新型清潔能源介紹

新型清潔能源介紹第1頁/共95頁P(yáng)age

2世界能源的主要來源第2頁/共95頁P(yáng)age

3全球能源資源危機(jī)一百年來，全球能源消耗基本趨于穩(wěn)定態(tài)勢，平均每年呈3％指數(shù)增加。伴隨著化石燃料消耗的增加，大氣中CO2的含量相應(yīng)增加，地球不斷變暖，生態(tài)環(huán)境惡化，自然災(zāi)害及其造成的損失逐年增加將愈來愈快地消耗掉常規(guī)化石能源儲(chǔ)量。有數(shù)據(jù)表明，世界化石燃料耗盡時(shí)間從現(xiàn)在開始只有幾十年的時(shí)間第3頁/共95頁P(yáng)age

4石油40年天然氣

61年煤碳227年化石能源是不可再生能源，科學(xué)家估計(jì)使用年限第4頁/共95頁P(yáng)age

5能源危機(jī)第5頁/共95頁P(yáng)age

6能源的潛在危機(jī)和生態(tài)環(huán)境的惡化迫使世界各國積極開發(fā)可再生新型清潔能源。討論同學(xué)們知道哪些新能源呢？第6頁/共95頁P(yáng)age

7風(fēng)能生物質(zhì)能太陽能氫能第7頁/共95頁P(yáng)age

8波浪能地?zé)崮艿?頁/共95頁P(yáng)age

9新疆風(fēng)車田發(fā)電葛洲壩水電站藏北利用太陽能的設(shè)備浙江秦山核電站第9頁/共95頁P(yáng)age

10在新能源中，太陽能，生物質(zhì)能，氫能和風(fēng)能，海洋能，地?zé)崮艿榷际强梢栽偕茉?。其中太陽能是最誘人的第10頁/共95頁P(yáng)age

11新型清潔能源介紹1.太陽能太陽——巨大的“核能火爐”直徑1,392,000公里（地球直徑的109倍）表面溫度5780開中心溫度約1500萬開日冕層溫度5×106開

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太陽能的簡介：太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程中產(chǎn)生的能量。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.83×1026J）的22億分之一，但太陽每秒鐘照射到地球上的能量已相當(dāng)于9.15×1010

百萬噸TNT爆炸當(dāng)量的能量，也就是說500萬噸煤。第12頁/共95頁P(yáng)age

13因此可以講，太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，比原子彈爆炸的威力更大。大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射開去。太陽這個(gè)巨大的“核能火爐”已經(jīng)穩(wěn)定的燃燒了50億年。目前，它正處于壯年，要再過50億年它才會(huì)燃盡自己的核燃料。那時(shí)，它可膨脹成為一個(gè)巨大的紅色星體……太陽向宇宙空間輻射出巨大的光熱能量第13頁/共95頁P(yáng)age

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太陽能既是一次能源，又是可再生能源。地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠(yuǎn)古以來貯存下來的太陽能。所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大。狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化的直接轉(zhuǎn)換。第14頁/共95頁P(yáng)age

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遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它們死后，軀體埋在底下的海底，腐爛了。滄海桑田，經(jīng)過幾百萬年的沉積、化學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸漸變成了煤、油和天然氣。第15頁/共95頁P(yáng)age

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人類利用太陽能已有3000多年的歷史。

傳說阿基米德曾經(jīng)利用聚光鏡反射陽光，燒毀了來犯的敵艦。將太陽能作為一種能源和動(dòng)力加以利用，只有300多年的歷史。真正將太陽能作為“近期急需的補(bǔ)充能源”，“未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”，則是近來的事。

太陽能的利用第16頁/共95頁P(yáng)age

17近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發(fā)明第一臺(tái)太陽能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)算起。該發(fā)明是一臺(tái)利用太陽能加熱空氣使其膨脹作功而抽水的機(jī)器。第17頁/共95頁P(yáng)age

18目前利用太陽能的主要方法1）太陽能直接轉(zhuǎn)換成熱能通過反射、吸收或其他方式收集太陽輻射能，使之轉(zhuǎn)化為熱能并加以利用第18頁/共95頁P(yáng)age

