新能源技術(shù)簡(jiǎn)介

1、 1.緒論 2. 太陽(yáng)能 3. 風(fēng)能 4.地?zé)崮?5.海洋能 6.生物質(zhì)能 7. 氫能 8.天然氣水合物 9.潔凈煤技術(shù) 10.核能 11.新能源與可持續(xù)發(fā)展 1 新能源技術(shù)的定義新能源技術(shù)的定義 有別于現(xiàn)有能源技術(shù)且對(duì)環(huán)境友好的能源技術(shù)。 2 新能源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力新能源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力 能源需求的增長(zhǎng)、相關(guān)技術(shù)進(jìn)步的支撐、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要。 3 新能源技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)新能源技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 主要發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家都制定了新能源與可再生能源的發(fā)展規(guī)劃。 搶占技術(shù)制高點(diǎn)。 1.太陽(yáng)能資源量 總量：總量約為3.751026W 。 每秒相當(dāng)于500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值量。 中國(guó)的太陽(yáng)能

2、資源：陸地表面每年接受的太陽(yáng)輻射能約為501018kJ，全國(guó)太陽(yáng)年輻射總量為9302325 kWh（m2a），平均值為1627kWh（m2a） 。 2.太陽(yáng)能熱利用 供熱、干燥、熱力發(fā)電、養(yǎng)殖、醫(yī)療。 3.太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換 光伏發(fā)電（離網(wǎng)與并網(wǎng)）拉薩唐卡廠(chǎng)的太陽(yáng)能灶，2007.8， 李傳統(tǒng)攝拉薩唐卡廠(chǎng)太陽(yáng)能灶，2007.8 李傳統(tǒng)攝太陽(yáng)能熱力發(fā)電系統(tǒng)示意圖。?？诿捞m機(jī)場(chǎng)光伏電站?？诿捞m機(jī)場(chǎng)光伏電站甘南草原旅游景點(diǎn)的太陽(yáng)能路燈，2012.8 李傳統(tǒng)攝 1.風(fēng)能資源風(fēng)能資源 到達(dá)地球的太陽(yáng)能約2轉(zhuǎn)化為風(fēng)能。 全球的風(fēng)能約為2.74109MW，其中可利用的風(fēng)能為2107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總

3、量還要大10倍。 我國(guó)風(fēng)力資源的總儲(chǔ)量為每年16億kW，近期可開(kāi)發(fā)的約為1.6億kW，內(nèi)蒙古、青海、黑龍江、甘肅等省風(fēng)能儲(chǔ)量居我國(guó)前列。 2.風(fēng)能利用風(fēng)能利用 灌溉 汲水 風(fēng)帆助航 風(fēng)力發(fā)電 Balance of gyroscopic forces Slower rotation increases gearbox & transmission costs More aesthetic, less noise, fewer bird strikesLargest blade (61.5 m)風(fēng)機(jī)塔高度隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率的變化 3.世界風(fēng)電市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)世界風(fēng)電市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 中

4、國(guó)風(fēng)力發(fā)電容量和風(fēng)力發(fā)展制造設(shè)備均居世界第一。 4.風(fēng)能利用的環(huán)境問(wèn)題風(fēng)能利用的環(huán)境問(wèn)題 間接的能源利用和污染排放：風(fēng)機(jī)加工、安裝及所用的材料需要能源或造成污染排放 對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的傷害 噪音 對(duì)視覺(jué)的影響 無(wú)線(xiàn)電通訊干擾：風(fēng)機(jī)妨礙電磁波傳播 風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全問(wèn)題 1.我國(guó)的生物質(zhì)資源我國(guó)的生物質(zhì)資源 生物質(zhì)定義：由光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體 （光合作用對(duì)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換率為56，實(shí)際平均為0.3%, 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可達(dá)0.5%1%） 生物質(zhì)資源量：地球上植物光合作用固定的碳達(dá)2x1011t/a，含能量達(dá)3x1018kJ/a，相當(dāng)于全世界每年耗能量的10倍。 生物質(zhì)能，是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)

5、化成的能源 （中華人民共和國(guó)可再生能源法） 2.生物質(zhì)能利用技術(shù)生物質(zhì)能利用技術(shù) 燃燒 熱解 氣化 制備沼氣 制酒精 制生物柴油 3.生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀與趨勢(shì)生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀與趨勢(shì) 國(guó)外以制酒精（如巴西）和制備沼氣（如德國(guó)）為主，單燒和混燒為輔，其他利用方式并存。 4.我國(guó)生物質(zhì)能利用存在的問(wèn)題我國(guó)生物質(zhì)能利用存在的問(wèn)題 燃燒發(fā)電不成功，制酒精叫停，生物柴油混亂，大型制備沼氣工程待發(fā)展。 1.氫氣作為能源的特點(diǎn)氫氣作為能源的特點(diǎn) 資源豐富、來(lái)源多樣性、環(huán)境友好、可儲(chǔ)存和再生、安全與和平。 2.氫氣的制備與儲(chǔ)運(yùn)氫氣的制備與儲(chǔ)運(yùn) 制備：電解水、化石燃料制氫、生物質(zhì)制氫、其他方法制氫。 目前已化石燃料

