新能源概論 新能源及其材料

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1、新能源概論新能源及其材料新能源概論新能源及其材料能源現(xiàn)狀新能源及其發(fā)展現(xiàn)狀能源的概念及分類新能源和可再生能源氫能經(jīng)濟(jì)及燃料電池技術(shù)氫能技術(shù)研發(fā)在重慶大學(xué)幾點(diǎn)感想新能源概論目錄一、能源的概念及分類二、新能源和可再生能源三、氫能經(jīng)濟(jì)及燃料電池技術(shù)四、氫能技術(shù)研發(fā)在重慶大學(xué)五、幾點(diǎn)感想能源是指一切能量比較集中的含能體和提供能量的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式1.1能源的概念石油煤天然氣電按能源的形成方式劃分一次能源——直接來(lái)自自然界的未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能源，如柴草、煤炭、原油、天然氣、核燃料、水力、風(fēng)力、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿?。二次能源——把一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化來(lái)的能源稱二次能源，如蒸汽、焦炭、洗煤、煤氣、電力、汽、

2、煤、柴、油、氫能等。1.2能源的分類按能源的使用性質(zhì)劃分含能體能源——指能夠提供能量的物質(zhì)能源，其特點(diǎn)是可以保存且可儲(chǔ)存運(yùn)輸，如煤炭、石油等。過(guò)程性能源——指能夠提供能量的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式，它不能保存、難于儲(chǔ)存運(yùn)輸，如太陽(yáng)能，電能等。1.2能源的分類1.2能源的分類按能源可否再生劃分不可再生能源——指隨人類的使用而減少的能源，如煤炭、原油、天然氣等化石能源可再生能源——不隨著人類使用而逐漸減少的能源，如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能等非化石能源按現(xiàn)階段使用的成熟程度劃分常規(guī)能源——指人類已長(zhǎng)期使用，巳在技術(shù)上也比較成熟的能源。新能源——指雖已開(kāi)發(fā)并少量使用，不過(guò)技術(shù)上還未成熟而沒(méi)有被

3、普遍使用，但卻具有潛在應(yīng)用價(jià)值的能源。1.2能源的分類隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人口的增長(zhǎng)，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大，能源問(wèn)題也越來(lái)越突出。環(huán)境污染——化石燃料的使用帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染,導(dǎo)致了溫室效應(yīng)的產(chǎn)生和酸雨的形成。2005年2月16日，旨在減排室溫氣體的《京都協(xié)議書》已經(jīng)正式生效。能源危機(jī)——石油、天然氣和煤炭這三種人類使用的主要能源可開(kāi)采年限，分別只有40年、50年和240年。目前我國(guó)已經(jīng)有超過(guò)31%的石油需要進(jìn)口，而到2010年，這一數(shù)字將會(huì)增長(zhǎng)到45-55%。1.3能源問(wèn)題正在開(kāi)采的油井▲2、我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)▲1、我國(guó)和世界的能源消耗20%的能源消耗生產(chǎn)了約5%的GPD1.3能源問(wèn)題

4、新能源技術(shù)——新能源和可再生能源太陽(yáng)能小水電生物質(zhì)能地?zé)崮芎Ｑ竽芴烊粴馑衔?新能源的幾種形式風(fēng)能氫能2.1太陽(yáng)能按目前太陽(yáng)的質(zhì)量消耗速率計(jì)，可維持6×1010年。所以可以說(shuō)它是“取之不盡，用之不竭”的能源。太陽(yáng)能是各種可再生能源中最重要的基本能源，也是人類可利用的最豐富的能源。太陽(yáng)每年投射到地面上的輻射能高達(dá)1.05×1018千瓦時(shí)（3.78×1024J），相當(dāng)于1.3×106億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。1)總量最大——取之不盡，用之不竭（應(yīng)對(duì)能源危機(jī)）2)分布最廣——遍布世界各地（應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)能源的區(qū)域差異和貿(mào)易壁壘）3)最清潔——利用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何污染，也不會(huì)產(chǎn)生廢棄物（應(yīng)對(duì)環(huán)境惡化）4)能源品位低——

5、需要一定的面積保證（通常認(rèn)為在不考慮地球大氣吸收的情況下，功率是1.39KW/m2）5)不穩(wěn)定因素多——多數(shù)利用方式受天氣狀況影響2.1.1太陽(yáng)能特點(diǎn)2.1.2全球太陽(yáng)能資源分布情況我國(guó)太陽(yáng)能分布：太陽(yáng)能的高值中心和低值中心都處在北緯22°-35°這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽(yáng)年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個(gè)自治區(qū)外，基本上是南部低于北部。2.1.3我國(guó)太陽(yáng)能資源分布特點(diǎn)光——熱轉(zhuǎn)化2.1.4太陽(yáng)能的利用方式光——電轉(zhuǎn)化光——化學(xué)轉(zhuǎn)化2.1.4太陽(yáng)能的利用方式——光熱轉(zhuǎn)化光熱轉(zhuǎn)化：就是把太陽(yáng)輻射能通過(guò)各種集熱裝置（集熱器）轉(zhuǎn)變成熱能。主要包括熱水器、

6、干燥器、采暖和制冷、太陽(yáng)房、太陽(yáng)灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽(yáng)能醫(yī)療器具；北京2008奧運(yùn)會(huì)的示范工程，中國(guó)太陽(yáng)能第一樓☆平板太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)水量大，利于清潔，熱效率高，是與建筑物相結(jié)合的首選產(chǎn)品。但不抗凍，環(huán)境溫度0℃時(shí)則不能工作，廣泛運(yùn)用于非結(jié)冰地區(qū)，國(guó)外90%以上的用戶使用本產(chǎn)品（通過(guò)改造的平板熱水器可抗嚴(yán)寒）?！钫婵展芴?yáng)能熱水器高硼硅玻璃真空管具有一定的抗凍能力，可在－15℃的環(huán)境中照常工作。管內(nèi)走水，易炸裂，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)有水垢積存，影響熱效率，☆熱管太陽(yáng)能熱水器在普通真空太陽(yáng)集熱管中加上傳熱導(dǎo)管即可，因?yàn)樵黾恿藗鳠峤橘|(zhì)，熱效率有一定損耗。優(yōu)點(diǎn)是管內(nèi)無(wú)水，永不結(jié)垢，適

7、用嚴(yán)寒地區(qū)使用。2.1.4太陽(yáng)能的利用方式——光熱轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能熱水器與其它熱水器使用效益比較表熱水器裝置類別太陽(yáng)能熱水器燃?xì)鉄崴麟姛崴餮b置投資（元）30001000(含鋼瓶)600裝置壽命（年）1565每年燃料動(dòng)力費(fèi)（元）081067515年需總費(fèi)用（元）300015150119252.1.4太陽(yáng)能的利用方式——光熱轉(zhuǎn)化2.1.4太陽(yáng)能的利用方式——光電轉(zhuǎn)化光電轉(zhuǎn)化：就是通過(guò)太陽(yáng)能電池（光電池、