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1、2121世纪能源的科学利用和可世纪能源的科学利用和可世纪能源的科学利用和可世纪能源的科学利用和可持续发展的探讨持续发展的探讨持续发展的探讨持续发展的探讨何雅玲何雅玲 西安交通大学西安交通大学 能源与动力工程学院能源与动力工程学院20102010年年9 9月月9 9日，于西安日，于西安大唐电力公司技术人员大唐电力公司技术人员现代科技前沿知识培训班现代科技前沿知识培训班21 1 1能源现状及其面临的问题能源现状及其面临的问题能源结构的多元化能源结构的多元化3 3 3结论结论4 4 4内内容容现代节能技术现代节能技术2 2 2前言前言0 0 031 1. .2 21能源现状及其面临的问题能源现状及其
2、面临的问题能源的重要性能源的重要性世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和利用面临的问题我国能源生产和利用面临的问题我国能源可持续化生产发展方针我国能源可持续化生产发展方针1 1. .3 31 1. .4 41 1. .5 51 1. .1 14 能源是人类生存和发展的重要物质基础，也是当能源是人类生存和发展的重要物质基础，也是当今今国际政治、经济、军事、外交关注的焦点国际政治、经济、军事、外交关注的焦点。能能源源是是现现代代经经济济社社会会发发展展的的基基础础；也也是是经经济济社社会会发发展展的的重重要要制制约约因因素素；能能源源
3、还还事事关关国国家家的的安安全全；能能源源的的消消耗对耗对生态环境生态环境有重要影响。有重要影响。1978年，具有年，具有10亿人口的中国开始崛起。我国国民亿人口的中国开始崛起。我国国民经济的高速发展经济的高速发展,人口的增加，人口的增加，人民生活水平的提高以人民生活水平的提高以及粗放型的发展模式造成了严重的资源与环境问题及粗放型的发展模式造成了严重的资源与环境问题。2003年我国国民经济的年我国国民经济的GDP仅占全世界总值的仅占全世界总值的3.9，而主要资源的消耗已经名列世界前茅。，而主要资源的消耗已经名列世界前茅。1.1 能源的重要性能源的重要性1.1 1.1 能源的重要性能源的重要性5
4、*百万吨当量石油百万吨当量石油;*百万吨百万吨No 资源名称资源名称 中国中国 世界世界 比例比例 排序排序1石油石油/*266.43641.87.30% 第二第二2煤炭煤炭/*834.72613.531.9% 第一第一3钢材钢材/亿吨亿吨2.7110.03727.0% 第一第一4水泥水泥/百万吨百万吨810177645.6% 第一第一5淡水淡水/10亿亿525.3332515.8% 第一第一6排放排放/*3719.42498314.9% 第二第二2003年我国主要资源消耗及环境状况年我国主要资源消耗及环境状况1.1 1.1 能源的重要性能源的重要性6 历历史史上上任任何何大大国国的的崛崛起起
5、，不不仅仅使使世世界界经经济济政政治治格格局局变变化化，而而且且带带来来资资源源的的重重新新分分配配，导导致致国国际际争争端端甚甚至至战战争争。中中国国的的崛崛起起与与历历史史上上任任何何大大国国崛崛起起相相比比，最大的不同最大的不同在于人口在于人口： 18701870年美国开始崛起人口年美国开始崛起人口40004000万；万； 19501950年日本开始崛起人口年日本开始崛起人口84008400万；万； 19781978年中国开始崛起人口近年中国开始崛起人口近1010亿！亿！十亿人口大国的能源问题更加受到世界的关注！十亿人口大国的能源问题更加受到世界的关注！1.1 1.1 能源的重要性能源的
6、重要性7 所所谓谓能能源源，是是指指能能够够直直接接或或经经过过转转换换而而获获取取某某种种能量的资源。能量的资源。 能源及其分类能源及其分类能源有以下能源有以下4 4种不同的分类方法种不同的分类方法1 1）按被利用的程度：常规能源，新能源；）按被利用的程度：常规能源，新能源；2 2）按加工的程度：一次能源（如媒），二次能源（如）按加工的程度：一次能源（如媒），二次能源（如 电，蒸汽）；电，蒸汽）；3 3）按能否再生：可再生（太阳能），非再生（化石能）按能否再生：可再生（太阳能），非再生（化石能 源：石油，煤，天然气等）；源：石油，煤，天然气等）；4 4）按对环境的污染情况：清洁能源，非清洁能
7、源。）按对环境的污染情况：清洁能源，非清洁能源。1.1 1.1 能源的重要性能源的重要性81 1. .2 21能源现状及其面临的问题能源现状及其面临的问题能源的重要性能源的重要性世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和利用面临的问题我国能源生产和利用面临的问题我国能源可持续化生产发展方针我国能源可持续化生产发展方针1 1. .3 31 1. .4 41 1. .5 51 1. .1 19 当今世界能源消耗仍然以化石燃料为主当今世界能源消耗仍然以化石燃料为主油油气气煤煤核能核能核能核能水利发电水利发电水利发电水利发电单单位：位：百万吨
8、百万吨油油当当量量l l 原油的消费是最主要的一次能源，占世界能源总消费的近原油的消费是最主要的一次能源，占世界能源总消费的近40%。l近几年，煤炭和天然气的增长速度比原油消费的增长速度快。近几年，煤炭和天然气的增长速度比原油消费的增长速度快。1.2 1.2 世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况100 0100100200200300300400400500500OECDOECD俄罗斯俄罗斯俄罗斯俄罗斯世界世界世界世界中中中中国国国国美国美国美国美国12.612.614.414.416816827.427.467.767.746346311.711.7 10.910.923423411
9、.311.327.227.245.045.041.641.660.360.3133133煤煤煤煤油油油油天然气天然气天然气天然气1.2 1.2 世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况目前世界化石能源的储采比目前世界化石能源的储采比（2007）l l 煤炭是世界上最煤炭是世界上最丰富丰富的化石燃料的化石燃料资资源，源，储储采比采比在在130130以上以上地球上的人类面临一次能源即将枯竭的严重问题地球上的人类面临一次能源即将枯竭的严重问题！OECD-OrganizationforEconomicCooperationandDevelopment经济合作与发展组织经济合作与发展组织111526
10、513198111319179总总计计618477336223可再生可再生366320274228水水电电703728573674核核电电4203349927942085天然气天然气5769502142723604石石油油3606315427022335煤煤炭炭2030202020102000国际能源机构预测国际能源机构预测（百万吨标油）（百万吨标油）世界能源发展趋势世界能源发展趋势1.2 1.2 世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况122870-46001280-2080900-14701139生物能生物能1140-3990530-960370-550271可再生可再生21300-3
