新能源簡介及在船舶上的應(yīng)用課件

1、新能源簡介及在船舶上的應(yīng)用楊開亮2011.12.28新能源簡介及在船舶上的應(yīng)用新能源的概況新能源開發(fā)利用現(xiàn)狀新能源在船舶上的應(yīng)用情況123 發(fā)展戰(zhàn)略新能源的概況新能源研究背景g 隨著全球范圍內(nèi)能源危機(jī)的沖擊和環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的要求，開發(fā)利用新能源（可再生）成為發(fā)達(dá)國家和部分發(fā)展中國家21世紀(jì)能源發(fā)展戰(zhàn)略的基本選擇。g 我國能源供需緊張狀況持續(xù)多年，大力開發(fā)利用新能源是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑。g 地球上尚未開發(fā)的各種能源還有很多，尋找替代能源是全球能源消費(fèi)的大勢所趨。新能源的概況新能源概念及形式g新能源（New Energy Resources）又稱非常規(guī)能源。是傳統(tǒng)能源之外的各種能

2、源形式，指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、核能等。g新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能。包括了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。相對于傳統(tǒng)能源，新能源具有污染少、儲量大的特點(diǎn)，對于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和資源枯竭問題具有重要意義。新能源的概況新能源廣義上來說，有別于傳統(tǒng)依靠礦物質(zhì)原料燃燒的能源都稱之為新能源。 太陽能風(fēng)能生物質(zhì)能核能地?zé)帷⒊毕苜Y源豐富、利用方便、潔凈無污染太陽能利用的重要途徑之一是研制太陽電池！Wave Tide新能

3、源開發(fā)利用現(xiàn)狀太陽能的應(yīng)用g光-熱轉(zhuǎn)換 利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能 應(yīng)用：太陽能熱水器、反射式太陽灶、高溫太陽爐、地膜、大棚、溫室等新能源開發(fā)利用現(xiàn)狀太陽能的應(yīng)用g光-電轉(zhuǎn)換1）直接轉(zhuǎn)換直接轉(zhuǎn)換即通過太陽能電池直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能及光伏發(fā)電(PV) ，它利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)來進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。2）間接轉(zhuǎn)換間接發(fā)電即熱動力循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，是指首先將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，然后利用熱能驅(qū)動熱機(jī)循環(huán)發(fā)電。應(yīng)用：為無電場所提供電池，包括移動電源和備用電源、太陽能日用電子產(chǎn)品及并網(wǎng)發(fā)電。新能源的概況風(fēng)能 可以再生，永不枯竭分布廣泛，遍布世界各地清潔能源，沒有污染穩(wěn)定性較差投資成本較高風(fēng)能特點(diǎn)新能源開

4、發(fā)利用現(xiàn)狀風(fēng)能的應(yīng)用g風(fēng)力發(fā)電技術(shù)利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。 新能源在船舶上的應(yīng)用情況風(fēng)能在船舶上的應(yīng)用g 20 世紀(jì)80、90 年代, 日本在風(fēng)帆助航的研究和利用方面有了新的突破。1980 年日本建造了第一艘裝有普通翼帆的新愛德丸 ( Shin A-ito ku Maru) 油輪, 新愛德丸號裝有兩個(gè)高12. 15 m、寬8 m 的風(fēng)帆。之后又建造了扇蓉丸、日產(chǎn)丸等機(jī)動風(fēng)帆貨船, 1984 年又設(shè)計(jì)和建造了26000 t 的臼杵先鋒丸 ( Usuki Pioneer)和另一艘31000 t 的現(xiàn)代風(fēng)帆助航遠(yuǎn)洋貨輪。g 1980 年, 巴黎Pie

