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新能源在西北地区的利用与开发

新能源在西北地区的利用与开发
新能源在西北地区的利用与开发

新能源在西北地区的利用与开发

兰州五十一中学

1.什么是新能源?

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。

联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电(Small-hydro)、太阳能(Solar)、风能(Wind)、现代生物质能(Modern biomass)、地热能(Geothermal)、海洋能(Ocean)(潮汐能);传统生物质能(Traditional biomass)。一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到

深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。按类别可分为:太阳能风力发电生物质能生物柴油燃料乙醇新能源汽车燃料电池氢能垃圾发电建筑节能地热能潮汐能二甲醚可燃冰等。

2.发展需新能源的意义与重要性

能源问题的实质是发展问题。我国改革开放二十多年以来,社会经济取得了长足进步。为实现我国在本世纪中叶基本实现现代化的发展目标,经济水平必须进一步提高,

而经济水平的提高需要能源安全供应作为保障。因此,采用新能源、可再生能源以及能源效率技术,从而改变传统能源的使用模式已经成为关注的焦点。随着传统的不可再生能源实际上,在今后相当长时间内,中国将面临严重的能源日益消耗,可再生能源和新能源将会占据更大的市场份额。从成本角度看,能源技术创新带来的成本的降低,也是提高利润空间的重要手段。渐渐出现的新能源和可再生能源市场,对我国科技和经济发展水平的提高,综合竞争力的增强,实现现代化提供了良好的机遇。能源供应能否满足需求增长将是制约中国经济增长的一个关键因素。

3.中国面临的能源问题

I能源需求快速增长,安全问题突出

能源供应能否满足需求增长将是制约中国经国科技赶超,保持经济可持续发展贡献一己之见。提高能效、采用新能源和可再生能源对于缓解中国的能源供需矛盾具有重要意义。

II环境污染情况严峻,国际压力加大

虽然中国采取了各种措施防治大气污染,但大气环境状况仍然不容乐观。

另外,气候变化是当今世界面临的最棘手的挑战之一。中国政府已经加入了《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)(以下简称《公约》),并于1997年签署了具有里程碑意义的《京都议定书》。京都议定书是第一部包含明确的排放限额和时间表的国际协定。在京都议定书中,一组工业化国家同意在2008- 2012年的承诺期内稳定或减少平均5.2%的温室气体排放量(与1990年排放水平相比)。京都议定书已于2005年2月16日正式生效。然而,京都议定书的承诺只是应对气候变化的第一步,实现稳定大气温室气体浓度最终需要全球温室气体排放比京都议定书有更深层次的削减基于《公约》中“共同而有区别的责任原则”,中国目前仍然不需要承诺减少温室气体的排放,但是一直以来,作为最大的发展中国家,在谈判中受到越来越大的来自发达国家的压力。因此,利用

能效技术以及新能源和可再生能源技术,实现能源结构的替代,在减少温室气体排放的同时,也会减少其他大气污染物的排放,特别是颗粒物质、二氧化硫、氮氧化劳动密集型产品为主,这些产品大部分已进入产品成熟期。

III我国能源结构和能源效率与国际发达水平有相当大的差距

与世界平均能源结构和发达经济相比,我国能源品种结构很不合理,优质能源供应不足。

我国目前的能源效率约为33%,比世界先进水平低10个百分点左右。我国能源系统的总效率很低,只有11.1%,也就是说,能源可采储量变成终端有用能的只有1/10,约90%的能源在开采、加工转换、贮运和终端利用过程中损失和浪费掉了。

从能源结构和能源效率两方面来看,我国能源技术水平与国际平均水平有较大差距,与发达国家的差距更大。我国有提高我国能源技术水平,优化能源结构和提高能源效率,减少减少对环境的污染,承担国际气候变化的压力的潜力和需求。

4.常见新能源

I太阳能

太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光

晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。

(1)太阳热能

现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

利弊分析

优点

(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且无须开采和运输。

(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。

(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。

缺点

(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐

射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。

(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。

(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。

开发途径光热利用

它的基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同,而把太阳能光热利用分为低温利用(<200℃)、中温利用(200~800℃)和高温利用(>800℃)。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥

器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等,中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等,高温利用主要有高温太阳炉等。

(2)太阳能发电

清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池。太阳能发电

清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换。

②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池

太阳能路灯

太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产

品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。

太阳能电池发电原理

太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。

晶体硅太阳电池

“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维,20世纪末.我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳电池是近15年来形成产业化最快的产业。

II风能

简单介绍

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、

远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。目前风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电目前有两种思路,水平轴风机和垂直轴风机。水平轴风机目前应用广泛,为风力发电的主流机型。

风力发电

是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展,利用风来做其它的事情。1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。截止2009年底,全球累计装机容量已经达到了1.59亿千瓦,2009年全年新增装机容量超过3千万千瓦,涨幅31.9%。从累计装机容量看,美国已累计装机3516万千瓦,稳居榜首;中国为2610万千瓦,位列全球第二。

5.风光互补路灯系统

(1)风光互补路灯的优点

1.经济效益好

由于路灯必须用埋地电缆供电,所以在离电源点超过三公里的公路,路灯的供电线路的建设成本很高,随着公里的延伸,还需要设升压系统,所以,在远郊的公路,路灯的供电线路成本高,线路上消耗的电能也多。而风光互补路灯不需要输电线路,不消耗电能,有明显的经济效益。