11、120016500-2140014100-1700010193总总计计911-2930359-1276327-726230核核电电6619-133694471-68133653-49222473天然气天然气3273-139034050-92014223-69223854石石油油4872-94574666-71863636-55042228煤煤炭炭2050203020202000政府间气候变化专业委员会预测政府间气候变化专业委员会预测（百万吨标油）（百万吨标油）1.2 1.2 世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况l l 未来可再生能源快速发展，所占比例加大未来可再生能源快速发展，所占比例
12、加大l 常规能源中，天然气能源发展较快常规能源中，天然气能源发展较快13全球能源需求预测全球能源需求预测1.2 1.2 世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况l l 未来世界能源需求中，太阳能、风能、生物质能的比重将大大增加未来世界能源需求中，太阳能、风能、生物质能的比重将大大增加14 国际原油价格飙升国际原油价格飙升国际原油价格飙升国际原油价格飙升19991999年年1 1月月12.42 12.42 美元美元/ /桶桶20082008年年7 7月月2929日日125.77 125.77 美元美元/ /桶桶来源：EIA, http:/tonto.eia.doe.gov/dnav/pet/
13、pet_pri_spt_s1_d.htm1010年间油价上涨年间油价上涨1010倍之多倍之多1.2 1.2 世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况151 1. .2 21能源现状及其面临的问题能源现状及其面临的问题能源的重要性能源的重要性世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和利用面临的问题我国能源生产和利用面临的问题我国能源可持续化生产发展方针我国能源可持续化生产发展方针1 1. .3 31 1. .4 41 1. .5 51 1. .1 1161.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况煤煤石油石油天然气天
14、然气世界世界总总探明可采探明可采储储量量8474.88亿吨亿吨1686亿吨亿吨177.36万亿万亿米米3中国探明可采储量中国探明可采储量1145亿吨亿吨21亿吨亿吨1.88万亿万亿米米3中国所占比例中国所占比例(%)13.51.31.3世界总产量世界总产量63.956亿吨亿吨39.059亿吨亿吨2.94万亿万亿米米3中国产量中国产量25.367亿吨亿吨1.867亿吨亿吨0.0693万亿万亿米米3中国中国所占比例所占比例(%)41.14.82.4世界储采比世界储采比13341.660.3中国储采比中国储采比4511.327.220082008年年年年BPBP统计报告统计报告统计报告统计报告200
15、7年中国的化石能源年中国的化石能源l l 煤炭资源丰富，天然气、石油资源相对较少煤炭资源丰富，天然气、石油资源相对较少煤炭资源丰富，天然气、石油资源相对较少煤炭资源丰富，天然气、石油资源相对较少178008000 010010020020030030040040050050060060070070019701970198019801990199020002000生产量生产量生产量生产量消費量消費量消費量消費量单单单单位：位：位：位：亿立方米亿立方米亿立方米亿立方米天然气的生产和消费天然气的生产和消费天然气的生产和消费天然气的生产和消费l l 20022002年后，其生产和消费增长加快。年后，其
16、生产和消费增长加快。l 产量和消费量基本平衡，可以自给自足。产量和消费量基本平衡，可以自给自足。1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况18天然气资源天然气资源天然气资源天然气资源天然气资源分布地天然气资源分布地天然气资源分布地天然气资源分布地西气东输一线西气东输一线西气东输一线西气东输一线l l 分布在四川盆地、分布在四川盆地、分布在四川盆地、分布在四川盆地、陕甘宁盆地陕甘宁盆地陕甘宁盆地陕甘宁盆地、塔里木盆地和东海。、塔里木盆地和东海。、塔里木盆地和东海。、塔里木盆地和东海。l l “ “西气东输西气东输西气东输西气东输” ”一线仅能供应华东地区。一线仅能供应华东地区。
17、一线仅能供应华东地区。一线仅能供应华东地区。1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况19天然气资源天然气资源天然气资源天然气资源1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况l l 2020202020202020年前年前年前年前后后后后，天然，天然，天然，天然气在气在气在气在能源消能源消能源消能源消费结构费结构费结构费结构中的比例中的比例中的比例中的比例将将将将提高提高提高提高 到到到到10101010以上以上以上以上. . . .l l “ “西气东输西气东输西气东输西气东输” ”二线于二线于二线于二线于2008200820082008年年年年2 2 2
18、2月开工月开工月开工月开工 工程西起新疆霍尔果斯口岸，南至广州，东达上海工程西起新疆霍尔果斯口岸，南至广州，东达上海工程西起新疆霍尔果斯口岸，南至广州，东达上海工程西起新疆霍尔果斯口岸，南至广州，东达上海 途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、广东、上海等途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、广东、上海等途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、广东、上海等途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、广东、上海等14141414个省区市个省区市个省区市个省区市 管道主干线和八条支干线全长管道主干线和八条支干线全长管道主干线和八条支干线全长管道主干线和八条支干线全长9102910291029102公里，其工程设计输气公里，其工程设计输气公里，其
19、工程设计输气公里，其工程设计输气能力能力能力能力300300300300亿亿亿亿立方米立方米立方米立方米/ / / /年，总投资约年，总投资约年，总投资约年，总投资约1420142014201420亿元亿元亿元亿元 建成后建成后建成后建成后年可替代年可替代年可替代年可替代76807680万吨万吨万吨万吨煤炭煤炭煤炭煤炭; ;减少减少减少减少SOxSOx排放排放排放排放166166万吨万吨万吨万吨; ;减减减减少少少少CO2CO2排放排放排放排放1.51.5亿吨亿吨亿吨亿吨200 00.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.5197019701980198
