新能源与可再生能源.ppt

第四章 新能源与可再生能源 能源危机已成为21世纪全球的主要问题，解决能源危机的办法： 一是提高燃烧效率以减少资源消耗，实现清洁煤燃烧以减少污染； 二是开发新能源，积极利用再生能源； 三是开发新材料、新工艺，最大限度地实现节能。 主要内容： 4.1 新能源与可再生能源概述 4.2 太阳能 本次课主要内容 4.1 新能源与可再生能源概述 讲述新能源和可再生能源的基本含义；新能源和可再生能源的主要特点；新能源和可再生能源的种类； 4.2 太阳能 什么是太阳能？利用太阳能的主要方法有哪些？ 太阳能发电的两种方法及原理:热发电、光伏发电 4.1 新能源与可再生能源概述 一、新能源和可再生能源的基本含义 常规能源（传统能源） ：已经大规模生产和广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等能源。 新能源：在新技术的基础上系统地开发利用的可再生能源。 ※如太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能、氢能等。新能源是世界新技术革命的重要内容，是未来世界持久能源系统的基础。 可再生能源：可连续再生、永续利用的一次能源。 ※这类能源大都直接或间接来自太阳，包括太阳能、水能、生物质能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等。 ※地热能也可算作可再生能源。 二、新能源和可再生能源的主要特点： 1.能量密度较低且高度分散； 2.资源丰富，可以再生； 3.清洁干净，使用中几乎没有损害生态环境的污染物排放； 4.太阳能、风能、潮汐能等资源具有间歇性和随机性； 5.开发利用的难度大。 三、新能源和可再生能源的种类： 太阳能 风能 水能 生物质能 地热能 海洋能 可燃冰 太阳是太阳系的中心天体,是太阳系里唯一的一颗恒星,也是离地球最近的一颗恒星。 太阳是一个炽热的气态球体，没有固体的星体或核心。 它的直径约为1.39×106km，是地球的109倍，质量约为2.2×l027t，为地球质量的3.32×105倍，体积则比地球大1.3×106倍，平均密度为地球的1/4。其主要组成气体为氢（约71％）和氦（约27％）。 科学家研究表明，太阳每小时辐射到地球的能量约为18万兆瓦，相当于燃烧90兆吨优质煤的热量；太阳能是取之不尽，用之不竭的且无污染的能源。 问题： 1、你能说说太阳能的特点吗？ 2、目前利用太阳能的主要方法有哪些？ 存在问题：太阳能的利用还逐步普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题， 太阳电池为人造卫星很多领域提供能源方面得到了应用。 （二）太阳能发电 ★太阳能发电有两种方法。 一种是将太阳能转换为热能，然后按常规方式发电，称为太阳能热发电。 另一种是通过光电器件利用光生伏打原理将太阳能直接转换为电能，称为太阳能光伏发电。 1.太阳能热发电 ?太阳能热发电也叫做太阳能聚光发电，是将太阳辐射从面积上浓缩产生高温发电的装置。 由于太阳光聚集后可以产生高温，因此该技术用于与热发电机相连来构成发电系统。 太阳能聚光技术最早可以追溯到140年前, 科学家1882年在法国所做的研究工作。在上世纪80年代，由于70年代的石油危机，太阳能热发电得到了重视，一批大规模的太阳聚光器在世界各国安装。 ?当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为 （1）太阳能塔式发电； （2）太阳能槽式发电； （3）太阳能碟式发电； ★槽式太阳能热发电原理： 这种集热方式是横向线性，使用柱面集热器，被加热工质沿聚焦线流动，比塔式的定日镜聚焦简便，不要建高塔，以平面装置，一般直接用水做工质，水在集热器中受热后进入过热器，由过热器产生蒸汽送入汽轮机，即可带动发电机发电。 蒸汽轮机发电原理 蒸汽发生装置产生高温高压蒸汽； 蒸汽在汽轮机中使汽轮机转子高速旋转（3000转/分钟） 汽轮机转子带动发电机转子旋转，利用电磁感应发电。 ★塔式太阳能热发电原理 塔式太阳能热发电系统也称集中型太阳能热发电系统。它是利用众多的平面反射镜阵列，将太阳辐射反射到置于高塔顶部的太阳能接收器上，加热工质产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电，从而将太阳能转化为电能。 塔式太阳能热发电站系统主要由4部分构成：聚光装置、集热装置、蓄热装置和汽轮发电装置。 美国的二座大型示范工程：太阳能1号和太阳能2号，容量均为10MW。太阳能1号从1982年到1988年共生产38000MWh电能。太阳能2号为太阳能1号的改进型，在1996年投产，采用熔盐作为传热介质和热能贮存，可以在多云天气和晚上连续供电。 在美国东南部沙漠中，计划建设30～50MW塔式电站。第一座塔式电站投资在1亿美元左右，电价为15美分/kWh，在考虑规模效应和技术进步后，有可能降到7美分/kWh。 ★碟式发电原理： 该太阳能发电装置主要采用碟形聚光器，并在聚焦面上安装外热式斯特林发电机组。 碟形聚光器自动调整方向捕捉阳光，将阳光导向一