《低碳技術(shù)與節(jié)能減排》課件-項(xiàng)目七 無碳技術(shù)應(yīng)用

無碳技術(shù)—清潔能源利用任務(wù)1無碳技術(shù)分類項(xiàng)目七課程導(dǎo)入是替代傳統(tǒng)化石能源的合適選擇。隨著開采使用而枯竭且不可再生。清潔能源卻具有儲量的“無限性”。傳統(tǒng)化石能源具有有限性發(fā)展無碳技術(shù)可以降低人類對傳統(tǒng)能源依賴，解決傳統(tǒng)化石能源枯竭所帶來的各種問題，提高世界能源和經(jīng)濟(jì)安全?？稍偕蔁o盡使用無碳技術(shù)內(nèi)涵無碳技術(shù)分類內(nèi)容提要01無碳技術(shù)內(nèi)涵0102即清潔能源技術(shù)。清潔能源是指在能源的生產(chǎn)與消費(fèi)過程中，對生態(tài)環(huán)境低污染或完全無污染的能源。是指在可再生能源、新能源、煤的清潔高效利用等領(lǐng)域，開發(fā)的有效控制溫室氣體排放的新技術(shù)。無碳技術(shù)廣義的清潔能源技術(shù)01無碳技術(shù)內(nèi)涵狹義的清潔能源技術(shù)主要是零碳排放的可再生能源技術(shù)。本項(xiàng)目所指的無碳技術(shù)主要指后者。01無碳技術(shù)內(nèi)涵大部分清潔能源在開發(fā)利用時幾乎是零排放不產(chǎn)生污染，這是清潔能源最有價(jià)值的地方，也是目前人類面臨氣候問題，所能找到最合理的解決途徑。清潔性普遍性經(jīng)濟(jì)性大多數(shù)清潔能源是不需要繳納費(fèi)用且可隨地?zé)o限循環(huán)利用。從這一點(diǎn)出發(fā)，無碳技術(shù)必將在世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中成為重要的組成部分，成為理想的替代傳統(tǒng)化石能源的新能源。對比于其他傳統(tǒng)能源來看，大多數(shù)清潔能源。例如太陽能在大部分地區(qū)普遍存在且可就地取用，是不存在地域性上太大差異的。01無碳技術(shù)內(nèi)涵序號名稱優(yōu)勢劣勢1火力發(fā)電技術(shù)成熟，前期成本較低；

對地理環(huán)境要求低污染大，可持續(xù)發(fā)展前景暗淡；耗能大，效率低2水力發(fā)電歷史悠久，后期成本很低，無污染固定資產(chǎn)投資大，對地理環(huán)境要求高3風(fēng)能發(fā)電永不枯竭；清潔，環(huán)境效益高占地大；不穩(wěn)定，不可控；成本很高4光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模可變性高運(yùn)行可靠，穩(wěn)定性好，無污染能量密度低，受季節(jié)氣候影響5核能不污染空氣，運(yùn)行成本低產(chǎn)生放射性物質(zhì)，熱污染嚴(yán)重，建造成本太大6地?zé)峒捌渌l(fā)電永不枯竭；清潔，環(huán)境效益好開采成本太大

各種能源優(yōu)劣勢01無碳技術(shù)內(nèi)涵

無碳技術(shù)主要分為太陽能、水能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮?、海洋能等各種可再生能源利用技術(shù)，主要涉及電力、交通、建筑等領(lǐng)域。無碳技術(shù)內(nèi)涵無碳技術(shù)分類鞏固總結(jié)無碳技術(shù)-清潔能源利用—任務(wù)2無碳技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域任務(wù)1太陽能技術(shù)項(xiàng)目七太陽能太陽能的利用方式內(nèi)容提要01什么是太陽能0102

是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢能，生物質(zhì)能等等。廣義上的太陽能狹義的太陽能

則限于太陽輻射能的光-熱、光-電和光-化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。在太陽內(nèi)部進(jìn)行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng)，不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽能。02太陽能的利用太陽灶太陽能熱水器航天器太陽能熱水器

太陽能利用方式主要有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。

★光電轉(zhuǎn)換（光伏發(fā)電、太陽電池）：將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；

★光熱利用：太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電；太陽能熱水系統(tǒng)；太陽能取暖、制冷；太陽能煙囪；太陽能熱發(fā)電。

太陽能熱水器組成：平板集熱器、蓄熱水箱和連接管道組成。按照流體流動的方式分為：悶曬式——水不流動直流式——水不循環(huán)循環(huán)式——自然循環(huán)和強(qiáng)迫循環(huán)02太陽能熱利用02太陽能熱利用1515塔式

塔式系統(tǒng)是利用定日鏡將陽光聚焦到塔頂?shù)奈鼰崞魃?。通過集熱器將輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，然后通過汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

