化大、受天气影响等)；储能难度大、成本高；分布空间差异大，地区适应性差 分布 青藏高原地区、西北内陆地区 风能 优点 蕴藏量巨大、分布广泛、可以再生、清洁(无污染) 缺点 密度低、不稳定、地区差异大 分布 西北内陆地区、东南沿海地区 方法指引 能源 特点 煤炭 优点 分布广，储量大，开发和利用难度低；存储运输方便，价格便宜 缺点 开采过程破坏生态环境(破坏植被、地形、土壤和地下水)，利用过程中污染较大(废渣、废气、废水等)；使用不方便，燃烧效率低；不可再生 分布 华北地区，在山西、内蒙古、陕西、河南等省较丰富 石油 优点 热能值高；使用范围广，副产品多；储运、使用较方便 缺点 有污染；不可再生 分布 主要分布在东北、华北、西北地区，东海和南海大陆架 方法指引 能源 特点 天然气 优点 相对清洁；使用方便；燃烧效率高；比较价格低 缺点 开采、储运难度大；技术要求高；投资大、回收周期长 分布 新疆、青海、川渝、鄂尔多斯高原等 3．风能和太阳能资源的影响因素和开发条件 方法指引   影响因素 开发条件 风能资源 ①海陆位置(沿海地区较内地丰富) ②下垫面(粗糙程度、植被覆盖率、地形) ③大气环流，特别是风带(中纬西风带/极地东风带)、季风影响(距风源地远近或季风强弱) ④峡谷地形造成狭管效应(风在谷口吹入被挤压，使得等压线密集，风力变大) ①风能资源丰富、清洁、可再生 ②地形平坦，土地空间大；地广人稀，土地租金低(水面空间大，节约土地资源) ③能源需求量大，经济发达(附近经济发展快，需求量大，市场广阔；或距经济发达地区远，输电能力不足，市场需求量小) ④交通便捷，利于设备运送、管理和维护 ⑤政策、资金、技术、劳动力、产业基础等 方法指引   影响因素 开发条件 太阳能资源 ①纬度越低，正午太阳高度越大，昼长越长，太阳辐射越多 ②海拔高，空气稀薄，透明度高，太阳辐射强 ③晴天，大气削弱作用弱，太阳辐射强 ④空气质量好，大气透明度高，大气削弱作用弱，太阳辐射强 ①多晴朗天气，光照充足，太阳辐射强 ②地形平坦开阔、地质条件稳定 ③产业基础好，市场需求量大或市场距离近，输电设施完善 ④政府政策支持；资金、技术条件好 ⑤避开居民区、历史遗迹和自然保护区，避开水土流失严重、生态脆弱地区 巩固训练 2022年12月， 第十四届中国(无锡)国际新能源大会暨展览会于江苏无锡成功举办。本届大会以“聚焦双碳目标，引领绿色发展”为主题，集中展示太阳能光伏、风电、储能、氢能以及新能源汽车、充电桩等新产品、新技术和新应用。下图为我国年太阳辐射总量分布图。据此回答第1、2题。 巩固训练 1．下列能源主要不是来自太阳辐射能的是(　　) A. 地热 B. 风能 C. 煤炭 D. 水能 2．图中甲地欲打造成为我国太阳能光伏产业基地，下列不属于其优势的是(　　) A. 海拔高，空气稀薄，太阳辐射强 B. 人口多，经济发达，能源需求量大 C. 阴天少，天气晴朗，日照时间长 D. 污染轻，尘埃较少，大气透明度好 A B 巩固训练 解析： 第1题，地热能来自地球内部放射性元素的衰变产生的能 量，不是来自太阳辐射能，A符合题意。煤炭是由地质时期植物累积下来的太阳能演变而成，其能量来自太阳辐射，C不符合题意。从根本上说，水能和风能都是来自太阳辐射的能量，B、D不符合题意。故选A。第2题，甲地位于我国青藏高原，该地海拔高，空气稀薄，太阳辐射 强；气候较为干燥，阴天少，天气晴朗，日照时间长；地处高原，人口稀少，经济落后，故污染轻，尘埃较少，大气透明度好，因此B选项不属于甲地的优势。故选B。 巩固训练 下图是某年河北、甘肃、四川、黑龙江四省能源生产结构图。据此回答第3、4题。 巩固训练 3．下列与四省能源生产结构相关的叙述，正确的是(　　) A. 以可再生能源为主 　 B. 清洁能源的比重大 C. 不利于减排温室气体 　 D. 有利于降低酸雨危害 4．