新能源发电技术概论.pptx
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1、 新能源发电技术新能源发电技术动力工程系动力工程系宋长华宋长华2002005.95.92主要内容主要内容能源概念与利用、新能源能源概念与利用、新能源现状状太阳能太阳能发电技技术(光伏(光伏发电和和热发电)风力力发电技技术生物生物质能能发电技技术地地热发电技技术潮汐能潮汐能发电技技术燃料燃料电池池发电技技术核能核能发电简介介3主要参考资料及考核要求主要参考资料及考核要求n参考参考资料:料:1)新能源新能源发电技技术,王,王长贵主主编,中国,中国电力出版力出版社,社,2003年年10月。月。2)新能源材料新能源材料,陈军主主编,化学工,化学工业出版社,出版社,2003。3)让世界更世界更洁净-新能
2、源新能源,胡成春主,胡成春主编,北京科,北京科技文献出版社,技文献出版社,1998年年9月月4)中国能源中国能源发展展报告告,中国,中国计划出版社,划出版社,2000。n考核要求:考核要求:结业考考试占占60%,平,平时考核占考核占40%。第一章第一章 概概 论论主讲主讲 宋长华宋长华5本章主要内容:本章主要内容:1-1 能源含能源含义、分、分类及及历史演史演变1-2 中国能源中国能源现状、状、问题与与对策策1-3 中国新能源与可再生能源中国新能源与可再生能源现状与前景状与前景1-4 能量能量转换过程及程及转换设备或系或系统61-1 能源含义、分类及历史演变能源含义、分类及历史演变一、能源的重
3、要性一、能源的重要性 在工在工业、农业、交通、国防、日常生活中具有、交通、国防、日常生活中具有重要作用。重要作用。n当代社会最广泛使用的能源是当代社会最广泛使用的能源是煤炭、石油、天然气和水力煤炭、石油、天然气和水力,特特别是石油和天然气的消耗量增是石油和天然气的消耗量增长迅速,已占全世界能源迅速,已占全世界能源消消费总量的量的6060左右。但是,石油和天然气的左右。但是,石油和天然气的储量是有限量是有限的,的,许多多专家家预言,石油和天然气言,石油和天然气资源将在源将在4040年、最多年、最多50506060年内被耗尽,年内被耗尽,而煤炭而煤炭资源源虽然然远比石油和天然气比石油和天然气资源丰
4、富,但是直接源丰富,但是直接应用煤炭用煤炭严重重污染染环境,因此亟需研究境,因此亟需研究把煤炭把煤炭转化成化成为气体或液体燃料的技气体或液体燃料的技术。n将日前的以化石能源将日前的以化石能源为基基础的的常常规能源系能源系统,逐步逐步过渡到渡到持久的、多持久的、多样化的、可以再生的化的、可以再生的新能源系新能源系统。以避免能源以避免能源危机的出危机的出现。7二、能源的含义及其分类二、能源的含义及其分类1、能源:、能源:能能够为人人类提供某种形式能量(机械能、提供某种形式能量(机械能、热能、能、电能、能、化学能等)的自然化学能等)的自然资源及其源及其转化物。或者化物。或者说是能量的来源称是能量的来
5、源称为能源。如太阳能、能源。如太阳能、风能、化石燃料、水力等。能、化石燃料、水力等。2、能源的、能源的分分类:(1)按能源的生成方式分:)按能源的生成方式分:一次能源一次能源和和二次能源二次能源(2)按能源在当代社会中的地位分:)按能源在当代社会中的地位分:常常规能源能源和和新能源新能源。(3)按能否再生分()按能否再生分(对一次能源):一次能源):可再生可再生和和非再生能源。非再生能源。(4)按其来源分()按其来源分(对一次能源)一次能源):来自地球以外天体的能源:来自地球以外天体的能源:太阳能、太阳能、风能、水能、生物能、水能、生物质能能来自地球内部的能源:来自地球内部的能源:地地热能能地