碟式系統(tǒng)是利用由旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡將太陽光聚焦到焦點(diǎn)上，加熱位于焦點(diǎn)處接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)至較高溫度以驅(qū)動發(fā)動機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

槽式系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上，并將管內(nèi)傳熱工質(zhì)加熱，在換熱器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，推動常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電。

太陽能熱發(fā)電技術(shù)塔式槽式碟式

太陽能光利用

原理：通過利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光產(chǎn)生伏特效應(yīng)，從而將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能。02太陽能光利用02太陽能光利用17

太陽能電池組成：光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池組件、控制器和逆變器主要三大部分組成。

太陽能光利用02太陽能光利用18太陽能的定義太陽能的利用形式鞏固總結(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)太陽能的利用形式重點(diǎn)無碳技術(shù)—清潔能源利用任務(wù)2無碳技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域-子任務(wù)2風(fēng)能技術(shù)項(xiàng)目七課程導(dǎo)入風(fēng)能是一種可再生的清潔能源，人類在很早以前就已經(jīng)開始利用風(fēng)能為生產(chǎn)生活服務(wù)。當(dāng)前，在能源危機(jī)逐步加劇和生態(tài)環(huán)境日益惡化的嚴(yán)峻形勢下，大力開發(fā)風(fēng)能等可再生的清潔能源已經(jīng)是全世界的共識。我國風(fēng)能資源儲量豐富，充分開發(fā)利用風(fēng)能，對實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，具有十分重要的意義。內(nèi)容提要風(fēng)的形成和類型風(fēng)能資源分布風(fēng)能利用技術(shù)01風(fēng)的形成和類型太陽輻射造成地球表面受熱不均，引起大氣層中壓力分布不均，在不均壓力作用下，空氣沿水平方向運(yùn)動就形成風(fēng)。風(fēng)的形成風(fēng)是一個矢量，既有大小又有方向。描述風(fēng)況的兩個參數(shù)：風(fēng)向、風(fēng)速。圖1地球表面風(fēng)的形成和風(fēng)向01風(fēng)的形成和類型海岸風(fēng)：陸地的熱容較小，所以陸地在太陽照射時溫度升高和晚上因向夜空輻射引起的溫度下降都比海洋快。在白天，海水溫度比陸地溫度低，而晚上則正好相反。溫度的差別，造成了相應(yīng)的空氣流動，稱之為海岸風(fēng)。風(fēng)的類型白天:

