1、第三章第三章 新新 能能 源源 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 第一节第一节 核能核能 第二节第二节 太阳能太阳能 第三节第三节 风能风能 第四节第四节 地热能地热能 第五节第五节 海洋能海洋能 第六节第六节 生物质能生物质能 第七节第七节 氢能氢能 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3.1 核能核能 核能的利用是核能的利用是20世纪能源科学的主要成就。核能又称原子世纪能源科学的主要成就。核能又称原子 能，是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。能，是原子核中的核子重新分
2、配时释放出来的能量。 一、核能的产生一、核能的产生 发现原子后，科学家们又发现原子核能够发生分裂，也就是发现原子后，科学家们又发现原子核能够发生分裂，也就是 一个原子核分成两个原子核、三个原子核一个原子核分成两个原子核、三个原子核而且在分裂后还能而且在分裂后还能 产生很大的能量。产生很大的能量。 铀核分裂产生的这个能量，比相同质量的化学反应放出的能铀核分裂产生的这个能量，比相同质量的化学反应放出的能 量大几百万倍以上！就这样，人们发现了量大几百万倍以上！就这样，人们发现了“原子的火花原子的火花”，一种，一种 新形式的能量。这个能量就是原子核裂变能，也称核能，或原子新形式的能量。这个能量就是原子
3、核裂变能，也称核能，或原子 能。能。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 核能的产生，首先是以中子撞击可分裂物（如铀核能的产生，首先是以中子撞击可分裂物（如铀235），使之分裂成），使之分裂成 钡及氪等原子，并发出能量以及快速中子；这些中子又会去撞击旁的钡及氪等原子，并发出能量以及快速中子；这些中子又会去撞击旁的 铀原子核，使分裂进行下去。铀原子核，使分裂进行下去。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：
4、孙伟主讲：孙伟 二、核能的利用介绍二、核能的利用介绍 核能自从被发现到现在，既给我们造成了很大的灾难核能自从被发现到现在，既给我们造成了很大的灾难: (1)第二次世界大战美国对日投下了两枚原子弹第二次世界大战美国对日投下了两枚原子弹 又给人类带来了许多的福音又给人类带来了许多的福音: (2) 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 1、核能发电、核能发电 发电的各种能源发电的各种能源 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 特点：特点： 核能发电是相当安全、环保、经济的。核能发电是相当安
5、全、环保、经济的。 （1）核能正在逐步的代替其它的各种能源。）核能正在逐步的代替其它的各种能源。1995年统计，核电年统计，核电 已占全世界发电量的已占全世界发电量的23.16%。 （2）核电站的燃料费比火电站的要低得多。）核电站的燃料费比火电站的要低得多。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 2、核能在医学方面的应用、核能在医学方面的应用 长寿命的核电池故事长寿命的核电池故事 3、其他应用、其他应用 （1）木材的塑化加工）木材的塑化加工 （2）食品保鲜）食品保鲜 保鲜的鸡蛋保鲜的鸡蛋 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北
6、电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 三、核能的优点三、核能的优点 減少对化石燃料的依赖；減少对化石燃料的依赖； 产生巨大能量；产生巨大能量； 只需小量原料；只需小量原料； 铀矿蕴藏量足够长期使用；铀矿蕴藏量足够长期使用； 运作成本较低（约为火力发电的三分之一）；运作成本较低（约为火力发电的三分之一）； 生产电力时不会造成空气污染。生产电力时不会造成空气污染。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 四、核能带给人类的灾难四、核能带给人类的灾难 “引爆第一颗原子弹引爆第一颗原子弹” 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电
7、力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3.2 太阳能太阳能 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为 其总辐射能量（约为其总辐射能量（约为3.75l026 W）的）的22 亿分之一，但已高达亿分之一，但已高达1.731017 W，换，换 句话说，太阳每秒钟辐射到地球上的能句话说，太阳每秒钟辐射到地球上的能 量就相当于量就相当于500万吨煤。万吨煤。 一、太阳能简介一、太阳能简介 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 二、太阳能优缺点二、太
8、阳能优缺点 1、优点：是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，、优点：是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富， 既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。 2、缺点：、缺点： （1）是能流密度低；）是能流密度低； （2）是其强度受各种因素的影响不能维持常量。这两）是其强度受各种因素的影响不能维持常量。这两 大缺点大大限制了太阳能的有效利用。大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 三、太阳能利用三、太阳能利用 1、太阳能集热器、太阳能集热器 在光在光热转化中，热
9、转化中， 我们把实现这种转我们把实现这种转 化的装置称为太阳化的装置称为太阳 能集热器。用它来能集热器。用它来 把太阳辐射能转化把太阳辐射能转化 为热能，再把水或为热能，再把水或 其他介质加热，或其他介质加热，或 转化为其他形式的转化为其他形式的 能量加以利用。能量加以利用。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 2、太阳能热水器、太阳能热水器 太阳能热利用中历史最悠久、应用最广泛的就是太阳能热水器。自太阳能热利用中历史最悠久、应用最广泛的就是太阳能热水器。自 1891年美国马里兰州的肯普发明第一台太阳能热水器以来，已有年美国马里兰州的肯
10、普发明第一台太阳能热水器以来，已有100 多年的历史。目前日本已有多年的历史。目前日本已有1000万幢以上的住宅安装了太阳能热水万幢以上的住宅安装了太阳能热水 器。器。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3、太阳能采暖、太阳能采暖 太阳能采暖可译分为主动式和被动式两大类。主动式是利用太太阳能采暖可译分为主动式和被动式两大类。主动式是利用太 阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源代替常规热水（热风）采暖阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源代替常规热水（热风）采暖 系统中的锅炉。而被动式是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能赖系统中的锅炉。而被动式
