[理學(xué)]14_第十四章能源的合理利用及新能源(編輯修改稿)
2025-01-31 22:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 上大部分能源都直接或間接地來自太 陽能。 ? 狹義 — 直接利用的太陽輻射能。 14 – 4 新能源－ 太陽能 ?地球每年從太陽獲得的能量約為 17萬億千瓦 ，相當(dāng)于目前世界每年能源供應(yīng)量總量的幾萬倍。 ?我國陸地表面每年接受的太陽輻射能約為 50 1018kJ ，全國各地太陽年輻射總量達(dá) 335～ 837kJ／ cm2 ? a，中值為586kJ／ cm2 ? a。 14 – 4 新能源－ 太陽能 ?太陽能 利用 ?光熱利用 ，太陽輻射能 → 熱能，其系統(tǒng)由光熱轉(zhuǎn)換和熱能利用兩部分組成。前者包括各種形式的 太陽能集熱器 ，后者是根據(jù)不同事用要求而設(shè)計(jì)的各種 用熱裝置。 14 – 4 新能源－ 太陽能 ?太陽能光熱 利用 ?太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能建筑、太陽能游泳池、太陽能蒸餾、太陽能制冷空調(diào)、太陽能干燥、太陽能熱發(fā)電、太陽能海水淡化、太陽能冶煉爐、太陽灶、太陽能熱發(fā)電等。 14 – 4 可再生能源－ 太陽能 ?太陽能 利用 ?光電利用，太陽輻射能 → 電能，通過光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏右岳谩?太陽能電池 是太陽能光電轉(zhuǎn)換的最核心的器件。 14 – 4 新能源－ 太陽能 ?太陽能電池 ?硅系列太陽電池（包括單晶硅、多晶硅和非晶硅）、多元化合物太陽電池（如硫化鎘太陽電池、砷化鎵太陽電池、銅銦硒太陽電池等）等。 ?其中單晶硅太陽電池技術(shù)最成熟。 14 – 4 新能源－ 太陽能 ?太陽能電池 太陽光譜圖 ?太陽能電池的發(fā)電原理是基于光伏效應(yīng) (Photovoltaic Effect)由太陽光與材料相互作用而產(chǎn)生電勢(shì) UV Visible Infrared 48% 無機(jī)太陽能電池 有機(jī)太陽能電池 ?太陽能資源豐富，全國三分之二日照小時(shí)數(shù)大于2200小時(shí) ?2022年底，太陽光伏發(fā)電裝機(jī)為 。主要用于解決偏遠(yuǎn)地區(qū)和特殊行業(yè)用電問題 太陽能熱水器 全球太陽能泵水系統(tǒng) Mali Philippines Egypt Sudan 太陽能光伏泵水 14 – 4 新能源－ 生物質(zhì)能 14 – 4 新能源－ 生物質(zhì)能 二、生物質(zhì)能 ?生物質(zhì)能 是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式。 ?生物質(zhì)能 是地球上最廣泛存在的物質(zhì)，包括所有的動(dòng)物、植物和微生物以及由這些有生命物質(zhì)派生、代謝而形成的有機(jī)質(zhì)（礦物燃料除外）具有的能量。 14 – 4 新能源－ 生物質(zhì)能 ?地球上經(jīng)過太陽光合作用生成的 生物質(zhì)總量約為 1440－ 1800億噸（干噸），相當(dāng)于目前世界總能耗的 3－ 8倍。 ?迄今人們實(shí)際利用的生物質(zhì)能還很少。在世界能耗中， 生物質(zhì)能約占 14%，在不發(fā)達(dá)地區(qū)占 60%以上。 ?全世界約 25億人的生活能源的 90%以上是生物質(zhì)能。 14 – 4 新能源－ 生物質(zhì)能 ?優(yōu)點(diǎn)：燃燒容易，污染少，灰分較低 ?缺點(diǎn)：熱值低、熱效率低、能量密度低。體積大不易運(yùn)輸。直接燃燒生物質(zhì)的熱效率僅為 10%~30%。 ?合理有效地利用生物質(zhì)能，就是要開發(fā)高效的 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù) ， 將能量密度低的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變成便于使用的高品位的能源 14 – 4
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