新能源与可再生能源技术概述PPT课件

.1，新能源和开发利用技术，2，第一章能源价值和新能源概述，第一，能源开发和利用的意义1，能源是什么？能源：工作能力。能量：定义为相对集中、相对容易转换的含能量物质，或直接或转化为向人类提供光、热、动力等形式能量的能量来源的含能量物质。在特定的社会发展阶段，人们对物质本质的理解和掌握的能量转换方法不同，能量的定义类别也不同。能源的多个时代：第一代能源：木柴；第二代能源：煤；第三代能源石油；第四代能源：天然气。第五能源？天然气水合物？氢能量？3，2，开发利用能源的意义世界的组成：物质，能源，信息。物质：构成宇宙万物的物理、现场和其他客观事物；是一种客观存在。能量：物理学的概念是衡量所有物质运动规模的统一客观尺度。注意广泛的能源，例如政治能源。信息：以适合通信、存储或处理的形式显示的知识或消息。能源是引起物质世界变化的动力，是人类社会发展的主要动力。任何能源世界都不能静止。4，2，能量分类，1，按来源：地球外部和内部能量1)地球外部天体，主要来自太阳。太阳直接辐射形成太阳光、风力、水力、生物质能、波浪能等；储存在地球上的太阳能，例如化石能源(石油、天然气、煤、天然气水合物等)。2)在地球内部，例如地热能、核燃料。3)与其他球体相互作用而形成的能量，例如潮汐能。2，按形状：燃料和非基于燃料的燃料类型(如石油、天然气、煤、生物质等) :非燃料型：水能源、风能等，5，3，可再生比：可再生能源和不可再生能源1)可再生能源：可在自然中持续生成和再生，如转换为太阳能和太阳能的水力、风能、生物质能等，长期使用时不会减少，而是循环再生。(2)不可再生能源：化石能源(煤、石油、天然气)、核燃料等在数亿年内形成的短期内不可恢复的能源。不可再生能源随着大规模开采，储量逐渐减少，有时会枯竭。6，4，第一能源和第二能源1)第一能源：原油、原煤、天然气、生物质能、水力、核燃料和太阳能、地热能、粗重力等从自然中获得的不变或未转换的能源。2)第二能源：第一能源被加工或转换的能源，例如气体、焦炭、汽油、煤油、电力、热水、氢能等。5，取决于对环境的影响程度：清洁能源和非清洁能源1)清洁能源：在能源使用过程中不污染环境的能源，如CO2、SO2(太阳能、风能、地热能源、氢能等)。2)非清洁能源：煤、石油、天然气等。7，6，按开发技术成熟度划分：常规能源和新能源1)常规能源：相当长一段时间以及在一定科学技术水平上长期被人类广泛使用的煤、石油、天然气、水力、电力等。2)新能源(替代能源):部分虽然是旧能源，但只能用先进的方法利用，或者通过新的科学技术手段开发利用的能源；或部分能源最近开发和利用，目前能源使用率很小，但发展前景也很高。太阳能、地热能源、氢能等。常规能源和新能源是相对的。8，定义新能源和可再生能源：1978年第33届大会第148号决议：太阳能、地热、风力、潮汐、海水温差、波浪能、木材、木炭、泥炭、生物质转化、畜牧业、油页岩、焦油自1981年联合国可再生能源会议以来，所有国家都可以称之为新能源和可再生能源，除了化石能源(煤、石油、天然气、天然气水合物)和核能。主要是太阳能、风能、地热、海洋能源(包括潮汐力和波浪力)、生物质能、氢能和水力。9，新能源：虽然是旧能源，但意味着需要开发利用、环境与生态友好、可持续发展、丰富资源的高级访问的能源。系统地开发和利用太阳能、风能、生物质能、地热能源、海洋能源、氢能等可再生能源。我国定义的新能源：现有化石能源和大中型水力发电，除裂变发电外的太阳能、风能、地热、海洋能源、中能源、生物质能、疏水力、天然气水合物等。核聚变是否也可以用作新的能源？注：新能源、可再生新能源和清洁新能源的区别。10，能量分类，11，全球各类能源消耗率，12，新能源特性，1)资源丰富，一般具有可再生特性，人类可持续利用。2)能源密度低，开发和利用需要更多的空间。3)没有碳，或碳含量少，对环境的影响小。4)分布广泛，有利于小规模分散利用。5)间歇性供应，波动大，不利于持续能源供应；(6)目前，除水电外，可再生能源的开发利用成本高于化石能源。13，1，能量计量：表示为一种常规能量的等效热值。1kg标准煤=29.3MJ=7000kcal (kcal) 1kg标准油=41.8 mj=10000 kcal(kcal)=1.429kg标准煤1Nm3天然气=39.0 mj=9310 kj，14，2，能源弹性系数：能源消费增长率与经济总增长率之比。能源和许多经济现象具有相互依存和制约的数量关系。能源弹性系数反映了能源发展和社会经济发展之间的相互适应关系和发展趋势和规律。实际上反映了一个国家的经济增长方式。15，4，世界能源生产和消费现状(BP-2011)，2010年世界第一次能源消费总量为120.024亿吨当量(以下)，同比增长5.6%。其中：石油：生产39.14亿吨，增长2.2%；消耗40.28亿吨，增长了3.1%。占总消费的32.62%。天然气：生产28.81亿吨，增长7.3%；消费为28.58亿吨，增长了7.4%。占总消费的24.01%。煤炭：生产37.31亿吨，增长6.3%；35.56亿吨消费增长了7.6%。占总消费的31.09%。核能：6.26亿吨消费，增长2.6%；占总消费的5.21%。