【正文】 1 能源資源概論 能源來源 地球內(nèi)部 煤、石油、天然氣、地?zé)?、核燃料? 太陽 太陽能、風(fēng)能、海洋溫差能、生物質(zhì)能等 其它 星球 潮汐能 1 能源資源概論 能源的來源 ?????????????????????????????????????—潮汐能—星體的相互作用）（來源于地球和其它第三類能源—鈾、釷、硼、氘、氚—原子核能熱巖層地下熱水、地?zé)嵴羝偷卣稹⒒鹕交顒拥厍驘崮埽▉碓从诘厍騼?nèi)部）第二類能源中的能量星際物質(zhì)帶進地球大氣宇宙射線、流星和其它固定的太陽輻射能沼氣等由于光合作用而頁巖、草木燃料、煤、石油、天然氣、油太陽輻射能（來源于地球以外）第一類能源能源1 能源資源概論 地球表面的能流 地球內(nèi)部 1 能源資源概論 溫室效應(yīng) 太陽每年投射到地球表面上的能量是人類每年所消耗能量的 1萬多倍。 ?地球大氣的溫室效應(yīng) ， 可能導(dǎo)致全球變暖 ， 極地冰雪消融 ， 引發(fā)全球環(huán)境問題 ， 如海嘯 、 臺風(fēng) 、冰雪災(zāi)害 。 （ 高 級 能源 ） 一次能源： 以現(xiàn)成的形式 存在于自然界 界的能源 。 煤氣、石油制品、焦炭、電能、蒸汽、沼氣、酒精、氫氣等 1 能源資源概論 ?二次能源 使用更方便 ， 是高品質(zhì)的能源 ，是聯(lián)系一次能源和能源用戶的中間紐帶 。 煤、油、氣，是應(yīng)用最廣的“含能體能源” 電能，是應(yīng)用最廣的“過程性能源”。 ? 因此 ， 機動性強的現(xiàn)代交通運輸工具 （ 如汽車 、 輪船 、 飛機等 ） 無法直接使用 “ 過程性能源 ” （ 如 電能 ） ， 主要采用 “ 含能體能源 ” （ 如 柴油 、 汽油 ） 。 過程性能源的局限性： 電能的高效貯存是當(dāng)前的重要研究課題！ 1 能源資源概論 ? 起亞 Venga概念車亮相北京車展，搭載了一臺功率為 80千瓦/109馬力電動機，最高時速 140公里。 ? 這臺電動機由兩組 24千瓦時的鋰聚合物電池電池供電，充滿電可行駛 180公里，電池可用一個快速充電器在 20分鐘內(nèi)充滿 80%的電量，如果用普通充電器完全充滿電則需 8小時。 ?可再生能源： ?不會隨著人類 的利用而日益 減少，是人類 取之不盡、用 之不竭的能源。 D 1 能源資源概論 按照 使用狀況 可分為： ?① 常規(guī)能源 ： 在 一定的歷史時期和科學(xué)水平 條件下 ， 已被人們廣泛應(yīng)用的能源 。 這些能源尚未被 大 規(guī)模利用 ， 利用成本較高 ， 有的尚處于研究階段 。 1 能源資源概論 能源按使用狀況分類： 常規(guī)能源 新能源 煤炭、石油、天然氣、水力和 核裂變能 太陽能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、 核聚變能 等 1 能源資源概論 1 能源資源概論 能源的分類 (按可燃性 ) 燃料能源 非燃料能源 礦物燃料 （ 煤炭、石油、天然氣 ） ； 生物燃料 （柴草，沼氣等） ； 化工燃料 （丙烷、甲醇、酒精等）； 核燃料 （鈾、釷等）。 1 能源資源概論 能源的分類 (按環(huán)境有無污染 ) 清潔能源 非清潔能源 太陽能、風(fēng)能、水力能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、氫能等。 ? 例如電力，是二次能源，是可再生能源，屬常規(guī)能源，是過程性能源，是非燃料能源，又是清潔能源，還是商品能源等。 1 能源資源概論 儲量 能流密度 能 源 評 價 運輸費 損耗 能量品位 環(huán)境影響 儲能的可能性與供能的連續(xù)性 開發(fā)、設(shè)備費用 能源的選用與評價因素 1 能源資源概論 可再生性 能源的地理分布和使用關(guān)系密切 。 如太陽能、風(fēng)能、水能等屬于可再生能源； 而煤炭、石油、天然氣則不可再生。 化石燃料儲存容易，而太陽能、風(fēng)能儲存比較困難。 1 能源資源概論 能源評價 —— 能流密度 ?能流密度 是指在一定空間或面積內(nèi)，從某種能源中所能得到的能量。 ?如 1kg U235核裂變反應(yīng) 可釋放出 1010kJ的熱能，相當(dāng)于 24000t標(biāo)準(zhǔn)煤 的發(fā)熱量。例如水能能夠轉(zhuǎn)變?yōu)?機械能和電能 ，它的品位要比先有化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，再由熱能轉(zhuǎn)換為機械能的化石燃料必然要高些。