制约①省进一步开发水能的地理条件是(　　) A. 水能资源蕴藏量小 B. 水能资源分布分散 C. 水能富集地人口分布稀疏 D. 水能富集地地质条件复杂 C D 巩固训练 解析： 第3题，据图可知，四省能源生产结构以原煤、原油为主，原煤、原油是不可再生能源，A、B错误。大量矿物能源的使用不利于减排温室气体，且不利于降低酸雨的危害，C正确、D错误。第4题，根据图中四省的能源生产结构判断，①省在四省中天然气比重最大，同时拥有煤炭和水电，应为四川省。②省原油比重占据主导地位，是黑龙江省。③省煤炭虽占主导地位，但是水电比重在四省中最大，应为甘肃省。④省原煤比重最大，为河北省。四川省位于我国地势第一、二级阶梯交界处，水能蕴藏量丰富，分布集中，A、B错误；人口分布稀疏不是制约水能开发的因素，C错误；阶梯交界处地质条件复杂，不易开发，D正确。 巩固训练 5．阅读图文材料，回答下列问题。 为建设生态文明，我国大力开发风能等清洁能源。风电建设成本高于煤电、水电。2009年5月，甘肃酒泉有“陆上三峡”之称的1 000万千瓦级风电基地建设项目获国家批准，其中的80%集中在被称为“世界风库”的瓜州县。下图示意瓜州等地年大风(≥8级)日数。 巩固训练 (1)分别与煤炭、水能相比，指出开发风能的优势。 答案：与煤炭相比，风能为清洁能源、可再生能源；与水能相比，开发风能不会产生库区淹没等问题。 (2)说明瓜州建设大型风电场有利的自然条件。 答案：有风：风能资源丰富(有“世界风库”之称)，年大风日数多(近70天)。 有地：可供建设风电场的土地广阔(或戈壁、沙漠等难利用土地广布)，地形平坦。 巩固训练 (3)分析瓜州建设大型风电场的不利区位条件。 答案：当地(经济落后，人口稀少)电能需求少；离东部(电力用户)较远(需长距离输电)；当地基础设施(如电网等)不足；建设成本高(投资大)，当地资金不足。 (4)为保障电网的稳定性，还规划在瓜州建设规模较大的热电站作为调节电站。试解释为大型风电场配建调节电站的原因。 答案：风电极不稳定，配建热电站等可以调节、控制电量，使电网输电平稳(当风力减弱时以热电站补充电量，当风力强劲时减少热电站发电量)。 知识点2　解决能源资源问题 读中国新能源(非常规能源)分布图，回答第1～3题。 典题示例 1．图中a、b、c、d代表的新能源依次是(　　) A. 太阳能、风能、地热能、核能 B. 核能、风能、地热能、太阳能 C. 风能、地热能、核能、太阳能 D. 核能、太阳能、风能、地热能 典题示例 D 2．a类新能源布局在我国沿海地区，主要是为了　(　　) A. 降低高压输电成本 B. 满足当地能源需求 C. 利用当地产业基础 D. 利用当地自然条件 典题示例 B 3．就我国目前新能源生产规模而言，将会(　　) A. 彻底解决我国能源短缺的问题 B. 继续加重环境污染和生态破坏 C. 根本改变煤炭为主的消费结构 D. 带动能源相关产业的快速发展 典题示例 D 解析： 第1题，据图可知，a类能源主要分布在我国东部沿海地 区，故a类能源为核能；b类能源主要分布在我国青藏高原、新疆等太阳能丰富的地区，故b类能源为太阳能；c类能源主要分布在我国新疆、甘肃及内蒙古等西北内陆(距冬季风源地近，风能丰富)及东部沿海地区(受夏季风影响大，海面摩擦力小，风力强劲), 故c类能源为风能；d类能源主要分布在我国青藏高原南部的雅鲁藏布江流域和云南西部腾冲一带，且邻近板块交界处，故d类能源为地热能。因此，a、b、c、d代表的新能源依次是核能、太阳能、风能、地热能，D正确。第2题，据上题分析可知，a类能源为核能，我国东部沿海地区工业发达，但常规能源缺 典题示例 乏，能源供需矛盾紧张，故核能布局在我国沿海地区主要是为了满足当地能源需求，B正确；降低高压输电成本，利用当地产业基础和自然条件不是核能布局在我国沿海地区的主要原因，A、C、D错误。