20、019901990200020004.04.0生产量生产量生产量生产量消費量消費量消費量消費量单单单单位：位：位：位：亿吨亿吨亿吨亿吨l l 1993年开始成为净进口国，近年来的消费增长加快年开始成为净进口国，近年来的消费增长加快l2007进口进口1.81亿吨，对外依存达到亿吨，对外依存达到49%石油的生产和消费石油的生产和消费石油的生产和消费石油的生产和消费1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况21 自自19931993年年起起，我我国国已已成成为为一一个个石石油油净净进进口口国国。随随着着国国民民经经济济的的发发展展和和汽汽车车保保有有量量的的增增加加，石石油油进进口
21、口量量逐逐年年递递增增，20072007年年达达到到1592815928万万吨吨，进进口口石石油油已已远远超过总需求量的超过总需求量的3030，为为4949，属，属能源不安全能源不安全。 汽车保有量的迅速增长造成能源不安全汽车保有量的迅速增长造成能源不安全1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况22其他含油地区其他含油地区其他含油地区其他含油地区主要含油盆地主要含油盆地主要含油盆地主要含油盆地石油资源石油资源石油资源石油资源l l 地质储量接近千亿吨；最终探明可采储量地质储量接近千亿吨；最终探明可采储量地质储量接近千亿吨；最终探明可采储量地质储量接近千亿吨；最终探明可采储量
22、70707070亿吨；亿吨；亿吨；亿吨；l l 截至截至截至截至2006200620062006年年底，全国石油剩余经济可采储量年年底，全国石油剩余经济可采储量年年底，全国石油剩余经济可采储量年年底，全国石油剩余经济可采储量20.4320.4320.4320.43亿吨亿吨亿吨亿吨 1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况2301234520002010202020302050公路部公路部公路部公路部门门门门石油需求石油需求石油需求石油需求石油生石油生石油生石油生产产产产能力能力能力能力供求缺口供求缺口供求缺口供求缺口石油石油石油石油总需求总需求总需求总需求单单单单位：位：位
23、：位：亿吨亿吨亿吨亿吨未来石油供需预测未来石油供需预测未来石油供需预测未来石油供需预测1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况l l 石油供求缺口较大石油供求缺口较大石油供求缺口较大石油供求缺口较大240 05 51010151520202525303019701970198019801990199020002000生产量生产量生产量生产量消费量消费量消费量消费量单单单单位：位：位：位：亿吨亿吨亿吨亿吨未来石油供需预测未来石油供需预测未来石油供需预测未来石油供需预测煤炭的生产和消费煤炭的生产和消费煤炭的生产和消费煤炭的生产和消费l l 煤炭的生产和消费都很高煤炭的生产和消费
24、都很高l l 生产和消费持平，可以自给自足生产和消费持平，可以自给自足1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况25Click to add Title1Click to add Title2Click to add Title3Click to add Title4含煤地区含煤地区含煤地区含煤地区煤田煤田煤田煤田硬煤硬煤硬煤硬煤褐煤褐煤褐煤褐煤1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况煤炭资源煤炭资源煤炭资源煤炭资源l l 我国煤炭资源丰富，分布广泛。北方地区多于南方地区我国煤炭资源丰富，分布广泛。北方地区多于南方地区我国煤炭资源丰富，分布广泛。北方地区多
25、于南方地区我国煤炭资源丰富，分布广泛。北方地区多于南方地区 l l 山西、山西、山西、山西、陕西、陕西、陕西、陕西、内蒙地区有我国主要的煤田内蒙地区有我国主要的煤田内蒙地区有我国主要的煤田内蒙地区有我国主要的煤田262007年年2006年年11.327.245中国中国41.660.3133世界世界煤炭煤炭天然气天然气石油石油世界世界14763.340.5中国中国4841.812.1化石能源化石能源化石能源化石能源2006200620062006年和年和年和年和2007200720072007年储采比研究结果年储采比研究结果年储采比研究结果年储采比研究结果1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中
26、国能源生产和消费状况l l 煤炭资源比石油、天然气丰富煤炭资源比石油、天然气丰富l 一次能源枯竭严重！一次能源枯竭严重！270%0%60%60%SOSO2 2DustDustNONOx xCOCO2 2858570706060858540%40%20%20%80%80%100%100%所占比例所占比例所占比例所占比例排放排放排放排放种类种类种类种类燃煤有害物排放所占比例燃煤有害物排放所占比例燃煤有害物排放所占比例燃煤有害物排放所占比例1.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况20062006年年年年 我我我我 国国国国 排排排排放放放放的的的的SOSO2 2和和和和NOxNO
27、x的的的的 总总总总 量量量量 大大大大 于于于于40004000万万万万 吨吨吨吨 , ,COCO2 2排排排排放放放放量量量量高高高高6.26.2亿亿亿亿吨吨吨吨 ,CH,CH4 4的的的的 排排排排 放放放放量量量量 也也也也 居居居居 世世世世 界界界界 前前前前列列列列煤煤煤煤是主要的能源和化工原料是主要的能源和化工原料是主要的能源和化工原料是主要的能源和化工原料, , , ,也是主要污染源。也是主要污染源。也是主要污染源。也是主要污染源。281.3 1.3 中国能源生产和消费状况中国能源生产和消费状况l l 我国常规能源特点：我国常规能源特点：我国常规能源特点：我国常规能源特点：“
28、 “富煤、贫油、少气富煤、贫油、少气富煤、贫油、少气富煤、贫油、少气” ”l一次能源枯竭严重！一次能源枯竭严重！一次能源枯竭严重！一次能源枯竭严重！l l 煤炭生产和消费持平，可以自给自足煤炭生产和消费持平，可以自给自足煤炭生产和消费持平，可以自给自足煤炭生产和消费持平，可以自给自足l l 石油石油石油石油供求缺口较大，对外依赖性大供求缺口较大，对外依赖性大供求缺口较大，对外依赖性大供求缺口较大，对外依赖性大l l 天然气生产和消费持平，可以自给自足天然气生产和消费持平，可以自给自足天然气生产和消费持平，可以自给自足天然气生产和消费持平，可以自给自足总总 结结291 1. .2 21能源现状及
29、其面临的问题能源现状及其面临的问题能源的重要性能源的重要性世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和利用面临的问题我国能源生产和利用面临的问题我国能源可持续化生产发展方针我国能源可持续化生产发展方针1 1. .3 31 1. .4 41 1. .5 51 1. .1 130我我国国能能源源面面临临问问题题 单位产品能耗较高单位产品能耗较高 我国资源相对不足我国资源相对不足 我国能源结构不良我国能源结构不良 环境问题非常严重环境问题非常严重1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题 能源的利用效率低能源的利用效