11、是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能赖 达到采暖的目的，因而又称为被动式太阳房。达到采暖的目的，因而又称为被动式太阳房。 （1）被动式太阳房）被动式太阳房 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 （2）主动式太阳房介绍）主动式太阳房介绍 无辅助锅炉的主动式太阳房无辅助锅炉的主动式太阳房 它利用集热器产生的热水采暖，结构简单，蓄热器置于室外，室内又它利用集热器产生的热水采暖，结构简单，蓄热器置于室外，室内又 是由地板供暖，故不占用室内居住面积是这种系统的一大有点。是由地板供暖，故不占用室内居住面积是这种系统的一大有点。 能源经济学能源经济学 华
12、北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 4、太阳能干燥、太阳能干燥 集热器型干燥器室利用太阳能空气集热器，先把空气加热到集热器型干燥器室利用太阳能空气集热器，先把空气加热到 预定温度后再送入干燥室。预定温度后再送入干燥室。 集热器型干燥器集热器型干燥器 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 集热器温室型干燥器集热器温室型干燥器 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 5、太阳炉、太阳炉 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院
13、 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3.3 风能风能 太阳光从上而下照射大气层，使之升温。又由于地球的自转和太阳光从上而下照射大气层，使之升温。又由于地球的自转和 公转，地面附近各处受热不均，大气温差发生变化，引起空气公转，地面附近各处受热不均，大气温差发生变化，引起空气 流动。空气在水平方向上的流动就形成了风。流动。空气在水平方向上的流动就形成了风。 1、风能的形成、风能的形成 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 风能与其它能源相比，既有其明显的优点，又
14、有其突出的局风能与其它能源相比，既有其明显的优点，又有其突出的局 限性。风能具有四大优点和三大弱点。限性。风能具有四大优点和三大弱点。 四大优点是：蕴量巨大；可以再生；分布广泛；没有污染。四大优点是：蕴量巨大；可以再生；分布广泛；没有污染。 三大弱点是：三大弱点是： 1 1、密度低。、密度低。 2 2、不稳定。、不稳定。 3 3、地区差异大。、地区差异大。 2、风能的优缺点、风能的优缺点 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3、风能的利用、风能的利用 （1）风力发电）风力发电 风机和风场风机和风场 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商
15、管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 瑞典奥兰岛的风车瑞典奥兰岛的风车 风力发电站（新疆打坂城）风力发电站（新疆打坂城） 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 4、风能使用中存在的问题、风能使用中存在的问题 （1）风力机的噪声）风力机的噪声 （2）对鸟类的伤害）对鸟类的伤害 （3）对景观的影响）对景观的影响 （4）对通信的干扰）对通信的干扰 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3.4 地热能地热能 一、地热能简介一、地热能简介 地球内部的放射性元素不断进行着热核反
16、应，具有非常高的温地球内部的放射性元素不断进行着热核反应，具有非常高的温 度，估计地球中心的温度达度，估计地球中心的温度达6000 。高温的热量透过厚厚的地层，。高温的热量透过厚厚的地层， 不断向太空释放，这种不断向太空释放，这种大地热流大地热流产生的能量，称地热能。产生的能量，称地热能。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 （1）蒸汽型）蒸汽型 （2）热水型）热水型 （3）干热岩型）干热岩型 （4）地压型）地压型 （5）岩浆型）岩浆型 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 二、地
17、热能利用二、地热能利用 新西兰地热电站鸟瞰新西兰地热电站鸟瞰 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 地热务农地热务农 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 地热养殖地热养殖 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 三、地热资源三、地热资源 世界地热资源主要分布于以下世界地热资源主要分布于以下5个地热带：个地热带： 环太平洋地热带。环太平洋
18、地热带。 地中海、喜马拉雅地热带。地中海、喜马拉雅地热带。 四、地热能利用中的环境问题四、地热能利用中的环境问题 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3.5 海洋能海洋能 海洋能源通常指海洋中海洋能源通常指海洋中 所蕴藏的可再生的自然能所蕴藏的可再生的自然能 源，主要为潮汐能、波浪源，主要为潮汐能、波浪 能、海流能（潮流能）、能、海流能（潮流能）、 海水温差能和海水盐差能。海水温差能和海水盐差能。 一、海洋能特点一、海洋能特点 1、海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大、海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大; 2、它具有可再生性、它具有可再生性;
19、 3、海洋能有较稳定与不稳定能源之分、海洋能有较稳定与不稳定能源之分; 4、海洋能属于清洁能源、海洋能属于清洁能源. 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 二、海洋能资源形势介绍二、海洋能资源形势介绍 1、潮汐能、潮汐能 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 国 家国 家站 名站 名潮差潮差/m m容量容量/MWMW投运时间投运时间 法国法国朗斯朗斯8.58.524024019661966 加拿大加拿大安纳波利斯安纳波利斯7.17.119.119.119841984 前苏联前苏联基斯
20、拉雅基斯拉雅3.93.90.40.419681968 中国中国江厦江厦5.15.13.23.219801980 中国中国白沙口白沙口2.42.40.640.6419781978 中国中国幸福洋幸福洋4.54.51.281.2819891989 中国中国岳浦岳浦3.63.60.150.1519711971 中国中国海山海山4.94.90.150.1519751975 中国中国沙山沙山5.15.10.040.0419611961 中国中国例河例河2.12.10.150.1519761976 中国中国果子山果子山2.52.50.040.0419771977 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 法国朗斯潮汐电站法国朗斯潮汐电站 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 江厦潮汐发电站江厦潮汐发电站 2、波浪能、波浪能 3、温差能、温差能 4、盐差能、盐差能