因此，溫度高的熱源品位比溫度低的熱源高。 1 能源資源概論 思考題 ?下列哪一項不屬于能源評價的內(nèi)容 ________ A、儲量 B、品位問題 C、節(jié)能量 D、能流密度 C 1 能源資源概論 思考題 ?作為能源的一個必要條件是儲量要有足夠的豐富度。 可再生性 地理分布 1 能源資源概論 （ 2）能量的基本形式 1 能源資源概論 ?能量是指物質(zhì)做功的能力 。 ? 上述能源所包含的能量形式有以下六種： 1 能源資源概論 能量 形式 機械能 熱能 化學(xué)能 核能 輻射能 電能 1 能源資源概論 能量的基本形式 ? 機械能 。 ? 如風(fēng)能 、 水力能等 ， 是人類認識最早的能量形式 。 構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子運動的動能和勢能總和 。 ?熱能 是人類使用最廣泛的一種能量形式 ， 大約有 85～ 90％ 的能源是轉(zhuǎn)換成熱能后再加以利用的 。 1 能源資源概論 ? 熱能 Eq通?？杀硎龀扇缦碌男问剑? ? 來源： 產(chǎn)生熱能的主要常規(guī)能源是 化石燃料 ，新能源有 太陽能 、 核能 、 地?zé)崮芎秃Ｑ鬅崮?等 ，其中 地?zé)崮?是地球上最大的熱能資源 。 是在 原子核外 進行化學(xué)變化時釋放出來的一種能量 。 ? 基本反應(yīng)式： kgkJCOOC /3 2 7 8 022 ???kgkJOHOH /120 37021 222 ???1 能源資源概論 碳基能源 ? 主要的碳基能源：煤碳 、 石油 、 天然氣等 。 平均低位發(fā)熱量 。 ? 煤碳： 主要由碳 、 氫 、 氧 、 氮和硫等構(gòu)成 （ 含碳 80％~85％ ， 含氫 4％ ~5％ ） ；還有極少量的磷 、 氟 、 氯和砷等元素 。 1 能源資源概論 能量的基本形式 ? 電能 。 是和電子流動與積累有關(guān)的一種能量 。 ? 反之 ， 電能 也可以通過電動機轉(zhuǎn)換為 機械能 ， 從而顯示出做功的本領(lǐng) 。 ? 輻射能 包括：電磁波 、 聲波 、 彈性波 、 核射線所傳遞的能量 。 1 能源資源概論 ? 物體的輻射能 Er可由下式計算 （ 《 傳熱學(xué) 》 中斯蒂芬 玻爾滋曼定律 ） ： 40r 1 00 ??????? TcE ?1 能源資源概論 能量的基本形式 ? 核能 。 是蘊藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能 。 ? 核反應(yīng)分為 核裂變和核聚變 兩種 ， 目前技術(shù)成熟的是利用 核裂變 的能量 。 1 能源資源概論 ?輕質(zhì)量的原子核 （ 氘 、 氚等 ） 及重質(zhì)量的原子核（ 鈾等 ） 核子之間的結(jié)合力比中等質(zhì)量原子核的結(jié)合力小 。 ?這種結(jié)合能就是核 （ 內(nèi) ） 能 （ 原子能 ） 。 （能量平衡原理） 1 能源資源概論 ? 能量傳遞遵循一定的 規(guī)律性 ，即能量傳遞的速率正比于傳遞的 動力 ，而反比于傳遞的 阻力 。即熱力學(xué)第一定律，能量 守恒 定律。 ? 轉(zhuǎn)移 是某種形態(tài)的能量從一地轉(zhuǎn)移到另一地，從一物轉(zhuǎn)移到另一物； ? 轉(zhuǎn)換 則是能量由一種形態(tài)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)。 ? 如煤制油 、 制煤氣 、 制甲醇 ， 屬于能源形態(tài)的轉(zhuǎn)換； ? 煤的下列轉(zhuǎn)換屬于能量形式的轉(zhuǎn)換 。 能量傳遞過程的特點 4 1 能源資源概論 ? 在體系 邊界面 上的能量交換通常以兩種方法： ? 傳熱 —— 由溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的微觀形式； ? 做功 —— 由非溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的宏觀形式。 能量傳遞過程的特點 6 1 能源資源概論 ? 能量傳遞的 結(jié)果 主要體現(xiàn)在兩方面，即能量使用過程中所起的作用以及能量傳遞的最終去向。 能量傳遞過程的特點 7 1 能源資源概論 ? 能量傳遞的 實質(zhì) 實際上就是能量利用的實質(zhì) 。 能量傳遞過程的特點 8 1 能源資源