新能源概論1緒論

新能源概論主講：曹艷明華南農(nóng)業(yè)大學(xué)全校選修課之一Thenewandrenewableenergygenerality石油40年天然氣

50年煤碳240年油荒?。?！風(fēng)能生物質(zhì)能太陽能波浪能地?zé)崮躓hatisrenewableenergy?Currentlyreliesheavilyoncoal,oil,andnaturalgasforitsenergy.Fossilfuelsarenonrenewable,thatis,theydrawonfiniteresourcesthatwilleventuallydwindle,becomingtooexpensiveortooenvironmentallydamagingtoretrieve.

Incontrast,renewableenergyresources–suchaswindandsolarenergy–areconstantlyreplenishedandwillneverrunout.

Mostrenewableenergycomeseitherdirectlyorindirectlyfromthesun.

——Sunlight,orsolarenergy——Wind——Bioenergy——Geothermal——Ocean'senergy能源發(fā)展史1、鉆木取火2、風(fēng)車水車的出現(xiàn)3、蒸氣機的發(fā)明4、汽車、拖拉機、飛機的發(fā)展5、發(fā)電機的發(fā)明 原始人用火往復(fù)式風(fēng)力提水機瓦特發(fā)明的蒸汽機飛機汽車拖拉機法拉第發(fā)明的發(fā)電機核電站能源史的五大階段人類利用能源的歷史，也就是人類認識和征服自然的歷史。1、火的發(fā)現(xiàn)和利用2、畜力、風(fēng)力、水力等自然動力的利用3、化石燃料的開發(fā)和熱的利用4、電的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用5、原子核能的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用一次能源和二次能源一次能源又稱天然能源。在自然界中現(xiàn)實存在沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換而直接開采利用的能量資源。如原煤、原油、天然氣、木柴、水能、風(fēng)能、太陽能、海洋能、潮汐能、地?zé)崮?、核燃料等均屬這類能源。由一次能源經(jīng)過加工直接或間接轉(zhuǎn)換成其他形式的、符合人們生產(chǎn)生活使用條件的能源產(chǎn)品。如焦炭、煤氣、電力、各種石油制品、蒸汽、熱水、酒精、氫氣、激光等都屬于二次能源，生產(chǎn)過程中排出的余能、余熱，如高溫?zé)煔狻⒖扇紡U氣、廢蒸汽也屬此類。又稱人工能源。非再生能源和（可）再生能源非再生能源：經(jīng)過億萬年形成的、短期內(nèi)無法恢復(fù)、不能重復(fù)再生的自然能源。如煤炭、石油、天然氣、裂變核燃料鈾、釷等，它們都是不能再生的，用一些就少一些，終有用盡的時候。再生能源：又稱可再生能源。在自然界可以不斷再生并有規(guī)律地得到補充的能源，或一次能源中能重復(fù)產(chǎn)生的不依賴于儲量有限的礦物燃料或核燃料的能源。例如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、潮汐能等均屬再生能源。這類能源除潮汐能是來自地球自轉(zhuǎn)外，其他都直接或間接來自太陽，都能供人類長期利用。 常規(guī)能源：又稱傳統(tǒng)能源。在現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)水平條件下，人們已經(jīng)廣泛使用，而且技術(shù)比較成熟的能源。如煤炭、石油、天然氣、水能等，以及由它們直接或間接轉(zhuǎn)換成的能源，如煤氣、焦炭、汽油、酒精、電力、蒸汽等。這是與新能源相對而言的。 商品能源：具有商品的屬性，作為商品交換而生產(chǎn)的能源。商品能源是在一定經(jīng)濟條件下產(chǎn)生和存在的，是社會分工和產(chǎn)品屬于不同所有者的結(jié)果。它主要包括市場上出售的煤炭、石油、天然氣和電力等。 非商品能源：不作為商品交換的能源。燃料能源：作為燃料使用，主要以熱能形式提供的能源。非燃料能源：不作為燃料使用，直接產(chǎn)生能量提供人類使用的能源。如水能、風(fēng)能、潮汐能、海洋能、激光能等，其中多數(shù)包含著機械能，有的也包含著熱能、光能、電能。世界總能耗比例，聯(lián)合國人口基金會2006年的《世界人口狀況報告》統(tǒng)計顯示,目前世界總?cè)丝跒?4.647億,其中發(fā)達國家人口為12.113億,發(fā)展中國家人口為52.535億,發(fā)展中國家的能耗比例能源種類占全球能耗的比例（%）可使用的時間（年）化石能源煤25.074.0220石油32.040天然氣17.060核能（裂變）4.0260總和78.0

非可再生能源占全球能耗比例及可使用年限1、能源—人類須臾不可離開的東西在原始社會，每人每天只消耗8.4×106焦的熱量，今天的發(fā)達國家每人每天就要消耗約l×109焦的熱量。世界能源生產(chǎn)速度必須大大提高才能滿足社會發(fā)展和人們生活的需求。發(fā)展中國家要取得長足的發(fā)展，其能源的發(fā)展速度更應(yīng)該加快。

