8.能量与太阳

新能源与可再生能源 2007 9 5 阅读次数 802 次 新能源及可再生能源的使用 为环境保护和人类的可持续发展提供了可能 新能源新能源是指传统能源之外的各种能源形式 它的各种形式都是直接或者间接地来自于 太阳或地球内部深处所产生的热能 可再生能源可再生能源是指在自然界中可以不断再生 永续利用 取之不尽 用之不竭的资源 它是清洁能源 对环境无害或危害极小 而且资源分布广泛 适宜就地开发利用 新能源及可再生能源主要包括 太阳能 风能 地热能 水能 海洋能 生物质能 氢能及核能等 太阳能太阳能 一般是指太阳光辐射的能源 太阳能的利用主要有三种形式 光热转换 光电转换和 光化学转换 太阳能产品最终目的是为人们的生活服务 太阳能利用设备和建筑一体化是 未来发展的趋势 图示 1 太阳能热水器 图示 2 太阳能电池原理 图示 3 太阳能电池 风能风能 地球表面大量空气流动所产生的动能 风能资源受地形的影响较大 世界风能资源多 集中在沿海和开阔大陆的收缩地带 主要利用方式有 风力提水 风力助航和风力发电 其中风力发电是当今社会风能利用的主要形式 图示 4 风力发电示意图 图示 5 风力发电 地热能地热能 地球内部的放射性元素不断进行热核反应 产生的巨大热能通过大地的热传导 火山 喷发 地震等途径向地表散发 产生了地热能 地热能主要应用方向有 地热发电 地热 直接利用 地源热泵技术 地热制冷空调 技术 地热能梯级综合利用技术 其中地热发电已经成为某些国家的主要发电方式 图示 6 地热发电原理 图示 7 冰岛地热发电 水能水能 指水体的动能 势能和压力能等能量资源 广义的水能资源包括河流水能 潮汐水能 波浪能 海流能等能量资源 狭义的水能资源指河流的水能资源 水能的主要利用于水力 发电 图示 8 水电站大坝 图示 9 拦河坝式水电站 海洋能海洋能 是海洋通过各种物理过程接收 储存和散发能量 这些能量以潮汐 波浪 温度差 海流等形式存在于海洋之中 海洋能主要包括 温度差能 盐度梯度能 海流能 潮汐能 和波浪能等 主要用于发电 图示 10 温差发电原理图及发电站构想 图示 11 盐差发电示意图 图示 12 加拿大安娜波利斯潮汐电站 生物质能生物质能 指由光合作用而产生的各种有机体 是太阳能以化学形式贮存在生物质中的一种能量 形式 是一种可再生 永不会枯竭 且对我们地球环境 最友好 的清洁能源之一 目前 其主要应用方式有 生物质制沼气技术 生物质气化集中供气技术 生物质气化发电技术 燃料酒精 生物质热裂解液化技术等 图示 13 生物质能与碳循环示意图 图示 14 沼气发电供热工程 图示 15 生物质发电设备 氢能氢能 是氢气通过和氧气的化学反应所产生的能量 主要通过化石燃料制氢 电解水制氢 生物质制氢等 主要应用于工业方面 包括宇航推进 超亚音速飞机 车船动力 燃料电 池等 图示 16 氢能用于宇航推进 图示 17 燃料电池工作原理 核能核能 又称原子能 包括裂变能和聚变能两种主要形式 核裂变主要应用于核能发电 技术 应用比较成熟 核聚变则有几大优点 安全 无污染 高效 核能中聚变能是一种无限 清洁 安全的理想能源 半个多世纪以来 聚变研究逐步取得了重要的进展 我国从 1998 年开始 正式启动了自己的超导托卡马克计划 实验型先进超导托卡马 克 是世界上第一个全超导托