向岸風(fēng)13-26km/h

晚上：離岸風(fēng)<8km/h01風(fēng)的形成和類型山谷風(fēng)：靠近山坡的冷濕空氣團(tuán)，在白天太陽照射下，被加熱的更快，由這種坡谷之間的溫差引起的風(fēng)稱作“山谷風(fēng)”。在晚上則發(fā)生相反的過程。風(fēng)的類型白天晚上一般山谷風(fēng)較弱，不能作為風(fēng)能來源。01風(fēng)的形成和類型季風(fēng)：隨季節(jié)轉(zhuǎn)換的風(fēng)。風(fēng)的類型圖2季風(fēng)的形成1月7月02風(fēng)能利用技術(shù)風(fēng)力提水可用于農(nóng)田灌溉、人畜飲水、海水制鹽、水產(chǎn)養(yǎng)殖、草場改良或?yàn)┩扛脑斓裙こ痰奶崴鳂I(yè)。我國早在1700多年前就已應(yīng)用風(fēng)帆式風(fēng)車提水。古代科學(xué)著作《物理小識》中就有“用風(fēng)帆六幅車水灌田”的記載。10世紀(jì)伊斯蘭人用風(fēng)車提水并在中東獲得廣泛應(yīng)用。12～14世紀(jì)風(fēng)車在歐洲推廣應(yīng)用后，荷蘭將其用于萊茵河三角洲湖地及低濕地的提水并用于碾谷和榨油等作業(yè)。一、風(fēng)力提水圖1風(fēng)力提水機(jī)02風(fēng)能利用技術(shù)人類最早利用風(fēng)能的方式為風(fēng)帆助航，埃及是最先利用風(fēng)能的國家。約在5000年前，埃及的風(fēng)帆船已在尼羅河上航行。我國在3000年前的商朝出現(xiàn)了風(fēng)帆船，到唐朝帆船已廣泛航運(yùn)于江河。15世紀(jì)是人類歷史上的大航海時期，在此期間，我國航海家鄭和七下西洋；哥倫布乘帆船發(fā)現(xiàn)了美洲新大陸。此后隨著蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明以及煤、石油等礦石能源的大規(guī)模開采和利用，帆船因動力小和速度慢而逐漸被淘汰。二、風(fēng)帆助航圖2風(fēng)帆助航02風(fēng)能利用技術(shù)風(fēng)力致熱的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成熱能以供家用或工農(nóng)業(yè)供熱需求。通常有三種轉(zhuǎn)換方法。是用風(fēng)力機(jī)發(fā)電，再將電通入電阻絲發(fā)熱。這是一種間接發(fā)熱方法，轉(zhuǎn)換效率不高。是用風(fēng)力機(jī)帶動一臺空氣壓縮機(jī)對空氣壓縮后放出熱量。此法轉(zhuǎn)換效率也不高。是將風(fēng)力機(jī)直接通過傳動器帶動攪拌器高速轉(zhuǎn)動并攪拌液體致熱。此法轉(zhuǎn)換效率最高。此外，通過利用風(fēng)力使固體材料摩擦產(chǎn)生熱量也是一種有效的方法。三、風(fēng)力致熱圖3風(fēng)力致熱原理02風(fēng)能利用技術(shù)風(fēng)能技術(shù)主要用于風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(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。包括陸地發(fā)電與海上發(fā)電。風(fēng)能發(fā)電技術(shù)主要有水平軸風(fēng)電機(jī)組技術(shù)、垂直軸風(fēng)電機(jī)組技術(shù)、達(dá)里厄式風(fēng)輪技術(shù)、雙饋型發(fā)電機(jī)技術(shù)、馬格努斯效應(yīng)風(fēng)輪及徑流雙輪效應(yīng)風(fēng)輪等。海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電相比，在發(fā)電穩(wěn)定性、電網(wǎng)接入便利性、土地節(jié)省等多方面均比較優(yōu)異，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有較大潛力，逐漸成為主流發(fā)展方向。四、風(fēng)力發(fā)電圖4海上發(fā)電02風(fēng)能利用技術(shù)四、風(fēng)力發(fā)電圖5陸地發(fā)電風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢風(fēng)能資源儲量豐富風(fēng)能是可再生資源風(fēng)能清潔無污染投資少，回報(bào)快施工周期短風(fēng)力發(fā)電的缺點(diǎn)波動性和易變性原動力不可控風(fēng)能不能直接大量儲存不宜安裝在居民區(qū)02風(fēng)能利用技術(shù)四、風(fēng)力發(fā)電圖5陸地發(fā)電風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量不斷增加定槳距向變槳距發(fā)展智能化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用直驅(qū)式和全功率變流技術(shù)得到迅速發(fā)展03風(fēng)能資源分布風(fēng)能豐富區(qū)東南沿海、山東半島、遼東半島三北地區(qū)松花江下游區(qū)風(fēng)能較豐富區(qū)東南沿海內(nèi)陸和渤海沿海區(qū)三北的南部區(qū)青藏高原風(fēng)能可利用區(qū)兩廣沿海區(qū)大小興安嶺地區(qū)中部地區(qū)風(fēng)能貧乏區(qū)川云貴和南嶺山地區(qū)雅魯藏布江和昌都區(qū)塔里木盆地西部區(qū)鞏固總結(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)01風(fēng)的形成和類型02風(fēng)能利用技術(shù)03風(fēng)能資源分布無碳技術(shù)-清潔能源利用—任務(wù)2無碳技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域子任務(wù)3水能技術(shù)項(xiàng)目七課程導(dǎo)入

中共中央、國務(wù)院出臺的《2030年前碳達(dá)峰行動方案》提出了2030年碳達(dá)峰階段重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)的主要任務(wù)和目標(biāo)。能源領(lǐng)域作為關(guān)切熱點(diǎn)，以能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動位列“碳達(dá)峰十大行動”首位。

當(dāng)前發(fā)布的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，作為能源領(lǐng)域“十四五”規(guī)劃的重要內(nèi)容，《規(guī)劃》響應(yīng)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》因地制宜開發(fā)水電，以及建設(shè)新型電力系統(tǒng)、推動抽水蓄能電站中長期發(fā)展等相關(guān)要求，在可再生能源先進(jìn)發(fā)電及綜合利用技術(shù)中把水電（能）作為重要支點(diǎn)，緊扣“西南水電”“多能協(xié)同互補(bǔ)”“生態(tài)保護(hù)”“數(shù)字化智能化”等關(guān)鍵詞，提出藏東南水電開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，抽水蓄能與可再生能源多能互補(bǔ)協(xié)同開發(fā)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)，水電工程健康診斷、升級改造和災(zāi)害防控技術(shù)，水電數(shù)字化智能化等技術(shù)發(fā)展方向，體現(xiàn)了雙碳目標(biāo)引領(lǐng)下的先進(jìn)性和前瞻性。

水能技術(shù)背景和意義國內(nèi)外水電科技發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢“十四五”重點(diǎn)突破的技術(shù)方向及發(fā)展目標(biāo)內(nèi)容提要01國內(nèi)外水電科技發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