30、率低31我国资源相对不足我国资源相对不足我国资源相对不足我国资源相对不足1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题32 到到2050年年人人口口16亿亿，人人均均GDP1万万美美元元。达达到到这这一标准的国家人均能源需求如下：一标准的国家人均能源需求如下：到到20502050年的能源消耗预计年的能源消耗预计 以以4 4吨计算，我国到吨计算，我国到20502050年要生产年要生产6464亿吨标媒亿吨标媒，而按目前预测，到时我国最多而按目前预测，到时我国最多只能有只能有30-4530-45亿吨标媒亿吨标媒， 即即最多达到约人均最多达到约人均3 3吨标煤吨标煤，开发新能源与
31、节能研究任，开发新能源与节能研究任务重大，具有重要战略意义。务重大，具有重要战略意义。美国美国60年代，年代，8吨标媒；欧洲吨标媒；欧洲80年代，年代，6吨标媒；吨标媒；日本日本90年代，年代，4吨标媒；韩国吨标媒；韩国1997，年均，年均3.9吨标媒。吨标媒。 1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题33我我国国能能源源面面临临问问题题 单位产品能耗较高单位产品能耗较高 我国资源相对不足我国资源相对不足 我国能源结构不良我国能源结构不良 环境问题非常严重环境问题非常严重1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题 能源的利用效率低能源的利用
32、效率低34单位产品能耗较高单位产品能耗较高单位产品能耗较高单位产品能耗较高1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题35能源利用效率低能源利用效率低能源利用效率低能源利用效率低1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题36我国能源结构不良我国能源结构不良我国能源结构不良我国能源结构不良世界世界中国中国28.6%28.6%6.4%6.4%5.6%5.6%23.8%23.8%35.6%35.6%70.4%70.4%5.9%5.9% 3.3%3.3%19.8%19.8%煤煤煤煤石油石油石油石油天然气天然气天然气天然气水电水电水电水电核能核能核能核能
33、l l 我国是世界上为数不多的几个以煤炭为主的国家之一，高我国是世界上为数不多的几个以煤炭为主的国家之一，高我国是世界上为数不多的几个以煤炭为主的国家之一，高我国是世界上为数不多的几个以煤炭为主的国家之一，高达达达达70%70% l l 能源消费模式偏离当前世界以能源消费模式偏离当前世界以能源消费模式偏离当前世界以能源消费模式偏离当前世界以油气燃料为主油气燃料为主油气燃料为主油气燃料为主的基本趋势。的基本趋势。的基本趋势。的基本趋势。1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题37环境问题非常严重环境问题非常严重环境问题非常严重环境问题非常严重煤炭等化石燃料大量燃烧造成
34、严重大气污染煤炭等化石燃料大量燃烧造成严重大气污染燃燃煤煤电电厂厂排排放放的的污污染染物物种种类类 二氧化硫二氧化硫二氧化硫二氧化硫 SOSOSOSO2 2 2 2 氮氧化物氮氧化物氮氧化物氮氧化物 NONONONO2 2 2 2 NO NNO NNO NNO N2 2 2 2O O O O 碳氧化物碳氧化物碳氧化物碳氧化物 COCOCOCO2 2 2 2 COCOCOCO 颗粒物质颗粒物质颗粒物质颗粒物质 重金属、氟等重金属、氟等重金属、氟等重金属、氟等1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题38中国（中国（2004） 美国（美国（2004）日本（日本（2002）
35、6.63.80.23.61.40.3SO2NOX烟尘烟尘1.50.3NA20042004年我国与国外火电厂污染物排放率比较年我国与国外火电厂污染物排放率比较年我国与国外火电厂污染物排放率比较年我国与国外火电厂污染物排放率比较（克（克（克（克/ /千瓦时）千瓦时）千瓦时）千瓦时）根据根据根据根据20042004年中国环境状况公报，年中国环境状况公报，年中国环境状况公报，年中国环境状况公报，20042004年全国年全国年全国年全国l l SOSO2 2排放量为排放量为排放量为排放量为2254.92254.9万吨，为全国万吨，为全国万吨，为全国万吨，为全国SOSO2 2排放总量的排放总量的排放总量的
36、排放总量的50%50%l l 火电厂火电厂火电厂火电厂NOxNOx排放估算为排放估算为排放估算为排放估算为650650万吨万吨万吨万吨/ /年年年年l l 烟尘排放估算为烟尘排放估算为烟尘排放估算为烟尘排放估算为275275万吨万吨万吨万吨/ /年年年年1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题3920062006年全球年全球年全球年全球COCO2 2排放量前排放量前排放量前排放量前5 5位的国家位的国家位的国家位的国家4日日本本55.83印印度度46.61俄罗斯俄罗斯327中中国国228美美国国1COCO2 2排放量排放量排放量排放量（亿吨）（亿吨）（亿吨）（亿吨）
37、国国家家位位次次1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题40排放量排放量751-961726煤煤石油石油天然气天然气428主要常规能源主要常规能源COCO2 2排放量排放量（克（克/ /千瓦时）千瓦时）l l 常规能源中，常规能源中，常规能源中，常规能源中，煤炭煤炭煤炭煤炭的二氧化碳排放量最大的二氧化碳排放量最大的二氧化碳排放量最大的二氧化碳排放量最大l l 天然气天然气天然气天然气造成的污染最小造成的污染最小造成的污染最小造成的污染最小1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题41不同发电方式生命周期内不同发电方式生命周期内不同发电方式生
38、命周期内不同发电方式生命周期内COCO2 2排放的比较排放的比较排放的比较排放的比较l l 太阳能、风能等可再生能源的二氧化碳排放要太阳能、风能等可再生能源的二氧化碳排放要太阳能、风能等可再生能源的二氧化碳排放要太阳能、风能等可再生能源的二氧化碳排放要远远小于远远小于远远小于远远小于煤炭等常规能源煤炭等常规能源煤炭等常规能源煤炭等常规能源1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题42化石燃料造成严重的化石燃料造成严重的环境问题环境问题0.8GlobalWarmingandCO2AtmosphericConcentrationK.Suzuki1.4 1.4 我国能源生产
39、和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题43温室气体的作用温室气体的作用44中新网北京中新网北京20062006年年1111月月1616日消息日消息: : 设设在在华华盛盛顿顿的的地地球球政政策策研研究究所所1515日日说说，由由于于温温室室效效应应造造成成海海平平面面上上升升，大大洋洋洲洲岛岛国国图瓦卢的居民将被迫举国搬迁。图瓦卢的居民将被迫举国搬迁。气温上升、冰川熔化、海平面上升。气温上升、冰川熔化、海平面上升。1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题0606年欧洲出现千年不遇的暖冬年欧洲出现千年不遇的暖冬45 加拿大冰山区域不断缩小加拿大冰山区域不断缩小 K.