2.可作为普及新能源知识的好教材

目前,非常需要对民众进行环保和新能源知识的普及教育,风光互补路灯能最直接的向从们展示太阳能和风能这种清洁的自然能源的应用前景。

3.造型优美,可作为道路景观

风车在中国传统文化中是带来好运的吉祥物,造型优美的风车沿公路排列,迎风飞舞,将成为道路的风景线。

(2)人们对应用风光互补路灯所担心的问题

1.安全性问题

担心风光互补路灯的风车和太阳能电池板会被风吹落到公路上伤及车辆和行人。实际上,风光互补路灯的风车和太阳能电池板的受风面积远小于公路指示牌和灯杆广告牌,而且,路灯的强度设计也是按抗12级台风的标准设计的,不会出现安全上的问题。

2.亮灯时间不保证

担心风光互补路灯受天气影响,亮灯时间不保证。

风能和太阳能是最常有的自然能源,晴天阳光充足,而阴雨天则风大,夏天阳光照射强度高,而冬天风大,并且,风光互补路灯系统配有足够的储能系统,能保证路灯有充足的电源。

3.造价高

人们普遍认为风光互补路灯造价高。实际上,随着科技进度,节能型照明产品的普及,风机和太阳能产品的技术水平提高且价格降低,风光互补路灯的造价已接近常规路灯造价的平均水平。但由于风光互补路灯不消耗电能,所以,其运行成本远低于常规路灯。

风光互补路灯在远离电源的道路路灯和户外广告牌上应用,其经济效益是明显的。

(3)系统特点

1、节能、环保,保护生态,它利用自然光源,无需消耗电能,而且取之不尽用之不竭,无污染,无辐射;

2、科技含量高,设置的光控、时控开关装置可根据和人们在各种环境中需要的亮度自动调节,和定时开关;

3、经济效益好,不敷设电缆、不消耗常规能源;

4、造型优美,可作为道路景观

5、采用高光效照明光源设计,具有亮度高、安装简便、工作稳定可靠、、使用寿命长等优点

6、产品使用寿命长,安装成本低,维修方便。

6.潜在优势

I太阳能分布

在我国,西藏西部太阳能资源最丰富,最高达2333 KWh/㎡(日辐射量6.4KWh/㎡),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。

根据各地接受太阳总辐射量的多少,可将全国划分为五类地区。

一类地区

为我国太阳能资源最丰富的地区,年太阳辐射总量6680~8400 MJ/㎡,相当于日辐射量5.1~6.4KWh/㎡。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富,最高达2333 KWh/㎡(日辐射量6.4KWh/㎡),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。

二类地区

为我国太阳能资源较丰富地区,年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2,相当于日辐射量4.5~5.1KWh/㎡。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。

三类地区

为我国太阳能资源中等类型地区,年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/m2,相当于日辐射量3.8~4.5KWh/㎡。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。

四类地区

是我国太阳能资源较差地区,年太阳辐射总量4200~5000 MJ/㎡,相当于日辐射量3.2~3.8KWh/㎡。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏北部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。

五类地区

主要包括四川、贵州两省,是我国太阳能资源最少的地区,年太阳辐射总量3350~4200 MJ/㎡,相当于日辐射量只有2.5~3.2KWh/㎡。

II风能资源储量与分布

新疆北部、内蒙古、甘肃北部也是中国风能资源丰富地区,有效风能密度为200~300W/m2,全年中风速大于或等于3m/s的时数为5000h以上,全年中风速大于或等于6m/s的时数为3000h以上。

七年级地理教案《新能源的开发利用》

七年级地理教案《新能源的开发利用》 教学目标通过复习使学生了解新能源开发利用的重要性和必要性;通过观看录像等多种媒体了解新能源的种类及主要特点,知道世界新能源的分布与使用概况。 初步形成资源观。 教学建议教材分析本节主要讲述两大内容,一是新能源开发利用的重要性和必要性,二是介绍目前正在开发利用中的四种新能源。 在为什么寻找新能源一段中,首先介绍了主要的能源来源;从煤石油和天然气等矿产燃料的非可再生性出发,说明寻找新能源的必要性及主要的新能源类型。 对于核能,教材侧重其能量大现在的利用情况;对于太阳能风能生物能的讲述,都侧重清洁可再生性,并简单的介绍目前的利用情况。 教法建议对于为什么寻找新能源,首先应简单介绍能源的概念,启发学生思考回答目前人类主要使用的能源,包括水能和矿物燃料,再利用想一想中提供的题目,启发学生自己分析开发新能源的重要性和必要性。 然后让学生说一说,知道的新能源类型。 对于课文提到的四种新能源类型,可以在学生活动的基础上,通过图片录像等多种媒体,使学生较为直观地比较深入地了解各种新能源的特点和利用情况。 对于风能和生物能,应该完成从一般的应用到发电的过程。