地區(qū)

kN（106人）

kP（kW/人）

總能耗（kP）

增長（%）

年份

1975

2025

1975

2025

1975

2025

北美

西歐

東歐、獨聯(lián)體

日、澳、新西蘭

拉丁美洲

非洲

中國、東南亞

南亞

中東

237

305

359

128

323

370

1029

1170

110

315

447

480

320

797

885

1714

2665

353

11.5

5.6

5.3

4.3

0.93

0.16

0.61

0.20

1.0

15.0

5.6

13.6

6.3

2.8

1.1

2.0

1.1

4.9

2.72

1.70

1.90

0.55

0.30

0.06

0.63

0.23

0.11

4.74

2.47

6.54

2.02

2.22

0.94

3.43

2.80

1.72

1.7

1.5

3.4

3.7

7.4

16.0

5.4

12.0

16.0

地域平均或總計

4031

7976

2.0

3.4

8.20

26.9

3.3

人口、人均能耗和總能耗比較T.J.DolanFusionResearchNewYork：PregamenPress，19822、人類常用的幾種燃料地下蘊藏的化石燃料主要是煤、石油、天然氣、焦油沙和頁油巖。據(jù)估據(jù)估計，地下所剩的化石燃抖的儲量只能供人類再使確100年左右，而且主要是煤。

太陽能的利用也存在不少問題：一是能量密度低，需要大面積的收集器，二是不能從太陽上連續(xù)獲得能量。地球上蘊藏的水力資源是非常豐富的，其總發(fā)電量約為3×1012瓦，其中60%分布在非洲，南美洲和東南亞。2、人類常用的幾種燃料2、人類常用的幾種燃料地球本身是一個巨大的熱源。地球中地?zé)岬馁A藏量，相當于地下煤所儲存熱量的1.7倍。假如地?zé)岬哪昶骄_采量為6×1010瓦，那么地?zé)嶙疃嗄苡?0年。潮汐能是漲潮和落潮時海水的重力位能。煤、油、氣——一次能源三大支柱1、煤炭，世界工業(yè)革命的動力基礎(chǔ)2、石油，現(xiàn)代工業(yè)的“血液”3、天然氣，天生麗質(zhì)的能源新星電、水、核——能源史上最輝煌的成就1、電力，人類迄今最理想的能源2、水能，源遠流長的動力之源3、核能，造福人類的非凡英雄綠色能源，人類未來的希望1、太陽能，永恒的動力之源2、風(fēng)能，古老動力再現(xiàn)青春3、生物質(zhì)能，人類社會進化的里程碑4、海洋能，蔚藍色世界的誘惑5、地?zé)崮?，揭開遠古的奧秘6、氫能，未來能源家庭的驕子圖1-5能源及其轉(zhuǎn)化和利用情況1、珍惜資源，節(jié)能新技術(shù)

節(jié)能的中心思想是：采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可接受的措施，更有效地利用能源，以較少的能源消耗創(chuàng)造出更多的效益科學(xué)家評價說，能源是科學(xué)技術(shù)進步的前提，而新技術(shù)的應(yīng)用則是加速能源開發(fā)和提高能源利用率的關(guān)鍵2、智慧結(jié)晶，能源與科技

電子技術(shù)和電子計算機技術(shù)的廣泛使用，改變了傳統(tǒng)能源工業(yè)的面貌，大大提高了石油、天然氣和煤炭勘探與開采的效率，擴大了能源資源勘探開發(fā)的領(lǐng)域新的能源技術(shù)的綜合應(yīng)用，將加速世界的技術(shù)革命的進程。而新的技術(shù)革命為人類面臨能源的挑戰(zhàn)開辟了廣闊的前景。3、綠色世界，能源與可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展的概念是人類經(jīng)濟、社會和環(huán)境目標的協(xié)調(diào)一致，是當前發(fā)展和長遠發(fā)展目標的協(xié)調(diào)一致。綠色能源，是人類未來的希望，與此相關(guān)的綠色技術(shù)、綠色產(chǎn)業(yè)、綠色消費觀念日益得到人們的認同，全球在掀起綠色浪潮，21世紀將是“綠色世紀”4、我國能源狀況

目前，我國人均能耗約為世界平均水平的1/3。只及日本的1/8，美國的1/20。在全世界的森林覆蓋率為26%，而我國只有約14%。4、我國能源狀況我國的煤炭儲藏量時比較豐富的，占世界儲量的45.7%我國是煤炭大國，煤炭消耗占了一次能源消耗的76%。新能源還是比較“新”，在技術(shù)水平、管理水平方面還不夠成熟、完善。在現(xiàn)階段，促進開發(fā)利用新能源的重要因素可以指出以下幾點：發(fā)展新材料，包括高效能的導(dǎo)熱材料、保溫材料、光電轉(zhuǎn)換材料等；發(fā)展新工藝，減小損耗，提高效率；多能互補，綜合利用。我國農(nóng)村能源十六字方針因地制宜，多能互補、綜合利用，講求效益十六字是改革開放30年來，我國農(nóng)村能源建設(shè)堅持始終的大政方針。1979年末國家科委在杭州召開了全國能源形勢座談會，會上對農(nóng)村用能的困窘狀況極為重視，會上一致認為“我國農(nóng)村能源問題嚴重”。會議的有關(guān)文件于1980年元月，經(jīng)小平同志閱后在文件上眉批:“頗有見地”。我國農(nóng)村能源十六字方針我國農(nóng)村能源十六字方針1981年由中國農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計