19光能→熱能太陽爐太陽灶熱水器大棚第19頁/共95頁P(yáng)age

202）太陽能轉(zhuǎn)換為電能（光－電轉(zhuǎn)換）原理：根據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能應(yīng)用：為無電場所提供電池，包括移動(dòng)電源和備用電源第20頁/共95頁P(yáng)age

21光能→電能第21頁/共95頁P(yáng)age

22美國軍用太陽能發(fā)電帳篷第22頁/共95頁P(yáng)age

23第23頁/共95頁P(yáng)age

24第24頁/共95頁P(yáng)age

253）太陽能直接轉(zhuǎn)換成化學(xué)能（光－化學(xué)能轉(zhuǎn)化）運(yùn)用：選擇芒硝晶體(十水合硫酸鈉晶體)白天吸收熱量溶解,晚上放出熱量結(jié)晶.第25頁/共95頁P(yáng)age

26原理:光能→熱能→化學(xué)能第26頁/共95頁P(yáng)age

27宇宙飛船中太陽能利用2LiOH(s)+CO2(g)→Li2CO3(s)+H2O(l)吸收罐人體呼出Li2O+CO2(g)太陽能供熱H2(g)+O2(g)太陽能供電供人呼吸CH4(g)+H2O(g)NiH2O(l)熱解太陽能供熱2H2(g)+C(s)活性炭吸附異味H2O(l)供人飲用第27頁/共95頁P(yáng)age

284）光－生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理：通過地球上眾多植物的光合作用，將太陽輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能化學(xué)方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素植物的光合作用。效率低（千分之幾）。第28頁/共95頁P(yáng)age

29小麥谷子水稻第29頁/共95頁P(yáng)age

30太陽能的優(yōu)點(diǎn)與局限太陽能的優(yōu)點(diǎn)：普遍性：太陽光照在大地，無論陸地和海洋，無論

高山和島嶼，都到處均有，可以直接開發(fā)

和利用，無需采掘和運(yùn)輸。潔凈性：開發(fā)利用太陽能不會(huì)給環(huán)境造成污染，是

最清潔的能源之一。第30頁/共95頁P(yáng)age

31數(shù)量大：每年到達(dá)地球表面上的太陽能大約相當(dāng)于

130萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是世界上現(xiàn)今可以開發(fā)的最大能源。長久性：根據(jù)目前太陽能產(chǎn)生的能量速率計(jì)算，太陽的生命可以延續(xù)幾十億年。對(duì)于地球上的人類來說，太陽的能量是用之不竭的。第31頁/共95頁P(yáng)age

32太陽能的局限：不穩(wěn)定：隨季節(jié)、時(shí)間的變化，受到天氣狀況的影響。強(qiáng)度弱：能流密度小，實(shí)際投射到地球表面的太陽輻射功率，晴天時(shí)也僅為500—1000瓦/

米。要有較大的接受面積和收集轉(zhuǎn)換設(shè)備。不連續(xù)：每個(gè)地方只有在白晝才能接收到太陽輻射能。第32頁/共95頁P(yáng)age

33第33頁/共95頁P(yáng)age

34太陽能資源分布：世界太陽能資源最豐富地區(qū)：美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時(shí)數(shù)最大。我國：西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的總輻射量和日照時(shí)數(shù)均為全國最高，屬世界太陽能資源豐富地區(qū)之一第34頁/共95頁P(yáng)age

35我國各地區(qū)的太陽能資源及分布類型地區(qū)年日照時(shí)數(shù)年輻射總量kcal/cm2·年1西藏西部、新疆東南部、青海西部、甘肅西部2800－3300160－2002西藏東南部、新疆南部、青海東部、寧夏南部、甘肅中部、內(nèi)蒙古、山西北部、河北西北部3000－3200140－1603新疆北部、甘肅東南部、山西南部、陜西北部、河北東南部、山東、河南、吉林、遼寧、云南、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部2200－3000120－1404湖南、廣西、江西、浙江、湖北、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江1400－2200100－1205四川、貴州1000－140080－100第35頁/共95頁P(yáng)age

