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1、新能源概論重慶大學魏子棟2010年5月目錄一、能源的概念及分類二、新能源和可再生能源三、氫能經(jīng)濟及燃料電池技術(shù)四、氫能技術(shù)研發(fā)在重慶大學五、幾點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)運動形式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、風力、太陽能、地熱能、海洋能等。二次能源——把一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化來的能源稱二次能源，如蒸汽、焦炭、洗煤、煤氣、電力、汽、煤、柴、油、氫能等。1.2能源的分
2、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，其特點是可以保存且可儲存運輸，如煤炭、石油等。過程性能源——指能夠提供能量的物質(zhì)運動形式，它不能保存、難于儲存運輸，如太陽能，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、風能、太陽能、地熱能、海洋能、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——指人類已長期使用，巳在技術(shù)上也比較成熟的
3、能源。新能源——指雖已開發(fā)并少量使用，不過技術(shù)上還未成熟而沒有被普遍使用，但卻具有潛在應(yīng)用價值的能源。1.2能源的分類隨著技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展以及人口的增長，人們對能源的需求越來越大，能源問題也越來越突出。環(huán)境污染——化石燃料的使用帶來了嚴重的環(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——石油、天然氣和煤炭這三種人類使用的主要能源可開采年限，分別只有40年、50年和240年。目前我國已經(jīng)有超過31%的石油需要進口，而到201
4、0年，這一數(shù)字將會增長到45-55%。1.3能源問題正在開采的油井▲2、我國的能源結(jié)構(gòu)▲1、我國和世界的能源消耗20%的能源消耗生產(chǎn)了約5%的GPD1.3能源問題新能源技術(shù)——新能源和可再生能源太陽能小水電生物質(zhì)能地熱能海洋能天然氣水合物2新能源的幾種形式風能氫能2.1太陽能按目前太陽的質(zhì)量消耗速率計，可維持6×1010年。所以可以說它是“取之不盡，用之不竭”的能源。太陽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。太陽每年投射到地面上的輻射能高達1.05×1018千瓦時（3
5、.78×1024J），相當于1.3×106億噸標準煤。1)總量最大——取之不盡，用之不竭（應(yīng)對能源危機）2)分布最廣——遍布世界各地（應(yīng)對傳統(tǒng)能源的區(qū)域差異和貿(mào)易壁壘）3)最清潔——利用過程中不會產(chǎn)生任何污染，也不會產(chǎn)生廢棄物（應(yīng)對環(huán)境惡化）4)能源品位低——需要一定的面積保證（通常認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太陽能特點2.1.2全球太陽能資源分布情況我國太陽能分布：太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯22°-
6、35°這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個自治區(qū)外，基本上是南部低于北部。2.1.3我國太陽能資源分布特點光——熱轉(zhuǎn)化2.1.4太陽能的利用方式光——電轉(zhuǎn)化光——化學轉(zhuǎn)化2.1.4太陽能的利用方式——光熱轉(zhuǎn)化光熱轉(zhuǎn)化：就是把太陽輻射能通過各種集熱裝置（集熱器）轉(zhuǎn)變成熱能。主要包括熱水器、干燥器、采暖和制冷、太陽房、太陽灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具；北京2008奧運會的示范工程，中國太陽能第一樓☆平
7、板太陽能熱水器產(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℃時則不能工作，廣泛運用于非結(jié)冰地區(qū)，國外90%以上的用戶使用本產(chǎn)品（通過改造的平板熱水器可抗嚴寒）。☆真空管太陽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，時間長了會有水垢積存，影響熱效率，☆熱管太陽能熱水器在普通真空太陽集熱管中加上傳熱導(dǎo)管即可，因為增加了傳熱介質(zhì)，熱效率有一定損耗。優(yōu)點是管內(nèi)無水，永不結(jié)垢，適用嚴寒地區(qū)使用。2.1.4太陽能的利用方式——
8、光熱轉(zhuǎn)化太陽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能熱水器燃氣熱水器電熱水器裝置投資（元）30001000(含鋼瓶)600裝置壽命（年）1565每年燃料動力費（元）081067515年需總費用（元）300015150119252.1.4太陽能的利用方式——光熱轉(zhuǎn)化2.1.4太陽能的利用方式——光電轉(zhuǎn)化光電轉(zhuǎn)化：就是通過太陽能電池（光電池、光伏電池）將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)變成電能。各種規(guī)格類型的太陽電池板和供電系統(tǒng)均屬這一類。2.1.4太陽能的利用方式——光電轉(zhuǎn)化工作原理：
