绪论~能源与环境形势课件

工程热力学

Engineering

Thermodynamics工程热力学

EngineeringThermodynami

绪论☆

世界能源形势☆未来能源需求的特点☆我国能源形势☆能源发展战略

☆什么是工程热力学

☆本课程的研究对象及主要内容

绪论世界能源形势

能源在人类社会发展中的作用

“能源危机”环境污染

不能走传统的发展道路

建立可持续发展的能源结构世界能源形势

国际能源机构预测（百万吨标油）

2000201020202030煤炭2335270231543606石油360442725020.55769天然气

208527943498.54203核电674573728703水电228274320366可再生

223336477618总计9179111311319815265国际能源机构预测（百万吨标油）

政府间气候变化专业委员会预测

2000202020302050煤炭22283636-55044666-71864872-9457石油38544223-69224050-92013273-13903天然气

24733653-49224471-68136619-13369核电

230327-726359-1276911-2930生物能1139900-14701280-20802870-4600可再生

271370-550530-9601140-3990总计

1019314100-17000165002140021300-31200政府间气候变化专业委员会预测能源的分类能源的分类

未来能源需求的特点

1、总需求持续上升

在一段长时期内，化石能源仍是主要的一次能源

天然气比例增加，石油减少

可再生能源2030年前后大规模应用未来能源需求的特点

未来能源需求的特点

世界能源变革及可再生能源替代化石燃料的必要性未来能源需求的特点世界能源变革及可再生能源替代化石燃料的必未来能源需求的特点

2004年欧洲联合研究中心(JRC)的预测未来能源需求的特点2004年欧洲联合研究中心(JRC)的预测未来能源需求的特点

欧洲联合研究中心对未来能源发展预测全球总能耗与化石燃料最大供给间的差距未来能源需求的特点欧洲联合研究中心对未来能源发展预测全球总能

2、环境保护对能源结构影响大

为减少燃煤污染，大量使用石油、天然气为减少温室气体排放，注重节能和加速可再生能源开发

HCFCs的替代，保护地球的臭氧层2、环境保护对能源结构影响大

能源在我国经济和社会发展中的战略地位与存在问题

1、能源需求迅速增长，供需矛盾尖锐；能源结构不合理，优质液体燃料短缺；效率低下，浪费惊人。能源问题是制约我国经济和社会发展长期的、重大的瓶颈能源在我国经济和社会发展中的战略地位与存在问题一次能源需求分析

20002020

情景1情景2情景3煤炭（亿吨）12.518.523.828.5石油（亿吨）2.244.04.85.2天然气（亿

m3）245200017001200一次电力2392139311191310791（亿千瓦时）一次能源需求分析

一次能源供应能力预测

20002020

低方案

高方案煤炭（百万吨）10002100不确定油（万吨）163001750020000气（亿立方米）

27213001500水电（百万千瓦）79.3240300核电（百万千瓦）2.150新能源（百万吨标煤）1不确定不确定一次能源供应能力预测

我国各种一次能源的剩余探明储量与世界比较我国各种一次能源的剩余探明储量与世界比较

我国2006年各种能耗指标劣于世界平均水平我国2006年各种能耗指标劣于世界平均水平

煤炭：

资源有保证受环保、水资源限制，开采规模难以满足中、高情景需求

石油：

缺口大能源安全问题突出

天然气：

将有大发展煤炭：

水电：

高速发展开发利用率达70%以上须十分注意环境保护核电：

积极发展可再生能源与替代能源：

加快开发水电：

从更长时期考察

2030年以后，常规能源生产与能源总需求的缺口继续扩大到2050年，缺口可能达20亿吨标煤

保证清洁、经济、充足、安全的能源供应是我国发展长期的重大瓶颈

从更长时期考察2、环境影响更加严重，减排治污、保护生态刻不容缓

大量燃煤造成严重大气污染

SO2和NOx的排放

细微粒子

CO2减排、ＨＣＦＣs替代问题

重金属2、环境影响更加严重，减排治污、保护生态刻不容缓2001年我国一次商品能源消耗结构与世界对比2001年我国一次商品能源消耗结构与世界对比我国煤炭直接燃烧排放的大气污染物占全国总排放量的比例我国煤炭直接燃烧排放的大气污染物占全国总排放量的比例

能源发展战略

通过科学用能和开发利用国内外资源，为全面建设小康社会提供能源保障，并进而为建立充足、经济、清洁和安全的可持续发展能源体系打下基础。能源发展战略大力推进科学用能

紧抓洁净煤技术加强油气勘探、采运与利用高速开发水力资源积极发展核电加速可再生能源和新能源研究高度重视电力建设

能源与环保协调发展

大力推进科学用能

节能和科学用能

提高能源利用效率，减少能源消耗，社会越进步，节能的重要性越突出

节能是一种特殊形式的战略能源，科学用能是这些要求和发展的必然结果节能和科学用能科学用能的定义

深入研究用能系统的合理配置和用能过程中物质与能量转化的规律，以提高能源率和减少污染，最终减少能源的消耗从系统科学角度，研究科学用能；对用能的全过程和各个环节进行分析、研究，综合得出结论科学用能的定义深入研究用能系统的合理配置和用能过程中物科学用能的研究内容

能量转化的规律用能的方法用能的系统用能的技术用能的管理、法律与政策科学用能的研究内容能量转化的规律总之

能源问题是制约我国经济和社会发展的长期瓶颈大力发展一次能源和推动节能与科学用能是根本性的措施

走资源节约和科学利用型发展道路，是我国迈向先进国家、实现国家振兴唯一正确的途径

总之能源问题是制约我国经济和社会发展的长期瓶颈

什么是工程热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。锅炉—烟气—水—水蒸气—(直接利用)供热；锅炉—烟气—水—水蒸气—汽轮机—

(间接利用)发电冰箱—(耗能)制冷什么是工程热力学锅炉—烟气—水—水蒸气—(直接利蒸汽动力装置流程简图蒸汽动力装置流程简图蒸汽动力装置流程简图蒸汽动力装置流程简图

本课程的研究对象及主要内容

研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。

研究内容：

（1）研究能量转换的客观规律，即热力学第一与第二定律。

（2）研究工质的基本热力性质。

（3）研究各种热工设备中的工作过程。

（4）研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。

本课程的研究对象及主要内容

研究对象：1、宏观方法：连续体，用宏观物理量描述其状态，其基本规律是无数经验的总结

特点：可靠，普遍，不能任意推广

宏观热力学，平衡热力学2、微观方法：从微观粒子的运动及相互作用角度研究热现象及规律

特点：揭示本质，模型近似

统计热力学工程热力学研究方法1、宏观方法：连续体，用宏观物理量描述其状态，其基本规律是无水力发电水力发电全国建筑节能住宅示范小区—嵩