新能源发电技术综合全面探讨

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1、 新能源发电技术新能源发电技术 综合全面探讨综合全面探讨 2 主要内容主要内容 能源概念与利用 新能源现状 太阳能发电技术 光伏发电和热发电 风力发电技术 生物质能发电技术 地热发电技术 潮汐能发电技术 燃料电池发电技术 核能发电简介 3 主要参考资料及考核要求主要参考资料及考核要求 n参考资料 1 新能源发电技术 王长贵主编 中国电力出版 社 2003年10月 2 新能源材料 陈军主编 化学工业出版社 2003 3 让世界更洁净 新能源 胡成春主编 北京科 技文献出版社 1998年9月 4 中国能源发展报告 中国计划出版社 2000 n考核要求 结业考试占60 平时考核占40 第一章第一章

2、概概 论论 5 本章主要内容 本章主要内容 1 1 能源含义 分类及历史演变 1 2 中国能源现状 问题与对策 1 3 中国新能源与可再生能源现状与前景 1 4 能量转换过程及转换设备或系统 6 1 1 1 1 能源含义 分类及历史演变能源含义 分类及历史演变 一 能源的重要性 在工业 农业 交通 国防 日常生活中具有 重要作用 n当代社会最广泛使用的能源是煤炭 石油 天然气和水力 特别是石油和天然气的消耗量增长迅速 已占全世界能 源消费总量的60 左右 但是 石油和天然气的储量是有 限的 许多专家预言 石油和天然气资源将在40年 最多 50 60年内被耗尽 而煤炭资源虽然远比石油和天然气资

3、源丰富 但是直接应用煤炭严重污染环境 因此亟需研究 把煤炭转化成为气体或液体燃料的技术 n将日前的以化石能源为基础的常规能源系统 逐步过渡到 持久的 多样化的 可以再生的新能源系统 以避免能源 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 能够为人类提供某种形式能量 机械能 热能 电能 化学能等 的自然资源及其转化物 或者说是能量的来源称 为能源 如太阳能 风能 化石燃料 水力等 2 能源的分类 1 按能源的生成方式分 一次能源和二次能源 2 按能源在当代社会中的地位分 常规能源和新能源 3 按能否再生分 对一次能源 可再生和非再生能源 4 按其来源分 对一次能源 来

4、自地球以外天体的能源 太阳能 风能 水能 生物质能 来自地球内部的能源 地热能 地球一其它天体的作用产生的能源 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柴草时期 n煤炭时期 n石油时期 n常规能源向新能源的过渡 20世纪能源消费构成 9 2020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 11 1 2 1 2 中国能源现状 问题与对策中国能源现状 问题与对策 一 中国能源现状 n1949年新中国成立时 全国一次能源的生产总量仅为2374万t标准煤 居世界第10位 n2004年中国一次能源生产量达到18 45亿吨标准煤 全年能源消费总量 19 7亿吨

5、标准煤 是世界上第二大能源消费国和能源生产国 n煤炭 2004年煤炭产量达到19 56亿吨 第一 同比增长 17 3 其中用于发电9 8亿吨左右 n原油 生产原油1 75亿吨 第五 n电力 2004年底止我国发电装机容量达到4 4亿千瓦 居世 界第二 新投产机组5050万千瓦 发电量2 19亿千瓦时 预 计今年发电装机将超过5亿千瓦 新投产机组6500万千瓦以 上 2004年GDP增长9 5 电力增长了15 3 n从1978年到2004年中国以年均增长4 8 的能源消费支撑了 年均9 4 的经济发展速度 1990年至2004年中国每万元 GDP能耗下降了45 12 二 中国能源存在的问题二 中

6、国能源存在的问题 1 人均能耗低 2 人均能源资源不足 3 能源效率低 4 以煤为主的能源结构亟待调整 1 大量燃煤严重污染环境 2 大量用煤导致能源效率低下 3 交通运输压力巨大 4 能源供应安全问题提到议事日程上来 13 三 中国能源发展对策三 中国能源发展对策 能源中长期发展规划 结合 十一五 规划的编制我们已经拟定 了能源中长期发展规划 这个发展规划可以概括为48个字 即 节能优先 效率为本 煤为基础 多元发展 立足 国内 开拓海外 统筹城乡 合理布局 依靠科技 创新 体制 保护环境 保障安全 在能源中长期规划中强调了 要调整能源结构 加快发展核电 可再生能源和大力发展 水电 中国全国