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2008年的奧運(yùn)會(huì)，北京成為我國在太陽能應(yīng)用方面的最大展示窗口，“新奧運(yùn)”充分體現(xiàn)“環(huán)保奧運(yùn)、節(jié)能奧運(yùn)”的新概念，奧運(yùn)會(huì)場館周圍80％至90％的路燈將利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；采用全玻璃真空太陽能集熱技術(shù)，供應(yīng)奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水。在整個(gè)奧運(yùn)會(huì)期間，我們看到太陽能路燈、太陽能電話，太陽能手機(jī)、太陽能無沖洗衛(wèi)生間等等以一系列太陽能技術(shù)的應(yīng)用。第36頁/共95頁P(yáng)age

37北京航空航天大學(xué)體育館—舉重國家體育場五棵松棒球場奧體中心體育場第37頁/共95頁P(yáng)age

38什么是沼氣

沼氣是各種有機(jī)物質(zhì)在一定的溫度、水分、酸堿度和隔絕空氣的條件下，經(jīng)過嫌氣性細(xì)菌的發(fā)酵作用，產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。在含腐爛有機(jī)質(zhì)較多的沼澤、池塘、污水溝和糞坑里，經(jīng)?？梢钥吹接袣馀菝俺觥０堰@種冒出的氣泡收集起來，可以用火點(diǎn)燃。因?yàn)檫@種可燃?xì)怏w最初是在池沼中發(fā)現(xiàn)的，所以稱它為沼氣。

2.沼氣第38頁/共95頁P(yáng)age

39沼氣的成分

沼氣是一種混合氣體。它的主要成分是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和少量的硫化氫（H2S）、氫（H2）、一氧化碳（CO）、氮（N2）等氣體。其中甲烷約占50-70%、二氧化碳約占30-40%，其他成分含量極少。第39頁/共95頁P(yáng)age

40沼氣的性質(zhì)

沼氣的主要成分是甲烷，甲烷是一種簡單的碳?xì)浠衔?。它的化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定，不溶于水，比空氣輕一半，是一種無色、無味、無臭、無毒的可燃性氣體。沼氣未燃燒時(shí)略有蒜味或臭雞蛋氣味，是因?yàn)檎託庵泻猩倭苛蚧瘹錃怏w的緣故。甲烷的分子式是CH4，是由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子構(gòu)成的化合物，不含氮、磷、鉀等元素，所以在燃燒時(shí)不會(huì)把發(fā)酵原料中的肥分燒掉。第40頁/共95頁P(yáng)age

41當(dāng)甲烷完全燃燒時(shí)，呈藍(lán)白色火焰，燃燒溫度可達(dá)1400℃，能夠產(chǎn)生大量的熱。每立方米甲烷氣體，完全燃燒時(shí)，發(fā)熱量為8717大卡。每立方米人工沼氣的發(fā)熱量為5000大卡左右。相當(dāng)于1公斤優(yōu)質(zhì)煤或0.7公斤汽油的發(fā)熱量。沼氣是一種優(yōu)良的氣體燃料，不僅能用來燒菜、煮飯、點(diǎn)燈，還可以用作動(dòng)力燃料，開動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。一立方米的人工沼氣，能供3-4口之家三餐飯菜的燃料，能使一盞60支光的沼氣燈照明6小時(shí)，能使一馬力的內(nèi)燃機(jī)工作2小時(shí)，能發(fā)電1.25度。第41頁/共95頁P(yáng)age

42沼氣發(fā)酵基本原理什么是沼氣發(fā)酵

沼氣發(fā)酵又稱為厭氧消化、厭氧發(fā)酵和甲烷發(fā)酵，是指有機(jī)物質(zhì)（如人畜糞便、秸稈、雜草等）在一定的水分、溫度和厭氧的條件下，被種類繁多、數(shù)量巨大、且功能不同的各類微生物的分解代謝，最終形成甲烷和二氧化碳等混合氣體（沼氣）的復(fù)雜的生物化學(xué)過程。第42頁/共95頁P(yáng)age

43沼氣發(fā)酵過程目前公認(rèn)的沼氣發(fā)酵過程復(fù)雜有機(jī)物（多糖、脂類、蛋白質(zhì)等）可溶性物質(zhì)（糖類、脂酸、氨基酸等）H2+CO2CH3COOH③⑤④①①①②②CH4H2O丙酸、丁酸等長鏈脂肪酸CH4CO2第43頁/共95頁P(yáng)age