同时利用比较法使学生更清晰地了解各种新能源的特点。 如果课时较紧,可以选区本地区比较突出的新能源进行较为详细地介绍。 总之,应该以学生直观的感受为主设计本课,以知识的了解为主。 教学设计示例教学重点利用新能源的意义及主要的新能源特点教学手段录像:大亚湾核电站沼气池太阳能潮汐发电风车提水和发电等计算机课件:()世界现有煤石油天然气使用时间表;()石油煤天然气污染表;()核电站与火电站用原料的比较;()我国主要核电站的位置图;()太阳能电站的图片;()风车提水风力发电图片;()沼气使用图片;()生态农业示意图;()其它新能源;教学过程(提问)学过的自然资源中不可再生的有什么?(生回答)(引导)我们讲过的矿产资源是不可再生的,如煤石油天然气等,现在地球上储存的煤油气还可以使用的多少年呢?见表格(投影片)(讲解)为什么我们特别在乎这几种矿产资源呢?因为使我们的机器能转使人类有光明和温暖,我们称这种可以提供能量的自然资源为能源。 从在人类发展过程中,它们是非常重要的能源,但是在使用过程中,它们也带来了许多问题(投影片)煤石油天然气的污染(承转)为了避免污染,同时为了在现有的能源发生危机之前,人们开始寻找更清洁可以再生的能源。 你知道有什么吗?(学生回答)(板书)第五节新能源的开发利用一寻找新能源的意义二主要的新能源(引导)这些新能源是怎样提供

我国新能源开发与利用现状

《工程热力学》课程设计(论文)我国新能源开发与利用现状 学号 姓名 院系 专业 完成日期 授课教师 得分

我国新能源开发与利用现状 王宝增 能源学院 摘要:概述了世界和中国的能源危机与环境压力,阐述了我国新能源开发利用概况。分析了我国新能源应以太阳能和风能为开发重点,分析了我国在可再生能源开发利用过程中存在的问题,并提出推进新能源开发的政策。 关键词:新能源;开发利用;太阳能;风能;问题;政策 1能源危机与环境压力 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源.19 9 9 年世界能源结构见表 1. 2004年中国和世界能源消费结构见图1 随着经济的发展,人口的增加,社会生活水平的不断提高,预计未来能源消耗量以每年2.7% 的速度递增,此速度前世界能源储量仅供全球消费1 7 2 年.根据目前国际上通行的预测,石油能源可用4 0 年,天然气6 0 年内枯竭,煤炭也只能用2 2 0 年.正是化石能源的大量利用,使二氧化碳:等温室气体的排放也大幅度增加,致使地球在过去10 0 年里平均气温上升0.3一0.6 ℃,全球海平面平均上升1 0 ~ 2 5 cm.如不对温室气体采取措施,在未来几十年内,全球平均气温每 1 0 年可上升. 0 2 ℃.到 2 10 0 年全球平均气温升高1一3.5 ℃,这对人类和地球的危害是无法估量的.因此必须改变当前能源的开发、利用方式.着重开发新能源和可再生能源,有计划、有步骤地开发化石能源,合理高效利用能源.

我国一次能源结构见表2. 其中煤炭比例近7 0 % ,加上净化设施较差,致使对大气的污染十分严重.如二氧化硫的排放引起的酸雨污染已占全国土地面积的 4 0 % ;城市悬浮颗粒物( T S P ) 亦严重超标.严峻的生态环境形势迫使我国只有生态环境形势迫使我国只有在有计划、有步骤开发石油、天然气、煤炭等化石能源的基础之上,除依靠高效节能技术、洁净煤技术之外,着重开发利用各种新能源和可再生能源,减缓化石能源的枯竭,改善生态环境,走可持续发展之路. 2我国新能源开发利用概况 我国具有丰富的新能源和可再生能源资源: 水能可开发资源为3. 78亿千瓦, 目前已开发利用11%; 生物智能资源, 包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物, 利用量约为 2. 6亿吨标准煤, 占农村生活能源消费的70%, 占整个用能的50% ; 我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳/平方厘米, 开发利用前景广阔; 风能资源总量为16亿千瓦, 约10 %可供开发利用; 地热资源尚待继续勘探, 目前已探明的地热储量约为4626亿吨标准煤, 现利用的仅约十万分之一; 我国海洋能源资源亦十分丰富, 其中可开发的潮汐能就有2000万千瓦以上。 风能开发利用继续发展。我国风力发电总装机容量达到2 . 6万千瓦。20世纪80年代以来, 50~ 200瓦的微型风力发电机相继研制成功并投入批量生产, 目前有12万余台在内蒙古、新疆、青海等牧区草原和沿海无电网地区运行, 解决了渔、牧民看电视和照明问题。1千瓦~ 20千瓦的中、小型风力发电机组达到小批量生产阶段, 目前正在研制50千瓦~200千瓦的中、大型风力发电机有14个风电场正在建设当中。与此同时, 低扬程大流量和高扬程小流量两种新型风力提水机已研制成功。此外, 全国风能资源调查显示, 在风力机性能测试技术基础理论研究、风能综合利用、国外风力机引进技术的消化吸收及风电场的试验运行方面均取得进展。其他新能源和可再生能源的开发利用, 也有了一定的发展。我国地热资源现已利用的相当于400万吨标准煤。值得一提的是我国西藏的地热开发利用, 羊八井地热电站现装机总容量2 5万千瓦, 年发电量达9700万度, 为拉萨电网供电的50%, 是我国目前最大的地热电站。氢能等极应用前景的新能源技术开发尚处于实验室试验研究阶段。近20年来, 我国新能源和可再生能源的开发利用有了很大发展, 已经成为现实能源系统中不可缺少的组成部分。目前各类新能源和可再生能源, 年提供约3亿吨标准煤(其中大部分是生物质能源, 在目前的商品能源统计数字中并未计入), 这对促进国民经济发展和满足广大农村和边远地区人民生活的能源需求起到了重要作用。 3新能源的开发重点 我国新能源的开发重点为太阳能和风能。 3. 1关于太阳能 我国太阳能的开发利用与国际先进水平相比,差距仍较大,特别是在太阳能光电利用方面,产品供不应求,市场缺口较大。应将太阳能的开发利用作为新能源发展的中近期重点,加大投资力度,加速产业化。 要集中力量攻克太阳能光伏电池可大规模使用的关键性难点。这里主要是指大幅度降低太阳能光伏电池( PV) 元件的造价,及延长使用寿命。应集中力量开发价格便宜、寿命长、便于大规模制造的染料纳米半导体材料PV 系统,实现跨越式的发展。西部太阳能丰富,大规模

