新能源及節(jié)能技術(shù)介紹

1、新能源及節(jié)能技術(shù)介紹新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第1頁(yè)新能源（New Energy Resources）又稱非常規(guī)能源。是傳統(tǒng)能源之外各種能源形式，指剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用或正在主動(dòng)研究、有待推廣能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源各種形式都是直接或者間接地來(lái)自于太陽(yáng)或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生熱能。包含了太陽(yáng)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?lái)生物燃料和氫所產(chǎn)生能量。相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源含有污染少、儲(chǔ)量大特點(diǎn)，對(duì)于處理當(dāng)今世界嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題和資源枯竭問(wèn)題含有主要意義。新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第2頁(yè)新能源太陽(yáng)能生物能地?zé)崮茱L(fēng)能海洋能 核能新能源及節(jié)能

2、技術(shù)介紹第3頁(yè) 傳統(tǒng)能源 煤 石油 天然氣傳統(tǒng)生物能 水能新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第4頁(yè)世界能源現(xiàn)實(shí)狀況 1、當(dāng)前世界能源主要取自于化石燃料石油、天然氣與煤炭）。 2、在當(dāng)今世界，化石燃料提供世界91%一次商品能源，其中煤炭占28%，石油超出40%。在亞澳地域能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，礦物燃料占93.5%，其中煤炭占48 .3%，石油占37.3%，天然氣占7.9%。 3、預(yù)計(jì)，20全球能源需求量到達(dá)105.99億噸油當(dāng)量，2020 年到達(dá)128.89億噸當(dāng)量，2025年則到達(dá)136.50億噸當(dāng)量，平均年增率為2%。截止到年底，全球剩下石油已探明可開(kāi)采量為1565.8億噸，假如，以后沒(méi)有發(fā)覺(jué)新蘊(yùn) 藏量可觀油田

3、話，預(yù)計(jì)到2040年，最多到2050年就要用完；而天然氣預(yù)計(jì)能夠用到2050年，加上可能再發(fā)覺(jué)天然氣田,最多用到2090年；煤炭話，預(yù)計(jì)能夠再用200年甚至300年。 到本世紀(jì)末，全球?qū)⒂瓉?lái)嚴(yán)重“能源危機(jī)”！ 新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第5頁(yè) 太陽(yáng)能發(fā)電是一個(gè)新興可再生能源。太陽(yáng)能利用有被動(dòng)式利用和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。據(jù)計(jì)算，僅一秒鐘發(fā)出能量就相當(dāng)于1.3億億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出熱量。太陽(yáng)發(fā)送到地球上能量即使很多，但只占它向外輻射能量22億分之一。因?yàn)榈厍虮砻娲髿鈱臃瓷浜臀?，真正抵達(dá)地球表面太陽(yáng)能，大約相當(dāng)于當(dāng)前全世界全部電站發(fā)電能力總和20萬(wàn)倍。地球天天接收太陽(yáng)能，相當(dāng)于全球一年所消耗總能量200

4、倍。 太陽(yáng)能優(yōu)點(diǎn)： （1）它沒(méi)有礦物燃料產(chǎn)生有害氣體和廢渣，因而不污染環(huán)境。 （2）起源廣泛，使用方便、安全。 （3）成本低廉，能夠再生。太陽(yáng)能新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第6頁(yè)太陽(yáng)能應(yīng)用光熱太陽(yáng)能。如太陽(yáng)灶、太陽(yáng)供熱系統(tǒng)。遍布全國(guó)各地屋頂太陽(yáng)能熱水器就是一個(gè)常見(jiàn)太陽(yáng)供熱系統(tǒng)。 我國(guó)是太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)量與銷售量最大國(guó)家，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｌ?yáng)能熱水器集熱管原理新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第7頁(yè)光電太陽(yáng)能，如太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電站等。 我國(guó)有著豐富太陽(yáng)能資源，年日照時(shí)間平均可達(dá)小時(shí)以上。太陽(yáng)每年投射到我國(guó)廣大國(guó)土上能量，約有一億億千瓦時(shí)，差不多相當(dāng)于20，000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所含有能量。我國(guó)很早就對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行了開(kāi)發(fā)利用