44利用植物的秸桿、枝葉、雜草等制取沼氣第44頁/共95頁P(yáng)age

45第45頁/共95頁P(yáng)age

46第46頁/共95頁P(yáng)age

47沼氣環(huán)保的原因：一、沼氣是比較干凈的再生能源，燃燒后的產(chǎn)物主要是二氧化碳和水二、垃圾、糞便等有機(jī)廢物和作物秸稈是產(chǎn)生沼氣的原料，投入沼氣池后，既有利于環(huán)境衛(wèi)生，又減少疾病傳播。三、生產(chǎn)沼氣的廢物是很好的肥料，可肥田，又可減少化肥和農(nóng)藥的使用量，降低了土壤污染，保護(hù)環(huán)境第47頁/共95頁P(yáng)age

483.地?zé)崮艿責(zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕鸁崮堋Ｋ鹪从诘厍虻娜廴趲r漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水的深處循環(huán)和來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。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。

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49第49頁/共95頁P(yáng)age

50地球內(nèi)部推測溫度分布曲線第50頁/共95頁P(yáng)age

51據(jù)估計(jì)，全世界地?zé)豳Y源總量相當(dāng)于4948萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，我國已查明的地?zé)豳Y源相當(dāng)于2000多億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。地?zé)崮艿膬?chǔ)量比目前人們所利用的總量多很多倍。如果熱量提取的速度不超過補(bǔ)充的速度，那么地?zé)崮鼙闶强稍偕摹５浞植枷鄬?duì)來說比較分散，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶，這些區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)，開發(fā)難度大。

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52地?zé)崮芤话惴譃?類：過熱蒸汽、熱水和蒸汽的混合物、熱的干巖石、壓力熱水和熱巖漿。過熱蒸汽最易用來發(fā)電并被大多數(shù)現(xiàn)有地?zé)犭娬舅谩５?2頁/共95頁P(yáng)age

53人類很早以前就開始利用地?zé)崮?，例如利用溫泉沐浴、醫(yī)療，利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等。但真正認(rèn)識(shí)地?zé)豳Y源并進(jìn)行較大規(guī)模的開發(fā)利用卻是始于20世紀(jì)中葉。地?zé)崮艿睦每煞譃榈責(zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類。

利用第53頁/共95頁P(yáng)age

54地?zé)豳Y源溫度分級(jí)溫度分級(jí)溫度t界限℃主要用途高溫t≥150發(fā)電、烘干中溫90≤t＜150工業(yè)利用、烘干、發(fā)電、制冷熱水60≤t＜90采暖、工藝流程溫?zé)崴?0≤t＜60醫(yī)療、洗浴、溫室溫水25≤t＜40農(nóng)業(yè)灌溉、養(yǎng)殖、土壤加工第54頁/共95頁P(yáng)age

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地?zé)崮苤苯永糜谂腼?、沐浴及暖房，已有悠久的歷史。至今，天然溫泉與人工開采的地下熱水仍被人類廣泛使用。據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)，世界地?zé)崴闹苯永眠h(yuǎn)遠(yuǎn)超過地?zé)岚l(fā)電。中國的地?zé)崴苯永镁邮澜缡孜?，其次是日本。地?zé)崴闹苯佑猛痉浅V泛，主要有采暖空調(diào)、工業(yè)烘干、農(nóng)業(yè)溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅溫泉療養(yǎng)保健等。1）直接利用第55頁/共95頁P(yáng)age

56地?zé)釀?wù)農(nóng)第56頁/共95頁P(yáng)age

57地?zé)狃B(yǎng)殖第57頁/共95頁P(yáng)age

58利用地?zé)崮軄磉M(jìn)行發(fā)電其好處很多：建造電站的投資少，通常低于水電站；發(fā)電成本比火電、核電及水電都低；發(fā)電設(shè)備的利用時(shí)間較長；地?zé)崮鼙容^干凈，不會(huì)污染環(huán)境；發(fā)電用過的蒸汽和熱水，還可以再加以利用，如取暖、洗浴、醫(yī)療、化工生產(chǎn)等。2）發(fā)電第58頁/共95頁P(yáng)age

