新能源發(fā)電技術(shù)概述課件

新能源發(fā)電技術(shù)第1章概述新能源發(fā)電技術(shù)目

錄第1章概述1.1能源含義、分類及歷史演變1.2中國(guó)能源現(xiàn)狀、問(wèn)題與對(duì)策1.3中國(guó)新能源與可再生能源現(xiàn)狀與前景本章小結(jié)目錄第1章概述1.1能源含義、分類及歷史演變新能源發(fā)電技術(shù)概述ppt課件1.1.1能源的重要性現(xiàn)代工業(yè)原料和材料能源機(jī)器設(shè)備現(xiàn)代化農(nóng)業(yè):耕種、灌溉、收割……現(xiàn)代化交通運(yùn)輸業(yè)：火車、汽車、飛機(jī)……國(guó)防建設(shè)：軍用飛機(jī)、武器……人民日常生活和公用事業(yè)：照明、做飯、電視常用能源煤炭、石油、天然氣和水力消耗量增長(zhǎng)迅速新能源需開發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能和核能等新能源1.1.1能源的重要性現(xiàn)代工業(yè)1.1.2能源的含義及其分類(1)能源的含義顧名思義，能：能量；源：來(lái)源、源頭。能源就是能產(chǎn)生能量的東西，或者說(shuō)能從中取得能量的東西。如煤炭、石油、太陽(yáng)光、河流、地?zé)?、鈾核等等能量守恒和轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)：所謂能源，就是那些可以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，并可以為人類利用的來(lái)源教材：把能量的來(lái)源稱為能源，它是能夠?yàn)槿祟愄峁┠撤N形式能量的自然資源及其轉(zhuǎn)化物。換言之，自然界在一定條件下能夠提供機(jī)械能、熱能、電能、化學(xué)能等某種形式能量的自然資源叫做能源1.1.2能源的含義及其分類(1)能源的含義1.1.2能源的含義及其分類(2)能源的分類按生成方式一次能源二次能源按在當(dāng)代人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的地位常規(guī)能源新能源一次能源按照其是否能再生而循環(huán)使用可再生能源非（可）再生能源一次能源按來(lái)源不同來(lái)自地球內(nèi)的能源來(lái)自地球外的能源地球與其它天體作用而產(chǎn)生的能源1.1.2能源的含義及其分類(2)能源的分類1.1.2能源的含義及其分類(3)能源的相關(guān)概念詳解自然資源，能源，能源資源一次能源，二次能源自然能源，能源資源常規(guī)能源，新能源可再生能源，不可再生能源，化石能源綠色能源，清潔能源（狹義，廣義）分布式能源、分布式發(fā)電1.1.2能源的含義及其分類(3)能源的相關(guān)概念詳解1.1.2能源的含義及其分類(4)自然資源自然資源泛指存在于自然界、能為人類利用的自然條件（自然環(huán)境要素）。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署把自然資源定義為：在一定的時(shí)間、地點(diǎn)條件下，能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，以提高人類當(dāng)前和未來(lái)福利的自然環(huán)境因素和條件。通常包括礦物資源、土地資源、水資源、氣候資源與生物資源等。自然資源是人類從自然條件中攝取并用于人類生產(chǎn)和生活所必需的各種自然組成成分，其通常所指的有土地、土壤、水、森林、草地、濕地、海域、原生動(dòng)植物、微生物以及礦物等。如今的自然資源不僅包括上述物質(zhì)，而且還包括空氣太陽(yáng)能、風(fēng)能、降水等一些環(huán)境要素。1.1.2能源的含義及其分類(4)自然資源1.1.2能源的含義及其分類(5)一次能源、二次能源和能源資源一次能源又叫自然能源，是自然界中以天然形態(tài)存在的能源，是直接來(lái)自自然界而未經(jīng)人們加工轉(zhuǎn)換的能源。一次能源在未被人類開發(fā)以前，處于自然賦存狀態(tài)時(shí)，叫做能源資源。包括煤炭、石油、天然氣、水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿榷文茉词侨藗冇梢淮文茉崔D(zhuǎn)換成符合人們使用要求的能量形式。電力、汽油、柴油、焦炭、煤氣、蒸汽、氫等都是二次能源。其中電力和蒸氣屬于過(guò)程性能源，其它屬于含能體能源1.1.2能源的含義及其分類(5)一次能源、二次能源和能源資1.1.2能源的含義及其分類(6)常規(guī)能源和新能源常規(guī)能源為技術(shù)上比較成熟，已被人類廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)和生活中起重要作用的能源。如煤炭、石油、天然氣、水能與核裂變能等，這五大能源是目前世界能源供應(yīng)的主力新能源是目前尚未被人類大規(guī)模利用，還有待于進(jìn)一步研究試驗(yàn)與開發(fā)利用的能源。如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、及核聚變能等需要注意的是所謂新能源是相對(duì)而言的，現(xiàn)在的常規(guī)能源過(guò)去也曾經(jīng)是新能源，今天的新能源將來(lái)也會(huì)成為常規(guī)能源1.1.2能源的含義及其分類(6)常規(guī)能源和新能源1.1.2能源的含義及其分類(7)可再生能源，不可再生能源，化石能源可再生能源是不會(huì)隨著它本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少的能源，具有自然的恢復(fù)能力。