6、球一其它天体的作用地球一其它天体的作用产生的能源生的能源:潮汐能:潮汐能8三、人类利用能源的历史演变三、人类利用能源的历史演变n柴草柴草时期期n煤炭煤炭时期期n石油石油时期期n常常规能源向新能源的能源向新能源的过渡渡20世世纪能源消能源消费构成构成920世纪能源消费构成世纪能源消费构成10能源分类表能源分类表111-2 中国能源现状、问题与对策中国能源现状、问题与对策一、中国能源一、中国能源现状状n19491949年新中国成立年新中国成立时,全国一次能源的生,全国一次能源的生产总量量仅为23742374万万t t标准煤,准煤,居世界第居世界第1010位。位。n20042004年中国一次能源生年
7、中国一次能源生产量达到量达到18.4518.45亿吨吨标准煤,全年能源消准煤,全年能源消费总量量19.719.7亿吨吨标准煤,准煤,是世界上第二大能源消是世界上第二大能源消费国和能源生国和能源生产国。国。n煤炭:煤炭:20042004年年煤炭煤炭产量达到量达到19.5619.56亿吨(吨(第一第一),同比增),同比增长17.3%17.3%,其中用于,其中用于发电9.89.8亿吨左右;吨左右;n原油:原油:生生产原油原油1.751.75亿吨(吨(第五第五););n电力:力:20042004年底止我国年底止我国发电装机容量达到装机容量达到4.44.4亿千瓦,居世千瓦,居世界界第二第二,新投,新投产
8、机机组50505050万千瓦,万千瓦,发电量量2.192.19亿千瓦千瓦时。预计今年今年发电装机将超装机将超过5 5亿千瓦,新投千瓦,新投产机机组65006500万千瓦以万千瓦以上。上。2004年年GDP增增长9.5%,电力增力增长了了15.3%n从从1978年到年到2004年中国以年中国以年均增年均增长4.8%的能源的能源消消费支撑了支撑了年均年均9.4%的的经济发展速度展速度,1990年至年至2004年中国年中国每万元每万元GDP能耗下降了能耗下降了45%。12二、中国能源存在的问题二、中国能源存在的问题(1)人均能耗低)人均能耗低(2)人均能源)人均能源资源不足源不足(3)能源效率低)能
9、源效率低(4)以煤)以煤为主的能源主的能源结构亟待构亟待调整整 1)大量燃煤)大量燃煤严重重污染染环境境 2)大量用煤)大量用煤导致能源效率低下致能源效率低下 3)交通运)交通运输压力巨大力巨大 4)能源供)能源供应安全安全问题提到提到议事日程上来事日程上来13三、中国能源发展对策三、中国能源发展对策能源中能源中长期期发展展规划:划:结合合“十一五十一五”规划的划的编制我制我们已已经拟定了能源中定了能源中长期期发展展规划,划,这个个发展展规划可以概括划可以概括为4848个个字,即:字,即:“节能能优先,效率先,效率为本;煤本;煤为基基础,多元,多元发展;展;立足国内,开拓海外;立足国内,开拓海
10、外;统筹城筹城乡,合理布局;依靠科技,合理布局;依靠科技,创新体制;保新体制;保护环境,保障安全境,保障安全”。在能源中在能源中长期期规划中划中强调了要了要调整能源整能源结构,构,加快加快发展核展核电、可再生能源和大、可再生能源和大力力发展水展水电。中国全国人大常委会已通中国全国人大常委会已通过了了可再生能源可再生能源法法,为我国可再生能源我国可再生能源发展提供法律保展提供法律保证。(1 1)坚持持实行能源行能源节约战略方略方针,(,(2 2)大力大力优化能源化能源结构,构,(3 3)煤)煤为基基础,积极极发展展洁净煤技煤技术,(,(4 4)大力开大力开发利利用新能源与可再生能源用新能源与可再
