新能源概论-PPT演示文稿.ppt
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1、新能源概论,绪论,1.1 能源含义、分类及发展现状,1.1.1能源的含义,能源是在自然界中能够为人类提供某种形式能量的物质资源,也被称为能量资源或能源资源。,能源是可生产各种能量(热能、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称,或是能够直接取得以及通过加工、转换而得到的各种资源,1.1.2能源分类,一次能源与二次能源一次能源:自然界中存在的天然资源。二次能源:由一次能源直接或间接加工转换而成的人工能源,如热能、机械能、电能等。,图1-1 2011年世界一次能源结构,注意:尚未开采的能量资源只能称为资源,不能列入“能源”范畴。,化石能源与非化石能源,可再生能源与非可再生能源,常规能源与新能源,
2、清洁能源与非清洁能源,1.1.3能源危机,能源危机,1.1.4世界及中国能源发展现状,目前,全球每年一次能源消耗量超过51020J,其中化石燃料约占80%,可再生能源仅为14%。据世界能源理事会(WEC)预测,到2050年可再生能源比例将上升至20%-40%,到2100年,将达到30%-80%。,2018世界一次能源消耗结构,2018年世界能源分区域消费结构,2018年分区域的燃料消费量,2018年世界一次能源消费占比,2011年美国一次能源消费结构,2011年中国一次能源消费结构,中国一次能源消费总量趋势,中国一次能源消费趋势预测(不含非商品生物质能)单位:亿吨油当量,注:EIA(国际能源组
3、织)预测基于中国经济未来25年的平均增速为6.5%的假定;IEA依据的经济平均增速为6%,1.2新能源的分类及其发展,1.2.1新能源的特征,(1)尚未大规模作为新能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段。,(2)资源赋存条件和物理化学特征与常规能源有明显区别。,(3)可以再生与持续发展,但开发利用或转化技术较复杂,成本尚较高的能源。,(4)清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放的节约型各类能源。,(5)资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低和发热量小的缺点。,1.2.2新能源,1.太阳能,太阳是位于太阳系中心的恒星,它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。,与地球相距1.5亿
4、千米,直径是地球直径的109倍多。体积约是地球的130万倍;质量大约是地球的330,000倍。太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤。,太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%,太阳能优点:普遍无害长久巨大,缺点:能流密度低受昼夜交替和天气条件的限制。,2.风能,风能(wind energy)是地球表面大量空气流动所产生的动能。,风能汽车,风能发电,地球吸收的太阳能有大约2%转化为风能,总量相当于地球上所有植物通过光合作用吸收太阳能转化为化学能的50到100倍。,量丰富、广泛分布、干净与缓和温室效应,3.生物质能,生物质能(biomas
5、s energy),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。,生物柴油快艇,生物质能,3.生物质能特点,表1-2 2050年全球生物质开发潜力 单位:亿吨油当量,4.水能,水能:是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。,广义水能资源:包括水能、潮汐能、波浪能和海洋能等。狭义水能资源:即指河流的水能资源。,单位:1012kWh,注:前苏联各国的水能资源分别计入亚洲和欧洲,俄罗斯的水能资源全部计入亚洲。,世界一些国家的水能资源开发度(2008年,单位:%),5.地热能,地热能Geothermal Energy是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热
6、力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。,温泉,肯尼亚地热发电厂,产生:地幔流体的热对流作用 地壳中放射性元素的衰变。,7.海洋能,包含:潮汐能、波浪能、海流能和海水温差能等。,7.氢能,特点:资源丰富,来源具有多样性,具有可存储性和可再生 性,热值高和无污染。,8.核能,优点:核燃料具有体积小,能量大等优势;污染少;安全性强缺点:核废料难处理;热效率较低;投资成本大,风险高;反射性对人体和生态有一定的破坏。,核能利用方式:核裂变和核聚变,目前用于发电的只有核裂变。利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电。,1kg铀235,=,2500吨标煤,=,含3%铀235浓缩铀28吨,200300万吨
7、,100万千瓦,1.3 新能源利用发展现状和趋势,新能源的开发利用,开创了能源的新时代,但受制于资源、技术、产业影响。,可再生能源、氢能与互联网技术相结合的能源产业被称为第三次工业革命。,可再生能源得到开发和利用,已形成运行良好的产业。中国、印度等新兴国家成为新能源发展的重要力量。,目前新能源在一次能源中的比例总体上偏低。对于中国,新能源产业目标是积极推进可再生能源技术产业化,大力发展技术成熟的核电、风电、太阳能、生物质能等。,国际能源署(IEA)对20002030年国际电力的需求研究表明,来自新能源的发电总量年平均增长速度将最快。,1.什么叫作能源?2.我国能源存在哪些问题?应如何具体解决?
8、3.简述能源的分类4.简述新能源的定义和其主要特征?5.新能源的具体分类方法有哪几种?具体怎么划分?6.发展新能源的重大战略意义是什么?,思考题,太阳能,1 概述,1.1 太阳能简介 太阳能一般是指太阳光的辐射能量,一般用作发电。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,是可再生能源,广义:太阳能包含生物质能、风能、海洋能、水能等可再生能源。狭义:太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。,一、太阳辐射能,太阳常数:是指在平均日地距离,垂直于太阳辐射的大气外层平面上,单位时间、单位面积上所接收的太阳辐射能,可用符号Isc表示,其单位为W/,约为1367W/。,太阳辐射光谱能量分布曲
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