煤：“工业的粮食”，是人类历史上最古老的化石燃料之一。
石油：“工业的血液”
天然气：地下自然形成的可燃性气体，主要成分是甲烷（CH4)
二
泥盆纪腐泥煤石煤
石炭纪腐殖煤
菌解阶段：泥炭化阶段
煤化作用阶段：褐煤阶段
变质阶段：烟煤及无烟煤阶段
煤的元素组成：煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%～60%，褐煤为60%～70%，烟
煤为74%～92%，无烟煤为90%～98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。煤中硫的含量可分为  5 级：高硫煤，大于4%；富硫煤，为2.5%～4%；中硫煤，为1.5%～2.5%；低硫煤，为1.0%～1.5%；特低硫煤，小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。
煤气（Coal gas）从字面意思上讲是与煤有关的气体，但是在不同的使用环境下，煤气具有不同的解释：
在石油化学工程中，煤气指干馏煤炭所得到的作为燃料的气体，其主要成分是氢、甲烷、乙烯、一氧化碳、石脑油，另外还有少量的氮和二氧化碳等不可燃烧的杂质，现在多称为“煤制气”
水煤气
水煤气是由水蒸汽和高温碳反应而获得的。由于反应为吸热反应，为维持炉温，必须间隙生产．所得煤气中CO 和H2 均较高，煤气发热值较高，但热效率低，约54%左右，成本高设备复杂。一般作为合成氨原料气使用，作工业燃料气使用的较少。有时，在制水煤气过程中加入少量空气，制得的煤气称为半水煤气。
三
石油：赋存在地壳岩石隙孔中天然生成的、以液态烃为主的可燃有机矿产。石油从地下开采出来，没有经过加工提炼之前通常称之为原油（crude oil）
天然气：广义：自然界存在的一切气体。
狭义：地壳岩石孔隙中天然生成的、以烃类为主的可燃气体
石油的成分：☆石油实际上是多种有机化合物的混合体。成分：以烃类为主+数量不等的非烃化合物及微量元素
相态：以液态为主，可溶解大量天然气与固态物质
主要元素：碳、氢、氧、硫、氮
重量百分比C：84-87% ；
H：10-14%；
O+S+N：1-4%
天然气化工
可燃气开采
1热激发法2化学试剂激发法3盐水甲醇乙醇乙二醇丙三醇4减压法5存在问题6海底管线7海底崩塌8温室效应9技术不成熟成本高
五
太阳能的优点：1)普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛
屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。 2)无害：开发利用太阳能不
会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。
(3)巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 (4)长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持
上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。
太阳能的缺点：1)分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1／5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一
定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。(2)不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。(3)效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，
成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。
太阳能的储存与输送：
1热能贮热：显热贮存2潜热贮存3化学贮热4塑晶贮热5电能贮存
六
水煤气法制氢
⏹用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气（C+H2O→CO+H2—热）。
⏹净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2（CO+H2O→
CO2+H2）可得含氢量在80%以上的气体
⏹再压入水中以溶去CO2，再通过含氨蚁酸亚铜（或含氨乙酸亚铜）溶液中除去残存
的CO而得较纯氢气（这种方法制氢成本较低产量很大，设备较多，在合成氨厂多用此法
七
⏹沼气的定义
⏹由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。
⏹有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经各种微生物发酵及分解作用
而产生的一种混合可燃气体
八
什么是燃料电池
燃料电池（FC）：是一种直接将贮存在燃料和氧化剂中的化学能等温、高效、环境友好地转化为电能的发电装置
发电原理与化学电源一样，由电极提供电子转移的场所：阳极进行燃料的氧化过程，阴极进行氧化剂的还原过程。导电离子在电解质内迁移，电子通过外电路做功并构成电的回路。
工作方式与化学电源不同，类似于汽油、柴油发电机：燃料和氧化剂储存于电池外的储罐中，发电时，要连续不断的向电池内送入氧化剂和燃料，排除反应产物和废热。
FC电池本身只决定输出功率大小，储存的能量由储罐中的燃料和氧化剂的量来决定。
燃料电池的特点
（1）能量转化效率高。
（2）有害气体SOx、NOx及噪音排放都很低
（3）燃料适用范围广
（4）积木化强规模及安装地点灵活，燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电，或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适
（5）负荷响应快，运行质量高燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率，减少了输变线路投资和线路损失。
燃料电池工作原理
燃料电池含有阳阴两个电极，分别充满电解液，而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所构成。氢气由阳极进入供给燃料，氧气（或空气）由阴极进入电池。
电池经由催化剂的作用，使得阳极的氢原子分解成氢质子（proton）与电子（electron），其中质子进入电解液中，被氧“吸引”到薄膜的另一边，电子经由外电路形成电流后，到达阴极。在阴极催化剂之作用下，氢质子、氧及电子，发生反应形成水分子。
这正是水的电解反应的逆过程，因此水是燃料电池唯一的排放物。
利用这个原理，燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电，为一种"发电机"。质子交换膜燃料电池（PEMFC）
质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell，英文简称PEMFC)是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。
PEMFC是继AFC、PAFC、MCFC、SOFC之后正在迅速发展起来的温度最低、比能最高、启动最快、寿命最长、应用最广的第五代燃料电池，也是最有前途的燃料电池技术，既可用于分布式发电（美国已建立电站），又广泛应用于交通动力（汽车和潜艇，世界上绝大多数汽车厂商都在从事PEMFC燃料电池汽车的研究），也为现今众多电子设备提供了一种便携高能的移动电源。
工作原理：以全氟磺酸型固体聚合物为电解质，铂/炭或铂-钌/炭为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气或纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属板为双极板。
燃料的可选择性
质子交换膜燃料电池可使用的燃料有氢气，甲烷，甲醇，乙醇。尤其以氢气和甲醇居多。现今全世界的甲醇产量过剩，甲醇重整制氢用于PEMFC又增加一道工序造成成本上升，所以直接使用甲醇做燃料的燃料电池应运而生，即直接甲醇燃料电池(DMFC)。广义的说，DMFC 也是PEMFC的一种。
特点与用途
除了具有FC的一般优点外，PEMFC还具有：
室温下快速启动
无电解质液流失
比功率和比能量高
寿命长。
可用于分散电站，移动电源，是电动车、移动通讯和潜艇等的理想电源，也是最佳的家庭动力源。
1). 质子交换膜
它是PEMFC的最关键部件之一，直接影响电池的性能与寿命。它的作用是允许质子通过而阻止未电解的燃料和氧化剂渗透到对方。因而应满足的要求：1）高的H+离子传导能力；
2）在FC运行条件下，膜结构与树脂组成保持不变，即具有良好的化学和电化学稳定性；
长春汽车厂
3）具有低的反应气体渗透性，保证FC具有高的法拉第效率；