緒論~能源與環(huán)境形勢(shì)課件

工程熱力學(xué)

Engineering

Thermodynamics工程熱力學(xué)

EngineeringThermodynami

緒論☆

世界能源形勢(shì)☆未來(lái)能源需求的特點(diǎn)☆我國(guó)能源形勢(shì)☆能源發(fā)展戰(zhàn)略

☆什么是工程熱力學(xué)

☆本課程的研究對(duì)象及主要內(nèi)容

緒論世界能源形勢(shì)

能源在人類社會(huì)發(fā)展中的作用

“能源危機(jī)”環(huán)境污染

不能走傳統(tǒng)的發(fā)展道路

建立可持續(xù)發(fā)展的能源結(jié)構(gòu)世界能源形勢(shì)

國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)（百萬(wàn)噸標(biāo)油）

2000201020202030煤炭2335270231543606石油360442725020.55769天然氣

208527943498.54203核電674573728703水電228274320366可再生

223336477618總計(jì)9179111311319815265國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)（百萬(wàn)噸標(biāo)油）

政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)預(yù)測(cè)

2000202020302050煤炭22283636-55044666-71864872-9457石油38544223-69224050-92013273-13903天然氣

24733653-49224471-68136619-13369核電

230327-726359-1276911-2930生物能1139900-14701280-20802870-4600可再生

271370-550530-9601140-3990總計(jì)

1019314100-17000165002140021300-31200政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)預(yù)測(cè)能源的分類能源的分類

未來(lái)能源需求的特點(diǎn)

1、總需求持續(xù)上升

在一段長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，化石能源仍是主要的一次能源

天然氣比例增加，石油減少

可再生能源2030年前后大規(guī)模應(yīng)用未來(lái)能源需求的特點(diǎn)

未來(lái)能源需求的特點(diǎn)

世界能源變革及可再生能源替代化石燃料的必要性未來(lái)能源需求的特點(diǎn)世界能源變革及可再生能源替代化石燃料的必未來(lái)能源需求的特點(diǎn)

2004年歐洲聯(lián)合研究中心(JRC)的預(yù)測(cè)未來(lái)能源需求的特點(diǎn)2004年歐洲聯(lián)合研究中心(JRC)的預(yù)測(cè)未來(lái)能源需求的特點(diǎn)

歐洲聯(lián)合研究中心對(duì)未來(lái)能源發(fā)展預(yù)測(cè)全球總能耗與化石燃料最大供給間的差距未來(lái)能源需求的特點(diǎn)歐洲聯(lián)合研究中心對(duì)未來(lái)能源發(fā)展預(yù)測(cè)全球總能

2、環(huán)境保護(hù)對(duì)能源結(jié)構(gòu)影響大

為減少燃煤污染，大量使用石油、天然氣為減少溫室氣體排放，注重節(jié)能和加速可再生能源開(kāi)發(fā)

HCFCs的替代，保護(hù)地球的臭氧層2、環(huán)境保護(hù)對(duì)能源結(jié)構(gòu)影響大

能源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位與存在問(wèn)題

1、能源需求迅速增長(zhǎng)，供需矛盾尖銳；能源結(jié)構(gòu)不合理，優(yōu)質(zhì)液體燃料短缺；效率低下，浪費(fèi)驚人。能源問(wèn)題是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展長(zhǎng)期的、重大的瓶頸能源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位與存在問(wèn)題一次能源需求分析

20002020

情景1情景2情景3煤炭（億噸）12.518.523.828.5石油（億噸）2.244.04.85.2天然氣（億

m3）245200017001200一次電力2392139311191310791（億千瓦時(shí)）一次能源需求分析

一次能源供應(yīng)能力預(yù)測(cè)

20002020

低方案

高方案煤炭（百萬(wàn)噸）10002100不確定油（萬(wàn)噸）163001750020000氣（億立方米）

27213001500水電（百萬(wàn)千瓦）79.3240300核電（百萬(wàn)千瓦）2.150新能源（百萬(wàn)噸標(biāo)煤）1不確定不確定一次能源供應(yīng)能力預(yù)測(cè)

