能源技術(shù)ppt課件-wenkub
2023-05-27 13:01:22 本頁(yè)面
【正文】 率 （ 美國(guó) 63％ ， 日本 66％ ， 加拿大大于 53％ ， 挪威 87％ ） 。 充分了解我國(guó)水能資源的特點(diǎn) ， 才能在開(kāi)發(fā)過(guò)程中因地制宜 ， 合理地充分地利用水能資源 。 我國(guó)水電開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀 :到 2022年底 ， 全國(guó)規(guī)模超過(guò) 1000 MW已建和在建的大水電站 （ 不包括蓄能電站 ） 已有 18座 。而核能發(fā)電有很大的潛在危險(xiǎn)性，一旦泄漏造成污染，對(duì)環(huán)境的破壞作用是不可估量的。在這樣的情勢(shì)下，發(fā)展新能源就顯得特別重要而緊迫。我國(guó)水能資源豐富，不論是水能資源蘊(yùn)藏量，還是可能開(kāi)發(fā)的水能資源，在世界各國(guó)中均居第一位。地?zé)崴梢杂脕?lái)采暖、農(nóng)畜繁育、水產(chǎn)養(yǎng)殖、療養(yǎng)旅游等，地?zé)徇€可發(fā)電。巨大的潮汐能、波浪能等均可用來(lái)發(fā)電，我國(guó)已建成 128 0千瓦時(shí)的潮汐電站。人們利用生物質(zhì)在沼氣池中產(chǎn)生沼氣，可供炊事照明用；用生物質(zhì)制造乙醇甲醇，用作汽車(chē)燃料等；高效生物質(zhì)燃燒爐，熱效率達(dá) 85%。風(fēng)能可用于帆船、排灌、磨坊等，也可發(fā)電、致熱。 14 ? 可再生能源中水力當(dāng)然是首選，可以承擔(dān)發(fā)電、灌溉、航運(yùn)等多種任務(wù)。特別是中國(guó)，一次商品能源以煤為主，在中國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)中將長(zhǎng)時(shí)間占據(jù)不可替代的地位。因此，我國(guó)能源供應(yīng)前景存在著巨大的隱患。 11 ? 據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，到 2022年，我國(guó)一次性能源消費(fèi)量將達(dá)到 19億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭 18億噸，石油 — ，天然氣 600— 1000億立方米。 8 一次能源、二次能源 ?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?、海洋能? ?二次能源 —— 把一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化來(lái)的能源稱(chēng)二次能源，如蒸汽、焦炭、洗煤、煤氣、電力、汽、煤、柴、油等 9 可再生能源和不可再生能源 ?一次能源又可按照可否再生分為可再生能源和不可再生能源，即化石能源。照此下去，科學(xué)家們估計(jì)，地球上的煤還可維持二、三百年，其它就只有五、六十年的用量了，包括核能原料鈾。在當(dāng)今世界，礦物燃料提供世界 91%的一次商品能源，其中煤炭占28%，石油超過(guò) 40%。 5 石油危機(jī) ? 石油短缺、價(jià)格高漲，經(jīng)濟(jì)衰退、產(chǎn)業(yè)失調(diào)等，造成政治和經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題。1 公共選修課 現(xiàn)代物理概論 第十三講 新能源技術(shù) 3 4 能源是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是提高人們生活水平的先決條件。 ? 石油資源有限，不可能無(wú)限制的開(kāi)採(cǎi)。在亞澳地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，礦物燃料占 %，其中煤炭占 48 .3%，石油占 %，天然氣占 %。而石油、天然氣、煤的形成需要數(shù)億年的生物與地質(zhì)作用。 ?可再生能源就是指在生態(tài)循環(huán)中能不斷再生的能源。而 2022年，我國(guó)石油產(chǎn)量約 — ，天然氣約 516— 7 13億立方米，油氣資源供需差距很大，需進(jìn)口補(bǔ)缺。 12 ? 解決未來(lái)世紀(jì)的能源問(wèn)題成為人類(lèi)社會(huì)面臨的頭等大事。因此發(fā)展能源礦產(chǎn)新技術(shù)，特別是潔凈煤技術(shù)，減少環(huán)境污染，是我國(guó)和世界目前面臨的重要戰(zhàn)略任務(wù)。但是由于水資源受地理環(huán)境的影響而不穩(wěn)定，因此利用規(guī)模有限。到 1992年，全世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)達(dá) 2700萬(wàn)千瓦。 15 海洋也是人類(lèi)使用不完的能源寶庫(kù)。 地?zé)崮苜Y源也非常豐富。 16 水能 水能是一種可再生能源 ， 是清潔能源 ， 是指水體的動(dòng)能 、 勢(shì)能和壓力能等能量資源 。但是目前我國(guó)水能的利用率僅為 13％，水力發(fā)電前景廣闊。而水能就是一種可再生的新能源，它取之不盡用之不竭。水力發(fā)電不排放有害的氣體、煙塵和灰渣，又沒(méi)有核輻射污染，是一種清潔的電力生產(chǎn)，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 18 我國(guó)水能資源概況 我國(guó)河流眾多 ， 徑流豐沛 ， 落差巨大 ， 蘊(yùn)藏著豐富的水能資源 。 19 水能資源 水能資源最顯著的特點(diǎn)是可再生 、 無(wú)污染 。 