第3题，目前，我国新能源生产规模较小，因此无法彻底解决我国能源短缺的问题，A错误；太阳能、地热能、风能等属于清洁能源，对环境污染和生态破坏小，B错误；新能源生产可以逐步改善我国以煤炭为主的能源消费结构，但因煤炭消费比重过大，暂时无法从根本上改变以煤炭为主的消费结构，C错误；新能源开发可以带动能源相关产业的快速发展，D正确。 典题示例 1．区域常规能源问题及其解决措施 常规能源问题往往是制约地区经济发展的重要因素，而分析某一地区常规能源问题，主要包括其能源问题的表现、影响及应对措施。 方法指引 表现 数量 短缺 利用 技术水平限制，利用率低，浪费严重 分布 能源供给与消费空间配置错位，如东部能源需求大，但能源相对短缺 方法指引 影响 社会 照明、供暖、制冷等生活能源短缺 经济 能源短缺，抑制经济发展，使经济缺乏活力 环境 能源利用不合理，导致大气污染、酸雨、水土流失等环境问题 措施 开源 开发新能源；加强能源的跨区域调配；加强与能源输出国的合作 节流 节约能源；提高能源利用率；调整产业结构和能源消费结构 2．我国出现“弃光限电”的原因及解决措施 方法指引 原因 措施 ①发电量与用电量存在时空差异 ②光伏发电受季节、时间和天气条件限制，发电量不稳定，连续性差 ③我国远距离输电设备不足 ①提高远距离输电设备基础设施建设②加强西部大开发，增加用电量；加强西部地区和东部地区发电量和用电量的协调 ③多种能源(光电/风电/水电/火电)互补，增强发电的稳定性和连续性 ④充分利用多余电能 ⑤建设储能电站 3．我国未来能源的需求特点和保障措施 方法指引 需求特点 保障措施 ①能源消费总量将继续增长，但增速降低 ②煤炭在很长一段时间内仍然是最主要的能源，但比例会不断降低，消费总量也将下降；核能、水电、太阳能和风能等非化石能源在能源结构中的占比将显著提高 ③石油、天然气消费量将进一步增长，对国外油气资源高度依赖状况难以得到根本改善 ①充分发掘常规能源的资源潜力，通过转变发展方式、调整产业结构、发展节能技术、提倡节约消费等途径，提高能源利用效率 ②改善能源结构，大力发展低碳能源，包括可再生能源、核能和天然气等 ③开辟多元、稳定的国际能源供应市场，增加能源运输方式，确保能源运输通道畅通 ④加强国家战略能源储备，提高应对国际能源市场冲击的能力 巩固训练 “电荒”“煤荒”“油荒”的呼声一浪高过一浪，随着我国经济不断增长，能源消费将进一步增加。下图为我国核电站分布图。据此回答第1、2题。 巩固训练 1．图中核电站分布特点最能说明该区(　　) A. 交通便利，有利于核原料运输 B. 常规能源缺乏，能源需求量大 C. 铀矿丰富，核电站近原料产地 D. 地形平坦，有利于核电站选址 B 巩固训练 2．下列维护我国能源安全的措施中，不可取的是　(　　) A. 立足国外能源的勘探、开发与建设 B. 加快建立石油战略储备体系 C. 积极参与能源安全国际合作，实现能源供给多元化 D. 鼓励节能、合理用能，提高能源利用率 A 巩固训练 解析： 第1题，从图中来看，我国核电站主要分布在东部沿海地区。该地区人口和城市密集，工业发达，能源消费量大，但煤炭、石油等常规能源缺乏，B正确。核电站发电所需原料很少，A、C错误。核电站建设的主要因素包括技术、资金和需求市场，不包括地形因素，D错误。第2题，要维护我国的能源安全，应该从“开源”和“节流”两个方面来考虑。“开源”主要是加大对我国资源的勘探、开发，积极参与能源安全国际合作，实现能源供给多元化；“节流”主要从加大科技投入，提高能源的利用效率着手。如果通过立足国外能源的勘探、开发与建设来维护我国的能源安全，就会导致我国的能源供给依赖于国外，无法保证我国的能源安全，此措施不可取。故选A。 巩固训练 2022年8月，受副热带高压影响，长江流域连续出现高温晴朗天 气，四川等地区出现“电荒”。