5、，并取得了顯著結(jié)果。 太陽(yáng)能電池原理單晶硅太陽(yáng)能電池新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第8頁(yè)上海鮮花港太陽(yáng)能電站薄膜太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)能路燈 太陽(yáng)能汽車航天器上太陽(yáng)能電板新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第9頁(yè) 風(fēng)能是地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生動(dòng)能。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用風(fēng)能年累積小時(shí)數(shù)。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，他是間接形式太陽(yáng)能，占抵達(dá)地面太陽(yáng)能2%左右。即使百分比不大，但絕對(duì)量可觀，據(jù)估算，全世界風(fēng)能總量約1300億千瓦，相當(dāng)于10300億噸煤蘊(yùn)藏能量。風(fēng)能原理風(fēng)能單晶硅太陽(yáng)能電池新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第10頁(yè)風(fēng)能應(yīng)用： 動(dòng)力利用 利用風(fēng)力作為動(dòng)力，直接帶動(dòng)各 類機(jī)械系統(tǒng)。比如，風(fēng)帆； 發(fā)電利用 利用風(fēng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。比如,

6、 風(fēng)力發(fā)電機(jī)。帆船風(fēng)力發(fā)電站新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第11頁(yè) 海洋能指依附在海水中可再生能源，海洋經(jīng)過(guò)各種物理過(guò)程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量。海洋能包含潮汐能、波浪能、海流能和海水溫差能。人類當(dāng)前應(yīng)用成熟海洋能主要是潮汐能 。 海洋潮汐能起源于月亮與太陽(yáng)對(duì)地球海水吸引力以及地球自轉(zhuǎn)引發(fā)海水會(huì)周期性地作有節(jié)奏垂直漲落現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球海洋潮汐能儲(chǔ)備量在27億千瓦左右，每年發(fā)電量可達(dá)33480億千瓦。 海洋能潮汐形成原理新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第12頁(yè)海水溫差能 太陽(yáng)輻射熱，伴隨緯度改變而有強(qiáng)弱，因而海水溫度也伴隨緯度改變而改變：緯度越低，水溫越高；緯度越高，水溫越低。 據(jù)推算，從南緯20度到北緯20度之間，海

7、水表層（深130m左右）溫度通年是2529，尤其在紅海高達(dá)35。而海洋深達(dá)500m層溫度保持在57之間。表層和深層間溫差熱能約發(fā)電600億千瓦。海流能源 海流是海水平方向流動(dòng)，其流速和流向都比較穩(wěn)定。海流有由風(fēng)引發(fā)風(fēng)海流，由水溫、鹽度改變引發(fā)密度流，由潮汐引發(fā)時(shí)尚，以及為流失海水補(bǔ)缺補(bǔ)缺流。假如用海流發(fā)電，不但能量大于河流，而且沒(méi)有河流常見(jiàn)枯水期。 當(dāng)前，國(guó)外試驗(yàn)時(shí)尚發(fā)電，其原理就是用錨、索和浮筒把水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)固定在海面上，由海流推進(jìn)螺旋槳旋轉(zhuǎn)發(fā)電。但因?yàn)楹Ｉ习惭b設(shè)備困難，當(dāng)前還只能用來(lái)為燈塔、燈船供電。波浪能源 據(jù)計(jì)算，海浪每秒鐘在1平方公里海面上就能產(chǎn)生20萬(wàn)千瓦能量，全世界波浪能約為1

8、0100億千瓦，波浪發(fā)電就是利用波浪垂直運(yùn)動(dòng)來(lái)推進(jìn)裝有活塞浮標(biāo)，由活塞與浮標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生壓縮空氣，就能夠推進(jìn)渦輪機(jī)發(fā)電。我國(guó)近海波浪能豐富，沿海平均波高在1m左右，預(yù)計(jì)波浪能蘊(yùn)藏量可達(dá)1.5億千瓦，可利用裝機(jī)容量為30005000萬(wàn)千瓦，渤海灣、閩浙沿岸、珠江口外海和南海諸島波高常在1m以上，平均波能在5kw/m以上。新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第13頁(yè)漲潮時(shí)退潮時(shí)潮汐電站工作原理潮汐發(fā)電浙江溫嶺江廈潮汐電站全國(guó)第一、世界第三新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第14頁(yè) 地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處可再生熱能。它起源于地球熔融巖漿和放射性物質(zhì)衰變。地下水深處循環(huán)和來(lái)自極深處巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。在有