11、生能源,(,(5 5)采取措施保)采取措施保证能源供能源供应安全。安全。141-3 中国新能源与可再生能源现状与前景中国新能源与可再生能源现状与前景一、新能源与可再生能源含一、新能源与可再生能源含义和分和分类n新能源与可再生能源含新能源与可再生能源含义:在中国是指除常在中国是指除常规化石能化石能源和大中型水力源和大中型水力发电、核裂、核裂变发电之外的之外的生物生物质能、太阳能、太阳能、能、风能、小水能、小水电、地、地热能以及海洋能能以及海洋能等一次能源。等一次能源。(1)生物)生物质能:能:生物生物质能能是是蕴藏在生物藏在生物质中的能量,是中的能量,是绿色植物通色植物通过叶叶绿宏将太阳能宏将太
12、阳能转化化为化学能而化学能而贮存在生物存在生物质内部的能量。内部的能量。有机物中除有机物中除矿物燃料以外的所有来源于物燃料以外的所有来源于动植物的能源物植物的能源物质均属于生物均属于生物质能,通常包括木材及森林能,通常包括木材及森林废弃物、弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机有机废弃物以及弃物以及动物物粪便等。便等。15(2)太阳能)太阳能 太阳能的太阳能的转换和利用方式有光和利用方式有光热转换、光、光电转换和光和光化学化学转换等。等。u光光热转换:接收或聚集太阳能使之接收或聚集太阳能使之转换为热能,然后能,然后用于生用于生产和生活的一些方面,
13、是光一和生活的一些方面,是光一热转换即太阳能光即太阳能光热利用的基本方式。利用的基本方式。u光光电转换;利用光生伏打效利用光生伏打效应原理制成的太阳能原理制成的太阳能电池,池,可将太阳的光能直接可将太阳的光能直接转换成成为电能,称能,称为光一光一电转换,即,即太阳能光太阳能光电利用利用。u光光化学化学转换;光一化学光一化学转换目前尚目前尚处于研究开于研究开发阶段,段,这种种转换技技术包括半包括半导体体电极极产生生电面面电解水解水产生包、利生包、利用用氢氧化氧化钙或金属或金属氢化物化物热分解分解储能等内容。能等内容。16(3)风能)风能n风能是指太阳能是指太阳辐射造成地球各部分受射造成地球各部分
14、受热不均匀,引起各地不均匀,引起各地温差和气温差和气压不同,不同,导致空气运致空气运动而而产生的能量。生的能量。n利用利用风力机可将力机可将风能能转换成成电能、机械能和能、机械能和热能等。能等。风能能利用的主要形式有利用的主要形式有风力力发电、风力提水、力提水、风力致力致热以及以及风帆助航等。帆助航等。(4 4)小水电)小水电n按照中国国家按照中国国家计委委规定,水定,水电站站总容量在容量在5 5万万kwkw以下以下的的为小型水小型水电站;站;5 5万万2525万万kwkw的的为中型水中型水电站;站;2525万万kwkw以上以上的的为大型水大型水电站。站。17(5)地热能)地热能n地地热资源:
15、源:是指在当前技是指在当前技术经济和地和地质环境条件下,地壳内境条件下,地壳内能能够科学、合理地开科学、合理地开发出来的岩石中的出来的岩石中的热能量和地能量和地热流体中流体中的的热能量及其伴生的有用能量及其伴生的有用组分。分。n地地热资源,按源,按赋存形式可分存形式可分为水水热型型(又分又分为干蒸汽型、湿蒸干蒸汽型、湿蒸汽型和汽型和热水型水型)、地地压型型、干干热岩型岩型和和岩岩浆型型4 4大大类;n按温度高低可分按温度高低可分为高温型高温型(150)(150)、中温型中温型(90(90149)149)和和低低温型温型(89)(89)。地。地热能的利用方式主要有能的利用方式主要有地地热发电和地
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