國際水電

為應(yīng)對氣候變化，美國、加拿大、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家均制定相關(guān)政策，積極促進(jìn)水電等可再生能源發(fā)展；發(fā)展中國家，同時水能資源也非常豐富的非洲、南美洲、東南亞等區(qū)域，更是把水電作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源供應(yīng)的重要支柱性產(chǎn)業(yè)，制定了大量政策積極促進(jìn)水電和其他可再生能源開發(fā)。

歐洲、北美洲以及亞洲的日本和韓國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)新增的水電建設(shè)項(xiàng)目相對較少，工程建設(shè)技術(shù)、機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)制造難度基本在已有技術(shù)范圍內(nèi)，其技術(shù)創(chuàng)新主要包括大壩安全風(fēng)險(xiǎn)分析方法與技術(shù)、水庫泥沙與可持續(xù)發(fā)展研究、修補(bǔ)加固技術(shù)、抽水蓄能與熱能存儲的耦合技術(shù)等。01國內(nèi)外水電科技發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

我國水電

自新中國成立以來，水電在電力工業(yè)中發(fā)揮中流砥柱的作用，發(fā)展水電一直是我國能源電力的重要戰(zhàn)略方針。截至2020年底，常規(guī)水電裝機(jī)容量33867萬千瓦，年發(fā)電量13552億千瓦時，占總發(fā)電量的17.8%。與此同時，我國抽水蓄能電站裝機(jī)容量3149萬千瓦，在建規(guī)模5373萬千瓦，亦位居世界首位；《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》中列出的4.21億千瓦重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目和3.05億千瓦儲備項(xiàng)目，展示出抽水蓄能的廣闊前景。02“十四五”重點(diǎn)突破的技術(shù)方向及發(fā)展目標(biāo)“十四五”期間水電行業(yè)重點(diǎn)突破方向包括：藏東南水電開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，水電基地可再生能源多能互補(bǔ)協(xié)同開發(fā)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)，水電工程健康診斷、升級改造和災(zāi)害防控技術(shù)，以及水電數(shù)字化智能化技術(shù)。發(fā)展目標(biāo)是攻克水電建設(shè)、重大裝備制造和生態(tài)保護(hù)技術(shù)難題，研發(fā)多能互補(bǔ)協(xié)同開發(fā)運(yùn)行技術(shù)，進(jìn)一步提升水電工程安全運(yùn)行新技術(shù)，滿足后續(xù)水電開發(fā)和運(yùn)行管理的需求，切實(shí)響應(yīng)碳達(dá)峰碳中和的新要求。02“十四五”重點(diǎn)突破的技術(shù)方向及發(fā)展目標(biāo)

研發(fā)750～1000米水頭水斗式和600米級水頭混流式大容量水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵裝備；突破適于高寒高海拔敏感脆弱流域生態(tài)保護(hù)技術(shù)。

開展基于氣象水文預(yù)報(bào)和流域綜合監(jiān)測技術(shù)，考慮綜合利用多目標(biāo)協(xié)調(diào)，關(guān)注重點(diǎn)區(qū)域生態(tài)調(diào)度，

開展大壩性態(tài)及庫區(qū)智能監(jiān)測與巡查、大壩健康診斷技術(shù)研究；突破結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、滲漏檢測與治理、增容改造、水下修復(fù)、金屬結(jié)構(gòu)維護(hù)、大壩拆除和重建等升級改造技術(shù)。

開展大壩智能化建造、地下長大隧洞群智能化建造、全過程智能化質(zhì)量管控等成套技術(shù)集成研發(fā)與應(yīng)用；構(gòu)建流域梯級水電站智能化調(diào)度平臺藏東南水電開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)方面水電基地可再生能源多能互補(bǔ)協(xié)同開發(fā)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)方面水電工程健康診斷、升級改造和災(zāi)害防控技術(shù)方面水電數(shù)字化智能化技術(shù)方面無碳技術(shù)—清潔能源利用—任務(wù)2無碳技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域—子任務(wù)4核能技術(shù)項(xiàng)目七課程導(dǎo)入

釷基熔鹽堆的成功建設(shè)與落實(shí)，不但意味著國家在核電技術(shù)層面的突出成就，更是奠定了我國在全球核電領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，相信在不久的未來，釷基熔鹽堆便可以發(fā)揮其作用，為社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。核能概述核能的利用內(nèi)容提要核能發(fā)展簡史01

