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新能源技术 一 能源及其分类 1 能源 是指人类用来获取能量的自然资源 2 能源的分类 1 按来源不同分 来自地球以外天体的能量 包括直接的太阳辐射能外 还包括间接来自太阳能 如化石能 生物能 水能 风能 海洋能等 地球的本身蕴藏的能量资源 如地热能等 地球与其他天体相互作用而产生的能量 如潮汐能等 2 按形成条件不同 一次能源 指天然存在的 可直接利用的 如原煤 原油 天然气 水力 太阳能等 二次能源 在一次能源基础上加工而成的 如电力 汽油 煤气 沼气 氢气等 按能否反复利用分 再生能源 如太阳能 风能 水力等 非再生能源 煤炭 石油 天然气等 按开发使用的程度不同 常规能源 指已被广泛利用的能源 新能源 指未被广泛利用 正在研究开发 有待推广的能源 二 全球能源危机 有关资料显示 目前在世界初级能源的产有关资料显示量和消费中 居第一位的是石油 其次是煤炭 天然气 有关资料还显示 石油 煤炭 天然气等有关资料还显示 常规化石能源的储量日益减少 在可预见的不长时间内将被消耗殆尽 全球面临着严重的能源危机 如果新的替代能源没有届时被发现 人类的生存面临严重挑战 发现和开发新能源刻不容缓 1石油 石油的开采历史已超过140年 目前全球每天消耗石油量达7700万桶 且以每年1 2 的速度增加 目前世界石油总储量为3000 8000亿吨 可开采40 100年 乐观的估计 2煤炭 每年开采的煤炭量为35亿吨 全球可供开采的煤炭储量为7000 17000亿吨 可供开采和使用的年限为200 500年 3天然气 乐观的估计 目前全世界可开采的天然气总储量为280亿立方米 能满足170年的需求 三 大国能源竞争的背后 能源是国民经济的命脉 是影响各国领导人战略决策的重要因素 是许多国家制定全球战略的首要问题 近20年来 世界上发生的许多危机 冲突都是围绕争夺能源引发的 如两伊战争 前苏联出兵阿富汗 海湾战争 科索沃战争 美国推翻塔利班 伊拉克战争等 美国 俄罗斯 日本 欧盟 中国等许多国家针对中东 里海等石油资源展开了激烈的较量和错综复杂的斗争 四 中国面临 贫血 的威胁 我国煤炭储量居世界第3位 人均为世界平均水平的50 我国石油储量居世界第6位 人均为世界平均水平的17 人均石油产量与消费量占世界平均水平的21 22 我国天然气储量居世界第16位 人均为世界平均水平的10 目前我国人年均能源消耗是1000公斤标准煤 美国是11000公斤 英 德 法等国家为5000 6000公斤 2030年以后 我国人年均能源消耗是2000 3000公斤标准煤 人口达15亿以上 从1996年开始 我国由原油出口国变成原油进口国 2000年我国进口石油占消耗量的20 2010年将达到40 以上 美日等发达国家都建立了战略石油储备制度 可提供3 6个月的石油供应 我国没有战略石油储备 如何消除 贫血 危机呢 解决我国及世界能源危机的途径 一 节约使用能源 二 加强新能源技术的研究 开发和利用 不断扩大利用新能源的比重 五 新能源技术 核能 太阳能 地热能 风能 海洋能 生物能 氢能 1核能 1 核能核能又称原子能 它是指原子核结构发生变化 核裂变 核聚变 时释放出的能量 核能比化石燃料燃烧放出的能量大得多 1kg铀235 1800t石油或2800t标准煤 2 核电站利用核能来发电的装置称为核电站 目前大多数核电站是利用核裂变能来发电的 核电站的核心是核反应堆 核反应堆有多种类型 目前运行的核电站以热中子轻水堆居多 3 核电站核电站核电站的安全性一般来说 如果防范措施得当 核电站是很安全的 至今为止发生过三次核电站核泄露事故 一次是1979年3月18日 美国三里岛核电站堆芯熔毁 一次是1986年4月26日 前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸 一次是2011年3月12日 日本福岛第一核电站1号机组爆炸 核电站的工作原理图 2太阳能 指地球上可以直接接受并利用的太阳辐射能 太阳本身的辐射能量只有22亿分之一到达地球大气层 太阳辐射能是一种巨大 无污染 洁净 安全的可再生能源 它是取之不尽 用之不竭的 利用太阳能的新技术 新材料和新设备不断出现 为太阳能的广泛应用奠定了基础 目前 直接利用太阳辐射能有三种方式 光 热转换 光 电转换 光 化学转换 3地热能 地球内部蕴藏着的热能称为地热能 来自 1 高温岩浆 2 岩石中放射性元素衰变 在地球上所有的能源中 地热能仅次于太阳辐射能 排在第二位 火山爆发 地震和其他地壳变动 地热资源按存在形式可分为五大类型 蒸汽型 热水型 地压型 干热岩型和岩浆型 地热能廉价 清洁 利用前景十分广阔 4风能 风能是太阳辐射造成地球各部分受热不均 引起空气运动而产生的能量 风能的利用主要靠风力机 风力机是把风能转化为其他形式能量的旋转机械 利用风力可以发电 提水 助航 制冷 致热等 5海洋能 海洋能是指海水在运动过程中产生的能为人类利用的能量 它包括潮汐能 波浪能 海流能 温差能 盐差能等 海洋中除有巨大的海洋能外 还有丰富的海洋矿物资源 海水资源和海洋生物资源 人类有可能在21世纪进入全面 综合 立体开发海洋的 海洋经济时代 6生物能 生物能也叫生物质能 它是指绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量 生物质能的种类繁多 目前可被利用的大致有六大类 1 木材和森林工业废弃物 树枝 树叶 树根等 2 农业废弃物 秸杆 果核 玉米芯等 3 水生植物 藻类等 4 油料作物 棉籽 麻籽 油桐等 5 城市与工业有机废弃物 垃圾和食品 屠宰 制酒 制