探讨新能源 (2).ppt
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1、能源能源0908班作品班作品组员:王辉,刘国清,周传威,王飞龙,陈旭,郝俊伟 什么是能源?什么是能源?能源是指人类用来获取能量的自资源。按开发使用的程度不同,可把能源分两类:1.常规能源,指已被广泛利用的能源:如煤炭,石油,天然气,水能等,也称为传统能源;2.新能源,指未被广泛利用、正在研究开发、有待推广的能源:如太阳能,风能,海洋能,生物能,核能等新型能源。工业革命以来,人类社会进入高速发展的阶段,而工业革命是以石油和煤炭为动力的技术革命,传统能源给人类发展带来的巨大进步是显而易见的,但是,任何事物都是具有两面性的,工业革命一百多年后,我们已经不得不重新全面审视一下传统能源在人类未来发展过程
2、中的地位据世界能源委员会的估计,按照现在开采速率计算,石油储量大约在2050年左右宣告枯竭,天然气将在5765年内枯竭,煤炭也只能再供应169年。近年来,诸多国际争端甚至战争的原因不约而同的指向以石油为代表的传统能源,不唯如此,传统能源造成的环境问题也越来越引起人类的关注,大气中日益增多的二氧化碳造成的温室效应使海平面越来越高,石油煤炭燃烧产生的酸性气体又是空气污染和酸雨等环境问题的罪魁祸首!能 源 危 机!面对如此严峻的能源问面对如此严峻的能源问题,各国有识之士已经题,各国有识之士已经在寻找未来能源发展的在寻找未来能源发展的出路,最好的解决办法出路,最好的解决办法当然是寻找低污染,可当然是寻
3、找低污染,可再生的,高能量替代性再生的,高能量替代性能源。新能源,将在未能源。新能源,将在未来占据能源的主导地位!来占据能源的主导地位!新能源之核能新能源之核能 核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特的能量,符合阿尔伯特的能量,符合阿尔伯特的能量,符合阿尔伯特爱因斯坦的方程爱因斯坦的方程爱因斯坦的方程爱因斯坦的方程 E=mc²E=mc²E=mc²E=mc²,其中其中其中其中E=E=E=E=能
4、量,能量,能量,能量,m=m=m=m=质量,质量,质量,质量,c=c=c=c=光速常量。核能比化石燃料光速常量。核能比化石燃料光速常量。核能比化石燃料光速常量。核能比化石燃料燃烧放出的能量大得多。燃烧放出的能量大得多。燃烧放出的能量大得多。燃烧放出的能量大得多。1kg1kg1kg1kg铀铀铀铀235=1800 t 235=1800 t 235=1800 t 235=1800 t 石油或石油或石油或石油或2800 t 2800 t 2800 t 2800 t 标准煤标准煤标准煤标准煤核能通过三种核反应之一释放:核能通过三种核反应之一释放:核能通过三种核反应之一释放:核能通过三种核反应之一释放:1
5、 1、核裂变,打开原子核的结合力。、核裂变,打开原子核的结合力。2 2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3 3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。目前核能的几种利用方式目前核能的几种利用方式1 1 原子弹,氢弹等核武器原子弹,氢弹等核武器2 2 核能发电核能发电3 3 核能供热核能供热4 4 利用核能作动力利用核能作动力5 5 利用核能冶炼钢铁利用核能冶炼钢铁 核武器的巨大威力!核武器的巨大威力!原子弹的爆炸现场原子弹的爆炸现场氢弹的爆炸现场氢弹的爆炸现场核能的和平利用核能的和平利用核能发电:核能发电:核电站利用核电站利用核电站利用
6、核电站利用核反应堆核反应堆核反应堆核反应堆中核裂变所释放出的热能进行中核裂变所释放出的热能进行中核裂变所释放出的热能进行中核裂变所释放出的热能进行发电发电发电发电 它的优点很明显:它的优点很明显:它的优点很明显:它的优点很明显:1.1.1.1.核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。会造成空气污染。会造成空气污染。会造成空气污染。2.2.2.2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。核能发电不会产生
7、加重地球温室效应的二氧化碳。核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3.3.3.3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。4.4.4.4.核燃料能量密度极高,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输核燃料能量密度极高,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输核燃料能量密度极高,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输核燃料能量密度极高,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,与储存都很方