7、人大常委会已通过了 可再生能源法 为我国可再生能源发展提供法律保证 1 坚持实行能源节约战略方针 2 大力优化能源结构 3 煤为基础 积极发展洁净煤技术 4 大力开发利 用新能源与可再生能源 5 采取措施保证能源供应安全 14 1 3 1 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义和分类 n新能源与可再生能源含义 在中国是指除常规化石能 源和大中型水力发电 核裂变发电之外的生物质能 太阳 能 风能 小水电 地热能以及海洋能等一次能源 1 生物质能 生物质能是蕴藏在生物质中的能量 是绿色植物通过叶 绿宏将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的

8、能量 有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物 质均属于生物质能 通常包括木材及森林废弃物 农业废 弃物 水生植物 油料植物 城市和工业有机废弃物以及 动物粪便等 15 2 2 太阳能 太阳能 太阳能的转换和利用方式有光 热转换 光 电转 换和光 化学转换等 u光 热转换 接收或聚集太阳能使之转换为热能 然后 用于生产和生活的一些方面 是光一热转换即太阳能光热 利用的基本方式 u光 电转换 利用光生伏打效应原理制成的太阳能电池 可将太阳的光能直接转换成为电能 称为光一电转换 即太阳能光电利用 u光 化学转换 光一化学转换目前尚处于研究开发阶段 这种转换技术包括半导体电极产生电面电解水产

9、生包 利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等内容 16 3 3 风能 风能 n风能是指太阳辐射造成地球各部分受热不均匀 引起各地 温差和气压不同 导致空气运动而产生的能量 n利用风力机可将风能转换成电能 机械能和热能等 风能 利用的主要形式有风力发电 风力提水 风力致热以及风 帆助航等 4 小水电 n按照中国国家计委规定 水电站总容量在5万kw以下的为 小型水电站 5万 25万kw的为中型水电站 25万kw以上 的为大型水电站 17 5 5 地热能 地热能 n地热资源 是指在当前技术经济和地质环境条件下 地壳内 能够科学 合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中 的热能量及其伴生的有用组分 n

10、地热资源 按赋存形式可分为水热型 又分为干蒸汽型 湿蒸 汽型和热水型 地压型 干热岩型和岩浆型4大类 n按温度高低可分为高温型 150 中温型 90 149 和低 温型 89 地热能的利用方式主要有地热发电和地热直接 利用两大类 6 海洋能 n海洋能 是指蕴藏在海洋中的可再生能源 它包括潮汐能 波浪能 悔流能 潮流能 海水温差能和海水盐差能等不同 的能源形态 n海洋能按储存的能量形式 可分为机械能 热能和化学能 18 二 发展新能源与可再生能源的重大二 发展新能源与可再生能源的重大 战略意义战略意义 1 新能源与可再生能源是人类社会未来能源的基 石 是目前大量燃用的化石能源的替代能源 2 新能

11、源与可再生能源清洁干净 污染物排放很 少 是与人类赖以生存的地球的生态环境相协调 的清洁能源 3 新能源与可再生能源是不发达国家20多亿无电 缺能人口和18特殊用途解决供电 用能问题的 现实能源 19 三 中国新能源与可再生能源发展现状三 中国新能源与可再生能源发展现状 20 已出台的发展可再生能源的相关方钭政策 规章制度已出台的发展可再生能源的相关方钭政策 规章制度 n在1995年颁布的 电力法 总则 和明确提出 国家鼓励和支 持利用可再生能源和清洁能源来发电 n1995年 国家计委 国家科委 国家经贸委又根据上述法律及 方针 战略制定印发了 新能源和可再生能源发展纲要 1996 2010