40、Suzuki1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题46美国航天局给出的美国航天局给出的南极臭氧层空洞照南极臭氧层空洞照片片 严重的干旱造成物种灭绝严重的干旱造成物种灭绝 平均每一个小时有一个物种绝灭平均每一个小时有一个物种绝灭47 从从1751 到到 2004年年海海表表面面的的 pH从从8.25 降降低低到到 8.14：海海洋洋酸酸化化GlobalOceanAcidification，危及海洋生物。，危及海洋生物。 大大气气层层中中污污染染物物的的增增加加导导致致天天空空变变暗暗GlobalDimming：过过去去半半世世纪纪中中平平均均每每十十年损失阳光年损失
41、阳光2-3。48煤炭等化石能源消费严重影响我国环境煤炭等化石能源消费严重影响我国环境煤炭等化石能源消费严重影响我国环境煤炭等化石能源消费严重影响我国环境l l 温室气体排放总量达到温室气体排放总量达到温室气体排放总量达到温室气体排放总量达到60606060亿吨亿吨亿吨亿吨二氧化碳当量二氧化碳当量二氧化碳当量二氧化碳当量l l 近百年来，我国平均气温升高了近百年来，我国平均气温升高了近百年来，我国平均气温升高了近百年来，我国平均气温升高了0.5-0.80.5-0.80.5-0.80.5-0.8l l 1986 1986 1986 1986 2005 2005 2005 2005年，我国连续出现年
42、，我国连续出现年，我国连续出现年，我国连续出现20202020个暖冬天气个暖冬天气个暖冬天气个暖冬天气l l 据据据据343343343343个城市调查，仅个城市调查，仅个城市调查，仅个城市调查，仅1/31/31/31/3达达达达二级空气质量标准二级空气质量标准二级空气质量标准二级空气质量标准 1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题49煤炭等化石能源消费严重影响我国环境煤炭等化石能源消费严重影响我国环境煤炭等化石能源消费严重影响我国环境煤炭等化石能源消费严重影响我国环境l l 1/3 1/3 1/3 1/3 国土受到酸雨污染国土受到酸雨污染国土受到酸雨污染国土受到
43、酸雨污染l l 近一半近一半近一半近一半城镇饮用水源地水质不符合标准城镇饮用水源地水质不符合标准城镇饮用水源地水质不符合标准城镇饮用水源地水质不符合标准 l l 我国年平均降水量平均每十年减少我国年平均降水量平均每十年减少我国年平均降水量平均每十年减少我国年平均降水量平均每十年减少2.92.9mmmml l 海平面上升海平面上升海平面上升海平面上升 20502050年，海平面上升情况：天津年，海平面上升情况：天津年，海平面上升情况：天津年，海平面上升情况：天津0.7-1.0m,0.7-1.0m,上海上海上海上海0.5-0.7m0.5-0.7m，珠江三角，珠江三角，珠江三角，珠江三角 洲洲洲洲0
44、.4-0.6m0.4-0.6m1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题505.65.65.6我国酸雨区分布我国酸雨区分布我国酸雨区分布我国酸雨区分布1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题51美国康奈尔大学的研究学者声称：美国康奈尔大学的研究学者声称：美国康奈尔大学的研究学者声称：美国康奈尔大学的研究学者声称：世界上高达世界上高达世界上高达世界上高达40%40%的临床死亡病例是由环境污染所引起的的临床死亡病例是由环境污染所引起的的临床死亡病例是由环境污染所引起的的临床死亡病例是由环境污染所引起的1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我
45、国能源生产和利用面临问题52长江两岸工厂密布，环境污染严重长江两岸工厂密布，环境污染严重长江两岸工厂密布，环境污染严重长江两岸工厂密布，环境污染严重 1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题53被污染的城市天空被污染的城市天空被污染的城市天空被污染的城市天空1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题542005.11.32005.11.3北京遭遇五级北京遭遇五级重度污染天气重度污染天气 5520062006年年1212月月1212日，北京再度出现五级重度污染日，北京再度出现五级重度污染 56HARMHARMBBE EC CDDAA经济损失经
46、济损失加剧贫困加剧贫困城乡生态环城乡生态环境问题突出境问题突出 制约社会、经制约社会、经济可持续发展济可持续发展 自然灾害频繁自然灾害频繁 生态恶化带来的一系列问题生态恶化带来的一系列问题生态恶化带来的一系列问题生态恶化带来的一系列问题1.4 1.4 我国能源生产和利用面临问题我国能源生产和利用面临问题571 1. .2 21能源现状及其面临的问题能源现状及其面临的问题能源的重要性能源的重要性世界能源生产和消费状况世界能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和消费状况我国能源生产和利用面临的问题我国能源生产和利用面临的问题我国能源可持续化生产发展方针我国能源可持续化生产发展方针1
47、1. .3 31 1. .4 41 1. .5 51 1. .1 158节能优先、结构多元、环境友好、节能优先、结构多元、环境友好、保障安全保障安全未来二十年我国可持续能源发展战略未来二十年我国可持续能源发展战略我国中长期科学发展规划中将能源列为第一个项目我国中长期科学发展规划中将能源列为第一个项目 第十一个五年规划中规定，到第十一个五年规划中规定，到20102010年要实现年要实现单单位国内生产总值能源消耗降低位国内生产总值能源消耗降低20%20%，每年单位每年单位GDPGDP能耗下降能耗下降4.36%4.36%。 发展战略的基本思想发展战略的基本思想1.5 1.5 我国能源可持续化生产发展
48、方针我国能源可持续化生产发展方针59l l 科技部投入科技部投入科技部投入科技部投入70707070亿元亿元亿元亿元支持节能减排与应对气候变化支持节能减排与应对气候变化支持节能减排与应对气候变化支持节能减排与应对气候变化 科科科科技技技技部部部部在在在在支支支支撑撑撑撑计计计计划划划划、863863863863计计计计划划划划和和和和973973973973计计计计划划划划等等等等主主主主题题题题科科科科技技技技计计计计划划划划中中中中安安安安排排排排了了了了上上上上百百百百个个个个项项项项目目目目和和和和专专专专题题题题研研研研究究究究，加加加加大大大大了了了了对对对对节节节节能能能能、新新
49、新新能能能能源源源源、循循循循环环环环经经经经济济济济、清清清清洁洁洁洁生生生生产产产产、污污污污染染染染控控控控制制制制、气气气气候候候候变变变变化化化化等等等等领领领领域域域域技技技技术术术术开开开开发发发发、示示示示范范范范和和和和推推推推广广广广的的的的支支支支持持持持力力力力度度度度，强强强强调调调调科科科科技技技技项项项项目目目目与与与与国国国国家家家家节节节节能能能能减减减减排排排排重重重重大大大大工工工工程程程程建建建建设设设设相相相相结结结结合合合合，为为为为推推推推动动动动节能降耗和环境保护提供全面科技支撑。节能降耗和环境保护提供全面科技支撑。节能降耗和环境保护提供全面科技