能源问题及开发新能源的重要性

能源问题及开发新能源的重要性 一、开发利用新能源是人类面临的最大课题之一 二、世界和我国的能源形势 三、太阳能的开发与利用 1.太阳能热水器的发展情况 2.太阳能电池与光伏发电 四、风力发电的发展情况 五、生物质能源的开发 概念 C01:能源 原理 K01:传统能源 K02:新能源 K03:世界能源形势 K04:我国能源形势 K05:太阳能利用的主要途径 K06:太阳能热水器的发展情况 K07:太阳能光伏发电的优缺点 K08:太阳能电池的发展现状 K09:太阳能电池的应用 K10:光伏建筑一体化的优点 K11:风机发展方向 一、开发利用新能源是人类面临的最大课题之一 能源短缺和环境污染是人类长期面临的两大难题,开发以可再生能源为主的新能源、发展低碳经济是解决这两大难题的重要途径,也是发展新兴产业的突破口。 顾名思义,“能源”就是能量的源泉,粗略地说也可以是“动力”的源泉。 “新能源”是指太阳辐射能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等可再生能源,也包括核能、氢能、海冰(天然气水合物)等人类新近开发的能源。一般的煤炭、石油、天然气等被认为是传统的能源。 广义而言,太阳能、风能、生物质能、水力能、海洋能是由太阳、地球、月亮等天体的

运动所产生的,是可不断再生的,因此被称为可再生能源(Renewable Energy)。电能、氢能等是用煤炭、石油、天然气等一次能源转化而来的,常被称为二次能源。 随着工农业的发展和人民生活水平的提高,能源的消耗不断增加。据估计,煤炭、石油、天然气等传统能源将在数十至数百年内被人类使用殆尽。因此,开发利用以可再生能源为主的新能源是人类面临的最大课题之一。 二、世界和我国的能源形势 (1)世界能源形势 ?煤炭、石油、天然气等矿物能源已接近耗尽 ?矿物能源的使用产生了大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物(NOX)等温室气体和废气废物,造成地球温度上升和严重的环境污染 ?全世界都重视新能源的开发和利用 由此可见,世界能源形势十分紧迫,开发和利用可再生能源是人类的必然选择。 (2)我国能源形势 我国能源消耗快速增长,主要体现在以下方面: ?我国的能源消耗总量很大 2008年,我国折合消耗标准煤28.5亿吨(2008年上海的能源消耗总量折合标准煤约1亿吨)。 ?煤的开采消耗量增加速度很快、数量很大 2000年:11亿吨;2005年:22.2亿吨;2007年:26亿吨;2008年:27亿吨。年增幅达到15%~20%。 ?石油消耗量不断增大 2007年,消耗大约4亿吨,其中40%以上依靠进口;2008年,消耗石油大约3.6亿吨,其中1.9亿吨依靠进口。 ?电力装机容量与电力消耗增加很快 2005年为5亿千瓦,近几年每年递增约1亿千瓦。2008年,我国电力消耗约22000亿千瓦时(KWh)。 面对日渐严峻的能源形势,政府提出了如下能源发展总体方针:坚持能源供应基本立足国内,形成以煤炭为主体,电力为中心,油气、核电、新能源全面发展的能源供应格局,石油、天然气要充分利用国内外两种资源、两个市场。 三、太阳能的开发与利用 太阳内部由于氢聚变而产生大量的能量,表面温度达到6000℃,从而产生了大量的光辐射。据估计每年地球上接收到的太阳辐射能相当于49000亿吨标准煤。