如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海洋能以及地?zé)崮艿炔唬ǚ牵┛稍偕茉词侵鸽S著人類的利用而逐漸減少、短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)再生的能源。如煤炭、石油、天然氣、核（裂變）燃料等化石能源一般是指煤炭、石油和天然氣1.1.2能源的含義及其分類(7)可再生能源，不可再生能源，1.1.2能源的含義及其分類(8)綠色能源，清潔能源（狹義，廣義）綠色能源也稱清潔能源，是從能源的生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響角度來(lái)說(shuō)的，它可分為狹義和廣義兩種概念狹義的綠色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?。這些能源消耗之后可以恢復(fù)補(bǔ)充，很少產(chǎn)生污染。有時(shí)也把綠色植物提供的燃料叫綠色能源。廣義的綠色能源則包括在能源的生產(chǎn)及其消費(fèi)過(guò)程中，選用對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無(wú)污染的能源，如天然氣、清潔煤（將煤通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成煤氣或“煤”油，通過(guò)高新技術(shù)嚴(yán)密控制的燃燒轉(zhuǎn)變成電力）和核能等。1.1.2能源的含義及其分類(8)綠色能源，清潔能源（狹義，1.1.2能源的含義及其分類(9)分布式能源分布式能源（distributedenergysources）是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)，可獨(dú)立運(yùn)行，也可并網(wǎng)運(yùn)行，是以資源、環(huán)境效益最大化確定方式和容量的系統(tǒng)，將用戶多種能源需求，以及資源配置狀況進(jìn)行系統(tǒng)整合優(yōu)化，采用需求應(yīng)對(duì)式設(shè)計(jì)和模塊化配置的新型能源系統(tǒng)，是相對(duì)于集中供能的分散式供能方式。分布式能源函蓋面廣泛，風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等非化石能源均屬分布式能源，并?qiáng)調(diào)熱電冷聯(lián)產(chǎn)，資源綜合利用。1.1.2能源的含義及其分類(9)分布式能源1.1.2能源的含義及其分類(10)分布式發(fā)電分布式發(fā)電指的是在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的發(fā)電機(jī)組(一般低于30MW)，以滿足特定用戶的需要，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。這些小的機(jī)組包括燃料電池，小型燃?xì)廨啓C(jī)，或燃?xì)廨啓C(jī)與燃料電池的混合裝置。分布式發(fā)電裝置（DistributedGeneration），指功率為數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式的，與環(huán)境兼容的獨(dú)立電源。這些電源由電力部門、電力用戶或第三方所有，用以滿足電力系統(tǒng)和用戶的特定要求，如調(diào)峰、為邊遠(yuǎn)用戶或商業(yè)區(qū)和居民區(qū)供電，節(jié)省輸變電投資、提高供電可靠性等。分布式發(fā)電主要利用可再生能源。1.1.2能源的含義及其分類(10)分布式發(fā)電類別來(lái)自地球內(nèi)來(lái)自地球以外地球與其它天體相互作用一次能源可再生能源地?zé)崮芎?湖)流能海洋波浪能海水鹽差能海水溫差能生物質(zhì)能水能風(fēng)能太陽(yáng)能潮汐能非可再生能源核能油頁(yè)巖天然氣石油煤炭……二次能源電石液化氣重油煤油柴油汽油酒精蒸汽氫電力煤氣焦炭1.1.2能源的含義及其分類(11)類別來(lái)自地球內(nèi)來(lái)自地球以外地球與其它天體相互作用一次能源可再太陽(yáng)能發(fā)電站太陽(yáng)能發(fā)電站1717風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電法國(guó)朗斯潮汐電站法國(guó)朗斯潮汐電站1.1.3人類利用能源的歷史演變柴草時(shí)期1860年世界能源消費(fèi)中，柴草占73.8%，煤炭占25.3%煤炭時(shí)期18世紀(jì)70年代瓦特發(fā)明蒸氣機(jī)，進(jìn)入蒸氣機(jī)時(shí)代1881年，美國(guó)人愛(ài)迪生建立了第一個(gè)發(fā)電站1860-1910年，煤炭消費(fèi)增37.3倍，占世界能源增長(zhǎng)到63.5%，柴草下降為31.7%石油時(shí)期20世紀(jì)50年代，石油和天然氣消費(fèi)開始超過(guò)煤炭到1998年，石油天然氣消費(fèi)占總能源消費(fèi)63.8%1.1.3人類利用能源的歷史演變柴草時(shí)期1.1.4常規(guī)能源向新能源過(guò)渡常規(guī)能源的危機(jī)1973年西方世界“石油危機(jī)”石油40年，煤炭200年過(guò)渡期能源特點(diǎn)由以石油、天然氣為中心向煤炭、核能與可再生能源轉(zhuǎn)變新能源的開發(fā)歷程因?yàn)槭吞烊粴馀c煤炭、核能及可再生能源特點(diǎn)的不同，過(guò)渡過(guò)程比較漫長(zhǎng)1.1.4常規(guī)能源向新能源過(guò)渡常規(guī)能源的危機(jī)1.2中國(guó)能源現(xiàn)狀、問(wèn)題與對(duì)策1.2中國(guó)能源現(xiàn)狀、問(wèn)題與對(duì)策根據(jù)BP世界能源統(tǒng)計(jì)，全球化石燃料可用情況如下：40.6年164年65.1年1636億噸

