《节能技术与应用》ppt课件

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1、,节能技术与应用,第一讲 节能概论,1.1能源概论 1.2节能的定义及必要性 1.3节能的内容及有关概念 1.4节能的层次及准则 1.5节能的方法及措施,1.1能源概论,能源定义 能源分类 能源发展进程 能源储量、生产及消费,能源定义,能源，energy sources，能量的源泉，能量的载体。到目前为止，人类认识的能量主要有机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能。由于能量形式的多样性，能源也有多种形式，人们对于能源也常有不同的表述。 简明英汉百科辞典对能源一词的解释为“能源是燃料、流水、阳光、风等可转变为人类所需要的能量的资源 现代汉语辞典 中，对能源的注解是“能产生能量的物质，如燃料、水

2、力、风力等”,能源分类,由于能源形式多样，人们通常按其来源、形态、 特性、转换、利用程度等进行分类。不同的分类方法都是从不同的侧重面反映了各种能源的特征。能源常见的分类方法有3种： 第一种是根据能否再生，将能源分为可再生能源和非 再生能源 第二种是按有无加工转换，可将能源分为一次能源、二次能源和终端能源 第三种按被利用的程度分为常规能源和新能源 其他分类方法： 清洁能源和非清洁能源 商品能源与非商品能源 绿色能源与农村能源,原油开采,煤炭开采,广东LNG项目投入商业运营后，不仅能缓解珠三角能源紧缺局面，而且为中国能源消费带来“清洁高效”理念。,天然气发电,天然气做汽车动力,三峡工程,大亚湾核电

3、站,太阳能热利用,太阳能光伏电站,西藏那曲地区25kW太阳能光伏电站,厌氧消化池,浓缩池,沼气发电机房,沼气柜,沼气锅炉房,大型生物质能工程,大型风电场,西藏羊八井地热电站,能源发展进程,能源是人类赖以生存的重要条件之一，是人类社会物质文明和精神文明发展的重要保障，所以人类使用能源的历史进程和人类社会本身的发展及科学技术的进步密切相关。能源利用和消费的每一次重大突破，都伴随着科学技术的重大进步，促进社会生产力的大幅度提高，加速了经济的发展，使人类社会的面貌发生根本的变化。到目前为止，人类使用能源已经经历了薪柴时期、煤炭时期和石油时期三个能源使用期。,能源和社会进步的关系：,能源的消耗,社会的文

4、明程度,能源储量、生产及消费,一般而言，对石油、煤炭、天然气的储量常有地质储量、探明储量、技术可采量、经济可采量、剩余可采量数据。 地质储量的数据最大，是地质范围内可能存在的储量； 探明储量是目前已经探明的储量，和地质储量相比数据大大缩小； 技术可采量是在地质储量中凭目前的技术可以开采的量； 经济可采量是指经济合理条件下可以开采量。 对于水能储量主要有理论蕴藏量、技术可开发量、经济可开发量。,终极能源-太阳能,从历史的进程来看，目前埋于地下的石油、天然气、煤炭等一次能源均来自太阳能，而在再生能源中太阳能占99.44 % , 而水能、风能、地热能、生物能等不到 1。在非再生能源中，利用海水中的氘

5、资源聚变产生的核能（人造太阳能）几乎占 100 % ，煤炭、石油、天然气、裂变核燃料加起来也不足千万分之一。因此，世界能源储量最多的是太阳能，从长远的角度看，人类使用的能源归根到底要依靠太阳能，太阳能是人类永恒发展的能源保证。,我国能源整体情况,2006年，中国煤炭储量世界第三、产量和消费量均居世界第一，煤炭大国并非强国。石油产量和消费量均进入世界前10名，分别位于第5位和第2位。 2006年石油、 煤炭、天然气的储采比分别为18.0、48、47。 2007年中国原油表观消费量约为3.46亿吨，对外依存度达到46.05%，世界上原油价格的一举一动对中国的能源安全构成了一定的危险。 中国的人均石