50、支撑。节能降耗和环境保护提供全面科技支撑。l l 2008200820082008年财政部安排年财政部安排年财政部安排年财政部安排270270270270亿元亿元亿元亿元支持推动节能减排支持推动节能减排支持推动节能减排支持推动节能减排 270270270270亿亿亿亿元元元元专专专专项项项项资资资资金金金金包包包包括括括括: : : :十十十十大大大大重重重重点点点点节节节节能能能能工工工工程程程程奖奖奖奖励励励励资资资资金金金金75757575亿亿亿亿元元元元; ; ; ;中中中中西西西西部部部部地地地地区区区区城城城城市市市市管管管管网网网网建建建建设设设设奖奖奖奖励励励励资资资资金金金金
51、70707070亿亿亿亿元元元元; ; ; ;淘淘淘淘汰汰汰汰落落落落后后后后产产产产能能能能奖奖奖奖励励励励资资资资金金金金40404040亿亿亿亿元元元元；“ “三三三三河河河河三三三三湖湖湖湖” ”及及及及松松松松花花花花江江江江流流流流域域域域治治治治理理理理奖奖奖奖励励励励资资资资金金金金50505050亿亿亿亿元元元元; ; ; ;环环环环境境境境监监监监测测测测能能能能力力力力建建建建设设设设及及及及节节节节能能能能基基基基础础础础工工工工作作作作等等等等35353535亿亿亿亿元元元元。此此此此外外外外, , , ,加加加加上上上上中中中中央央央央建建建建设设设设投投投投资资资
52、资中中中中安安安安排排排排的的的的148148148148亿亿亿亿元元元元,2008,2008,2008,2008年中央财政共计安排年中央财政共计安排年中央财政共计安排年中央财政共计安排418418418418亿元用于支持推进节能减排工作亿元用于支持推进节能减排工作亿元用于支持推进节能减排工作亿元用于支持推进节能减排工作1.5 1.5 我国能源可持续化生产发展方针我国能源可持续化生产发展方针60l l 所承担所承担所承担所承担的相关节能减排的科研项目：的相关节能减排的科研项目：的相关节能减排的科研项目：的相关节能减排的科研项目： l l 973973973973国家重点基础研究发展规划项目：国
53、家重点基础研究发展规划项目：国家重点基础研究发展规划项目：国家重点基础研究发展规划项目： 高效节能高效节能高效节能高效节能的关键科学问题（已完成）的关键科学问题（已完成）的关键科学问题（已完成）的关键科学问题（已完成）l l 973973973973国家重点基础研究发展规划项目：国家重点基础研究发展规划项目：国家重点基础研究发展规划项目：国家重点基础研究发展规划项目： 高能耗高能耗高能耗高能耗工业领域换热设备的节能新理论与新方法（在研）工业领域换热设备的节能新理论与新方法（在研）工业领域换热设备的节能新理论与新方法（在研）工业领域换热设备的节能新理论与新方法（在研）l l 教育部科学研究重大项
54、目：教育部科学研究重大项目：教育部科学研究重大项目：教育部科学研究重大项目： 高效节能高效节能高效节能高效节能换热设备的关键技术研究（在研）换热设备的关键技术研究（在研）换热设备的关键技术研究（在研）换热设备的关键技术研究（在研）l l 国家自然科学基金重点项目：国家自然科学基金重点项目：国家自然科学基金重点项目：国家自然科学基金重点项目： 太阳能太阳能太阳能太阳能的分频利用和热发电中的热物理基础科学问题研究的分频利用和热发电中的热物理基础科学问题研究的分频利用和热发电中的热物理基础科学问题研究的分频利用和热发电中的热物理基础科学问题研究 （在研）（在研）（在研）（在研） 1.5 1.5 我国
55、能源可持续化生产发展方针我国能源可持续化生产发展方针61（1）从系统科学的角度研究用能，包括宏观的能源从系统科学的角度研究用能，包括宏观的能源利用规划，方案，布局等利用规划，方案，布局等（2）研究用能种类的选择与配置；研究用能种类的选择与配置；（3）制定相应的政策与法规。制定相应的政策与法规。节能与科学用能节能与科学用能节节能能与与科科学学用用能能技技术术的的研研究究已已经经成成为为社社会会可可持持续续发展的重要技术保障，受到世界各国的广泛重视。发展的重要技术保障，受到世界各国的广泛重视。节能优先、结构多元、环境友好、节能优先、结构多元、环境友好、保障安全保障安全621 1 1能源现状及其面临
56、的问题能源现状及其面临的问题能源结构的多元化能源结构的多元化3 3 3结论结论4 4 4内内容容现代节能技术现代节能技术2 2 2前言前言0 0 063不同层面上的节能不同层面上的节能（1）技术节能技术节能：提高用能设备的利用率，直接减少提高用能设备的利用率，直接减少能耗。能源利用率能耗。能源利用率：（2）工艺节能工艺节能：采用新工艺，降低产品能耗。采用新工艺，降低产品能耗。（3）结构节能结构节能：调整产品结构，发展低能耗工业；调整产品结构，发展低能耗工业；（4）管理节能管理节能：通过科学组织管理，减少能耗。通过科学组织管理，减少能耗。一般估计：（一般估计：（1）和（）和（2）称为直接节能，占
57、节能）称为直接节能，占节能潜力潜力1/3;（3)和（和（4）为间接节能。）为间接节能。本报告只介绍本报告只介绍技术节能与工艺节能技术节能与工艺节能，而且仅就节，而且仅就节约热能的原理做主要介绍。约热能的原理做主要介绍。 2 2 现代节能技术现代节能技术64（1）节节约约热热能能：遵遵照照“温温度度对对口口、梯梯级级利利用用”原原理理使使用用热热能能；建建筑筑节节能能；余余热热回回收收利利用用；采采用用强强化化传传热热新新技术技术。（2）节节约约煤煤炭炭：提提高高燃燃烧烧设设备备效效率率，冷冷、热热、电电联联产产，城市立即发电，燃煤发电新技术。城市立即发电，燃煤发电新技术。（3）节节约约用用油油
58、：内内燃燃机机、工工业业炉炉窑窑、交交通通运运输输节节油油，利用生物油。利用生物油。（4）节约用电：电动机节电，节约用电：电动机节电，照明节电照明节电。（5）采用分布式能源系统采用分布式能源系统。 2.2 现代节能技术现代节能技术2.2 2.2 节能技术节能技术652.2.1 按质使用热能温度对口、梯级利用按质使用热能温度对口、梯级利用2.2 2.2 节能技术节能技术高品位能量的利用方式高品位能量的利用方式 (a) (a)降级使用降级使用 (b)(b)梯级利梯级利用用 热热能能的的品品质质是是有有差差别别的的。生生产产与与工工艺艺、生生活活消消费费对对热热能能的的品品质质要要求求不不同同，应应
59、该该按按照照温温度度对对口口梯梯级级利用口利用口原则，做到原则，做到“质量匹配，热尽其才质量匹配，热尽其才”。66电电驱动热泵驱动热泵驱动制冷驱动制冷生活热水生活热水采暖采暖排放排放环境环境低温低温中温中温高温高温燃料燃料品位品位能源梯级利用概念能源梯级利用概念能源梯级利用概念能源梯级利用概念能源梯级利：能源梯级利：（Energycascadeuse）l是是能能源源合合理理利利用用的的 一种方式一种方式l不不管管是是一一次次能能源源还还是是余余能能资资源源，均均按按其其品品位位逐级加以利用逐级加以利用。l能能源源的的梯梯级级利利用用可可以以提提高高整整个个系系统统的的能能源源利利用用效效率率，