水电：消费7.76亿吨，增长5.3%；占总消费的6.47%。可再生能源：消费1.59亿吨，增长15.5%；占总消费的1.32%。16，单位：亿吨当量。生产/消耗/本国总能耗百分比，17，世界能量流，18，2010年人均消费能源(吨煤油)，19，1861-2010年世界石油原油价格。20、中国与部分国家单位GDP能源消费比较，注：1)世界人均GDP第一名是卢森堡10390美元，最低布隆迪177美元。2)人均功耗第一名冰岛36920kw-h，最低海地31kw-h. 3)中国的人均GDP是美国的1/11。人均能源消耗是美国的四分之一。人均用电量是美国的六分之一。1万韩元的GDP能耗是美国的2.6倍，日本的4.5倍。21、22，5，能源开发的战略问题，能源是人类文明和社会经济发展的重要物质基础，是国家可持续发展、国家安全和环境质量的根本保障，是各国必须重视的战略资源。能源短缺在数量上或结构上直接和显着地影响着国家的经济和社会发展。能源消费直接或间接反映了一个国家的发达国家和国民的生活水平。23，1，中国能源生产和消费面临的主要问题1)产业结构不合理，能源消耗量高的产业比例大，初级产品也很多(包括外国加工在内的外资企业)。2)能源生产结构不合理，煤比大。电力生产主要是煤和电(80%以上)；能源分配和消费配置不合理。3)石油消费自给率低(低于50%)，进口依存度大，石油运输安全存在不确定性，石油储量低。2010年1个月)。(4)化石能源消耗率高，特别是比较干净的能源消耗率低，二氧化碳等大气污染严重，环境保护压力大。5)能源利用效率低下，浪费严重。24，25，2，产业结构不合理性能：1)初级产品也：2010年：钢铁产量6亿吨，粗钢2000万吨出口；铝产量1500万吨，出口近200万吨。水泥产量近19亿吨，世界第一个出口大国；玻璃6.3亿重箱子(50公斤/重箱子)。2)焦炭、钢铁、铝等主要产品出口率。3)外资加工或当地资源的使用生产及加工率如服装等大的情况。26，3，化石能源对环境的影响：京都议定书(2005年2月生效)将二氧化碳等6种温室气体排放限制在管制形式。温室气体(GreenhouseGas，GHG)或温室效应气体是大气中产生温室效应的气体成分。有些温室气体自然存在于大气中，有些是人为的，例如燃烧化石燃料煤所产生的二氧化碳。水蒸气(H2O)、水蒸气所产生的温室效应，约占温室效应总量的60-70%、二氧化碳(CO2)约占26%、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(笑气，N2O)、氯，27，2009年世界二氧化碳排放量313亿吨。由于世界化石燃料的高消耗，每年排出大量二氧化碳气体，大大超出了自然的平衡能力，大气中二氧化碳的浓度增加，全球变暖持续。燃料不同的二氧化碳排放量：燃料碳强度系数气体0.19千克CO2/千瓦/小时液化石油气0.21千克CO2/千瓦/小时民用燃料油0.27千克CO2/千瓦/小时煤0.32千克CO2/千瓦/小时汽油2.30千克CO2/，28，计算日常生活中二氧化碳排放量：1度节能电=减排0.977千克(CO2)=0.272千克节能1千克煤=减排2.493千克(CO2)=减排0.684千克碳家用电：减排CO2(ko2消耗一吨石油的煤，排放二氧化碳的平均3.7吨；燃烧相当于一吨石油的天然气所产生的二氧化碳气体排放量约为2.2吨。29、30，世界PM2.5污染分布。31，4，中国能源生产状况，供应和战略储备，32、33、中国天然气资源分布区。34、35、36、37、38，39，40、41、中国石油收入来源分布，42，43、44，45、46、47，中哈石油管道全长962.2公里，2004年9月开始建设，投资7亿元，设计运输能力2000万吨，2005年11月1日竣工。international energy agency(国际能源代理，IEA)于48，1974年在西方发达国家成立。当初的目的是通过战略石油储备的释放，应对发生石油供应中断的重大情况。根据IEA计划，成员国的最低战略石油储量是去年平均90天的石油净进口量。石油储量，49，6，能源替代-环境保护问题，1，替代煤、石油(或液体燃料)、天然气等化石能源不可再生，石油(或液体燃料)在国民经济中起着不可替代的作用。天然气替代：利用储量比较丰富的天然气替代石油是许多国家的能源战略之一。未来5 10年，通过天然气或其他燃料气体加工合成的汽油、柴油、化学产品将在世界各地上市。天然气水合物替代：天然气水合物(可燃冰)是在特定温度、压力等条件下由水和天然气组成的类似冰的结晶化合物，甲烷占80%至90%。研究表明，有机碳占全球53.3%，煤、石油和天然气占26.6%。，50，我国在南海和东海接连探测到天然气水合物矿物。中国和德国联合在南海北部陆坡进行“太阳号”科学考察合作的南海天然气水合物调查中，发现了目前世界上最大的可燃冰区。水深范围分别为550米-650米和750米-800米，该地区最典型的结构之一被命名为九龙甲烷礁。根据天然气水合物的原因和储存条件，据推测，我国东海琉球群岛附近也存在很多天然气水合物矿物。煤炭替代：包括煤液(气)化技术和洁净煤技术。2、可再生能源替代水力、氢能、太阳能、风能等。特征：初期投资高、周期长(水力