新能源概述完整版本

新能源技術(shù)內(nèi)容提要一、能源的概述二、能源的分類(lèi)三、新能源

一、能源的概述——凡是能夠提供某種形式能量的物質(zhì)，或是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，統(tǒng)稱(chēng)為能源。機(jī)械能、聲能、光能、電能、磁能、化學(xué)能、生物能…能源能的形式：世界能源結(jié)構(gòu)的演變柴草時(shí)期（從火的發(fā)現(xiàn)——18世紀(jì)中葉）煤炭時(shí)期（18世紀(jì)中葉——20世紀(jì)中葉）石油時(shí)期（20世紀(jì)中葉至今）

能源問(wèn)題世界能源消耗仍以化石燃料為主，而化石燃料儲(chǔ)量有限。而隨著世界人口的不斷增加，能源緊缺的時(shí)期將會(huì)提前來(lái)。能源

分類(lèi)一次能源二次能源第三類(lèi)能源第二類(lèi)能源新能源常規(guī)能源可再生能源非可再生能源按照能源轉(zhuǎn)換和傳遞方式分類(lèi)按照能源的性質(zhì)分類(lèi)按照利用能源的技術(shù)狀況分類(lèi)按照能源的形成和來(lái)源分類(lèi)第一類(lèi)能源

二、能源的分類(lèi)按照能源轉(zhuǎn)換和傳遞方式分類(lèi)一次能源如:煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、生物能、沼氣、太陽(yáng)能、核能、潮汐能、地?zé)崮堋文茉慈?汽油、煤氣、焦炭、蒸汽、電能、氫能、酒精、熱水……按照能源的性質(zhì)分類(lèi)非可再生能源：如:煤、石油、天然氣、核能…可再生能源：如：太陽(yáng)能、生物能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、波浪能…按照利用能源的技術(shù)狀況分類(lèi)常規(guī)能源可再生能源——水能、生物能非可再生能源——煤炭、石油、天然氣新能源可再生能源——太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、波浪能非可再生能源——核能按照能源的形成和?lái)源分類(lèi)第一類(lèi)能源：來(lái)自地球以外天體的能量太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、波浪能、煤、石油、天然氣、生物能第二類(lèi)能源：來(lái)自地球本身的能量

核能、地?zé)?、溫泉第三?lèi)能源：來(lái)自天體間的引力能潮汐能三、新能源核能太陽(yáng)能地?zé)崮茱L(fēng)能海洋能生物能氫能1.核能

原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)釋放出的能量——統(tǒng)稱(chēng)為核能，也稱(chēng)為原子能。n+U→Sr+Xe+2n+能量10235

9293

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0中子鈾鍶氙中子1千克鈾核發(fā)生裂變時(shí)，放出的能量相當(dāng)于燃燒2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤。核電站中使用的主要是鈾核裂變。⑴核能產(chǎn)生的原理重核裂變輕核聚變兩個(gè)較輕原子核，聚合成一個(gè)較重的原子核+能量氘氚氦中子原子核聚變時(shí)，放出的能量比核裂變時(shí)還要大。但氫彈中的核聚變目前人們還無(wú)法控制。科學(xué)家們正在研究可控制的核聚變，以造福人類(lèi)。聚變的概念和原理核反應(yīng)方程：氘氚氦中子⑵鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

濃縮鈾慢中子鈾塊的體積必須足夠大(臨界體積)產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件：

世界第一顆氫彈——麥克“麥克”爆炸成功

我國(guó)第一顆氫彈爆炸生成的蘑菇云⑶核反應(yīng)堆

核反應(yīng)堆是可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裝置，它能使核能平穩(wěn)釋放。核反應(yīng)堆主要由核燃料、減速劑、控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和防護(hù)層組成。