59世界上18個(gè)國家有地?zé)岚l(fā)電，總裝機(jī)容量5827.55MW，裝機(jī)容量在100MW以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。第59頁/共95頁P(yáng)age

60第60頁/共95頁P(yáng)age

61中國地?zé)豳Y源成因類型成因類型熱儲(chǔ)溫度代表性地?zé)崽铿F(xiàn)（近）代火山型高溫臺(tái)灣大屯，云南騰沖熱海巖漿型高溫西藏羊八井、羊易斷裂型中溫廣東鄧屋、東山湖，福建福州、漳州，湖南灰湯斷陷盆地型中低溫京、津、冀、魯西、昆明、西安、臨汾、運(yùn)城坳陷盆地型中低溫四川、貴州等省分布的地?zé)崽锏?1頁/共95頁P(yáng)age

62作為一種新的清潔能源，地?zé)嵴蔀樵絹碓蕉鄧业倪x擇。其中，地源熱泵因?yàn)槠涔?jié)能減排優(yōu)勢，已先行在北美、歐洲和中國廣泛利用，目前，世界地源熱泵應(yīng)用的前5個(gè)國家是美國、中國、瑞典、挪威和德國。上海世博會(huì)的標(biāo)志性和永久性保留建筑物——世博軸，采用的就是中國目前最大規(guī)模應(yīng)用地源熱泵和江水源熱泵技術(shù)的中央空調(diào)。也正是基于此類技術(shù)創(chuàng)新，世博軸整體設(shè)計(jì)還獲得了亞洲國際地產(chǎn)投資與開發(fā)博覽會(huì)的“最佳城市綜合體獎(jiǎng)”。第62頁/共95頁P(yáng)age

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地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、

地下水地源熱泵系統(tǒng)、地表水地源熱泵系統(tǒng)。地埋管地源熱泵（地下耦合系統(tǒng)）系統(tǒng)包括一個(gè)土壤巖石耦合地?zé)峤粨Q器，它或是水平地安裝在地溝中，或是以u(píng)-形管狀垂直安裝在豎井之中。不同的管溝或豎井中的熱交換器成并聯(lián)連接，再通過熱泵機(jī)組進(jìn)入建筑中與建筑物內(nèi)的水環(huán)路相連接。地埋管地源熱泵系統(tǒng)是利用地下巖土中熱量的閉路循環(huán)的地源熱泵系統(tǒng)，它通過循環(huán)液(水或以水為主要成分的防凍液)在封閉地下埋管中的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與大地之間的傳熱。地埋管地源熱泵系統(tǒng)示意圖第63頁/共95頁P(yáng)age

64地下水地源熱泵系統(tǒng)（水源熱泵系統(tǒng)）分為兩種，一種通常被稱為開式系統(tǒng)，另一種則為閉式系統(tǒng)。開式地下水地源熱泵系統(tǒng)是將地下水直接供應(yīng)到每臺(tái)熱泵機(jī)組，之后將井水回灌地下。開式系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)牡叵滤畻l件和建筑物參數(shù)下，是一個(gè)有吸引力的選擇方式。閉式系統(tǒng)是將地下水抽取上來，通過中間換熱系統(tǒng)進(jìn)行能量交換之后再回灌含水層中，地下水與熱泵機(jī)組不直接交換。地下水地源熱泵系統(tǒng)

示意圖第64頁/共95頁P(yáng)age

65上海世博軸上海世博軸“暗藏”地源熱泵中國的地?zé)峒夹g(shù)和地源熱泵利用雖然全球領(lǐng)先，但在國內(nèi)的知名度和普及面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。很多人還是通過上海世博會(huì)才獲知或了解到地?zé)岷偷卦礋岜玫?。上海世博?huì)以廣泛利用新能源、體現(xiàn)環(huán)保概念著稱，其永久性保留的標(biāo)志性建筑——世博軸，空調(diào)系統(tǒng)采用的就是地?zé)峒夹g(shù)，這也是國內(nèi)首次最大規(guī)模地應(yīng)用地源熱泵和江水源熱泵技術(shù)的中央空調(diào)。第65頁/共95頁P(yáng)age

