3-7新能源技术.ppt

1、2023年4月28日星期五能源能源能的形式能的形式：凡是能够提供某种形式能量的物质，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。或是物质的运动，统称为能源。机械能、声能、光能、电能、机械能、声能、光能、电能、磁能、化学能、生物能磁能、化学能、生物能柴草时期（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）非可再生能源非可再生能源：如如:煤、石油、天然气、煤、石油、天然气、核能核能可再生能源：可再生能源：如：太阳能、生物能、如：太阳能、生物能、水能、风能、地热能、潮汐能、波浪能水能、风能、地热能、潮汐能、波浪能常规能源常规能源可再生能源可再

2、生能源水能、生物能水能、生物能非可再生能源非可再生能源煤炭、石油、天然气煤炭、石油、天然气新能源新能源可再生能源可再生能源太阳能、风能、地热能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、波浪能潮汐能、波浪能非可再生能源非可再生能源核能核能来自地球以外天体的能量来自地球以外天体的能量太阳能太阳能、风能风能、水能水能、波浪能、波浪能、煤煤、石油、石油、天然气、生物能天然气、生物能来自地球本身的能量来自地球本身的能量 核能核能、地热地热、温泉、温泉来自天体间的引力能来自天体间的引力能潮汐能潮汐能n+U Sr+Xe+2 n+能量10235929338935410中子铀锶氙中子n nH He eH HH H0 01

3、 12 24 41 13 31 12 2+能量氘氚氦中子n nH He eH HH H0 01 12 24 41 13 31 12 2浓缩铀浓缩铀 慢中子慢中子 铀块的体积必须足够大铀块的体积必须足够大(临界体积临界体积)产生链式反应的条件：核反应堆是可控的链式反应装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。节系统、冷却系统和防护层组成。视频视频 核能与核技术核能与核技术 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

4、：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1954年，前苏联建成世界上第一座核电站；年，前苏联建成世界上第一座核电站；现在世界上有现在世界上有30多个国家的多个国家的400多座核电站在多座核电站在运行，占世界总电力的运行，占世界总电力的20%左右；左右；中国核电建设已有中国核电建设已有20年的历史，截至目前中国年的历史，截至目前中国共有核电站共有核电站8座，共有座，共有15台机组，其中已建成台机组，其中已建成运行的运行的9台，正在建造的两台，已报送国务院台，正在建造的两台，已报送国务院并得到批准近期将开工的并得到批准近期将

5、开工的4台。台。一般来说，如果防范措施得当，核电一般来说，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是很安全的。历史上曾发生过两次核电站核泄露事故：站核泄露事故：一次是一次是1979年年3月月18日，美国三里岛核日，美国三里岛核电站堆芯熔毁；电站堆芯熔毁；另一次是另一次是1986年年4月月26日，前苏联切尔日，前苏联切尔诺贝利核电站诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸号反应堆发生爆炸。核电站最先使用的是铀核电站最先使用的是铀-235，以后扩展到铀，以后扩展到铀-238、钍、钍-232，它们在地壳中蕴藏量巨大，如果全部利用可供人，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

6、。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。来，足够人类用上百亿年。所以说核能是一种理想的新能源。所以说核能是一种理想的新能源。地球上可以直接接受并利用的太阳辐射能。太阳能取之不尽，用之不竭；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。太阳能资源遍及全球，可以分散地、区域性地开采。我国约有我国约有2/3的地

7、区可以较好利用太阳能资源；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。点、气候等）的影响不能维持常量。光光热转换热转换光光电转换电转换光光化学转换化学转换太阳能发电太阳能发电太阳能高温炉冶炼高温材料太阳能高温炉冶炼高温材料太阳能节能建筑太阳能节能建筑太阳能海水谈化太阳能海水谈化太阳池太阳池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电池太阳能光伏电站深圳园博园太阳能光伏并网电站 西藏的羊八井地热西藏的羊八井地热电站的供电量已占拉萨电站的供电量已占拉萨市电网

8、供电量的市电网供电量的4040以以上，而且利用热发电的上，而且利用热发电的排放水还建立了排放水还建立了50000M50000M2 2的农业温室，的农业温室，使之成为拉萨市的主要使之成为拉萨市的主要蔬菜生产基地。蔬菜生产基地。羊八井地热电站羊八井地热电站 海洋能海洋能(ocean energy)(ocean energy)是指依是指依附在海水中的可再生能源，包括：附在海水中的可再生能源，包括：潮汐能、波浪能、海洋温差能、海潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等，更广义的海洋盐差能和海流能等，更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物

9、质能洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。等。海洋能理论上可再生的总量为海洋能理论上可再生的总量为766766亿千瓦。亿千瓦。海洋能开发利用的方式主要是海洋能开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。电技术已经实用化。加拿大安娜波利斯潮汐电站海流能发电示意图以生物质为载体的能量。生物界一切有生命的可以生长的有机物质，以生物质为载体的能量。生物界一切有生命的可以生长的有机物质，包括动植物和微生物。所有生物质都有一定的能量，而作为能源利用的主包括动植物和微生物。所有生物质都有一定的能量，而作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物，也包括人

10、畜分粪便和有机废弃物。要是农林业的副产品及其加工残余物，也包括人畜分粪便和有机废弃物。生物质能为人类提供了基本燃料。生物质能为人类提供了基本燃料。氢是宇宙中最丰富的元氢是宇宙中最丰富的元素之一，但是在地球上单质素之一，但是在地球上单质氢的含量微乎其微。氢能属氢的含量微乎其微。氢能属于二次能源，只能由其他能于二次能源，只能由其他能源进行转化而得到。源进行转化而得到。其主要优点有：燃烧热其主要优点有：燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的量，约为汽油的3 3倍，酒精倍，酒精的的3.93.9倍，焦炭的倍，焦炭的4.54.5倍。燃倍。燃烧的产物是水，是世界上最烧的产物是水，是世界上最干净的能源。干净的能源。