电力新能源开发利用与电气节能措施分析

电力新能源开发利用与电气节能措施分析 现如今,我国的经济处在迅猛发展的新时期,随着人们物质生活水平逐渐提高,电力需求量逐渐提升,对电力资源的利用提出了更高的要求。基于此种背景下,电力部门在发展中面临着诸多的机遇与挑战。就电力资源的供应层面来看,当前仍然面临着电力能源不足、断电、停电等问题,一旦遇到用电高峰情况,形势更加险峻,严重制约着社会生产与经济发展。为了有效改善这一问题,电力部门需要采取有效的电气节能措施,同时加强新能源开发力度,进而更好地推动我国电力事业的平稳发展。 标签:电力新能源;新能源开发利用;电气节能 引言 随着我国社会经济的稳定发展和不断创新,导致城市人口数量日益增多,生产能力逐渐提高,对电力能源的使用需求不断增加。因此,人们需要提高研究、开发和创新电气节能技术的力度,扩大电气新能源的应用范围。 1电气节能与电力新能源開发的意义 由于我国电力能源消耗较大,必要的使用电器节能技术可以有效降低对资源的消耗,控制资源浪费的情况,在一定投入上,还能够提高电力资源的使用效率,减少对不可再生资源的消耗,对我国的经济发展起到了一定的促进作用。根据我国现在的能源开发利用情况来看,有效降低不可再生资源的使用,能够改善煤矿石油勘探地的周边情况,增加所在地区的经济效益和社会效益,对于所在地区的发展也起到了一定的促进作用。在所在地,通过合理利用风能、太阳能以及地热能等新型资源,不但能够减少对不可再生资源的消耗,也能够减少对自然资源的过度开采,而且使用的新型能源为可再生资源,是清洁型资源,通过对这些新能源的开发和利用,有效缓解了我国环境污染的问题,大大改善了开采地区周围的环境问题,由此可以看出新能源开发以电气节能技术能够在一定程度上改善传统电力的不足,确保电力企业的持续发展。 2电力新能源开发利用与电气节能措施 2.1实施变压器节能设计 变压器是电力系统的一个重要组成部分,在变压器设备运行过程中应用节能技术能够充分保证变压器运行效率,同时还可有效提高电能传输的安全性,进而达到降低电能消耗的目的。变压器节能设计通常是指降低变压器运行过程中的损耗。不同用户需要的电量存在明显差异,这主要是由于不同用户的输送电压力存在较为显著的差异,在使用变压器的过程中,其会受到一定的损耗,所以降低变压器运行过程中的损耗对于节能工作而言有着十分积极的作用。我们可以应用非晶合金铁心来完成变压器制作,更好地保证其环保性能,这一方面可有效降低损

个人对新能源的认识

个人对新能源的认识 摘要 随着传统能源日益紧缺,新能源的开发与利用得到世界各国的广泛关注,越来越多的国家采取鼓励新能源发展的政策和措施,新能源的生产规模和使用范围正在不断扩大。首先介绍了能源、新能源的定义、特点、分类等,接着分析了国际国内新能源产业的现状,然后具体介绍了太阳能、风能、生物质能、核能、地热能等细分市场的发展。 关键词:太阳能、生物质能、核能、光伏能源 无论是在人们的日常生活中还是这么多年的学习,我们已经清楚的认识到了能源对人类的重要性,人类的发展史就是对各种能源的认识应用的历史。传统的能源已经发展到十分成熟的地步,在人类社会得到了充分的应用,但随着近代以来科技的飞速发展,能源的使用量猛增,在促进社会进步,人类的发展的同时,带来的负面影响也越来越明显。为了应对随之而来的各种问题,新能源这一新的概念越来越多的出现在人们的眼前。本文就最近几年常见的能源问题和新能源的发展问题展开具体的论述。 我们的衣食住行各个方面都离不开能源的供应,能源的充分利用也让人尝到了许多甜头,但人类本身的贪婪的本性也带来了严重的能源危机。人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源挑战,如:过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。有的学者甚至将能源与环境的两难问题形容为人类的“阿喀琉斯之踵”,认为能源与环境的二律背反将成为人类的致命伤。人类能够医治自己的“能源之踵”,避免潜在的能源灾难吗?对此我们既不能过于悲观,也不能盲目乐观。同时我们必须处理好我国经济发展与生态问题的关系。 人类不得不发展新的能源技术来解决面临的日益紧迫的能源紧张与环境问题,在这个时代大背景下,新能源领域的发展可谓如火如荼,也取得了可喜的成绩,从而使得问题的解决多了些许的可能。太阳能、核能、风能、生物质能等其他的许多能源都属于新能源的范畴。新能源不同于以往常见能源的最大不同就是低碳环保,在满足人类无尽需求的同时,尽量减轻对环境的破坏。 我国生物质能蕴藏丰富,潜力巨大,自古以来,生物质能曾经是我国重要的能源。即便在用电普及的今天,生物质能仍然是广大农、林、牧区的重要能源。据“中国可再生能源规模化发展项目管理办公室”2010年6月出版的“生物质有关技术装备及产业化应用调查报告”称:“中国是一个农业大国,生物质能源十分丰富,生物质废弃物的总量,约相当于我国煤炭年开采量的50%,总计约6.56亿吨标煤。但是长期以来,这些生物质并未得到充分合理的利用,目前利用率仅在30%左右,而且其能源利用方式极为原始,大多数物质以直接燃烧为主,这是一项巨大的资源浪费。”其实,生物质能发电在我国早已有之,如造纸业、制糖业作为废料处理的黑液发电、甘蔗渣发电;近年开展的垃圾发电和填埋气发电卓有成效。由于生物质能发电有保证出力,调节性能好等特点,它可以参加电网调峰,和电网容易匹配,它不受煤矿、铁路的能力和价格变动制约。在各种电力中,生物质能电力是最好的电力。因此,近年来,对生物质能发电,国家无论在规划层面还是在开发利用层面的投入和政策优惠都优于其他可再生能源。例如:2010年风力发电的规划容量为500万千瓦,而生物质能发电的规划容量为550万千瓦;风电上网电价按竞价确定,生物质能电价按标杆电价加二角五分。可是令人惋惜的是,生物质能发电的发展速度,明显地 1