66世博軸的中央空調(diào)，從外表看，既沒有外機(jī)，也沒有室外鍋爐房，更不像傳統(tǒng)中央空調(diào)消耗大量的電能和天然氣等不可再生能源。與普通空調(diào)相比，世博軸可謂最“深藏不露”：南北跨度1045米、東西寬度110米，近25萬平方米的半開放式超大空間里看不到任何空調(diào)裝置，整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的末端出風(fēng)口與整個(gè)建筑融為一體，自然和諧，一切都在地下悄然運(yùn)轉(zhuǎn)。世博軸是江水源熱泵和地源熱泵第一次大規(guī)模的結(jié)合，在世博軸樁基及底板下鋪設(shè)了700公里長的管道，使地源熱泵和江水源熱泵兩大系統(tǒng)形成了貫穿軸線的“綠色空調(diào)”。每小時(shí)有1200噸黃浦江水通過熱泵成為空調(diào)冷卻水，處理后再排回江中，比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)能30%以上，每天可省電1萬度，可提高制冷效率7%。世博軸的地?zé)峒夹g(shù)充分體現(xiàn)了世博會(huì)低碳、節(jié)能的宗旨。第66頁/共95頁P(yáng)age

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氫能被提上人類未來能源的議程是大勢所趨。眾所周知，當(dāng)今世界，為了解決能源短缺、環(huán)境污染日益嚴(yán)重和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展等問題，潔凈的新能源和可再生能源的開發(fā)已是迫在眉睫。對(duì)我國來說，交通運(yùn)輸?shù)哪芎乃急戎赜鷣碛?，與此同時(shí)，汽車尾氣污染已經(jīng)成為大氣污染特別是城市大氣污染的重要因素。

4.氫能（氫燃料）第67頁/共95頁P(yáng)age

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氫能作為一種潔凈的可再生能源，同時(shí)又具有可儲(chǔ)可輸?shù)奶攸c(diǎn)，從長遠(yuǎn)上看，它的發(fā)展可能帶來能源結(jié)構(gòu)的重大改變，而在目前它是一種理想的低污染或零污染的車用能源，國際上公認(rèn)在不遠(yuǎn)的將來氫燃料汽車將是解決城市大氣污染的最重要途徑之一。因此，氫能作為解決當(dāng)前人類所面臨困境的新能源而成為各國大力研究的對(duì)象便是情理之中的事了。第68頁/共95頁P(yáng)age

69氫能的三大優(yōu)勢1）燃燒放出的熱量多2）燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境3）制備的原料是水。資源不受限制第69頁/共95頁P(yáng)age

70氫能的開發(fā)與利用氫能的產(chǎn)生方式①以天然氣，石油和煤為原料，在高溫下與水蒸氣反應(yīng)②電解水制氫氣③利用太陽能分解水制氫氣④利用藍(lán)藻等低等植物和微生物在陽光作用下釋放氫氣缺點(diǎn)：消耗大量的電能，成本高③④最佳方式第70頁/共95頁P(yáng)age

71氫能的利用途徑1）燃燒放熱2）用于燃料電池，釋放電能3）利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能第71頁/共95頁P(yáng)age

72H2OH2、O2用于燃料電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能使用催化劑，利用太陽能分解水電解，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能燃燒，釋放熱能第72頁/共95頁P(yáng)age

73碳納米管儲(chǔ)氫材料第73頁/共95頁P(yáng)age

74第74頁/共95頁P(yáng)age

75第75頁/共95頁P(yáng)age

76據(jù)PhysOrg網(wǎng)2005年10月24日消息，一家名為Engineuity的以色列公司發(fā)明了一種能夠在汽車內(nèi)產(chǎn)生氫氣的技術(shù)系統(tǒng)，而且只需要使用鎂和鋁等普通金屬。這一技術(shù)將完全解決汽車在氫氣制造、運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面的所有相關(guān)難點(diǎn)。第76頁/共95頁P(yáng)age