下图为2021年各省份发电量及用电量(不含港澳台)统计图。据此回答第3、4题。 巩固训练 3．四川与山西同为电力输出大省，但四川出现“电荒”，该现象发生的最主要影响因素是(　　) A. 能源结构 B. 人口密度 C. 产业结构 D. 居民用电 A 巩固训练 4．增强电力供应抗风险能力的合理措施是(　　) A. 高峰期间减少工业用电量 B. 用电大省大力开发太阳能 C. 完善跨省跨区域电力互济 D. 改变煤炭为主的消费结构 C 巩固训练 解析：第3题，四川发电量较大，但水电比重高，持续的干旱使得河流径流量减少，发电量减小，导致四川出现“电荒”，而山西发电以火电为主，发电量比较稳定，A正确；人口密度、产业结构、居民用电均相对稳定，不会导致出现“电荒”，B、C、D 错误。第4题，高峰期间减少工业用电量，可以减少该时段用电量，但会影响工业生产，A 错误；太阳能开发需太阳辐射能丰富、可开发土地面积广，用电大省不一定具有开发太阳能的条件，B错误；电力资源分布具有明显的不均衡 性，完善跨省跨区域电力互济可以有效解决电力资源的供需矛盾，缓解用电紧张地区的电力资源不足的局面，C正确；目前我国的能源消费结构仍以煤炭为主，短期内难以改变，且火力发电的电力稳定性强，D错误。 巩固训练 5．[2022·浙江6月选考]阅读材料，回答下列问题。 材料一　南方电网由广东等五省区电网构成，并与港澳电网相连，大规模的西电东送是区域资源优化配置的必然要求。广东电网的调峰任务主要由西部送电承担，省内的火电、燃机采取昼启夜停的方式参与调峰，其承担的调峰量在电力负荷高峰季节较为明显。从调峰、调频、电网安全稳定性及经济运行要求来看，广东建设适当的抽水蓄能电站是必要的。 巩固训练 材料二　下图为南方电网电力资源分布略图。下表为广东电网主要机组各类特性指标表。 巩固训练 电源类别 占本网装机比例/% 调节容量比例/% 调节负荷升降速度 火电 59 40～100 慢 水电 10 0～100 较快 抽水蓄能 5 －100～100 较快 液化天然气燃机 15 60～100 较慢 巩固训练 (1)说出南方电网电力资源东西互补性强的主要原因。 答案：西部常规能源丰富，东部能源需求量大；东西部电力负荷季节差异明显。 (2)根据表中信息，指出广东电网建设适当的抽水蓄能电站的合理 性。 答案：抽水蓄能调峰能力强、速度较快，谷电转为峰电，提升价 值；水电占比小，调节作用有限；火电、燃机调节速度慢。 巩固训练 (3)分析广东建设抽水蓄能电站对“西电东送”输电效益的有利影响。 答案：改善电源的运行环境，提高火电运行效率和水能利用率；增加西电东送电量，提高综合效益；提高输电线路的利用率，降低输电成本；促进节能环保，提高电网安全稳定性。 巩固训练 解析： (1)从图中可以看出，南方电网中的西部分布着煤炭，珠江上游、澜沧江上游有很多水电站，能源资源分布广；而其东部城市多，工业发达，耗能高，能源需求量大；夏季为雨季，水力发电量大，西部电力负荷小，而东部夏季制冷耗电量大，电力负荷大。(2)由表中数据分析可知，抽水蓄能调节负荷升降速度较快、调峰能力强，利用谷电廉价的电能转化为水能，在用电高峰时，可以将水能转化为电能，提升了谷电时电能的价值。由表中可看出，水电仅占10%，水电占比小，调节作用有限；火电、燃机占比虽大，但调节速度慢。(3)抽水蓄能利用谷电廉价的电能转化为水能，在用电高峰时，又可以将水能转化为电能，改善电 巩固训练 源的运行环境，提高火电运行效率和水能利用率；抽水蓄能可以增加西电东送的总电量，经过电能与水能的相互转化，提高能源综合效益；由图可知，抽水蓄能电站主要建在东部用电需求多的地区，可以减少输电量，提高输电线路的利用率，降低输电成本；抽水蓄能可以补充用电高峰期的用电量，减少火电的使用，促进节能环保，提高电网运行安全。 课后请完成微专题练3 感谢聆听，再见！ $$