新能源概论-考试总结.ppt

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新能源利用概论新能源利用概论l课程总结课程总结能源的分类情况能源的分类情况从能源的形成和来源来看从能源的形成和来源来看来自太阳来自太阳来自地球内部来自地球内部来自核反应来自核反应来自天体之间的引力来自天体之间的引力从能源的利用状况来看从能源的利用状况来看常规能源常规能源新能源新能源从能源是否能循环再生来看从能源是否能循环再生来看可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源从能源的原有形态是否改变来看从能源的原有形态是否改变来看一次能源一次能源二次能源二次能源1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：

以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的代资源有限、对环境有污染的化石能源化石能源。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、太阳能、生物质能、水能水能、风能、地热能、风能、地热能、波浪能波浪能、洋流能洋流能和和潮汐能潮汐能，以及海洋表面与深层间的热循环等；此外，还有氢能、，以及海洋表面与深层间的热循环等；此外，还有氢能、沼气沼气、酒精、甲醇等、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源，称为常规能源。

随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源得到各国的重视。

新能源新能源OR可再生能源可再生能源新能源概念的内涵新能源概念的内涵能流密度储量储能可能性与供能连续性开发费用和利用能源的设备费用运输费用与损耗品位问题污染问题能源评价能源评价能源利用阶段能源利用阶段（11）薪柴时期）薪柴时期（22）煤炭时期）煤炭时期（33）石油时期）石油时期我国能源问题的特点：

我国能源问题的特点：

我国能源问题的特点：

我国能源问题的特点：

（1）一次能源结构以煤为主，且需求旺盛。

）一次能源结构以煤为主，且需求旺盛。

（2）人均化石能源资源严重短缺。

）人均化石能源资源严重短缺。

（3）人均能源消耗水平与终端能源质量低。

）人均能源消耗水平与终端能源质量低。

我国能源存在的问题及对策我国能源存在的问题及对策我国能源的全局性问题：

我国能源的全局性问题：

我国能源的全局性问题：

我国能源的全局性问题：

（1）能源供应安全问题。

）能源供应安全问题。

（2）能源环境问题。

）能源环境问题。

（3）能源效率问题。

）能源效率问题。

（4）农村能源问题。

）农村能源问题。

我国能源中长期发展规划：

我国能源中长期发展规划：

我国能源中长期发展规划：

我国能源中长期发展规划：

（1）节能优先，效率为本；）节能优先，效率为本；煤为基础，多元发展煤为基础，多元发展。

（2）立足国内，开拓海外；统筹城乡，合理布局。

）立足国内，开拓海外；统筹城乡，合理布局。

（3）依靠科技，创新体制；保护环境，保障安全）依靠科技，创新体制；保护环境，保障安全。

能源对环境的污染主要表现在导致能源对环境的污染主要表现在导致温室效应，酸雨，臭氧层破坏、热污温室效应，酸雨，臭氧层破坏、热污染、放射性污染染、放射性污染等。

等。

（1）大气污染）大气污染化石燃料的利用过程会产生CO、SO2、NOX等有害气体，不仅能导致生态系统的破坏，还会直接损害人体健康。

（2）酸雨）酸雨可能引起雨水酸化的主要物质是SO2和和NOx，两类物质的90以上都是燃燃烧化石燃料烧化石燃料造成的。

酸雨危害农作物和森林生态系统，破坏水生生态系统，腐蚀材料，造成重大经济损失。

酸雨还导致地区气候改变。

（3）温室效应）温室效应大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面，使地球表面温度升高；与此同时，由于二氧化碳等气体强烈地吸收地面的长波辐射，使散失到宇宙空间的热量减少，于是地面吸收热量多，散失热量少，导致地球温度升高。

能源与环境能源与环境n生物质：

生物质：

由光合作用而产生的各种有机体，包括所有动物、植物、微生物，以及由这些生命体排泄和代谢的所有有机物质。

是地球上存在最广泛的物质。

n生物质能：

生物质能：

蕴藏在生物质中的能量。

是把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。

它是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。

生物质能生物质能n可再生可再生n低污染低污染n普遍易取普遍易取n可储存运输可储存运输n气化较容易气化较容易n能量密度低能量密度低n重量轻、体积大，给运输重量轻、体积大，给运输带来难度带来难度n风雨雪火等外界因素为保风雨雪火等外界因素为保存带来不利条件存带来不利条件优点优点缺点缺点生物质能特点生物质能特点n农作物类：