60、是是节节能能的的重重要要措施。措施。2.2 2.2 节能技术节能技术67将将发发电电系系统统如如小小燃燃气气透透平平发发电电机机组组（加加燃燃料料电电池池）（数千瓦到（数千瓦到50MW) 50MW) 以分散的方式布置在用户附近。以分散的方式布置在用户附近。 可可冷冷、热热、电电联联供供， 实实行行温温度度对对口口、能能量量梯梯级级利利用用，提提高高总总体体能能源源利利用用率率（可可达达9090）；避避免免了了远远距距离离输输配配电电的的损损失失，利利于于减减少少电电负负荷荷的的季季节节不不平平衡衡性性；减减少污染，提高用电的安全性。少污染，提高用电的安全性。 这这一一概概念念19781978年
61、年由由美美国国公公共共事事业业管管理理政政策策法法公公布，称为分布式能源系统。布，称为分布式能源系统。 2.2.2 2.2.2 采用分布式能源系统采用分布式能源系统2.2 2.2 节能技术节能技术68大大电电网网可可靠靠吗吗？20032003年年8 8月月1414号美国、加拿大东部电网停电造成交通堵塞情况号美国、加拿大东部电网停电造成交通堵塞情况 2003年年8月月14号号美美国国、加加拿拿大大东东部部发发生生大大规规模模电电网网停停电电事事故故，损损失失高高达达300亿亿美美元元。此此后后，分分布布式式能能源源系系统统引引起起了了更更加加的的重重视视。预预期期未未来来的的分分布布式式发发电电
62、系系统统将将为美国生产为美国生产30的电力的电力。69换热器换热器分布式能源系统举例分布式能源系统举例2.2 2.2 节能技术节能技术70分布式能源系统使用的概念设计分布式能源系统使用的概念设计2.2 2.2 节能技术节能技术71国外分布式能源系统使用举例国外分布式能源系统使用举例2.2 2.2 节能技术节能技术72 我我国国分分布布式式能能源源系系统统的的研研究究与与试试验验工工程程正正在在积积极极兴兴起起，沿沿海海电电力力供供应应紧紧张张的的地地区区对对此此特特别别感感到到有有兴兴趣趣；今今年年年年初初雪雪灾灾以以及及最最近近四四川川的的地地震震中中暴暴露露出出来来的能源供应问题都促使这一
63、研究与实践工作的开展的能源供应问题都促使这一研究与实践工作的开展。2.2.2 2.2.2 采用分布式能源系统采用分布式能源系统2.2 2.2 节能技术节能技术73l l 我国建筑能耗已占总能耗的我国建筑能耗已占总能耗的我国建筑能耗已占总能耗的我国建筑能耗已占总能耗的30%30%30%30%左右左右左右左右l l 我国处于建设高峰期，每年新增建筑我国处于建设高峰期，每年新增建筑我国处于建设高峰期，每年新增建筑我国处于建设高峰期，每年新增建筑20202020亿亿亿亿平方米。平方米。平方米。平方米。 在新建建筑中，在新建建筑中，在新建建筑中，在新建建筑中，95959595仍旧属于高能耗建筑，单位建仍
64、旧属于高能耗建筑，单位建仍旧属于高能耗建筑，单位建仍旧属于高能耗建筑，单位建 筑面积采暖能耗为气候相近国家的筑面积采暖能耗为气候相近国家的筑面积采暖能耗为气候相近国家的筑面积采暖能耗为气候相近国家的3 3 3 3倍倍倍倍左右左右左右左右 l l “ “十一五十一五十一五十一五” ”期间，我国建筑节能的目标是要达到节约期间，我国建筑节能的目标是要达到节约期间，我国建筑节能的目标是要达到节约期间，我国建筑节能的目标是要达到节约 1.011.011.011.01亿吨亿吨亿吨亿吨标准煤，减排标准煤，减排标准煤，减排标准煤，减排4 4 4 4亿亿亿亿多吨二氧化碳。多吨二氧化碳。多吨二氧化碳。多吨二氧化碳
65、。新建建筑新建建筑新建建筑新建建筑 节能节能节能节能50%50%50%50%，四个直辖市和北方重点城市实现节能，四个直辖市和北方重点城市实现节能，四个直辖市和北方重点城市实现节能，四个直辖市和北方重点城市实现节能65%65%65%65% 建筑节能意义重大建筑节能意义重大建筑节能意义重大建筑节能意义重大2.2.3 建筑节能建筑节能74 除照明外，建筑物用能主要是除照明外，建筑物用能主要是冷和热冷和热这样一些这样一些品位品位较低较低的能源的能源建筑用能所占比例图建筑用能所占比例图建筑用能所占比例图建筑用能所占比例图2.2.3 建筑节能建筑节能75建建筑筑科科学学用用能能措措施施 高效供热和空调系统
66、高效供热和空调系统 水（地）源和空气源热泵水（地）源和空气源热泵 高效节能围护结构材料高效节能围护结构材料 节能照明节能照明 太阳能等可再生能源利用太阳能等可再生能源利用2.2.3 建筑节能建筑节能76采用采用高效节能围护结构材料高效节能围护结构材料:高性能的保温材料高性能的保温材料, ,减少墙体的散热损失减少墙体的散热损失比例系数比例系数 ，称为导热系数称为导热系数( (thermalconductivity),),单位是单位是 2.2.3 建筑节能建筑节能77 减减少少砖砖墙墙导导热热系系数数的的有有效效方方法法是是采采用用空空心心砖砖。空空气气导导热热系系数数很很小小常常温温下下为为 ,
67、 , 一一块块标标准准黏黏土土砖砖从从实实心心改改为为空空心心率率为为4040的的空空心心砖砖有有效效导导热热系系数数可可以以减减少少5050左左右右，导导热热系系数数从从0.8-0.8-0.90.9 降低到降低到0.4-0.45 0.4-0.45 左右。左右。2.2.3 建筑节能建筑节能78 我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家的我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家的2至至3倍。倍。将太阳能的使用与建筑节能结合是全将太阳能的使用与建筑节能结合是全世界的发展世界的发展趋势。趋势。 上海生态建筑办公示范楼上海生态建筑办公示范楼山东德州皇明太阳能科技园山东德州皇明太阳能科技园太阳能建筑一体化太阳能建筑
68、一体化2.2.3 建筑节能建筑节能79太阳能与建筑结合太阳能与建筑结合太阳能与建筑结合太阳能与建筑结合采用主动太阳能能量供给系统、低温辐射地板采暖与制冷系统、新风采用主动太阳能能量供给系统、低温辐射地板采暖与制冷系统、新风和新风预处理系统、绿色照明和光导管技术。建筑自身节能超过和新风预处理系统、绿色照明和光导管技术。建筑自身节能超过75%中德超级节能别墅中德超级节能别墅2.2.3 建筑节能建筑节能80太阳能与建筑一体化太阳能与建筑一体化2.2.3 建筑节能建筑节能812010世世界界太太阳阳城城大大会会主主会会场场，总总建建筑筑面面积积7.5万万平平方方米米，采采用用全全球球首首创创太太阳阳能
69、能热热水水供供应应、采采暖暖、制制冷冷、光光伏伏发发电电等等与与建建筑筑结结合合技技术术，建筑节能建筑节能70%太阳谷国际会议中心太阳谷国际会议中心(山东德州）山东德州）2.2.3 建筑节能建筑节能高温高压气体高温高压气体高温低压气体高温低压气体汽液共存汽液共存低压低压低温高压液体低温高压液体采用热泵取暖采用热泵取暖T1 T2 2.2.3 建筑节能建筑节能83制冷与制热两用装置制冷与制热两用装置夏季制冷循环夏季制冷循环冬季制热循环冬季制热循环采用热泵取暖采用热泵取暖2.2.3 建筑节能建筑节能84热泵流程图热泵流程图热泵流程图热泵流程图热泵主要有水源热泵、地源热泵、空气源热泵和复合热泵热泵主要
70、有水源热泵、地源热泵、空气源热泵和复合热泵2.2.3 建筑节能建筑节能85某地源热泵空调系统与传统系统一年运行费用比较某地源热泵空调系统与传统系统一年运行费用比较某地源热泵空调系统与传统系统一年运行费用比较某地源热泵空调系统与传统系统一年运行费用比较采用地源热泵系统要比传统空调系统节约采用地源热泵系统要比传统空调系统节约63%，节省运行费用节省运行费用28万元万元2.2.3 建筑节能建筑节能86北京工业大学体育馆采用热泵技术北京工业大学体育馆采用热泵技术北京工业大学体育馆是北京工业大学体育馆是2008年北京奥运会羽毛球和艺术体操的比赛场馆年北京奥运会羽毛球和艺术体操的比赛场馆2.2.3 建筑节