核燃料：天然鈾或濃縮鈾制成的鈾棒

減速劑：使快中子變成慢中子，通常用石墨、重水或普通水

控制棒：調(diào)節(jié)中子的數(shù)量，從而控制反應(yīng)速度，通常用鎘棒冷卻劑：保證反應(yīng)堆在一定溫度下運(yùn)行，通常用水、液態(tài)金屬鈉、空氣等流體⑷核電站1954年，前蘇聯(lián)建成世界上第一座核電站；現(xiàn)在世界上有30多個(gè)國(guó)家的400多座核電站在運(yùn)行，占世界總電力的20%左右；中國(guó)核電建設(shè)已有20年的歷史，截至目前中國(guó)共有核電站8座，共有15臺(tái)機(jī)組，其中已建成運(yùn)行的9臺(tái)，正在建造的兩臺(tái)，已報(bào)送國(guó)務(wù)院并得到批準(zhǔn)近期將開(kāi)工的4臺(tái)。壓水堆核電站工作原理大亞灣核電站全景圖秦山核電站全景電站反應(yīng)堆換料電站反應(yīng)堆控制棒秦山核電站主控制室核電站的安全性一般來(lái)說(shuō)，如果防范措施得當(dāng)，核電站是很安全的。歷史上曾發(fā)生過(guò)多次核電站核泄露事故：1979年3月18日，美國(guó)三里島核電站堆芯熔毀；1986年4月26日，前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站4號(hào)反應(yīng)堆發(fā)生爆炸。2011年3月11日，日本東北部近海發(fā)生里氏9.0級(jí)地震，造成日本福島第一核電站核事故。2011年9月13日，法國(guó)南部加爾省的馬爾庫(kù)爾核電站發(fā)生爆炸事故。（法國(guó)共有19座核電站和58個(gè)核反應(yīng)堆，全國(guó)75%以上的電力供應(yīng)來(lái)自核電）核能利用的前景核電站最先使用的是鈾-235，以后擴(kuò)展到鈾-238、釷-232，它們?cè)诘貧ぶ刑N(yùn)藏量巨大，如果全部利用可供人類(lèi)用上幾千年。海水中含有大量的氘，因此科學(xué)家正在研究解決從海水中提取氘作為核動(dòng)力，使海水中的全部核能釋放出來(lái)，足夠人類(lèi)用上百億年。所以說(shuō)核能是一種理想的新能源。2.太陽(yáng)能地球上可以直接接受并利用的太陽(yáng)輻射能。

太陽(yáng)能特點(diǎn)太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭；太陽(yáng)能在轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生危及環(huán)境的污染；太陽(yáng)能資源遍及全球，可以分散地、區(qū)域性地開(kāi)采。我國(guó)約有2/3的地區(qū)可以較好利用太陽(yáng)能資源；太陽(yáng)能能流密度低、其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等）的影響不能維持常量。直接利用太陽(yáng)輻射能的方式光—熱轉(zhuǎn)換光—電轉(zhuǎn)換光—化學(xué)轉(zhuǎn)換光—熱轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能發(fā)電太陽(yáng)能高溫爐冶煉高溫材料太陽(yáng)能節(jié)能建筑太陽(yáng)能海水談化太陽(yáng)池太陽(yáng)能發(fā)電太陽(yáng)能高溫爐冶煉太陽(yáng)爐的焦點(diǎn)

利用新型太陽(yáng)爐的高溫熔化15mm的鋼板

利用新型太陽(yáng)爐熔化鎢板

太陽(yáng)能節(jié)能建筑太陽(yáng)能海水談化光—電轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能電池

太陽(yáng)能光伏電站

深圳園博園太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)電站

《金太陽(yáng)示范工程財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》

——財(cái)政部科技部國(guó)家能源局支持范圍：用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)光伏發(fā)電示范項(xiàng)目；適合大型工礦、商業(yè)企業(yè)以及公益性事業(yè)單位；偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)光伏發(fā)電示范項(xiàng)目；大型并網(wǎng)發(fā)電示范項(xiàng)目；適合太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)；太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目按《太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》執(zhí)行；已享受太陽(yáng)能光電建筑補(bǔ)貼及國(guó)家可再生能源電價(jià)分?jǐn)傉咧С值墓夥l(fā)電項(xiàng)目不納入本辦法支持范圍。支持條件：裝機(jī)容量不低于300kWp；每省工程總規(guī)模不超過(guò)20兆瓦。運(yùn)行期不少于20年；業(yè)主單位總資產(chǎn)不少于1億元，項(xiàng)目資本金不低于總投資的30%。補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)：并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目，按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電工程總投資的50%補(bǔ)助。偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)的獨(dú)立光伏系統(tǒng)按總投資的70%補(bǔ)助。上網(wǎng)電價(jià)：按國(guó)家核定的當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)全額收購(gòu)。3.風(fēng)能