核能概述

核裂變

核聚變

核衰變01

核能概述02核能發(fā)展簡史人類認(rèn)識和直接應(yīng)用核能，簡單回顧，還要從發(fā)現(xiàn)鈾元素及其放射性開始02核能發(fā)展簡史1789年德國化學(xué)家克拉普羅特首先發(fā)現(xiàn)自然界的鈾元素1945年7月15日美國成功地試爆了第一顆原子彈1942年12月2日,在美國芝加哥大學(xué)，建成了世界上第一座核反應(yīng)堆1938年德國物理化學(xué)家哈恩和施特拉斯曼發(fā)現(xiàn)鈾-235的裂變現(xiàn)象1932年英國物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)了“中子”1896年法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾元素具有放射性1951年12月20日，在美國愛達(dá)荷州首次利用核能進(jìn)行發(fā)電的嘗試1954年6月27日，世界上第一座核電站在蘇聯(lián)建成發(fā)電1954年美國先后在馬紹爾群島進(jìn)行了數(shù)次威力巨大的氫彈試驗(yàn)02核能發(fā)展簡史

截至2024年1月，全球可運(yùn)行的核電反應(yīng)堆為413座，總凈裝機(jī)容量達(dá)到37萬兆瓦（MWe），核電占全球總發(fā)電量的比重約為10%。2022-2028年全球核電行業(yè)市場規(guī)模及預(yù)測（單位：億美元，%）03核能的利用發(fā)電供熱03核能的利用制氫、海水淡化生物醫(yī)學(xué)研究03核能的利用食品輻照核能概述核能的利用鞏固總結(jié)核能發(fā)展簡史無碳技術(shù)—清潔能源利用項(xiàng)目七任務(wù)2無碳技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域子任務(wù)5地?zé)崮芗夹g(shù)課程導(dǎo)入通常所說的地?zé)崮苁侵鸽x地表面10千米以內(nèi)的熱能。地?zé)崮芤话阒苯映槿。糜诎l(fā)電或供暖，這是地?zé)崮茏詈虾跣б娴氖褂梅椒?。從地表向下深入到地球?nèi)部，溫度逐漸上升，平均溫升為20-30攝氏度/千米，地球中心的溫度約為7000攝氏度。地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著巨大的熱能水熱資源地壓資源地?zé)豳Y源按照它在地下儲存形式可以分為四大類：干熱資源熔巖資源地?zé)岚l(fā)電地?zé)峁┡瘍?nèi)容提要01地?zé)岚l(fā)電地?zé)岚l(fā)電地?zé)岚l(fā)電是把地下熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿纳a(chǎn)過程。地?zé)崮苤赣傻貧こ槿〉奶烊粺崮?。天然熱能以熱力形式存在于地球?nèi)部的熔巖，熱力可透過地下水的流動和熔巖的形式，涌至離地面1公里到5公里的地殼，引致火山爆發(fā)及地震。01地?zé)岚l(fā)電

地?zé)岚l(fā)電技術(shù)成熟，雖投資成本稍高，但可以替代和節(jié)省常規(guī)能源，減少污染和二氧化碳排放；再從國際原油價(jià)格大幅波動，最高時已接近每桶150美元來看，肯定是有競爭力的。

我國藏滇地?zé)釒в懈邷氐責(zé)豳Y源分布，也是世界上海拔最高的地?zé)岚l(fā)電站。中低溫地下熱水中溫度較高者可以先發(fā)電，再將排水作綜合利用。我國已開始增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)這一領(lǐng)域的研究工作。

地?zé)岚l(fā)電能夠把地下熱能帶到地面并用于發(fā)電的載熱介質(zhì)主要是天然蒸汽（干蒸汽和濕蒸汽）和地下熱水。

由于熱水和蒸汽的溫度、壓力以及它們的水、汽品質(zhì)的不同，地?zé)岚l(fā)電的方式也不同。01地?zé)岚l(fā)電01地?zé)岚l(fā)電常用的地?zé)岚l(fā)電方式有以下幾種：（1）直接蒸汽法從地?zé)峋〕龅母邷卣羝?，首先?jīng)過凈化分離器，脫除井下帶來的各種雜質(zhì)，清潔的蒸汽推動汽輪機(jī)作功，并使發(fā)電機(jī)發(fā)電。所用發(fā)電設(shè)備基本上同常規(guī)火電設(shè)備一樣。01地?zé)岚l(fā)電常用的地?zé)岚l(fā)電方式有以下幾種：（2）擴(kuò)容發(fā)電方式即地?zé)崴?jīng)井口引出至熱水箱部分?jǐn)U容后進(jìn)入廠房擴(kuò)容器，擴(kuò)容后的二次蒸汽進(jìn)入汽機(jī)作功發(fā)電。這種一次擴(kuò)容系統(tǒng)，熱利用率僅為3%左右。將一級擴(kuò)容器出口蒸汽引入汽機(jī)前幾級作功，一級擴(kuò)容器后的地?zé)崴M(jìn)人二極擴(kuò)容器，經(jīng)二級擴(kuò)容后進(jìn)入汽輪機(jī)中間級作功，這就是兩次擴(kuò)容地?zé)岚l(fā)電，其熱利用率可達(dá)6%左右。西藏羊八井地?zé)岚l(fā)電站屬此種發(fā)電方式的機(jī)組，單機(jī)容量為3000千瓦。