71、能建筑节能87l l 北京工业大学体育馆采用北京工业大学体育馆采用北京工业大学体育馆采用北京工业大学体育馆采用水源热泵系统制冷水源热泵系统制冷水源热泵系统制冷水源热泵系统制冷l l 北京科技大学体育馆、奥运场馆地下车库采用北京科技大学体育馆、奥运场馆地下车库采用北京科技大学体育馆、奥运场馆地下车库采用北京科技大学体育馆、奥运场馆地下车库采用光导管照光导管照光导管照光导管照 明系统（明系统（明系统（明系统（LEDLEDLEDLED技术）技术）技术）技术） l l 奥运村、丰台体育中心、国家游泳中心等奥运场馆均安奥运村、丰台体育中心、国家游泳中心等奥运场馆均安奥运村、丰台体育中心、国家游泳中心等奥
72、运场馆均安奥运村、丰台体育中心、国家游泳中心等奥运场馆均安 装了装了装了装了太阳能热水器太阳能热水器太阳能热水器太阳能热水器 l l 国家体育馆、奥运大厦和丰台垒球馆采用了国家体育馆、奥运大厦和丰台垒球馆采用了国家体育馆、奥运大厦和丰台垒球馆采用了国家体育馆、奥运大厦和丰台垒球馆采用了太阳能光伏太阳能光伏太阳能光伏太阳能光伏 发电系统发电系统发电系统发电系统 l l 奥运村微能耗幼儿园示范工程：用了奥运村微能耗幼儿园示范工程：用了奥运村微能耗幼儿园示范工程：用了奥运村微能耗幼儿园示范工程：用了蓄冷技术、光导管蓄冷技术、光导管蓄冷技术、光导管蓄冷技术、光导管 技术、屋顶绿化技术、屋顶风力发电、太
73、阳能热水、太技术、屋顶绿化技术、屋顶风力发电、太阳能热水、太技术、屋顶绿化技术、屋顶风力发电、太阳能热水、太技术、屋顶绿化技术、屋顶风力发电、太阳能热水、太 阳能光伏发电、节能玻璃、窗式通风系统阳能光伏发电、节能玻璃、窗式通风系统阳能光伏发电、节能玻璃、窗式通风系统阳能光伏发电、节能玻璃、窗式通风系统等。等。等。等。节能节能节能节能83%83%83%83% 奥运场馆节能建设奥运场馆节能建设奥运场馆节能建设奥运场馆节能建设2.2.3 建筑节能建筑节能88LED（LightEmittingDiode）发发光光二二极极管管，是是一一种种固固态态的的半导体器件，直接把电能转化为光，半导体器件，直接把电
74、能转化为光，成为成为成为成为“ “第四代光源第四代光源第四代光源第四代光源” ”。第四代第四代第三代第三代第二代第二代第一代第一代2.2.4 LED2.2.4 LED技术技术技术技术2.2 2.2 节能技术节能技术89l l人们称之为人们称之为人们称之为人们称之为“ “半导体照明工程半导体照明工程半导体照明工程半导体照明工程” ”l l LEDLED产品产品产品产品节能、环保、寿命长节能、环保、寿命长节能、环保、寿命长节能、环保、寿命长. .消耗能量较同光效的消耗能量较同光效的消耗能量较同光效的消耗能量较同光效的白炽灯减少白炽灯减少白炽灯减少白炽灯减少80%,80%,能持续发光能持续发光能持续
75、发光能持续发光100100，000000小时小时小时小时l l LEDLED目前价格较高目前价格较高目前价格较高目前价格较高, ,主要在大的公共场所主要在大的公共场所主要在大的公共场所主要在大的公共场所, ,城镇街道城镇街道城镇街道城镇街道的路灯系统等采用的路灯系统等采用的路灯系统等采用的路灯系统等采用 l l 20072007年我国年我国年我国年我国LEDLED室外景观照明产值达到室外景观照明产值达到室外景观照明产值达到室外景观照明产值达到6060亿亿亿亿元，室元，室元，室元，室内景观照明约内景观照明约内景观照明约内景观照明约1010亿亿亿亿元元元元 l l LEDLED必将是未来照明光源的
76、必将是未来照明光源的必将是未来照明光源的必将是未来照明光源的发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势，实现照明节，实现照明节，实现照明节，实现照明节能的能的能的能的重要途径重要途径重要途径重要途径2.2.4 LED2.2.4 LED技术技术技术技术 2.2 2.2 节能技术节能技术90LEDLED照明与荧光灯相比，节能至少在照明与荧光灯相比，节能至少在60%60%以上，以上，且不含汞、无废弃物、无紫外线且不含汞、无废弃物、无紫外线 LED照照明明与与荧荧光光灯灯相相比比，节节能能至至少少在在60%以以上上，且且不不含含汞汞、无废弃物、无紫外线无废弃物、无紫外线水立方采用水立方采用水立方采用水立方采用L
77、EDLED照明技术照明技术照明技术照明技术2.2.4 LED2.2.4 LED技术技术技术技术91 在在我我们们生生活活的的世世界界中中发发生生着着各各色色各各样样的的过过程程，可可谓谓大大千千世世界界，森森罗罗万万有有。其其中中与与人人类类的的生生存存关关系系最最密密切切的的物物理理过过程程之之一一是是热热能能的的传传递递：从从现现代代楼楼宇宇的的暖暖通通空空调调到到自自然然界界的的风风霜霜雨雨雪雪的的形形成成，从从航航天天飞飞机机重重返返大大气气层层时时壳壳体体的的热热防防护护到到微微机机械械系系统统中中的的有有效效冷冷却却，从从一一年年四四季季人人们们穿穿着着的的变变化化到到人人类类器器
78、官官的的冷冷冻冻储储存存，无不都与热量的传递过程密切相关。无不都与热量的传递过程密切相关。2.2.5 采用高效的换热设备与换热技术采用高效的换热设备与换热技术2.2 2.2 节能技术节能技术92美国哥伦比亚航天飞机的事故就是隔热瓦脱落而引起美国哥伦比亚航天飞机的事故就是隔热瓦脱落而引起 2005 2005年年8 8月美国发现号航天飞机重返地球前美国宇航局月美国发现号航天飞机重返地球前美国宇航局特意先在太空中对其热防护系统进行了检修。特意先在太空中对其热防护系统进行了检修。 2.2 2.2 节能技术节能技术93 大部分传热现象发生在一种称为换热器的设备中。大部分传热现象发生在一种称为换热器的设备
79、中。2.2 2.2 节能技术节能技术94扩展表面式扩展表面式板翅式换热器（板翅式换热器（Plate-fin）95扩展表面式扩展表面式管翅式换热器（管翅式换热器（Tube-fin）96流体的对流传递的热量可以用牛顿公式表示：流体的对流传递的热量可以用牛顿公式表示： 要要增增加加换换热热量量需需要要通通过过增增加加对对流流传传系系数数h h, , 增增加传热面积加传热面积A A 来实现。来实现。 增增加加传传热热面面积积不不能能简简单单地地通通过过增增加加管管子子的的数数量量，或增加管子的外径来实现。采用翅片是有效的方法。或增加管子的外径来实现。采用翅片是有效的方法。 增加传热面积的技术增加传热面
80、积的技术 2.2 2.2 节能技术节能技术97翅片（肋片翅片（肋片(fin)(fin) 采用翅片（肋片）是增加传热面积的有效方法采用翅片（肋片）是增加传热面积的有效方法 能能够够在在一一定定条条件件下下增增加加换换热热量量的的技技术术称称为为强强化化传传热热技技术术( (heattransferenhancementtechnique)，采采用用强强化化传传热热技技术术可可以以有有效效地地节节省省能能源源。现现代代家家用用空空调调器的进步主要依靠强化传热技术。器的进步主要依靠强化传热技术。2.2 2.2 节能技术节能技术98 古代动物身上的翅片2.2 2.2 节能技术节能技术991 1 1能源现状及其面临的问题能源现状及其面临的问题能源结构的多元化能源结构的多元化3 3 3结论结论4 4 4内内容容现代节能原理与技术现代节能原理与技术2 2 2前言前言0 0 0