179.8萬(wàn)億立方米9091億噸

儲(chǔ)量?jī)?chǔ)采比化石燃料面臨枯竭危險(xiǎn)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)2006》1.2.1能源現(xiàn)狀(1)根據(jù)BP世界能源統(tǒng)計(jì)，全球化石燃料可用情況如下：40.6年1化石燃料儲(chǔ)量比儲(chǔ)采比石油2.3％20.1/40.6年天然氣0.9%49.3/65.1年煤炭11.6%114.5/164年

我國(guó)的形勢(shì)更為嚴(yán)峻:人均能源擁有量?jī)H為世界平均值的一半，化石燃料的儲(chǔ)采比低于世界平均值;但工業(yè)能耗又高于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,主要能源消耗已經(jīng)名列世界前茅（煤炭第一，石油第二）?！?006中國(guó)能源發(fā)展報(bào)告》1.2.1中國(guó)能源現(xiàn)狀(1)化石燃料儲(chǔ)量比儲(chǔ)采比石油2.3％20.1/40.6年天然1.2.1中國(guó)能源現(xiàn)狀(2)能源生產(chǎn)和消費(fèi)數(shù)據(jù)單位：噸標(biāo)準(zhǔn)煤年度能源生產(chǎn)能源消費(fèi)備注1949年2374萬(wàn)生產(chǎn)世界第101953年5200萬(wàn)5400萬(wàn)1980年6.37億6.03億1998年12.4億13.6億2004年18.46億19.7億生產(chǎn)世界第22005年20.6億22.2億2007年25.4億原煤占世界40%原煤1.2.1中國(guó)能源現(xiàn)狀(2)能源生產(chǎn)和消費(fèi)數(shù)據(jù)年度能源生產(chǎn)能1.2.2中國(guó)能源存在的問(wèn)題(1)人均能耗低人均能源資源不足能源資源4萬(wàn)億t，世界第3，但人均不到世界的一半能源效率低開采效率、中間環(huán)節(jié)效率、終端利用效率，9％能源效率29％，比世界低10％（1999年）以煤為主的能源結(jié)構(gòu)需調(diào)整2004年一次能源中，煤炭生產(chǎn)占75％，消費(fèi)占68％污染環(huán)境能源效率低下交通運(yùn)輸壓力大能源供應(yīng)和安全問(wèn)題日益顯現(xiàn)，石油進(jìn)口依存度35%1.2.2中國(guó)能源存在的問(wèn)題(1)人均能耗低能源對(duì)環(huán)境的兩大影響：

溫室效應(yīng)1.2.2中國(guó)能源存在的問(wèn)題(2)

酸雨CO2等氣體吸收地面長(zhǎng)波輻射，散失熱量少，導(dǎo)致地球溫度升高一般將PH值小于5.6的降雨稱為酸雨，引起雨水酸化的主要物質(zhì)是SO2和NOx能源對(duì)環(huán)境的兩大影響：溫室效應(yīng)1.2.2中國(guó)能源存在的問(wèn)題

加拿大冰山區(qū)域不斷縮小

－K.Suzuki1.2.2中國(guó)能源存在的問(wèn)題(3)加拿大冰山區(qū)域不斷縮?。璌.Suzuki1.2.29氣溫上升、冰川熔化、海平面上升Arctic