包括产生淀粉可发酵生产酒精的薯类、玉米、甜高梁等，产生糖类的甘蔗、甜菜、果实等。

n林作物类：

包括白杨、悬铃木、赤杨等速生林种，芦苇等草木类及森林工业产生的废弃物。

n水生藻类：

包括海洋生的马尾藻、巨藻、石莼、海带等；微藻类的螺旋藻、小球藻等以及蓝藻、绿藻等。

n可以提炼石油的植物类：

包括橡胶树、蓝珊瑚、核树、葡萄牙草等。

n农作物废弃物（如桔秆、谷壳）、林业废弃物（如枝叶、树皮、锯末等）、畜牧业废弃物（如骨头、皮毛等）及城市垃圾等。

n光合成微生物：

如硫细菌、非硫细菌等。

生物质能的来源生物质能的来源生物质能利用技术生物质能利用技术112233直接燃烧燃料沼气沼气的组成及发酵过程沼气的组成及发酵过程l甲烷50%70%l二氧化碳30%40%l一氧化碳、氢、硫化氢、氧、氮等垃圾发电方式：

垃圾发电方式：

垃圾发电方式：

垃圾发电方式：

垃圾填埋气发电、垃圾焚烧发电、全量焚烧系统垃圾填埋气发电、垃圾焚烧发电、全量焚烧系统垃圾填埋气发电、垃圾焚烧发电、全量焚烧系统垃圾填埋气发电、垃圾焚烧发电、全量焚烧系统城市垃圾发电技术城市垃圾发电技术垃圾填埋气发电：

垃圾填埋气发电：

垃圾填埋气发电：

垃圾填埋气发电：

将垃圾填埋场的有机物经降解产生的填埋气将垃圾填埋场的有机物经降解产生的填埋气将垃圾填埋场的有机物经降解产生的填埋气将垃圾填埋场的有机物经降解产生的填埋气（富含甲烷富含甲烷富含甲烷富含甲烷）作为燃料进行发电的技术作为燃料进行发电的技术作为燃料进行发电的技术作为燃料进行发电的技术,是一种将垃圾清洁化、资源化处理的利用方式。

是一种将垃圾清洁化、资源化处理的利用方式。

是一种将垃圾清洁化、资源化处理的利用方式。

是一种将垃圾清洁化、资源化处理的利用方式。

垃圾焚烧发电：

垃圾焚烧发电：

垃圾焚烧发电：

垃圾焚烧发电：

将生活垃圾在垃圾贮坑中经过贮存之后送入焚化炉中燃烧，将生活垃圾在垃圾贮坑中经过贮存之后送入焚化炉中燃烧，将生活垃圾在垃圾贮坑中经过贮存之后送入焚化炉中燃烧，将生活垃圾在垃圾贮坑中经过贮存之后送入焚化炉中燃烧，利用垃圾焚烧放出的余热加热给水，产生一定温度和压力的过热蒸汽送往利用垃圾焚烧放出的余热加热给水，产生一定温度和压力的过热蒸汽送往利用垃圾焚烧放出的余热加热给水，产生一定温度和压力的过热蒸汽送往利用垃圾焚烧放出的余热加热给水，产生一定温度和压力的过热蒸汽送往汽轮发电机发出电能。

汽轮发电机发出电能。

汽轮发电机发出电能。

汽轮发电机发出电能。

全量焚烧发电：

全量焚烧发电：

全量焚烧发电：

全量焚烧发电：

专门设计用于不经预处理的混合垃圾焚烧，在发达国家专门设计用于不经预处理的混合垃圾焚烧，在发达国家专门设计用于不经预处理的混合垃圾焚烧，在发达国家专门设计用于不经预处理的混合垃圾焚烧，在发达国家城市垃圾大多采用无预处理焚烧系统并进行余热利用。

城市垃圾大多采用无预处理焚烧系统并进行余热利用。

城市垃圾大多采用无预处理焚烧系统并进行余热利用。

城市垃圾大多采用无预处理焚烧系统并进行余热利用。

太太阳阳能能11、太阳构造及太阳能资源、太阳构造及太阳能资源、太阳构造及太阳能资源、太阳构造及太阳能资源22、太阳能热利用技术、太阳能热利用技术、太阳能热利用技术、太阳能热利用技术33、太阳能光伏发电技术、太阳能光伏发电技术、太阳能光伏发电技术、太阳能光伏发电技术太阳构造及太阳能资源太阳构造及太阳能资源太阳构造太阳构造l太阳内部有太阳内部有“里三层里三层”。