8、便,与储存都很方便,与储存都很方便,5.5.5.5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成 本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。为稳定。为稳定。为稳定。大亚湾核电站大亚湾核电站核能动力核能动力核动力潜艇核动力潜艇核动力航母核动力航母核
9、动力卫星核动力卫星新能源之海洋能新能源之海洋能海洋能源概况:海洋能源概况:海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。究其成因,潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化,其他均源于太阳辐射。海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中,潮汐能、海流能和波浪能为机械能,海水温差能为热能,海水盐差能为化学能。一、潮汐能一、潮汐能1、全世界潮汐能的理论蕴藏量约为3 109kw。实验表明,潮汐能量和海面的面积及潮差高度的平方成正比,而目前,利用潮汐发
10、电正是开发利用潮汐的主要方向。2、潮汐发电与水力发电的原理相似,它是利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的,是把潮汐能发电站海水涨、落潮的能量变为机械能,再把机械能转变为电能(发电)的过程。3、潮汐发电站的发电方式:单库单向型,只能在落潮时发电。单库双向型:在涨、落潮时都能发电。双库双向型:可以连续发电,但经济上不合算,未见实际应用。法国然思河口湾潮汐能发电站法国然思河口湾潮汐能发电站 二、波浪能二、波浪能1.波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面 的宽度成正比。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的,它实质上是吸收了风能而形成的。2.波
11、浪能的大小可以用海水起伏势能的变化来进行估算,即 P0.5TH2(P为单位波前宽度上的波浪功率,单位kw/m;T为波浪周期,单位s;H为波高,单位m,实际上波浪功率的大小还与风速、风向、连续吹风的时间、流速等诸多因素有关。)。因此波浪能的能级一般以kw/m表示,代表能量通过一条平行于波前的1m长的线的速率。波浪发电示意图日本巨鲸号波浪发电船100kw摆式波浪发电站三三.海流能海流能海流能是指海水流动的海流能是指海水流动的动能动能,主要是指海底水道,主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的律的海水流动所产生的能量
12、能量,是另一种以动能形态,是另一种以动能形态出现的出现的海洋能海洋能。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言,海流能的变化要平稳且有规律得多。对波浪而言,海流能的变化要平稳且有规律得多。潮流能随潮汐的涨落每天两次改变大小和方向。一潮流能随潮汐的涨落每天两次改变大小和方向。一般来说,最大流速在般来说,最大流速在2m/s2m/s以上的水道,其海流能均以上的水道,其海流能均有实际开发的价值。有实际开发的价值。海流能发电示意图海流能发电示意图太阳能利用前景 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就
13、是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤!地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳。太阳能利用优缺点优点:1).普遍2).无害3).巨大4).长久缺点:1).分散性2).不稳定性(3)效率低和成本高:太阳能利用方面与方式太阳能利用基本方式可以分为如下4大类:1).光热利用2).太阳能发电光热电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光热转换,后一过程为热电转换。光电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。3
14、).光化利用4).光生物利用一、光热利用太阳能光热是指太阳辐射的热能。太阳能光热利用,除太阳能热水器外,还有太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能干燥系统、太阳能土壤消毒杀茵技术等。二、太阳能发电三、光化利用四、光生物利用太阳能新利用生物能介绍生物能介绍一.生物质能的分类:二.生物质能的特点三.生物质能的利用途径四.生物柴油五.稻壳发电六.日本酝酿生物能源发展计划日本酝酿生物能源发展计划新一代电能计量计费系统问世新一代电能计量计费系统问世 七生物质能的新利用,脂肪燃料快艇一.生物质能的分类,1.林业资源:林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源2.农业资源:农业生物质能资源是指农业
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