全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。四大優(yōu)點(diǎn)是：蘊(yùn)量巨大；可以再生；分布廣泛；沒(méi)有污染。三大弱點(diǎn)是：密度低；不穩(wěn)定；地區(qū)差異大。獨(dú)立運(yùn)行方式并網(wǎng)運(yùn)行方式4.地?zé)崮?/p>

是來(lái)自地球深處的可再生熱能。它來(lái)源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水的深處循環(huán)和來(lái)自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。在有些地方，熱能隨自然涌出的熱蒸汽和水而到達(dá)地面，這種熱能的儲(chǔ)量相當(dāng)大。據(jù)估計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)于100PW·h。地?zé)岚l(fā)電

西藏的羊八井地?zé)犭娬镜墓╇娏恳颜祭_市電網(wǎng)供電量的40％以上，而且利用熱發(fā)電的排放水還建立了50000M2的農(nóng)業(yè)溫室，使之成為拉薩市的主要蔬菜生產(chǎn)基地。羊八井地?zé)犭娬?.海洋能海洋能(oceanenergy)是指依附在海水中的可再生能源，包括：潮汐能、波浪能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能等，更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽(yáng)能以及海洋生物質(zhì)能等。海洋能理論上可再生的總量為766億千瓦。海洋能開(kāi)發(fā)利用的方式主要是發(fā)電，其中潮汐發(fā)電、潮流發(fā)電和波浪發(fā)電技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化。鹽差發(fā)電原理圖溫差發(fā)電原理圖加拿大安娜波利斯潮汐電站海流能發(fā)電示意圖6.生物能以生物質(zhì)為載體的能量。生物界一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)，包括動(dòng)植物和微生物。所有生物質(zhì)都有一定的能量，而作為能源利用的主要是農(nóng)林業(yè)的副產(chǎn)品及其加工殘余物，也包括人畜分糞便和有機(jī)廢棄物。生物質(zhì)能為人類(lèi)提供了基本燃料。

林業(yè)廢棄物下角料農(nóng)業(yè)廢棄物能源作物微藻能源藻類(lèi)是最低等、最古老的一類(lèi)植物。雖說(shuō)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它卻能產(chǎn)出一種生物“原油”，這種生物“原油”相當(dāng)于石油的原油，可用來(lái)提煉汽油、柴油、航空燃油，以及作為塑料制品和藥物的原料。多數(shù)藻類(lèi)植物還能制造出大量的碳水化合物等中間產(chǎn)品，這些產(chǎn)品經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理可以轉(zhuǎn)化為乙醇燃料?？梢哉f(shuō)，藻類(lèi)植物與生物燃料“緣分”很多。開(kāi)發(fā)前景二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)有個(gè)著名的、研制原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”。如今，美國(guó)又出了個(gè)“微型曼哈頓計(jì)劃”，不過(guò)，它的宗旨不是研制原子彈，而是向藻類(lèi)植物要油，以幫助美國(guó)擺脫嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口油的能源窘境。不僅如此，這一計(jì)劃更令人矚目的是，它重新燃起了美國(guó)新一輪的藻類(lèi)生物“原油”研發(fā)熱潮。能源利用藻類(lèi)產(chǎn)生能源同時(shí)解決氣候問(wèn)題當(dāng)能源枯竭之后，人類(lèi)該如何面對(duì)？世博會(huì)中，新能源的應(yīng)用成為了眾多討論項(xiàng)目中最重要的一項(xiàng)。在能源廳，關(guān)于新能源的探索被全面展示出來(lái)。利用藻類(lèi)提供能量、同時(shí)消耗二氧化碳的實(shí)驗(yàn)正在英國(guó)一所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，在解決環(huán)境問(wèn)題的同時(shí)，還能產(chǎn)生巨大的能量，而這種能量又相當(dāng)環(huán)保