新能源技术及应用1.ppt

新能源技术及应用 24学时 主讲人：刘洋 本门课程主要教学内容 新能源和可再生能源的介绍 太阳热水系统 太阳能制冷与空调 地热供暖 地源热泵供热与制冷空调系统 太阳能电池发电系统 人类为什么要开发新能源？ 我们在学习常规能源中了解到：像石油、煤、天然气等化石燃料，是经过漫长的地质年代才形成的，人类大量开采消耗以后，短期内无法恢复。以中东地区的石油为例，尽管探明储量占世界一半以上，但如按现在的开采速度，也只能维持30～40年，在现有能源即将出现危机之时，人们很自然地把目光转向储量更丰富、使用起来更清洁和可以再生的新能源。 怎样理解“新能源”中的“新”字？ “新”字的含义为新的利用方式。 绪 论 新能源和可理生能源的概念和含义是1981 年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议上确定的，它不同于常规化石能源，可以持续发展，儿乎是用之不竭，对环境无多大损害，有利于生态良性循环。 第一章　概 述 第一节 新能源和可再生能源的含义及分析 目前，联合国开发计划署（ UNDP ）将新能源和可再生源分为 3 类： ( l ）大中型水电。 ( 2 ）新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现生物质能、地热能、海洋能。 ( 3 ）传统生物质能。 目前在我国，新能源和可再生能源是指除常规化石能和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。这些源，资源丰富，可以再生，清洁干净，是最有前景的替能源。 一、生物质能 定义：生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。 种类：有机物中除矿物燃料以外，所有来源于动植物的能源物质属于生物质能，通常包括木材、森林废弃物、农业废弃、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物便等。 特点:生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和物化学转换 3 种途径。生物质的直接燃烧在今后相当长时期内仍将是我国农村生物质能利用的主要方式。 研究方向:造热效率仅为 10 ％左右的传统烧柴灶，推广热效率可达20％一 30 ％的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显节能措施，被国家列为农村能源建设的重点任务之一 生物质的热化学转换是指在一定温度和条件下，使生物质气化、炭化、热解和催化液化以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。 生物质的生物化学转换包括生物质一沼气转换和生物质一乙醇转换等。 沼气转换是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体，即沼气。 乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素原料经发酵制成乙醇。 二、太阳能 太阳能的转换和利用方式有光-热转换、光-电转换和光-化学转换。接收或聚集太能使之转换为热能，然后用于生产和生活的一些方面，是光一热转换即太阳能热利用的本方式。 太阳热水系统是太阳能热利用的主要形式，它是利用太阳能将水加热储于水箱以便利用的装置。太阳能产生的热能可以广泛的应用于采暖、制冷、干燥、蒸馏、温烹饪以及工农业生产等各个领域，并可进行太阳能热发电。利用光生伏打效应原理制的太阳能电池，可将太阳的光能直接转换成为电能加以利用，称为光一电转换即太阳能电利用。光一化学转换尚处于研究开发阶段，这种转换技术包括半导体电极产生电而电水产生氢、利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等。 三、风能 风能是太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起各地温差和气压不同，导致空气运而产生的能量。 用于风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等 四、水电 按照国家计委的规定，电站总容量在 5 万 kw 以下的为小型； 5 万一 25 万 kw 的为中型； 25 万 kw 以上的为大型。 地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。地热资源按赋存形式可分为水热型（又分为干蒸汽型、湿蒸汽型和热水型）、地压型、干热岩型和岩浆型 4 大类；按温度高低可分为高温型（ 150 ℃ ）、中温型（ 90 -149 ℃ ）和低温型（ 89 ℃ ）。地热能的利用方式主要有地热发电和地热直接利用两大类。不同品质的地热能可用于不同的目的。流体温度为 200-400 ℃ 的地热能，主要可用于发电和综合利用； 150 一 200 ℃ 的地热能，主要可用于发电、工业热加工、工业干燥和制冷； 100 一 150 ℃ 的地热能，主要可用于采暖、工业干燥、脱水加工、回收盐类和双循环发电； 50 一 100 ℃ 的地热能，主要可用于温室、采暖、家用热水、工业干燥和制冷； 20 一 50 ℃ 的地热能，主要可用于洗浴、养殖、种植和医疗。 六、海洋能 海洋能是指蕴藏在海洋