當(dāng)?shù)責(zé)釁?shù)較高，溫度在150℃以上時，采用擴(kuò)容發(fā)電很合適，但參數(shù)較低時擴(kuò)容發(fā)電就很困難，這種情況適宜采用雙工質(zhì)發(fā)電方式。將地?zé)峤橘|(zhì)全部引入全流發(fā)電機(jī)組。該方式理論上效率很高，可達(dá)90%，但實(shí)際結(jié)果較低。雙工質(zhì)循環(huán)地?zé)岚l(fā)電方式全流式地?zé)岚l(fā)電方式01地?zé)岚l(fā)電

即用參數(shù)較低的地?zé)崴ゼ訜岬头悬c(diǎn)的工質(zhì)(如異丁烷、氟里昂等)，再用低沸點(diǎn)工質(zhì)的蒸汽去沖動汽輪機(jī)，這種方式理論上效率較高，但技術(shù)難度大，目前國內(nèi)進(jìn)口的兩臺1000千瓦機(jī)組已投產(chǎn)發(fā)電。目前，該方式在國內(nèi)、外仍處于試驗(yàn)階段，尚未付諸工業(yè)應(yīng)用。雙工質(zhì)循環(huán)地?zé)岚l(fā)電方式全流式地?zé)岚l(fā)電方式01地?zé)岚l(fā)電01地?zé)岚l(fā)電

地?zé)岚l(fā)電地?zé)岚l(fā)電的原理與火力發(fā)電大致相同。

由于地?zé)岚l(fā)電不消耗燃料，因而不需要龐大的燃料運(yùn)輸、存儲設(shè)施，設(shè)備系統(tǒng)比火力發(fā)電簡單。地?zé)岚l(fā)電后排出的熱水只是降低了一些溫度，還可以用于取暖、醫(yī)療等。地?zé)犭娬静粫懦鑫廴经h(huán)境的煙氣和灰塵。01地?zé)岚l(fā)電

地?zé)岚l(fā)電我國地?zé)豳Y源儲量豐富，分布面廣，已發(fā)現(xiàn)的熱沸泉2500處，地?zé)崽?70多個。

地?zé)豳Y源可開采量相當(dāng)于4626.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，地?zé)崂迷谖覈哂袕V闊前景。02地?zé)峁┡責(zé)峁┡妹禾俊⑹?、天然氣的高品位能量燒鍋爐變成低品位的熱水來供暖是一種能源浪費(fèi)，而且?guī)韲?yán)重的空氣污染。地?zé)峁┡菍Φ蜏氐責(zé)豳Y源(小于90℃)中的溫度較高者的最佳利用方式。冰島天津地?zé)峁┡?2地?zé)峁┡?）常規(guī)地?zé)峁┡鶏u利用90℃以上的地下熱水，實(shí)現(xiàn)了首都雷克雅未克100%地?zé)峁┡腿珖?0%的地?zé)峁┡?，是地?zé)峁┡牡浞叮彩鞘澜缥ㄒ坏臒o煙城市。

天津的地?zé)峁┡娣e占全國的70%以上，天津市地下富含80℃的地?zé)豳Y源，地下熱水可直接送入暖氣片系統(tǒng)供暖，單井一晝夜出熱水2000立方米以上，可供10萬平方米建筑面積采暖。

經(jīng)初次循環(huán)后地下熱水溫度降至40攝氏度一48攝氏度，還可用于地板供暖，可再擴(kuò)大供暖2萬一4萬平方米。

（2）地源熱泵供暖天津?qū)⒌匕骞┡牡責(zé)岫位厮?0攝氏度——35攝氏度），再用熱泵提取熱量，單井還可擴(kuò)大供暖5萬一6萬平方米。02地?zé)峁┡?/p>

（3）地?zé)釡厥曳N植利用地?zé)釋厥夜┡?，甚至?0攝氏度左右的溫水對土壤加溫，就可以實(shí)施地?zé)釡厥曳N植，在冬季生產(chǎn)反季節(jié)的高檔新鮮蔬菜，在北方的地?zé)釡厥抑锌梢陨a(chǎn)香蕉、柑橘，還可以生產(chǎn)高檔花卉，滿足賓館、旅游業(yè)和人民生活水平提高后的消費(fèi)需求，創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)效益。02地?zé)峁┡?/p>