6、油储量大约是世界人均储量的9.7%，煤炭为世界人均储量的61%，天然气仅为世界人均储量的6.3%，水能理论蕴藏量为世界人均蕴藏量72.7%,我国能源系统特点,能源资源总量多，人均少，人均耗能及人均电力都大大低于世界平均水平。 能源资源、能源生产与经济布局不协调，北煤南运、西电东送、西气东输将是长期的格局。 消费结构不合理，能源结构仍以煤为主，煤炭消耗占能源总消耗的 60%以上；而且第二产业仍然是能源消费的主要部分，这导致了能耗高、能源利用率低（只有大约 32%，美国50%以上）、能源浪费和严重的环境污染；电力峰谷差日益增加，能源供应系统抗风险能力不足。 能源消耗中几乎全部依靠常规能源，石油的消

7、费与发达国家相比相差很大。 煤炭生产以地方和集体煤矿为主，原煤入选率低，大多数煤炭未经洗选，高灰分、高硫分的煤直接加以使用，而且掺杂含假严重，造成严重污染。,1.2节能的定义及必要性,1.2.1 节能的定义 1.2.2 节能的必要性及意义,1.2.1 节能的定义,狭义定义： 就是节约石油、天然气、电力、煤炭等能源。 广义定义： 是节约一切需要消耗能量才能获得的物质，如自来电、柴油、水、粮食、布料、纸张等。 节能含义： 节能并不是不用能源，而是善用能用，巧用能源，充分提高能源的使用效率，在维持目前的工作状态、生活状态、环境状态的前提下，减少能量的使用。,中华人民共和国节约能源法第三条对节能的定义

8、,节能是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。,化工节能节能技术手册 对节能定义,在满足相同需求或达到相同生产条件下使能源消耗减少（即节能），能源消耗的减少量即为节能量。在这个定义中，必须注意到在化学工业中节能中必须满足两个前提条件中的其中一个，否则就不是节能。,SAE DGN FE 对节能定义,节“省”能源（管理节能） 节能 提高设备用能效率（技术节能） 节“省”能源-在现有设备条件下，在保证不影响人员正常的工作、生活的情况下，采用人为的管理手段减少不必要的能源浪费。如：随手关灯，各部门应

9、制定出相应的“以人为本”,按需照明的节能模式,达到最佳最经济的运行效果；办公室空调工作时段温度控制在24度至28度之间； 办公用电脑,做到人走开时关闭显示屏电源，下班时关闭显示屏电源和主机电源。加强工场寻查,排查。每一个气源的泄漏。争当节水节电宣传员和监督员。 等等。 提高设备用能效率-在不影响（或甚至优化）设备正常工作的前提下，采用先进的节能技术、节能设备等手段，使原设备工作效率提高或用能效率提高，从而达到节能的目的。如：马达变频技术利用，废热回收利用，用高效低耗设备淘汰旧的低效高耗能设备，等等。,1.2.2 节能的必要性及意义,1、不可再生能源总有枯竭 据BP世界能源统计（2006版）资料

10、介绍，以目前探明储量计算，全世界石油还可以开采40.6年，天然气还可以开采65.1年，煤炭还可以开采155年。即使以最乐观的态度，再过200年，地球上可开采的矿石资源将消耗殆尽，到时人类如何面对，将是一个关乎全人类生存的严峻问题 。,1.2.2 节能的必要性及意义,2、目前能源利用率低，节能潜力巨大 目前，我国的能源整体利用率约为30%左右，节能的潜力非常巨大。如按中等发达国家的能源利用效率来计算，我国现在完全可以在能源消费零增长的条件下实现经济增长，逐步达到发达国家的经济发展水平，这是何等令人鼓舞的消息。我国能源总利用率33%,1.2.2 节能的必要性及意义,3、涉及国家战略安全问题 经济发

11、展，能源消费量增加，石油对外依存度提高，国际因能源问题引发的各种冲突日益增多。 4、降低生产成本，减少废气污染，实现可持续发展,1.2.2 节能的必要性及意义,节约能源，提高能源利用率，可在相同国民产值的情况，降低能源消耗的总量，减少二氧化碳的排放量，对保护地球环境有积极的社会意义。节能工作是解决能源供需矛盾的重要途径，是从源头治理环境污染的有力措施也是经济可持续发展的重要保证。 节能工作是一项硬政府任务，SAE全员参与节能行动，完成“十二五”的总节能目标：4800吨标煤。,节能工作三个方面的积极意义,1、节能是解决能源供需矛盾的 重要途径 2、节能是从源头治理环境污染 的有力措施 3、节能降

