新能源技术（可修改）.ppt

三、新能源 核能 太阳能 地热能 风能 海洋能 生物能 氢能 1、核能 原子核结构发生变化时释放出的能量——统称为核能，也称为原子能。 [视频]瓶子里的巨人 n + U → Sr + Xe + 2 n+能量 10 23592 9338 9354 10 中子 铀 锶 氙 中子 1千克铀核发生裂变时，放出的能量相当于燃烧2700吨标准煤。核电站中使用的主要是铀核裂变。 ⑴核能产生的原理 重核裂变 轻核聚变 两个较轻原子核，聚合成一个较重的原子核 +能量 氘 氚 氦 中子 原子核聚变时，放出的能量 比核裂变时还要大。但氢弹中的核聚变目前人们还无法控制。科学家们正在研究可控制的核聚变，以造福人类。 聚变的概念和原理 核反应方程： 氘 氚 氦 中子 ⑵链式反应 浓缩铀 慢中子 铀块的体积必须足够大 (临界体积 ) 产生链式反应的条件： 铀与原子能 原子弹爆炸 世界第一颗氢弹——麦克 “麦克”爆炸成功 我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云 ⑶核反应堆 核反应堆是可控的链式反应装置，它能使核能平稳释放。核反应堆主要由核燃料、减速剂、控制调节系统、冷却系统和防护层组成。 [视频]核能与核技术 核燃料：天然铀或浓缩铀制成的铀棒 减速剂：使快中子变成慢中子，通常用石墨、重水或普通水 控制棒：调节中子的数量，从而控制反应速度，通常用镉棒 冷却剂：保证反应堆在一定温度下运行，通常用水、液态金属钠、空气等流体 ⑷核电站 1954年，前苏联建成世界上第一座核电站； 现在世界上有30多个国家的400多座核电站在运行，占世界总电力的20%左右； 中国核电建设已有20年的历史，截至目前中国共有核电站8座，共有15台机组，其中已建成运行的9台，正在建造的两台，已报送国务院并得到批准近期将开工的4台。 [视频]崛起的新能源－－核电 压水堆核电站工作原理 大亚湾核电站全景图 秦山核电站全景 电站反应堆换料 电站反应堆控制棒 秦山核电站主控制室 一般来说，如果防范措施得当，核电站是很安全的。历史上曾发生过两次核电站核泄露事故： 一次是1979年3月18日，美国三里岛核电站堆芯熔毁； 另一次是1986年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸。 核电站的安全性 核能利用的前景 核电站最先使用的是铀-235，以后扩展到铀-238、钍-232，它们在地壳中蕴藏量巨大，如果全部利用可供人类用上几千年。 海水中含有大量的氘，因此科学家正在研究解决从海水中提取氘作为核动力，使海水中的全部核能释放出来，足够人类用上百亿年。 所以说核能是一种理想的新能源。 核聚变能源开发 2、太阳能 地球上可以直接接受并利用的太阳辐射能。 [视频] 太阳能介绍 太阳能特点 太阳能取之不尽，用之不竭； 太阳能在转换过程中不会产生危及环境的污染； 太阳能资源遍及全球，可以分散地、区域性地开采。我国约有2/3的地区可以较好利用太阳能资源； 太阳能能流密度低、其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。 直接利用太阳辐射能的方式 光—热转换 光—电转换 光—化学转换 光—热转换 太阳能发电 太阳能高温炉冶炼高温材料 太阳能节能建筑 太阳能海水谈化 太阳池 太阳能发电 太阳能高温炉冶炼 太阳炉的焦点 利用新型太阳炉的高温熔化15mm的钢板 利用新型太阳炉熔化钨板 太阳能节能建筑 太阳能海水谈化 光—电转换 太阳能电池 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第七节 新能源技术 一、能源的概述 能源 能的形式： ——凡是能够提供某种形式能量的物质，或是物质的运动，统称为能源。 机械能、声能、光能、电能、磁能、化学能、生物能… 世界能源结构的演变 柴草时期（从火的发现——18世纪中叶） 煤炭时期（18世纪中叶——20世纪中叶） 石油时期（20世纪中叶至今） 能源问题 世界能源消耗仍以化石燃料为主，而化石燃料储量有限。（见教材表3-3） 而随着世界人口的不断增加，能源紧缺的时期将会提前来。 能源分类 一次能源 二次能源 第三类能源 第二类能源 新能源 常规能源 可再生能源 非可再生能源 按照能源转换和传递方式 分类 按照能源的性质 分类 按照利用能源的技术状况 分类 按照能源的形成和来源 分类 第一类能源 二、能源的分类 按照能源转换和传递方式分类 一次能源 如:煤、石油、天然气、水能、风能、生物能、沼气、太阳能、核能、潮汐能、地热能… … 二次能源 如:汽油、煤气、焦炭、蒸汽、电能、氢能、酒精、热水… … 按照能源的性质分类 非可再生能源：如:煤、石油、天然气、核能… 可再生能源：