从中心向外，依次是：

。

从中心向外，依次是：

核反应区核反应区核反应区核反应区，是太阳，是太阳热能产生的基地；热能产生的基地；辐射区辐射区辐射区辐射区，太阳能先通过这里传播出去；，太阳能先通过这里传播出去；对流区对流区对流区对流区，太阳能经过这里向太阳表层传播，它们是太阳能经过这里向太阳表层传播，它们是“输送带输送带”。

l太阳内部持续进行氢聚合成氦的核聚变反应，不断释放出巨大能量，太阳内部持续进行氢聚合成氦的核聚变反应，不断释放出巨大能量，并以辐射和对流方式由核心向表面传递热量，温度从中心向表面逐并以辐射和对流方式由核心向表面传递热量，温度从中心向表面逐渐降低。

渐降低。

l太阳外部有太阳外部有“外三层外三层”。

依次为。

依次为光球层、色球层和日冕层光球层、色球层和日冕层光球层、色球层和日冕层光球层、色球层和日冕层。

人们肉。

人们肉眼可见的明亮表面就是光球层，我们所见到太阳的可见光，几乎全眼可见的明亮表面就是光球层，我们所见到太阳的可见光，几乎全由光球层发出的。

光球层厚约由光球层发出的。

光球层厚约500千米，温度为千米，温度为5762K，密度为，密度为10-6g/cm3，它是由强烈电离的气体组成，太阳能绝大部分辐射都是由，它是由强烈电离的气体组成，太阳能绝大部分辐射都是由此向太空发射的。

此向太空发射的。

太阳构造及太阳能资源太阳构造及太阳能资源太阳能资源太阳能资源太阳光谱太阳光谱太阳光谱太阳光谱太阳每时每刻向宇宙空间辐射能量，包括可见光、太阳每时每刻向宇宙空间辐射能量，包括可见光、不可见光和各种微粒，总称为不可见光和各种微粒，总称为太阳辐射太阳辐射。

太阳常数太阳常数太阳常数太阳常数定义：

太阳与地球之间为年平均距离时，地球大气层上边界处，垂直于太阳光线的表面上，单位面积、单位时间所接受的太阳辐射能。

大气质量大气质量大气质量大气质量mm定义：

太阳光线穿过地球大气层的路径与太阳在天顶位置时光线穿过地球大气层的路径之比。

完全不同于通常所说的“质量”。

到达地面上的太阳辐射强度到达地面上的太阳辐射强度散射辐射散射辐射（scatteredlight）：

经过大气和云层的反射、折射、散射：

经过大气和云层的反射、折射、散射作用改变了原来的传播方向达到地球表面的、并无特定方向的这作用改变了原来的传播方向达到地球表面的、并无特定方向的这部分太阳辐射。

部分太阳辐射。

直射辐射直射辐射（directlight）：

未被地球大气层吸收、反射及折射仍保：

未被地球大气层吸收、反射及折射仍保持原来的方向直达地球表面的这部分太阳辐射。

持原来的方向直达地球表面的这部分太阳辐射。

总太阳辐射：

散射辐射与直射辐射的总和。

总太阳辐射：

散射辐射与直射辐射的总和。

太阳构造及太阳能资源太阳构造及太阳能资源太阳能资源太阳能资源该表为该表为该表为该表为热电效应热电效应热电效应热电效应原理，感应元件采用热电堆，其表面涂原理，感应元件采用热电堆，其表面涂原理，感应元件采用热电堆，其表面涂原理，感应元件采用热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层。

热接点在感应面上，而冷有高吸收率的黑色涂层。

热接点在感应面上，而冷有高吸收率的黑色涂层。

热接点在感应面上，而冷有高吸收率的黑色涂层。

热接点在感应面上，而冷接接接接点点点点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。

在线性范围内，则位于机体内，冷热接点产生温差电势。

在线性范围内，则位于机体内，冷热接点产生温差电势。

在线性范围内，则位于机体内，冷热接点产生温差电势。

在线性范围内，输出信号与太阳辐照度成正比。

为减小温度的影响则配输出信号与太阳辐照度成正比。

为减小温度的影响则配输出信号与太阳辐照度成正比。

为减小温度的影响则配输出信号与太阳辐照度成正比。

为减小温度的影响则配有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，用两有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，用两有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，用两有温度补偿线路，为了防止环境对其性能的影响，用两层