（4）地?zé)崴a(chǎn)養(yǎng)殖地?zé)崴a(chǎn)養(yǎng)殖的優(yōu)勢是：延長年內(nèi)的養(yǎng)殖時間，并且特種魚類可以高密度養(yǎng)殖，能提高單位水面積的成魚產(chǎn)量。02地?zé)峁┡責(zé)岚l(fā)電地?zé)峁┡柟炭偨Y(jié)無碳技術(shù)—清潔能源利用項(xiàng)目七任務(wù)2無碳技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域子任務(wù)6海洋能技術(shù)這些能量包括以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式引起的機(jī)械能和熱能?，F(xiàn)階段海洋能技術(shù)主要指海洋能發(fā)電技術(shù)。課程導(dǎo)入指利用海洋運(yùn)動過程生產(chǎn)出來的能源，它是一種依附在海水中的可再生能源。海洋能接收儲存包括海洋通過各種物理過程：散發(fā)能量能源特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)內(nèi)容提要能量形式01能源特點(diǎn)0102海洋能在海洋總水體中的蘊(yùn)藏量巨大，而單位體積、單位面積、單位長度所擁有的能量較小。要想得到大能量，就得從大量的海水中獲得。海洋能來源于太陽輻射能與天體間的萬有引力，只要太陽、月球等天體與地球共存，這種能源就會再生，就會取之不盡，用之不竭。海洋能海洋能具有可再生性01能源特點(diǎn)03較穩(wěn)定的為溫度差能、鹽度差能和海流能。不穩(wěn)定能源分為變化有規(guī)律與變化無規(guī)律兩種。屬于不穩(wěn)定但變化有規(guī)律的有潮汐能與潮流能。人們根據(jù)潮汐潮流變化規(guī)律，編制出各地逐日逐時的潮汐與潮流預(yù)報(bào)，預(yù)測未來各個時間的潮汐大小與潮流強(qiáng)弱。潮汐電站與潮流電站可根據(jù)預(yù)報(bào)表安排發(fā)電運(yùn)行。既不穩(wěn)定又無規(guī)律的是波浪能。海洋能有較穩(wěn)定與不穩(wěn)定能源之分01能源特點(diǎn)04也就是海洋能一旦開發(fā)后，其本身對環(huán)境污染影響很小。海洋能屬于清潔能源02優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)獲取能量的最佳手段尚無共識，大型項(xiàng)目可能會破壞自然水流、潮汐和生態(tài)系統(tǒng)。取之不竭的可再生資源，潮汐能源有規(guī)律可循，開發(fā)規(guī)模大小均可。優(yōu)點(diǎn)03能量形式潮汐能的主要利用方式是發(fā)電，月球公轉(zhuǎn)對地球的引力產(chǎn)生變化從而導(dǎo)致潮沙的產(chǎn)生，這種潮汐現(xiàn)象引起了海平面周期性有規(guī)律的升降活動，而潮汐能就是因?yàn)檫@種海水漲落活動產(chǎn)生的能量。1.潮汐能發(fā)電簡單來說，潮汐能發(fā)電原理就是利用潮水流動的能量推動機(jī)組產(chǎn)生機(jī)械能。隨著潮汐能發(fā)電的興起，其應(yīng)用也越來越廣泛，據(jù)世界動力會議估計(jì)，到2020年，全世界潮汐發(fā)電量將達(dá)到1000億千瓦到300億千瓦。

潮汐發(fā)電據(jù)世界動力會議估計(jì)，到2020年，全世界潮汐發(fā)電量將達(dá)到1000-3000億千瓦。

世界上最大的潮汐發(fā)電站是法國北部英吉利海峽上的朗斯河口電站，發(fā)電能力24萬千瓦，已經(jīng)工作了30多年。中國在浙江省建造了江廈潮汐電站，總?cè)萘窟_(dá)到3000千瓦。03能量形式03能量形式波浪是在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的海洋表面海水運(yùn)動產(chǎn)生的動能和勢能。

波浪是以位能和動能為體現(xiàn)形式，由短周期波儲存的機(jī)械能。2.波浪能發(fā)電

波浪發(fā)電是目前波浪能利用的主要方式，但由于波浪能是海洋能源中能源最不穩(wěn)定的形態(tài)，所以利用難度較大。

波浪的能量與波浪的高度與體積、波浪的運(yùn)動周期以及迎波面的寬度有關(guān)，一般是呈正比的。

波浪能的利用還可以用于抽水、供熱、海水淡化及制氫等。波浪發(fā)電據(jù)科學(xué)家推算，地球上波浪蘊(yùn)藏的電能高達(dá)90萬億度。大型波浪發(fā)電機(jī)組也已問世。我國在也對波浪發(fā)電進(jìn)行研究和試驗(yàn)，并制成了供航標(biāo)燈使用的發(fā)電裝置。將來的世界，每一個海洋里都會有屬于我們中國的波能發(fā)電廠。波能將會為我國的電業(yè)作出很大貢獻(xiàn)。03能量形式03能量形式3.海水溫差能發(fā)電