6、制氫為主。 儲(chǔ)運(yùn)：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)；以氣態(tài)為主。 3.氫氣的利用技術(shù)氫氣的利用技術(shù) 用作燃料（燃燒或燃料電池燃料）、化工原料。 4.氫氣利用技術(shù)的發(fā)展前景氫氣利用技術(shù)的發(fā)展前景 燃料電池作為分散或集中能源。燃料氧化劑直流電燃料電池燃料電池名稱(chēng)縮寫(xiě)名稱(chēng)縮寫(xiě)溫度溫度 ()陽(yáng)極反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)陰極反應(yīng)陰極反應(yīng)堿性燃料電池AFC60-100H2+2OH- 2H2O +2e-1/2O2+H2O+2e-2OH-質(zhì)子交換膜燃料電池 PEMFC70-90H2 2H+ +2e-1/2O2+2H+2e-2H2O 直接甲醇燃料電池DMFC60-120CH3OH + H2OCO2+6H+ +6e-3/2O2+6H+6e-

7、3H2O磷酸燃料電池PAFC220H2 2H+ +2e-1/2O2+2H+2e-2H2O熔融碳酸鹽燃料電池MCFC850H2+CO32- H2O +CO2+2e-1/2O2+CO2+2e-CO32-固體氧化物燃料電池SOFC1100H2+O2- H2O +2e-1/2O2+2e-O2- 1.燃煤的污染排放 SOx、NOx、 CO2 和灰渣。 2.煤的潔凈加工 燃燒：燃燒前洗選，燃燒中或燃燒后煙氣凈化； 氣化 液化 成型燃料 3.煤的高效潔凈轉(zhuǎn)化技術(shù) 清潔燃燒 煤制油 新的聯(lián)合循環(huán)：IGCC（整體氣化聯(lián)合循環(huán)）、燃料電池-燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)。 1.核能來(lái)源核能來(lái)源 核裂變與聚變核裂變：被中子擊中

8、時(shí)，大原子核分裂成數(shù)個(gè)小原子核，這個(gè)過(guò)程會(huì)釋放能量。核聚變：數(shù)個(gè)小原子核結(jié)合并釋放能量。nHHH10423121nXeSrnU10136549038102359210Sr鍶，Xe氙 相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系為開(kāi)創(chuàng)原子能時(shí)相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系為開(kāi)創(chuàng)原子能時(shí)代提供了理論基礎(chǔ)代提供了理論基礎(chǔ) , 這是一個(gè)具有劃時(shí)這是一個(gè)具有劃時(shí)代意義的理論公式代意義的理論公式 . 2. 核能的利用核能的利用 能源化利用：核電站（設(shè)計(jì)壽命40年） 軍事用途：核武器 民用：放療、種子照射等 科學(xué)研究：測(cè)量系統(tǒng) 3. 核電站原理核電站原理 利用反應(yīng)堆中的核燃料裂變放出的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電廠(chǎng)叫核電站。 核電站與火電站最主要的不同是蒸

9、汽供應(yīng)系統(tǒng)。核電站利用核能產(chǎn)生蒸汽的系統(tǒng)稱(chēng)為“核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)”，通過(guò)核燃料的核裂變能加熱外回路的水來(lái)產(chǎn)生蒸汽。核電站的反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器相當(dāng)于火電站的化石燃料和鍋爐。 4. 核電站現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)核電站現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 世界上第一批商業(yè)應(yīng)用的原型核電站為第一代，如SHIPINGPORT等； 20世紀(jì)6080年代世界上大批建造的核電站為第二代； 20世紀(jì)80年代發(fā)展，90年代投入市場(chǎng)的先進(jìn)輕水堆核電站，美國(guó)西屋公司的AP600，AP1000為第三代； 第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)正在被開(kāi)發(fā)，追求更高的安全性，更好的經(jīng)濟(jì)性，環(huán)境的可持續(xù)性并滿(mǎn)足防核擴(kuò)散的要求。這些要求對(duì)核電水回路的處理提出了更高的技術(shù)要求。 5. 核電站的安全問(wèn)題核電站的安全問(wèn)題 運(yùn)行中的安全問(wèn)題 核電站事故后的安全問(wèn)題 1.經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)能源的需求經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)能源的需求 經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)。 2. 能源與環(huán)境能源與環(huán)境