9、些地方，熱能隨自然涌出熱蒸汽和水而抵達(dá)地面，經(jīng)過(guò)鉆井，這些熱能能夠從地下儲(chǔ)層引入水池。房間、溫室和發(fā)電站。這種熱能儲(chǔ)量相當(dāng)大。據(jù)預(yù)計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面熱能相當(dāng)于100P Wh，相當(dāng)于燃燒370億噸煤釋放能量。不過(guò)，地?zé)崮芊植枷鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較分散，開(kāi)發(fā)難度較大。 地?zé)崮軕?yīng)用形式有兩種：地下熱水、地?zé)嵴魵?。地?zé)崮艿責(zé)嵩硇履茉醇肮?jié)能技術(shù)介紹第15頁(yè)地?zé)崽锏責(zé)崛獪厝鹕降責(zé)豳Y源不一樣形式新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第16頁(yè)羊八井地?zé)嵴敬罄淼責(zé)釃?guó)新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第17頁(yè)它直接或間接地起源于綠色植物光合作用，生物質(zhì)能原始能量起源于太陽(yáng)，所以生物能是以生物為載體將太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存一個(gè)能量，它直接或間接

10、地起源于植物光合作用，其蘊(yùn)藏量極大，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一個(gè)可再生能源。從廣義上講，生物質(zhì)能是太陽(yáng)能一個(gè)表現(xiàn)形式。 僅地球上植物，每年生產(chǎn)量就像當(dāng)于當(dāng)前人類消耗礦物能20倍。在各種可再生能源中，生物質(zhì)是貯存太陽(yáng)能，更是一個(gè)可再生碳源。據(jù)預(yù)計(jì)地球每年植物光合作用固定碳達(dá)200億t ，含能量達(dá) 3000億億焦耳。生物能示意圖生物質(zhì)能新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第18頁(yè) 生物質(zhì)液化技術(shù)：將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料，稱為生物質(zhì)液化。它包含間接液化和直接液化兩種。間接液化是指經(jīng)過(guò)微生物作用或化學(xué)合成方法生成液體燃料，如乙醇（酒精）、甲醇；直接液化則是采取機(jī)械方法，用壓榨或提取

11、等工藝取得可燃燒油品，如棉籽油等植物油，經(jīng)提煉成為可替換柴油燃料。 生物質(zhì)汽化技術(shù)：將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料，稱為生物質(zhì)汽化。其基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化（燃燒）情況下，會(huì)產(chǎn)生出可燃一氧化碳?xì)怏w，即煤氣。制造煤氣設(shè)備稱為汽化爐，人們有意不給足氧氣，讓含碳物質(zhì)在沒(méi)有足夠空氣情況下燃燒，產(chǎn)生一氧化碳。 生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)：生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所含有生物質(zhì)能進(jìn)行發(fā)電，是可再生能源發(fā)電一個(gè)，包含農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電等。 沼氣技術(shù)：沼氣是有機(jī)質(zhì)在一定溫度、濕度、酸堿度和厭氧條件下，經(jīng)各種微生物發(fā)酵及分解作用而產(chǎn)生一個(gè)以甲烷為主要成份混合可燃?xì)怏w。我

12、國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，廣大農(nóng)村地域有著豐富生物質(zhì)能資源。發(fā)展沼氣技術(shù)對(duì)農(nóng)村資源利用和節(jié)能技術(shù)有重大意義。生物質(zhì)能應(yīng)用新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第19頁(yè)生物柴油秸稈氣化爐沼氣池秸稈發(fā)電廠新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第20頁(yè)核能 核能（或稱原子能）是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放能量。原子核是由帶正電質(zhì)子與不帶電中子組成。普通情況下，核子之間存在著強(qiáng)大核力，要使原子核分裂或者重新組合相當(dāng)困難。不過(guò)，一旦原子核分裂成新原子核與其它粒子了，或者原子核與核子聚合成新原子核與其它粒子了，都會(huì)產(chǎn)生巨大能量，這種能量就稱為核能。核能主要包含核裂變，核聚變，核衰變?nèi)N。當(dāng)前正常運(yùn)行核電站都是屬于裂變核電站。 經(jīng)過(guò)50多年發(fā)展，核電已成為30多個(gè)國(guó)家能源組成中不可或缺部分。全世界正在運(yùn)行核動(dòng)力堆已超出440座，總裝機(jī)容量超出387千兆瓦，其中法國(guó)核電占其國(guó)內(nèi)總電力74.6%，比利時(shí)56.8%，韓國(guó)44.7%，瑞典39%，日本33.8%，德國(guó)30.6%，英國(guó)22%，美國(guó)20%，俄羅斯16%，而中國(guó)僅為1.1%。 核裂變?cè)硇履茉醇肮?jié)能技術(shù)介紹第21頁(yè) 核能是最廉價(jià)發(fā)電方法核電站發(fā)電原理新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第22頁(yè)福島核電站秦山核電站新能源及節(jié)能技術(shù)介紹第23頁(yè)節(jié)能技術(shù) 節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源，降低廢棄物和環(huán)境有害物（包含三廢和噪聲等）排放。節(jié)能既能夠處理能源不足矛盾，