按水能資源開(kāi)發(fā)程度年發(fā)電量計(jì)算 ， 我國(guó)只有 9． 7％ ， 也低于目前世界水平的 15． 5％ 。 水平方向的大氣流動(dòng)就是風(fēng) ， 所以 ， 風(fēng)的能量是由太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化來(lái)的 。 冬季 12月 、 1月最小 ， 4到 5月最大 。 北疆西部 、 中部 、 南疆東部風(fēng)能資源豐富 ， 中低山貧乏 。 風(fēng)能功率密度 100瓦 /平方米以上者 ， 分布在北疆西北部 、 西部 、 南疆東部 ， 準(zhǔn)噶爾盆地多在 50瓦 /平方米以下 ，塔里木腹地一般不足 30瓦 /平方米 。 國(guó)外研制的烯氫汽車(chē)最高時(shí)速可達(dá)100公里 。 26 氫是一種能源載體 ， 這里提到的氫能 ， 指目前或者可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái) ， 人類(lèi)社會(huì)可以通過(guò)某種途徑獲得的 ， 并可以以工業(yè)規(guī)模加以利用的儲(chǔ)藏在氫中的能量 。 人們對(duì)氫和氫能并不陌生 。 氫是最理想的載能體 ， 它在燃燒時(shí)只生成水 ， 不產(chǎn)生任何污染物 。 由于傳統(tǒng)的化學(xué)方法制氫要消耗大量的礦物資源 ， 而且在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物對(duì)地球環(huán)境會(huì)造成破壞 ， 已不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求 。 而水是地球的主要資源 ， 地球表面的 70%以上被水覆蓋；即使在大陸 ， 也有豐富的地表水和地下水 。 地球各處都有可再生能源 ， 而不像化石燃料有很強(qiáng)的地域性 。 氫氣具有可儲(chǔ)存性 。 31 生物質(zhì)能 生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)物 ， 包括所有的動(dòng)植物和微生物 。 32 能源農(nóng)場(chǎng) 即建立以獲取能源為目的的生物質(zhì)生產(chǎn)基地 ， 以能源農(nóng)場(chǎng)的形式大規(guī)模培育生物質(zhì) ， 并加工成可利用的能源 。 33 生物質(zhì)液化 將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料 ， 稱(chēng)為生物質(zhì)液化 。 其基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化 （ 燃燒 ） 的情況下 ， 會(huì)產(chǎn)生出可燃的一氧化碳?xì)怏w ， 即煤氣 。 由于這種氣體產(chǎn)生于沼澤地 ， 故俗稱(chēng) “ 沼氣 ” 。 隨著農(nóng)村沼氣使用的日益推廣和大型厭氧工程技術(shù)的進(jìn)步 ， 90年代以來(lái) ， 世界范圍內(nèi)的一些大型沼氣工程有了迅速發(fā)展 。生物資源和其他非生物資源的不同點(diǎn)在于它是一種可再生的自然資源 ， 如果進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā) ， 能夠長(zhǎng)期利用 。 非可再生能源是指經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成的 ， 短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù) 、 不能重復(fù)再生的自然能源 。 以海平面計(jì) ， 全部陸地的平均海拔約為 840m， 而海洋的平均深度卻為 380m，整個(gè)海水的容積多達(dá) 。 這些潮汐能主要集中在淺海和狹窄海灣地帶 ， 像英吉利海峽就約有 8000萬(wàn)千瓦 ，馬六甲海峽 5500萬(wàn)千瓦 ， 黃海有 5500萬(wàn)千瓦 ， 芬迪灣 2022萬(wàn)千瓦等 。 39 40 潮汐能 41 潮汐能是由于地球和月球、太陽(yáng)相互作用產(chǎn)生的能量。1965年 ， 日本益田善雄研究成功小型波浪發(fā)電裝置 （ 為空氣壓縮益田式波力發(fā)電機(jī) ） ， 其功率 60W或 120W， 已推廣應(yīng)用到航標(biāo) ，燈塔和觀測(cè)浮標(biāo)上 。 我國(guó)近海波浪能豐富 ， 沿海平均波高在 1m左右 ， 估計(jì)波浪能蘊(yùn)藏量可達(dá) ， 可利用裝機(jī)容量為 3000～ 5000萬(wàn)千瓦 ，渤海灣 、 閩浙沿岸 、 珠江口外海和南海諸島波高常在 1m以上 ，平均波能在 5kw/m以上 。 表層流 ， 主要是風(fēng)總是朝著一個(gè)方向吹刮海面 ， 迫使海水不斷向前移動(dòng)引起的 。 由于水色藍(lán)黑 。 目前 ， 國(guó)外試驗(yàn)潮流發(fā)電 ， 其原理就是用錨 、 索和浮筒把水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)固定在海面上 ， 由海流推動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)發(fā)電 。 通常在水深 200m以下的深層 ， 水溫常年很低 ， 變化幅度也不大 。 46 地 熱 能 地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能 。 通過(guò)鉆井 ， 這些熱能可以從地下的儲(chǔ)層引入水
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