新能源和可再生能源.ppt

第一讲 新能源和可再生能源 栗文义 新能源和可再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，几乎是用之不竭，对环境无多大损害，有利于生态良性循环。 目前，联合国开发计划署(UNDP)将新能源和可再生能源分为三类：(1)大中型水电。(2)可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、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源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。这些能源，资源丰富，可以再生，清洁干净，是最有前景的替代能源，将成为未来世界能源的基石。 下面对各类新能源和可再生能源从分类上做一简介。 一、太阳能 太阳能的转换和利用方式有光一热转换、光一电转换和光一化学转换。 接收或聚集太阳能使之转换为热能，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基本方式。 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中以便利用的装置。太阳能产生的热能可以广泛的应用于采暖、制冷、干燥、蒸馏、温室、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成的太阳能电池，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光电利用。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解水产生氢、利用氨氧化钙或金属氢化物热分解储能等。 二、生物质能 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外，所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材、森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。 生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换三种途径。生物质的直接燃烧在今后相当长的时期内仍将是我国农村生物质能利用的主要方式。因此，改造热效率仅为10％左右的传统烧柴灶，推广热效率可达20％ ～30％的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施，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、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。 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，导致空气运动而产生的能量。利用风力机可将风能转换成电能，机械能和热能等。风能利用的主要形式有风力发电，风力提水、风力致热以及风帆助航等。 我国20世纪70年代以来，小水电一般是指单站容量在12000kw以下的小水电站及其配套小电网。但随着国民经济的发展， 自1996起 ，小水电的容量范围已提高到按单站5万kW计算。我国农村中，村级以下办的小水电，多数容量为100kW左右的微型水电站。小水电的开发方式，按照集中水头的办法，可分为引水式、堤坝式和混合式三类。 五 地热能  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、干热岩型和岩浆型四大类；按温度高低可分为高温型(150度) 、中温型(90～149℃)和低温型(≤89 度）。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~C的地热能，主要可用于发电和综合利用；150—200℃的地热能，主要可用于发电、 工业热加工．工业干燥和制冷；100～150℃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，50～100℃的地热能，主要可用于温室、采暖、家用热水、工业干燥和制冷；20-50度的地热能，主要可用于洗浴、养殖、种植和医疗等。 六．海洋能 海洋能是指蕴藏在海洋中的可再生能源，它包括潮汐能、波浪能、潮流能、海流能。海水温度差能和海水盐度差能等不同的能源形态。海洋能按储存的能量形式可分为机械能、热能和