新能源的开发与利用现状

新能源的开发与利用现状 发表时间:2016-07-05T14:59:56.297Z 来源:《电力设备》2016年第7期作者:张健 [导读] 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中。 张健 (国网天津城东供电公司) 摘要:能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础,世界能源结构正由煤、石油为主要能源,现在逐渐向以天然气为主转变,同时太阳能、氢能、生物质能、核能、风能、地热能、海洋能等可再生能源也正得到广泛的利用,了解新能源的开发和利用现状与前景,对我国的能源开发与建设是很有意义的。 关键词:太阳能氢能生物质能核能风能地热能海洋能 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源.但是化石燃料的使用给人类带来了环境污染和能源短缺的现实压力,这使得全世界开始关注新能源,而且希望新能源能够克服化石燃料燃烧带来的污染和可能出现的能源枯竭问题。太阳能、风能、生物质能等作为新新能源,已经是当前国际能源开发利用领域中的新热点。 一、新能源 新能源是指以新技术为基础,系统开发和利用的能源,包括风电、太阳能、生物质能等新能源。新能源具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好等优势。 1.1太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量,它是一种巨大且对环境无污染的能源,地球每秒钟获得的太阳能量相当于燃烧500万吨优质煤发出的能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。利用太阳能可以建成温室大棚、太阳房等节能建筑;太阳集热器作为热源可代替传统锅炉;使用太阳能热水器和太阳灶等,可节约生活燃料;太阳能还可用来淡化水、致冷、发电;太阳能电池在人造地球卫星上已被成功使用,现在开始转向地面应用。利用光电池直接把太阳能转换为电能,是利用太阳能的最有前途方式。利用太阳能发电,可省去费用庞大的输电设备,随着太阳能电池转换效率的提高及太阳能电力成本的降低,其发电成本将大大低于目前各种发电成本,前景非常诱人。可以预见,太阳能将成为21世纪人类的一种主要能源。 1.2 核能 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特?爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式: A.核裂变能 谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量 B.核聚变能 由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。 C.核衰变 核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用。 核能作为清洁、高效的新能源,在近几十年间得到了快速的发展。但是,发生在日本的一场核电风暴,给人们的头上泼了一盆冷水。核电安全问题迅速成为人们最为关注的热点,全世界都在进行着一场轰轰烈烈的关于核能去留问题的大讨论。连传统的核电大国——法国也开始讨论核电要不要发展的问题。核电发展潜力巨大,中国已成为世界上核电在建规模最大的国家。 1.3 海洋能 海洋面积占地球总面积的70.8%,一望无际的汪洋大海不仅为人类提供航运、水产和丰富的矿藏,而且还蕴藏着巨大的能量。海洋新能源是指依附在海水中的可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。据估计,全球海洋能的蕴藏量大约是776亿kw。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。海洋能具有以下特点:1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说,要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。 2.海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就会再生,就会取之不尽,用之不竭。 1.4 风能 风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电有两种思路,水平轴风机和垂直轴风机。水平轴风机应用广泛,为风力发电的主流机型。 1.5 地热能 地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。 地热包括深部地热资源和浅层地热能,属于可再生洁净能源和资源,也称地质新能源。与煤炭、石油、天然气等传统不可再生能源相比,地热能具有清洁、环保、分布广泛、可再生、不受外界条件影响的优势。地热是一种清洁的可再生资源,广泛用于供暖、洗浴、养殖、种植和发电。到2005年,世界地热直接利用设备容量为2.8×1010W,总产量7.42×1013W?h;地热发电总装机容量8.9×109W,发电量5.68×1013W?h [17]冰岛是世界上地热利用率最高的国家,冰岛地热田全国有 800 多处,利用地热能,冰岛人发电、家庭取暖、温室种植和养鱼等,已被普遍开发。冰岛政府提供的数据显示,地热已保证了冰岛 55%的能源供应。 1.6 氢能 氢的原子序数为 1,常温常压下呈气态,在超低温、高压下又可成为液态。作为能源,氢能具备其它能源所没有的特点:

浅谈新能源与绿色革命

浅谈新能源与绿色革命 【引文】新能源在当下是一个避不开的话题。在传统能源即将告急的当下,这个现实促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势,也更加迫切地需要进行一场绿色革命。本文将简略阐述新能源的研发情况、绿色革命的进行程度,以及它们对我们生活的意义。 【关键词】新能源绿色革命低碳 一,新能源情况概述 能源是人类社会在大工业时代赖以运转的物质条件。但是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高,世界能源需求量持续增大,由此导致对能源资源的争夺日趋激烈。传统化石能源如煤炭、石油等正在不断衰竭,人们需要新型的能源来对此进行替代,以进行人类生活的基本运转。于是对于新能源的开发与利用则是一个日益重要的课题,特别在可再生能源方面。联合国在1981年在肯尼亚召开的内罗毕会议上,规定了新能源的基本概念。它不同于常规能源,可以是一些古老的能源,但是需采用先进的方法或技术开发利用,对环境和生态友好、可持续发展、资源丰富。 目前为止,得以研究的新能源有太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、海洋能、水能等,它们应用于工业、农副业,为人类的生产生活提供了多元化、清洁化的能源结构;但是技术的不成熟也使其遭到一些质疑,因此人们对于新能源的评价实际上存在着一定的褒贬不一。下面将选取两个具有不同代表意义的新能源加以具体介绍,希望对理解新能源的有一定的帮助。 第一个是风能。人类使用风能已经有了数千年的历史,风车作为大工业时期之前的主要生产动力被广泛应用于航行、磨面、灌溉、提水等等。但正如前文所说,新能源中的“新”是针对开发与利用的程度而言的1,在这里,风能就是代表自然界可再生新能源的尤为典型的一个例子,而当代风能的重新开发是由于20世纪70年代世界石油危机的爆发和世界环境的日益恶化。风能主要用于发电、做动力、制热,具体载体表现为风力发动机和发电机。风能的优点不言而喻,持久、成本处于下降趋势、风机可靠性的提高、经济性强、能有效地维护人员2。但同时,它也有其局限性。因为大型风力发电机组在经济利益驱动下会不断提高去1《新能源与可再生能源》,李全林主编,东南大学出版社,2008年12月第1版,P17,P125 2《新能源与可再生能源》,版本同上,P197