5、r re 和Marie Curie 大學(xué)和Cousteau 本部研究小組利用空氣動力學(xué)方面的知識, 發(fā)明了船用渦輪帆。g 2007 年12 月15 日全球第一艘用風(fēng)箏拉動的貨輪白鯨天帆號( Beluga SkySails) 由德國漢堡市起航。新能源開發(fā)利用現(xiàn)狀氫能的應(yīng)用g 燃燒放熱：氫內(nèi)燃機(jī)氫內(nèi)燃機(jī)的基本原理與汽油或者柴油內(nèi)燃機(jī)原理一樣不需要任何昂貴的特殊環(huán)境或者催化劑就能完成做功。g 燃料電池，釋放電能，如汽車等。g 利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能。新能源開發(fā)利用現(xiàn)狀氫能研究開發(fā)現(xiàn)狀g據(jù)美國能源部(DOE)新能源開發(fā)中心調(diào)查，過去5年，全世界工業(yè)化國家對氫能的開發(fā)投入年均遞增20.5。美國一直重

6、視氫能。2003年，布什政府投資17億美元，啟動氫燃料開發(fā)計(jì)劃，該計(jì)劃提出了氫能工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)、氫能存儲技術(shù)、氫能應(yīng)用等重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目。g2005年7月，世界上第一批生產(chǎn)氫能燃料電池汽車的公司之一戴姆勒一克萊斯勒(Daimler Chrysler)公司研制的“第五代新電池車”成功橫跨美國，刷新了燃料電池車在公路上行駛的紀(jì)錄，該車以氫氣為動力，全程行駛距離5245 km，最高速度145 kmh。g寶馬汽車公司宣布推出第二代氫內(nèi)燃機(jī)汽車-寶馬7系轎車 。g 2002年1月，中國科學(xué)院啟動大功率質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機(jī)及氫源技術(shù)，研究和開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的75 kW和150 kW燃料電池發(fā)動機(jī)及氫源

7、成套技術(shù)。g目前我國已成功研制出燃料電池轎車和客車，累計(jì)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行超過2 000 km。新能源的概況生物質(zhì)能：來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量 可以再生，循環(huán)使用分布廣泛，遍布世界各地較低的污染性單位面積獲得量偏低少量的太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能生物質(zhì)能特點(diǎn)新能源開發(fā)利用現(xiàn)狀生物質(zhì)能的應(yīng)用g發(fā)電g液體燃料生物燃料是指利用大自然的動、植物資源而得到的高效、污染少的能源, 其典型代表就是生物柴油和生物質(zhì)油。生物柴油是以動、植物油脂及餐飲廢棄油脂為原料制成的液體燃料, 是優(yōu)質(zhì)的石化柴油代用品。生物質(zhì)油是指生物質(zhì)通過熱解技術(shù)裂解而得到的液化產(chǎn)物。 g沼氣g熱利用 生物柴油油料作物：菜籽油、大豆油林樹油植物：麻

8、瘋樹、油桐樹、油茶、黃連木新能源在船舶上的應(yīng)用情況生物質(zhì)能在船舶上的應(yīng)用船舶屬于一個(gè)相對獨(dú)立且空間區(qū)域較為有限的結(jié)構(gòu)體。機(jī)艙內(nèi)電、氣、熱設(shè)備和系統(tǒng)高度集成, 考慮在船舶內(nèi)附加安裝生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換裝置有著不可避免的局限性, 故而可行性不高。就船舶現(xiàn)有設(shè)備條件出發(fā),直接或間接使用由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換而成的替代燃料( 例如生物柴油等) 是主要的應(yīng)用模式。新能源在船舶上的應(yīng)用情況生物質(zhì)能在船舶上的應(yīng)用2008年6月27日, 使用生物質(zhì)能的新西蘭地球競賽號( Earthrace)高速環(huán)保機(jī)動船完成環(huán)球航程。新能源的概況核能：是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量 體積小，能量巨大運(yùn)輸與儲存較方便，安全性高較低的污染性強(qiáng)大的放射性和殺傷性技術(shù)和管理要求高核能特點(diǎn)新能源開發(fā)利用現(xiàn)狀核能的應(yīng)用g核能發(fā)電 利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。 過程：核能水和水蒸氣的內(nèi)能發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能電能g核能動力核動力是利用可控核反應(yīng)來獲取能量，原理是：當(dāng)裂變材料在受人為控制的條件下發(fā)生核裂變時(shí)，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅(qū)動蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)可以直接提供動力，也可以連接發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電能。小結(jié)：新能源在船舶上應(yīng)用的未來從船舶設(shè)計(jì)階段, 就