溫差能是指由于大洋表層海水和深層海水之間水溫差而產(chǎn)生的熱能。溫差能的主要利用方式是發(fā)電。利用蒸發(fā)器借助表面海水的熱量使沸點(diǎn)只有33攝氏度氨水混合液沸騰，蒸氣帶動渦輪機(jī)，氨蒸氣會被深海水冷卻，重新變成液體，在這過程中產(chǎn)生電力。4.海水滲透能江河里流動的是淡水，而海洋卻是咸水，兩者存在一定的濃度差。海水漆透能是因?yàn)楹Ｋ宣}的濃度高，而流人海水的江河水中鹽的濃度低，鹽濃度低的江河水會流向鹽濃度高的海水從而產(chǎn)生滲透壓。03能量形式所以如果在入海口放置一個渦輪發(fā)電機(jī)，江河水流人海水時的滲透壓就可以以推動渦輪機(jī)來發(fā)電。滲透能是海洋能中能量密度最大分布也很廣的一種可再生能源。01全球海洋經(jīng)濟(jì)實(shí)力擴(kuò)張和海洋高技術(shù)競爭將進(jìn)入更加激烈的時期。國際競爭與合作都在加強(qiáng)，而全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)面臨深度調(diào)整，以集成創(chuàng)新為特點(diǎn)的海洋高技術(shù)加速更新?lián)Q代，技術(shù)的產(chǎn)業(yè)驅(qū)動特征愈益明顯，自主發(fā)展要求更加迫切，以科技引領(lǐng)型的未來產(chǎn)業(yè)將獲得大發(fā)展，決定了大力推進(jìn)戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)的必要性和迫切性。從國際大背景看03能量形式能源特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)鞏固總結(jié)能量形式無碳技術(shù)—清潔能源利用項(xiàng)目七任務(wù)2無碳技術(shù)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域子任務(wù)7生物質(zhì)能技術(shù)課程導(dǎo)入生物質(zhì)能可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質(zhì)內(nèi)涵利用形式內(nèi)容提要能源特點(diǎn)01內(nèi)涵01就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。所以從廣義上講，生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。很多國家都在積極研究和開發(fā)利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)能

生物質(zhì)能蘊(yùn)藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機(jī)物中，它是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的。

有機(jī)物中除礦物燃料以外的所有來源于動植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能。01內(nèi)涵木材森林廢棄物農(nóng)業(yè)廢棄物農(nóng)業(yè)廢棄物水生植物油料植物城市工業(yè)有機(jī)廢棄物動物糞便地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無害的能源。

地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍，利用率不到3%。01內(nèi)涵02能源特點(diǎn)0102生物質(zhì)能屬可再生資源，生物質(zhì)能由于通過植物的光合作用可以再生，與風(fēng)能、太陽能等同屬可再生能源，資源豐富，可保證能源的永續(xù)利用。生物質(zhì)的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少；生物質(zhì)作為燃料時，由于它在生長時需要的二氧化碳相當(dāng)于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應(yīng)?？稍偕缘臀廴拘?2能源特點(diǎn)0304生物質(zhì)能屬可再生資源，生物質(zhì)能由于通過植物的光合作用可以再生，與風(fēng)能、太陽能等同屬可再生能源，資源豐富，可保證能源的永續(xù)利用。生物質(zhì)能是世界第四大能源，僅次于煤炭、石油和天然氣，根據(jù)生物學(xué)家估算，地球陸地每年生產(chǎn)1000～1250億噸生物質(zhì)；海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)，生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量，相當(dāng)于世界總能耗的10倍，我國可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸，隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展，特別是炭薪林推廣，生物質(zhì)資源將越來越多。廣泛分布性總量十分豐富05生物質(zhì)能源可以以沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產(chǎn)燃?xì)?、氣化發(fā)電、生產(chǎn)燃料酒精、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等形式存在，應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。廣泛應(yīng)用性02能源特點(diǎn)生物質(zhì)能生物質(zhì)能的利用主要有直接燃燒、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生物化學(xué)轉(zhuǎn)換三種途徑。03利用形式生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)仍將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。1.生物質(zhì)直接燃燒生物質(zhì)直接燃燒就是通過燃燒生物質(zhì)獲得熱能，它和固化成型技術(shù)的研生物質(zhì)的直接燃燒就是通過燃燒生物質(zhì)成型物的應(yīng)用的開發(fā)?，F(xiàn)已成功開發(fā)究開發(fā)主要是專用燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)和生的成型技術(shù)可分為三類：內(nèi)壓滾簡順粒應(yīng)狀成型技術(shù)和設(shè)備（美國開發(fā)研究）螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物技術(shù)（日本開發(fā)研究）活塞式擠壓制的圓柱塊狀成型技術(shù)（歐洲各國合作開發(fā)研究）03利用形式2.生物質(zhì)氣化生物質(zhì)氣化技術(shù)是將固體生物質(zhì)置于氣化爐內(nèi)加熱，同時通人空氣、氧氣成水燕氣。來產(chǎn)生品位教高的可燃?xì)怏w。

它的特是氣化率可