12、耗是经济可持续发展 的重要保证,1.3节能的内容及有关概念,1.3.1 节能的内容 1.3.2 节能有关的概念,1.3.1 节能的内容,1、从节能的领域来看： 包括工业节能、交通节能、建筑节能、农业节能及日常生活节能，而每一个领域又可以细分为多个领域。 2、从节约能源的形式来看： 包括节煤、节油、节气、节电，当然，节油也可以细分为节约柴油、节油汽油、节约煤油等； 3、从广义节能的角度来看： 几乎包含任何所有的物质，如节约用水、节约粮食、重复利用资源等 4、从节能的方法措施领域来看： 包括管理节能、技术节能、结构调整节能、EMC节能。,1.3.1 节能的内容,5、从能源转换过程来看： 节能的内容

13、包括能源开采过程节能、能源加工、转换和贮运过程节能及能源终端利用过程节能 6、从节能的时空位置来看： 可以说是时时可节能、处处能可节能。 总之，在任何地方、任何时间、任何事件上，只要我们注意到了节能这个问题，总可以找到需要我们节能的内容，正是时时、处处、事事可节能。,1.3.2 节能有关的概念,1、标准当量能源 标准当量是以该物质的燃烧热值为基准。利用标准当量作为能源消耗的单位，一方面可以将不同的能源折算成某一种能源，同时又将该种能源的不同品种折算成理论上的标准能源， 如标准煤当量，标准油当量，方便了人们的节能工作。 1Kg 标准煤当量=7000大卡： 1Kg 标准油当量=10000大卡 1大

14、卡=1000卡 一般情况下：1卡=4.186焦耳 工程中使用：1卡=4.1868焦耳 在热力学中：1卡=4.184焦耳 化工节能节能技术手册： 1卡=4.1816焦耳，可简化为1卡=4.182焦耳 Mtce：表示百万吨煤当量 Mtoe：表示百万吨油当量 tce：表示吨煤当量 toe：表示吨油当量,2、发热量,发热量是指单位重量（固体、液体）或体积（气体）物质在完全燃烧，且燃烧产物冷却到燃烧前的温度时发出的热量，也称热值，单位为KJ/Kg或KJ/m3。在具体应用上，又将发热量分为高位发热量和低位发热量。高位发热量是指燃料完全燃烧，且燃烧产物中的水蒸气全部凝结成水时所放出的热量；低位发热量是燃料完

15、全燃烧，而燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时所放出的热量。,3、能源效率,能源系统的总效率由三部分组成：开采效率，中间环节效率和终端利用效率。 我国1992年能源系统的总效率为9.3%，其中开采效率仅为32，中间环节效率70，终端利用效率41。 通常将中间环节效率和终端利用效率的乘积通常称为“能源效率”。如1992年我国能源效率为29%约比先进国际水平低10个百分点，终端利用效率也低10个百分点以上，目前我国的能源效率约为40%左右，相当于发达国家1990年代的水平。,能源系统总效率图,4、能源折换系数,为了方便，将不同能源及物质的消耗折算到某一标准能源，如标准煤、标准油，下表是一些常用能源及物

16、质消耗的折算系数 。,各种能源和物质消耗折标准煤参考系数,5、单位国民产值能耗,指每单位国民产值所消耗的能量，一般用“吨标煤/万元产值”作单位，不同年份进行比较研究时，需将国民产值进行折算，一般以某一年的不变价进行折算。,表 2000-2005期间能源消费弹性系数及产值能耗,6、单位工业增加值能耗,单位工业增加值能耗指一定时期内，一个国家或地区每生产一个单位的工业增加值所消耗的能源，是工业能源消费量与工业增加值之比。 工业增加值和工业产值的区别。工业增加值是工业生产过程中增值的部分，是指工业企业在报告期内以货币形式表现的工业生产活动的最终成果，是企业全部生产活动的总成果扣除了在生产过程中消耗或转移的物质产品和劳务价值后的余额，是企业生产过程中新增加的价值 。,7、能源消费弹性系数,世界各国经济发展的实践证明，在经济正常发展的情况下，能源消耗总量和能源消耗增长速度与国民经济生产总值和国民经济生产总值增长率成正比例关系。这个数值越大，说明国民经济产值每增加1%，能源消费的增长率越高；这个