我國(guó)各種一次能源的剩余探明儲(chǔ)量與世界比較我國(guó)各種一次能源的剩余探明儲(chǔ)量與世界比較

我國(guó)2006年各種能耗指標(biāo)劣于世界平均水平我國(guó)2006年各種能耗指標(biāo)劣于世界平均水平

煤炭：

資源有保證受環(huán)保、水資源限制，開(kāi)采規(guī)模難以滿足中、高情景需求

石油：

缺口大能源安全問(wèn)題突出

天然氣：

將有大發(fā)展煤炭：

水電：

高速發(fā)展開(kāi)發(fā)利用率達(dá)70%以上須十分注意環(huán)境保護(hù)核電：

積極發(fā)展可再生能源與替代能源：

加快開(kāi)發(fā)水電：

從更長(zhǎng)時(shí)期考察

2030年以后，常規(guī)能源生產(chǎn)與能源總需求的缺口繼續(xù)擴(kuò)大到2050年，缺口可能達(dá)20億噸標(biāo)煤

保證清潔、經(jīng)濟(jì)、充足、安全的能源供應(yīng)是我國(guó)發(fā)展長(zhǎng)期的重大瓶頸

從更長(zhǎng)時(shí)期考察2、環(huán)境影響更加嚴(yán)重，減排治污、保護(hù)生態(tài)刻不容緩

大量燃煤造成嚴(yán)重大氣污染

SO2和NOx的排放

細(xì)微粒子

CO2減排、ＨＣＦＣs替代問(wèn)題

重金屬2、環(huán)境影響更加嚴(yán)重，減排治污、保護(hù)生態(tài)刻不容緩2001年我國(guó)一次商品能源消耗結(jié)構(gòu)與世界對(duì)比2001年我國(guó)一次商品能源消耗結(jié)構(gòu)與世界對(duì)比我國(guó)煤炭直接燃燒排放的大氣污染物占全國(guó)總排放量的比例我國(guó)煤炭直接燃燒排放的大氣污染物占全國(guó)總排放量的比例

能源發(fā)展戰(zhàn)略

通過(guò)科學(xué)用能和開(kāi)發(fā)利用國(guó)內(nèi)外資源，為全面建設(shè)小康社會(huì)提供能源保障，并進(jìn)而為建立充足、經(jīng)濟(jì)、清潔和安全的可持續(xù)發(fā)展能源體系打下基礎(chǔ)。能源發(fā)展戰(zhàn)略大力推進(jìn)科學(xué)用能

緊抓潔凈煤技術(shù)加強(qiáng)油氣勘探、采運(yùn)與利用高速開(kāi)發(fā)水力資源積極發(fā)展核電加速可再生能源和新能源研究高度重視電力建設(shè)

能源與環(huán)保協(xié)調(diào)發(fā)展

大力推進(jìn)科學(xué)用能

節(jié)能和科學(xué)用能

提高能源利用效率，減少能源消耗，社會(huì)越進(jìn)步，節(jié)能的重要性越突出

節(jié)能是一種特殊形式的戰(zhàn)略能源，科學(xué)用能是這些要求和發(fā)展的必然結(jié)果節(jié)能和科學(xué)用能科學(xué)用能的定義

深入研究用能系統(tǒng)的合理配置和用能過(guò)程中物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，以提高能源率和減少污染，最終減少能源的消耗從系統(tǒng)科學(xué)角度，研究科學(xué)用能；對(duì)用能的全過(guò)程和各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、研究，綜合得出結(jié)論科學(xué)用能的定義深入研究用能系統(tǒng)的合理配置和用能過(guò)程中物科學(xué)用能的研究?jī)?nèi)容

能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律用能的方法用能的系統(tǒng)用能的技術(shù)用能的管理、法律與政策科學(xué)用能的研究?jī)?nèi)容能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律總之

能源問(wèn)題是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)期瓶頸大力發(fā)展一次能源和推動(dòng)節(jié)能與科學(xué)用能是根本性的措施

走資源節(jié)約和科學(xué)利用型發(fā)展道路，是我國(guó)邁向先進(jìn)國(guó)家、實(shí)現(xiàn)國(guó)家振興唯一正確的途徑

總之能源問(wèn)題是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)期瓶頸

什么是工程熱力學(xué)從工程技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā)，研究物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)，熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的規(guī)律和方法，以及有效、合理地利用熱能的途徑。鍋爐—煙氣—水—水蒸氣—(直接利用)供熱；鍋爐—煙氣—水—水蒸氣—汽輪機(jī)—

(間接利用)發(fā)電冰箱—(耗能)制冷什么是工程熱力學(xué)鍋爐—煙氣—水—水蒸氣—(直接利蒸汽動(dòng)力裝置流程簡(jiǎn)圖蒸汽動(dòng)力裝置流程簡(jiǎn)圖蒸汽動(dòng)力裝置流程簡(jiǎn)圖蒸汽動(dòng)力裝置流程簡(jiǎn)圖

本課程的研究對(duì)象及主要內(nèi)容

研究對(duì)象：與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量利用與轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。

研究?jī)?nèi)容：

（1）研究能量轉(zhuǎn)換的客觀規(guī)律，即熱力學(xué)第一與第二定律。

（2）研究工質(zhì)的基本熱力性質(zhì)。

（3）研究各種熱工設(shè)備中的工作過(guò)程。

（4）研究與熱工設(shè)備工作過(guò)程直接有關(guān)的一些化學(xué)和物理化學(xué)問(wèn)題。

本課程的研究對(duì)象及主要內(nèi)容

研究對(duì)象：1、宏觀方法：連續(xù)體，用宏觀物理量描述其狀態(tài)，其基本規(guī)律是無(wú)數(shù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)

特點(diǎn)：可靠，普遍，不能任意推廣

宏觀熱力學(xué)，平衡熱力學(xué)2、微觀方法：從微觀粒子的運(yùn)動(dòng)及相互作用角度研究熱現(xiàn)象及規(guī)律

特點(diǎn)：揭示本質(zhì)，模型近似

統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)工程熱力學(xué)研究方法1、宏觀方法：連續(xù)體，用宏觀物理量描述其狀態(tài)，其基本規(guī)律是無(wú)水力發(fā)電水力發(fā)電全國(guó)建筑節(jié)能住宅示范小區(qū)—嵩