12、通过计划组织安排落实 n1992年国务院批准的 中国环境发展十大对策 中明确提出 要 因地制宜地开发利用和推广大阳能 风能 地热能 生物 质能等新能源 n1994年国务院批准发布的 中国21世纪议程 中国21世纪人 口 环境与发展白皮 中强调 可再生能源是未来能源结构 的基础 要 把开发可再生能源放到国家能源发展战略的优先 地位 广泛开展节能和积极开发新能源和可再生能源 n中国于1997年颁布了 节约能源法 从1978年到2004年中国 以年均增长4 8 的能源消费支撑了年均9 4 的经济发展速度 1990年至2004年中国每万元GDP能耗下降了45 中国政 府制定了 节能中长期发展规划 n中

13、国全国人大常委会已通过了 可再生能源法 为我国可再 生能源发展提供法律保证 21 四 中国新能源与可再生能源发展前景四 中国新能源与可再生能源发展前景 1 中国拥有丰富的新能源与可再生能源资源可供开发利用 2 中国对新能源与可再生能源的需求量巨大 市场广阔 3 中国新能源与可再生能源的发展适逢良好的市场机遇 4 市场巨大推动力将促进中国新能源与可再生能源的发展 5 已取得的成绩和国家对发展的高度重视 n综上所述 可以预言 在21世纪 中国的新能源 与可再生能源将会有更大 更快的发展 为中国 的现代化建设做出更大的贡献 22 发展前景 发展前景 1 风能 n小型风力机市场化 加速中大型风力机设计

14、 制造国产化进程 n发展风力发电控制和管理系统 n加强和完善风电场的规划选点和勘察设计工作 建设若干个大型风电场 n2000年和2010年全国风力发电装机容量分别达 到30万 40万kW和100万 110万kw 23 2 2 太阳能 太阳能 n太阳能建筑 太阳热水器要形成规模化生 产 降低太阳能电池成本 提高光电转换 效率 n大力推广应用小功率光伏电源系统 建立 分散型和集中型联网光伏示范电站 n到2010年 太阳能利用总量达到467万t标准 煤 24 3 3 生物质能 生物质能 n薪炭林面积2000年和2010年分别达到540万公顷和 1340万公顷 实现居民节煤灶具的商品化生产和 销售 年

15、节柴量达1亿t以上 n发展生物质高品位利用能力 开展综合利用 提 高效益 使全国沼气用户 包括集中供气户 2000 年和2010年分别达到755万户和1235万户 沼气供 应量分别达到22 6亿m 和40亿m3 n生物质发电装机容量2000年和2010年分别超过5万 kw和30万kw n争取在 十五 期间秸秆气化示范工程达到5000个 示范村规模 25 4 4 地热能 地热能 n积极开发高温热储地区的地热资源 进一步 扩大地热直接利用和发电规模 n2000年和2010年利用总量分别达到88万t标 准煤和151万t标准煤 5 小水电 n2010年装机容量达到2788万Kw 发电量达 到1170亿

16、kWh 6 海洋能 26 课堂作业课堂作业 9 9月月2323日日 1 什么叫新能源 我国有哪些新能源 2 什么叫可再生能源 3 中国能源主要存在哪些问题 4 什么叫一次能源和二次能源 各有哪些 5 什么叫标准煤 标准煤 发热量为29270KJ Kg的煤 27 太阳能发电图太阳能发电图 28 光伏发电图光伏发电图 29 太阳能太阳能 发电系发电系 统统 30 青海太阳能发电图青海太阳能发电图 31 住宅太阳能发电系统住宅太阳能发电系统 32 太阳能发电家用系统太阳能发电家用系统 33 2 2 千瓦美国加洲太阳发电千瓦美国加洲太阳发电 34 太阳能 潮汐和核电站图太阳能 潮汐和核电站图 35 风力发电独立系统示意图风力发电独立系统示意图 36 香港沙洲自动气象站风力发电机香港沙洲自动气象站风力发电机 37 风力发电图风力发电图 38 磁流体发电示意图磁流体发电示意图 39 法国朗斯潮汐电站外景法国朗斯潮汐电站外景 40 法国朗斯潮汐电站示意图法国朗斯潮汐电站示意图 41 生物质能发电原理图示生物质能发电原理图示 42 广洲拉圾电厂广洲拉圾电厂 43 沼气发电原理图示沼气发电原理图示 44