1979-20031.2.2中國(guó)能源存在的問(wèn)題(4)29氣溫上升、冰川熔化、海平面上升Arctic1979-21.2.3中國(guó)能源發(fā)展對(duì)策(1)堅(jiān)持實(shí)行能源節(jié)約戰(zhàn)略方針大力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)增加核能、水能、新能源比重改變過(guò)度依賴煤炭積極發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)大力開發(fā)利用新能源與可再生能源采取多種措施保證能源供應(yīng)安全油氣產(chǎn)品進(jìn)口的多元化、多邊化和多途徑石油儲(chǔ)備石油替代產(chǎn)品1.2.3中國(guó)能源發(fā)展對(duì)策(1)堅(jiān)持實(shí)行能源節(jié)約戰(zhàn)略方針1.3中國(guó)新能源與可再生能源現(xiàn)狀與前景1.3中國(guó)新能源與可再生能源1.3.1新能源與可再生能源含義與分類(1)新能源與可再生能源的含義：在中國(guó)指除常規(guī)化石能源和大中型水利發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽艿纫淮文茉?。太?yáng)能：光－熱、光－電、光－化學(xué)生物質(zhì)能：綠色植物，生物質(zhì)－熱、沼氣、乙醇風(fēng)能：太陽(yáng)輻射不均引起的溫度和氣壓差小水電:我國(guó)水電站總?cè)萘吭?萬(wàn)kW以下，分為引水式、堤壩式和混合式3種地?zé)崮埽旱貧r石和地?zé)崃黧w中的熱能，分為地?zé)岚l(fā)電和地?zé)嶂苯永煤Ｑ竽埽撼毕堋⒉ɡ四?、海流能、海水溫差能、海水鹽差能等機(jī)械能、熱能和化學(xué)能1.3.1新能源與可再生能源含義與分類(1)新能源與可再生能1.3.2發(fā)展新能源與可再生能源重大意義(1)未來(lái)能源的基石，目前主要能源的替代能源不可再生的能源面臨枯竭（石油40年、天然氣60年、煤炭200年）可再生能源儲(chǔ)量巨大與環(huán)境相協(xié)調(diào)的清潔能源破壞環(huán)境溫室氣體是無(wú)電、缺能人口和特殊用途的現(xiàn)實(shí)能源偏遠(yuǎn)人口：山區(qū)、島嶼特殊用途：海上航標(biāo)、氣象站、地震臺(tái)等1.3.2發(fā)展新能源與可再生能源重大意義(1)未來(lái)能源的基石1.3.3中國(guó)新能源與可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀(1)1992年《中國(guó)環(huán)境發(fā)展十大對(duì)策》：推廣1995年《電力法》：鼓勵(lì)和支持1996年《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》積極發(fā)展1998年《節(jié)約能源法》：肯定對(duì)節(jié)能環(huán)境作用1995年《新能源與可再生能源發(fā)展綱要（1996－2010）》：經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策2006年《中華人民共和國(guó)可再生能源法》:全面的支持保證可再生能源的發(fā)展1.3.3中國(guó)新能源與可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀(1)1992年《中1.3.3中國(guó)新能源與可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀(2)水電：2011年全國(guó)水電總裝機(jī)2.2億千瓦太陽(yáng)能：2011年并網(wǎng)太陽(yáng)能裝機(jī)214.30萬(wàn)千瓦，另外有熱水器、太陽(yáng)灶和太陽(yáng)房風(fēng)能：2011年并網(wǎng)風(fēng)電4505.11萬(wàn)千瓦生物質(zhì)能：并網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)436.39萬(wàn)千瓦地?zé)崮埽翰⒕W(wǎng)發(fā)電裝機(jī)2.42萬(wàn)千瓦海洋能：并網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)0.6萬(wàn)千瓦教材表1-3有相關(guān)數(shù)據(jù)1.3.3中國(guó)新能源與可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀(2)水電：20111.3.4中國(guó)新能源與可再生能源發(fā)展前景(1)豐富的新能源與可再生能源資源可再生能源一年可以獲得的資源相當(dāng)于46億t標(biāo)準(zhǔn)煤對(duì)新能源與可再生能源需求巨大中國(guó)人均能耗低，傳統(tǒng)能源又日益受環(huán)境等限制良好的市場(chǎng)機(jī)遇市場(chǎng)的未來(lái)前景促進(jìn)了技術(shù)發(fā)展與資金聚集國(guó)家的大力支持和推動(dòng)一系列的法律政策支持、鼓勵(lì)推動(dòng)風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芗靶∷姷拈_發(fā)利用1.3.4中國(guó)新能源與