775.潮汐能第77頁/共95頁P(yáng)age

78月亮的禮物——潮汐能

定義：月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量，稱為潮汐能。世界上潮汐能最大的地方是加拿大的芬地灣，那里的海潮最高時(shí)達(dá)到18米，相于6層樓房的高度。“聲驅(qū)千騎疾，氣卷萬山來”的我國錢塘江潮，最大潮差達(dá)8.9米，可稱為天下一絕。第78頁/共95頁P(yáng)age

79特點(diǎn)：潮水來去有規(guī)律，不受洪水或枯水的影響；以河口或海灣為天然水庫，不會(huì)淹沒大量土地；不污染環(huán)境；不消耗燃料等。但潮汐電站也有工程艱巨、造價(jià)高、海水對(duì)水下設(shè)備有腐蝕作用等缺點(diǎn)。但綜合經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，潮汐發(fā)電成本低于火電。主要分布：據(jù)初步估計(jì)，全世界潮汐能約有10億多千瓦，每年可發(fā)電2～3萬億千瓦時(shí)。我國的潮汐能量也相當(dāng)可觀，蘊(yùn)藏量為1.1億千瓦，可開發(fā)利用量約2100萬千瓦，每年可發(fā)電580億度。浙江、福建兩省岸線曲折，潮差較大，那里的潮汐能占全國沿海的80%。浙江省的潮汐能蘊(yùn)藏量尤其豐富，約有1000萬千瓦，錢塘江口潮差達(dá)8.9米，是建設(shè)潮汐電站最理想的河口。第79頁/共95頁P(yáng)age

80應(yīng)用現(xiàn)狀：潮汐作為一種自然現(xiàn)象，不但為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便，更值得指出的是，它還可以轉(zhuǎn)變成電能，是巨大的能源。

潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似，通過出水庫，在漲潮時(shí)將海水儲(chǔ)存在水庫內(nèi)，以勢能的形式保存，然后，在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。第80頁/共95頁P(yáng)age

81、國際上：自1967年法國建成24萬千瓦的朗斯潮汐電站后，許多沿海國家都提出了開發(fā)潮汐電站的各種方案。截止20世紀(jì)90年代初，世界上完成規(guī)劃或設(shè)計(jì)論證以及建議的潮汐電站壩址已達(dá)139處。有專家預(yù)言，21世紀(jì)初世界上將有100萬千瓦級(jí)的大型潮汐電站建成。第81頁/共95頁P(yáng)age

82國內(nèi)：中國海洋科技工作者對(duì)潮汐發(fā)電研究、試驗(yàn)起步甚早。在1958年全民大辦電力之時(shí)，我國就曾出現(xiàn)過利用潮汐能辦電站的高潮，沿海諸省市興建了42個(gè)小型的潮汐電站。70年代初再度出現(xiàn)潮汐辦電熱潮，10年間又建成潮汐電站十幾座，其中最大的兩座是江廈潮汐試驗(yàn)電站和白沙口潮汐電站。到目前為止，仍在使用的潮汐電站共有8座：浙江樂清灣的江廈潮汐試驗(yàn)電站、海山潮汐電站、沙山潮汐電站，山東乳山縣的白沙口潮汐電站，浙江象山縣岳浦潮汐電站，江蘇太倉縣瀏河潮汐電站，廣西飲州灣果子山潮汐電站，福建平潭縣幸福洋潮汐電站等。第82頁/共95頁P(yáng)age

83法國郎斯電站江廈潮汐試驗(yàn)電站第83頁/共95頁P(yáng)age

846.風(fēng)能第84頁/共95頁P(yáng)age

85風(fēng)和風(fēng)能地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，空氣在水平方向由高壓向低壓地區(qū)流動(dòng)，即形成風(fēng)。在自然界中，風(fēng)是一種可再生、無污染而且儲(chǔ)量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)，各國都在加緊對(duì)風(fēng)力的開發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護(hù)我們賴以生存的地球。第85頁/共95頁P(yáng)age

86風(fēng)能的利用形式風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式，其中又以風(fēng)力發(fā)電為主，以風(fēng)能作動(dòng)力，就是利用風(fēng)來直接帶動(dòng)各種機(jī)械裝置，如帶動(dòng)水泵提水等這種風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：投資少、工效高、經(jīng)濟(jì)耐用。目前，世界上約有一白多萬臺(tái)風(fēng)力提水機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)。澳大利亞的許