(能源化工行业)新能源的开发和利用

(能源化工行业)新能源的 开发和利用

新能源的开发和利用 教学目的 1.使学生了解开发利用新能源的必要性和可行性以及几种新能源的性能。 2.通过对常规能源和新能源的分类和比较,提高学生分析问题的能力。 3.在学习新能源知识的基础上,培养同学初步建立要珍惜能源资源,努力开发新能源的思想,激励他们树立自觉学习科学技术的决心。 课型讲授新课。 教学方法讲述和问答相结合的方法。 教学重点和难点重点是新能源开发利用的必要性和可行性,难点是新能源的特点。 教学用具自制投影片(或画片):①火电站和核电站壹日燃料运量的比较;②太阳灶;③荷兰风车;④风力发电装置;⑤沼气池。 教学提纲 第五节新能源的开发利用 壹、人类为什么要寻找新能源 1.能源及分类 2.人类为什么要开发新能源 二、主要新能源介绍 1.核能 2.太阳能 3.风能 4.生物能 教学过程 引入新课你知道我国建设和建成的俩个核电站在哪里吗?(浙江杭州湾附近的秦山核电站和广东大亚湾核电站)。 核能是人类新近利用的壹种新能源,我国正在积极研究核能。人类为什么要寻找和研究这些新能源呢?今天我们就来探讨新能源的开发利用。 第五节新能源的开发利用(板书) 壹、人类为什么要寻找新能源(板书) [提问]请问,能源在生产生活中的主要用途是什么?(提供热能和动力。) [提问]你知道我国目前广泛使用的能源有哪些吗?(煤、石油、天然气、木材、水能等。)[教师总结]像煤、石油、天然气等矿产燃料以及水能资源,是目前人类广泛应用的能源,在技术上也比较成熟,我们称之为常规能源。 [提问]除这些常规能源外,你能说出哪些目前人类正在积极研制或很有利用前途的其他能源?(核能、太阳能、潮汐、地热、生物能等。) [教师总结]像刚才同学所列举的这些刚开始利用或正在积极研究、有待推广的能源,我们称之为新能源。 所以,我们能够把能源分成俩类: 1.能源及分类(板书) [提问]请判断“风能”是常规能源,仍是新能源?(新能源。在古代,人们就开始利用风能,如风帆船、风帆车辆、风力抽水机等。从这个意义上说,风能应是常规能源。但这样直接利用风力规模小,也不稳定。当下为了进壹步利用风力,正在研究用风力来发电,所以把风能也划为新能源。) [提问]我们经常使用的煤、石油、天然气等常规矿产能源是可更新资源仍是不可更新资源?几十年或更长时间这些资源会出现什么现象?其后果怎样?(是不可更新资源。会开发用尽。

新能源的发展与利用

1.通过本课程的学习,了解到哪些可开发利用的新能源?(10分) 1.太阳能:一般指太阳光的辐射能量。主要有光热转换、光电转换以及光化学转换三种利用形式。 2.风能: 是太阳辐射下空气流动所形成的,是太阳能的一种转化形式。 3.地热能:来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。 4.海洋能:指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能、近海风能等。。 5.氢能:通过氢气和氧气反应所产生的能量,是21世纪最理想的新能源。 6.生物质能:是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。 7.海洋渗透能:是存在于淡水和海水之间浓度差产生的渗透压中的一种能量形式,是一种十分环保的绿色能源。 8.核能:是通过核反应(核裂变、核聚变、核衰变)从原子核释放的能量,是最具希望的未来能源之一。 9.水能:是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义指河流的水能资源。 10.可燃冰:是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。 2.各种新能源都有哪些利用方式?(20分) 1.太阳能:①光伏发电系统,将太阳能转化为电能。②太阳能热发电系统,利用热能产生电能。③太阳能热利用,如太阳能热水系统。④太阳能集中供暖、太阳能空调、太阳能建筑等。 2.地热能: ①地热发电,将地热能转化为电能②地热能直接用于采暖、供热和供热水;③地热务农,利用地热建造温室,育秧、种菜和养花④利用地热给沼气池加温,提高沼气产量 3.海洋能:①利用潮汐能、波浪能、海流能等发电②利用波浪能抽水、供热、海水淡化以及制氢等③利用海水温差能发电、供热④近海风能用来风力发电 4.风能:风力发电,是当代人利用风能最常见的形式 5.氢能:用于航天航空、汽车的燃料等高热行业 6.海洋渗透能:一般利用海洋渗透能发电。 7.生物质能:①通过热解、沼气技术等用于供热发电②开发生物燃料(乙醇、生物柴油等) 8.核能:利用核反应堆中核裂变或聚变所释放出的热能进行发电 9.水能:利用水体的动能、势能和压力能等发电 10.可燃冰:用作清洁燃料供应燃烧 3.目前各种新能源利用的现状如何?还存在哪些问题?(20分) 1.发展现状 1、生物质能:占到全世界总能耗的15%,有望成为新能源系统的支柱之一。在利用生物质能方面欧洲取得了很多骄人的成绩。 2.风电:风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程,大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。全世界风电装机容量已达17706MW。 3.太阳能:太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷已形成产业。目前,在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站,光伏发电总装机容量约1×103M W 。 4.核能核能发电已在多个国家成为常规能源,中国也开始将核能作为新兴能源发电。 5.地热能:地热发电的相关技术已经基本成熟,进入了商业化应用阶段。目前全世界地热发电站约有300座,总装机容量接近1×104MW,其中美国占40% 6.海洋能:世界各地已建成了许多潮汐电站,法国郎斯电站规模最大,装机容量240MW。此外还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站等。

