《新能源技術(shù)》課件-1概述

2025/3/28新能源技術(shù)第1章概述電力工程學(xué)院DepartmentofElectricalEngineering考核1考勤20分2作業(yè)3課堂表現(xiàn)4期末測(cè)試（隨堂）40分40分第一章

概述第二章太陽能第三章風(fēng)能第四章生物質(zhì)能第五章核能第六章其他新能源與可再生能源6.1氫能6.2地?zé)崮?.3海洋能目

錄目

錄第一章概述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)1.1能源含義、分類及歷史演變1.1.1能源的含義能源的含義顧名思義，能：能量

；源：來源、源頭

。因此所謂能源就是能產(chǎn)生能量的東西，或者說我們能從中取得能量的東西。如煤炭、石油、太陽光、河流、地?zé)?、鈾核等等。從能量守恒和轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來看：人們通常把比較集中，而又較易轉(zhuǎn)化的含能物質(zhì)稱為能源換言之，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)能源的分類按是否經(jīng)過加工及轉(zhuǎn)換一次能源二次能源按來源不同來自地球外的能源來自地球內(nèi)的能源地球與其它天體作用而產(chǎn)生的能源按能否作為燃料燃料型能源非燃料型能源1.1.2能源的含義及其分類(1)能源的分類按能源消耗后是否造成環(huán)境污染清潔能源非清潔能源按在當(dāng)代人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的地位常規(guī)能源新能源按其是否能再生而循環(huán)使用可再生能源非（可）再生能源1.1.2能源的含義及其分類(2)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(2)按是否經(jīng)過加工及轉(zhuǎn)換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，是直接來自自然界而未經(jīng)人們加工轉(zhuǎn)換的能源。包括煤炭、石油、天然氣、水能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿?。二次能源是人們由一次能源轉(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。1.1.2能源的含義及其分類(3)按來源不同第一類能源：來自地球外的能源，主要是直接或間接來自太陽輻射直接輻射：光能，熱能間接輻射：風(fēng)能，水能，生物質(zhì)能，化石能源第二類能源：來自地球內(nèi)的能源，指與地球內(nèi)部的有關(guān)能源或與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。如原子核能，地?zé)崮艿谌惸茉矗旱厍蚺c其它天體作用而產(chǎn)生的能源，主要是潮汐能。太陽能發(fā)電站1.1.2能源的含義及其分類(4)按能否作為燃料燃料型能源：

化石燃料：如煤，石油，天然氣等

生物質(zhì)燃料：薪柴，沼氣，有機(jī)廢物等

化工燃料：甲醇，酒精等

核燃料：鈾，釷等非燃料型能源水能，風(fēng)能，地?zé)崮?，太陽能，海洋能?.1.2能源的含義及其分類(5)按能源消耗后是否造成環(huán)境污染清潔能源也稱綠色能源，是指在能源的生產(chǎn)、及其消費(fèi)過程中，選用對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無污染的能源，如水能，電能，太陽能，風(fēng)能以及核能等。非清潔能源是指可能對(duì)環(huán)境造成較大污染的能源，如煤炭，石油等。清潔能源與非清潔能源的劃分是相對(duì)的。烏江渡水電站風(fēng)力發(fā)電站1.1.2能源的含義及其分類(6)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。如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、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)能源過去也曾經(jīng)是新能源，今天的新能源將來也會(huì)成為常規(guī)能源。1.1.2能源的含義及其分類(7)按其是否能再生而循環(huán)使用可再生能源是不會(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。如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海洋能以及地?zé)崮艿取?981年由聯(lián)合國(guó)在肯尼亞首都內(nèi)羅畢召開的“新能源和可再生能源研討會(huì)”上提出,可再生能源指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電、核裂變之外的太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮芗昂Ｑ竽艿?可再生能源不同于常規(guī)的化石能源?！吨腥A人民共和國(guó)可再生能源法》中稱可再生能源，指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等非化石能源?.1.2能源的含義及其分類(7)按其是否能再生而循環(huán)使用非可再生能源是指隨著人類的利用而逐漸減少、短期內(nèi)無法恢復(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。核聚變最適合的燃料重氫大量的存在于海水中，可謂“取之不盡，用之不竭”。對(duì)核聚變能目前未見共識(shí)與詳細(xì)討論。法國(guó)朗斯潮汐電站類別可再生能源非可再生能源一次能源常規(guī)能源水能煤炭、石油、天然氣、核能（核裂變）新能源風(fēng)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎四埽ê司圩儯┒文茉唇固?、煤氣、電力、氫、蒸汽、酒精、汽油、柴油、重油、液化氣、電石?.1.3人類利用能源的歷史演變(1)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)開始超過煤炭到1998年，石油天然氣消費(fèi)占總能源消費(fèi)63.8%1.2中國(guó)能源現(xiàn)狀、問題與對(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)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)1.2.2中國(guó)能源存在的問題(1)人均能耗低人均能源資源不足能源資源4萬億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（中間和終端），29％，比世界低10％能源供應(yīng)問題日益顯現(xiàn),石油進(jìn)口依存度35%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

加拿大冰山區(qū)域不斷縮小

－K.Suzuki1.2.2中國(guó)能源存在的問題(3)28氣溫上升、冰川熔化、海平面上升Arctic

1979-20031.2.2中國(guó)能源存在的問題(4)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1998年1月實(shí)施《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》倡導(dǎo)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)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1.3中國(guó)新能源與可再生能源現(xiàn)狀與前景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、太陽能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽艿纫淮文茉?。太陽能：光－熱、光－電、光－化學(xué)風(fēng)能：太陽輻射不均引起的溫度和氣壓差生物質(zhì)能：綠色植物，生物質(zhì)－熱、沼氣、乙醇小水電:我國(guó)單站5萬kW以下地?zé)崮埽旱貧r石和地?zé)崃黧w中的熱能海洋能：潮汐能、波浪能、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。1.3.3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1.3.4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兩相當(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)本章小結(jié)闡述了能源的概念、分類及歷史演變分析了中國(guó)能源的現(xiàn)狀、問題和對(duì)策討論了中國(guó)新能源與可再生能源現(xiàn)狀與前景作業(yè)第一類能源1第二類能源2第三類能源3一次能源1二次能源2非燃料型能源1燃料型能源2清潔能源1非清潔能源2新能源1常規(guī)能源2可再生能源1非可再生能源2太陽能風(fēng)能水能核能海洋能地?zé)崮苌镔|(zhì)能化石能源電能作業(yè)第一類能源1第二類能源2第三類能源3