能源与可持续发展第2讲-2013-02-06.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * 生物质能 生物质能是指利用自然界的植物以及城乡有机废物转化、生产的能源。 目前可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、林木及林木果实、禽畜粪便、有机生活垃圾和有机废渣废水等。 生物质能的利用技术大体上分为以下四种： 而各类技术又包含了不同的子技术。 直接燃烧 技术 1 物化转化 技术 生化转化 技术 2 3 3 4 。 植物油 技术 生物质能 生物质能的利用技术 直接燃烧大致可分四种情况： 炉灶燃烧 1 锅炉燃烧 垃圾焚烧 2 3 3 4 。 固型燃料 燃烧 直接燃烧技术 生物质能 物化转换技术包括以下三种： 干馏技术 1 气化制生物质燃气 热解制生物质油 2 3 3 。 物化转换技术 生物质能 生物转换技术主要有以下两种： 厌氧消化 1 特种酶技术 2 生化转换技术 生物质能 * 燃料乙醇 未加变性剂的、可作为燃料的无水乙醇，俗称酒精。其分子式为C2H5OH。是以玉米、小麦、薯类、糖蜜、甜高粱秆汁液等为原料，经发酵、蒸馏而制成。其物理特性为：无色透明，易燃，20℃时密度在0.7918 ~ 0.7893g/cm3范围内。 在国外，生物质制乙醇技术已商业化。目前巴西年产1.2×1010L，美国4×109L，津巴布韦4×107L，最低成本12美分/L。 燃料乙醇 生物质能 沼气 生物质能 沼气：有机物质在厌氧条件下，经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。 沼气发酵过程可分为两个阶段，即不产甲烷阶段和产甲烷阶段。 沼气发酵产生的三种物质，一是沼气，以甲烷为主，是一种清洁能源；二是消化液（沼液），含可溶性N、P、K，是优质肥料；三是消化污泥（沼渣），主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物，是一种优良有机肥。 沼气 生物质能 生物柴油 生物质能 以动植物油脂为原料，用甲醇或乙醇在催化剂作用下经酯交换制成。动植物油脂的主要成分为长链脂肪酸的甘油酯（甘油三酸酯），与甲醇或乙醇反应，生成甘油和长链脂肪酸甲酯或乙酯，长链脂肪酸单烷基酯可用作柴油机燃料。称为生物柴油。生物柴油可与石油柴油混用，也可单独使用。 地热能 目前世界上大约有120多个国家和地区，已经发现和开采的地热泉及地热井多达7500多处。据估计在地球表层10 km的范围内，地热资源达12.6×1026J,相当于4.6×1016 t标准煤。 对于地热能的开发利用，目前主要是在采暖、发电、育种、温室栽培和洗浴等方面。 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。 　 地热能资源 地热能 地热发电能源转换方式 地热能 西藏阿里地区地热能 地热能 冰岛地热 地热能 西藏羊八井地热电站 装机容量（25180 kW） 地热能 地热发电系统 地热能 （1）地热蒸汽发电系统：利用地热蒸汽推动汽轮机运转，产生电能。本系统技术成熟、运行安全可靠，是地热发电的主要形式。西藏羊八井地热电站采用的便是这种形式。 地热发电系统主要有四种： 地热发电系统 地热能 （2）双循环发电系统：也称有机工质朗肯循环系统。它以低沸点有机物为工质，使工质在流动系统中从地热流体中获得热量，并产生有机质蒸汽，进而推动汽轮机旋转，带动发电机发电。 地热发电系统 地热能 （3）全流发电系统：本系统将地热井口的全部流体，包括所有的蒸汽、热水、不凝气体及化学物质等，不经处理直接送进全流动力机械中膨胀做功，其后排放或收集到凝汽器中。这种形式可以充分利用地热流体的全部能量，但技术上有一定的难度，尚在攻关。 （4）干热岩发电系统：美国人莫顿和史密斯于1972年，在新墨西哥州北部打了两口约4000米的深斜井，从一口井中将冷水注入到干热岩体，从另一口井取出自岩体加热产生的蒸汽，功率达2300千瓦。进行干热岩发电研究的还有日本、英国、法国、德国和俄罗斯，但迄今尚无大规模应用。 地热发电系统 地热能 海洋能 潮汐发电与水力发电的原理相似。通过贮水库，在涨潮时将海水贮存在贮水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。 潮汐能 波浪能的发电原理： 利用波浪的上下运动产生气流或水流使转机转动 利用波浪装置的前后摆动或转动产生气流或水流使轮机转动 利用波浪的沿岸爬升将波浪能转换成水的势能 利用压电效应 波浪能 * Chongqing University Thank You! * * * * * * * 裂变反应堆：能维持和控制核裂变的装置。 裂变反应堆 按用途 按冷却剂 按核燃料 按慢化剂 反应堆的分类 现在用于核电站的反应堆中，压水堆最多（约占61%）。 压水堆的主要特点是： 压水堆 1 2 3 4 用价格低廉、到处可以得到的普通水作慢化剂和冷却剂