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新能源与可再生能源技术 新能源技术 教材 新能源与可再生能源技术 第2版 李传统主编 东南大学出版社 2012学时数 36课程性质 选修课考核方式 平时成绩 期末考试主讲教师 李传统E mail lict2003 手机一次能源和二次能源 一次能源 primaryenergysources 自然界中以原有形式存在的 未经加工转换的能量资源 又称天然能源 包括化石燃料 如原煤 原油 天然气等 核燃料 生物质能 水能 风能 太阳能 地热能 海洋能 潮汐能等 二次能源 secondaryenergysources 是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源 如电能 蒸汽 煤气 汽油 柴油 重油 液化石油气 酒精 沼气 氢气和焦炭等 东汉班固 公元32 92年 扶风人 所著 汉书 地理志 中有 高奴有洧 wei3 水可燃 高奴县在今延安东的延长县一带 洧水是延河的一条支流 北魏郦道元 公元527年 涿州人 在其 水经注 中记述 高奴县有洧水 肥可燃 水上有肥 可接取用之 这里 肥 即石油 宋代沈括 公元1031 1095年 钱塘人 晚年在镇江梦溪园著 梦溪笔谈 不但提出 石油 这一名称 而且认为石油 生于北际沙石之中 与泉水相杂 惘惘而出 并预言 石油至多 生于地中无穷 此物后必大行于世 南宋陆游 1125 1210 绍兴人 在 老学庵笔记 中写道 烛出延安 予在南郑数见之 其坚如石 照席极明 亦有泪如蜡而烟浓 能薰污帷幕衣服 可知那时延安人已使用含蜡极高的固态石油了 元一统志 记载 石油 延长县南 迎河有凿开石油一井 其油可燃 兼治六畜疥癣 岁纳壹佰壹拾斤 又延川县西北八十里永平村有一井 岁办四百斤 入路之延丰库 这是史料记载的全球最早的采油井 清光绪二十一年 1895 德国人来延长调查石油 光绪三十年 1904 年ll月 陕西巡抚曹鸿勋奏请试办延长石油矿 得旨允准 翌年创办延长石油官厂 光绪三十三年 1907 请日本技师在延长县西门外勘定延一井 获得工业油流 为中国第一口油井 用小铜釜提炼原油 每日可得灯油l2 5公斤 中国炼油工业由此萌芽 辽宁省新乐古文化遗址 沈阳于洪区 距今约4000年 中 就发现有煤制工艺品 河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址 山海经 中称煤为石涅 魏晋时称煤为石墨或石炭 明代李时珍的 本草纲目 首次使用煤这一名称 希腊和古罗马也是用煤较早的国家 希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 石史 其中记载有煤的性质和产地 古罗马大约在2000年前已开始用煤加热 南京秦淮河雾霾天气 2013 4李传统摄 新能源技术 1 绪论2 太阳能3 风能4 地热能5 海洋能6 生物质能7 氢能8 天然气水合物9 洁净煤技术10 核能11 新能源与可持续发展 1 绪论 1 1新能源技术研究的内容1 2新能源技术的发展过程1 3新能源技术的发展动力1 4新能源技术的现状1 5新能源技术的发展趋势1 6中国新能源技术现状和发展趋势 1 1新能源技术研究的内容 1 新能源技术的涵义2 新能源技术的基础理论3 新能源技术的工艺流程4 新能源技术的商业化应用技术5 新能源技术的相关内容 1 新能源技术的涵义 新能源技术的定义 有别于现有能源技术 对环境友好的能源技术新能源技术的范畴 太阳能 风能 地热能 海洋能 生物质能 氢能 天然气水合物 小水电 洁净煤技术等 2 新能源技术的商业化应用技术 分散固定供能系统家庭 民用建筑 热电冷多联供系统分散移动供能系统 太阳能 燃料电池 汽车 火车 潜艇 宇航 野战装备 坦克 宿营设备 太阳能电池发电原理图 多晶硅太阳电池生产过程 北京市大兴区50千瓦大型屋顶光伏并网示范电站 风力发电原理示意图 FormsofOceanEnergy 水电站 地热发电厂 辽宁红沿河核电站 总容量6台百万千瓦级CPR1000第三代核电机组 总投资650亿元 年利税约60亿元 2013年2月17日第一台机组并网发电 3 新能源技术的相关内容 新材料计算机技术机电一体化测试技术控制技术通讯技术环保技术 4 新能源技术的工艺流程 单一工艺流程和复合工艺流程对工艺流程的要求 a 提高能量的转化率b 能量利用的合理性c 能量转换系统对环境的友好性d 能量转换系统商业化的可行性 5 新能源技术的基础理论 能量转换的理论 热力学 能量的分级利用 能量转换系统的优化理论 优化理论与能量分级利用相结合 能量转换系统的控制理论 不同能量转换系统的控制理论模型 1 2新能源技术的发展过程 1 实现能量转换 以获得能量为主要目的 对环境及资源的有效利用关注不够 2 实现能量转换与资源化 获取能量和有效利用资源相结合 开始注重环境保护 3 注重能量利用与环境保护 能量合理利用与环境保护同样重要 有时以环境保护为主 4 实现能源 环境和经济的协调与可持续发展 为最合理的模式 1 3新能源技术的发展动力 1 对能量需求增长1990年全世界115亿吨标煤 中国9 8亿 2007年 全球158 56亿吨标煤 其中美国33 73亿吨标煤 中国26 62亿吨标煤 2009年中国能源消费折合成标准油为21 46亿吨 人均消费能源1 61吨标准油 美国能源消费总量23 82亿吨标准油 标准油10000kcal kg 标准煤7000kcal kg 2010年中国消耗电量同比增长14 6 达到4 19万亿千瓦时 一次能源生产总量达到29 6亿吨标准煤 较2006年提高27 5 2011年一次能源消费量35 8亿吨 如果 我国能源消费保持本世纪以来平均8 9 的增速 则2020年中国的能源消耗将达近80亿吨标煤 占目前世界能源消费总量的一半以上 2 资源的贫乏化3 对环境保护的要求4 经济可持续发展的需要5 材料科学 计算机与通讯技术等相关学科的发展 1 4新能源技术现状和发展趋势 现状 1 资源 基本清楚 2 基础理论 基本解决 3 技术与经济性 可进行商业化应用发展趋势 多样化 机电一体化 大型化 小型化 环境友好型 国外发展趋势 美国 2009年新政府提出 Ensure10percentofOurElectricityComesfromRenewableSourcesby2012 and25percentby2025 Implementaneconomy widecap and tradeprogramtoreducegreenhousegasemissions80percentby2050 MaketheU S aLeaderonClimateChange 欧共体2020年可再生能源占能源消耗的20 可再生能源发电量占总发电量的30 2009年1月26日成立TheInternationalRenewableEnergyAgency IREA 签字国家达75个 包括非洲一些国家 美国 中国 俄罗斯 印度 日本等国均未签字德国 Deutschlandwird 18ProzentdesEndenergieverbrauchs2020betragen Wirhabendasauchkonkretisiert 30ProzentdesStrom und14ProzentdesW rmebedarfswollenwirerneuerbardecken 1 6中国新能源现状与趋势 2005年2月28日颁布了 中华人民共和国可再生能源法 2006年1月1日生效2007年6月7日国务院通过 可再生能源中长期发展规划 2010年可再生能