浅谈计算机科学与技术与新能源的关系

浅谈计算机科学与技术与新能源的关系在大多数人看来,计算机科学与技术作为一个与软件和硬件有关的行业,主要的领域在于互联网和设计开发,而新能源是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等,两者的交集很少,更谈不上有什么具体的联系了!唯一可能让别人联系的就是两者都是作为新世纪的重要课题,拥有广阔的发展空间,也得到了极高的重视。但作为一名计算机专业的学生,在选修了《新能源》这一课程后,对于两者之间的联系有了更多的理解。 首先是在新能源发展过程中需要计算机的相关知识的支持。 近几年,计算机风靡全球,各个领域都有计算机的踪影,计算机也帮助人们完成了以前单纯依靠人所无法完成的事情,人们在享受着计算机带来的各种好处。能源是一个复杂而庞大的工程,要想取得系统性的、实质性的突破,就必须依靠计算机,不论是火力发电燃煤效率的计算,还是风力发电设备,核燃料装置的设计,石油资源的开采,都要靠计算机去制图,计算,分析,新能源就更加需要这方面的支持了。 对于太阳能,地热能,风能,海洋能,生物质能和核聚变能来说,我们不缺乏对于其利用方式的探索,主要的问题在于如何更好地将其用在合适的地方,实现便捷,有效的利用。而今“互联网+”的发展,也带了各行各业的革新,“互联网+新能源”也是一个值得深究的课题,在时代潮流下谋求更好的发展,更可以借此让新能源为更多人的所了解。 2016年4月发布的《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(以下简称《意见》),对能源供给侧和需求侧均提出了基于互联网模式的智慧发展策略,强调传统能源生产、传输、存储、消费以及能源市场应与互联网深度融合,逐步形成能源产业发展的新形态、居民生活的新气象。 虽然互联网早已融入传统能源行业,但如何将互联网的优势更好地发挥出来,赋予能源新的数字化属性和互联网思维,达到提高效率、节能减排、能源生产和消费智能化等目标,一直没有明确的指导思想。虽然2010年我国提出了“智能电网”发展规划,但是只涉及电能,且受制于资金、行政制度等因素影响,规划落实情况明显低于预期。现阶段我国能源正处于转型的关键时期,内忧与外患

建筑节能与新能源的开发利用

建筑节能与新能源的开发利用 随着经济的快速发展,中国已经成为仅次于美国的世界第二大能源消费国,能源供应与消费之间的矛盾日益突出,环境质量日趋恶化,并已经成为制约我国经济和社会进一步发展的最大障碍。因此,国家已把节约能源、保护环境作为我国实现可持续发展的基本国策。 节约能源保护环境功在当代,利在千秋,国家采取了一系列行之有效的措施,尤其是建筑行业节能效果更为显著。我国的建筑节能经历了以下几个发展阶段:1996年前,居住性建筑执行1980~1981年的设计标准,能耗大,每平方米耗能约25公斤标煤,基本不属于节能建筑。1996年至2000年有部分执行节能30%的设计标准,能耗20公斤标煤;2000年后执行国家节能50%的设计标准,能耗指标12.9公斤标煤。2008年实施节能65%标准。 以下从三方面详述建筑节能与新能源的开发利用: 1,建筑外围护结构节能技术:建筑外围护结构节能内容主要有:外墙保温隔热技术、门窗节能技术、屋面节能技术和地面、楼板及楼梯间隔墙技术、建筑遮阳技术等等; 2,建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术:建筑供热制冷系统和建筑设备节能内容主要有:热电冷联产技术、供热系统温控与热计量技术、空调蓄冷技术、空调系统变频控制技术、热回收技术; 3,可再生能源在建筑中应用技术。可再生能源在建筑中应用技术内容主要有:太阳能(包括光热、光电)利用技术、浅层地源热泵(包括土壤源、地下水源、海水源、淡水源、污水源)和太阳能源热泵技术在建筑上的应用。 一、建筑外围护结构节能技术及存在问题

(一)、外墙保温隔热技术基本情况 1、外墙保温隔热技术应用与发展 这方面的技术有:模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称EPS)薄抹灰外墙外保温系统;机械固定发泡聚苯板钢丝网架板外墙外保温系统。还有国内独立研发的技术有:如胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统;发泡聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统;这些技术系统代表了我国当今技术主潮流,应用广泛。 随着我国部分先进地区开始执行节能率达65%的第三步建筑节能标准,和公共建筑节能标准的实施,最近几年国内还研发了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称XPS)外保温技术、胶粉聚苯颗粒复合型外保温技术(EPS系列)以及聚氨酯(简称PU)高效外保温技术,现在,我公司的鹭港项目建筑设计全部执行节能65%标准,外墙保温为XPS和EPS两种 此外,针对现在保温材料以有机材料为主,其应用性能在建筑类型、建筑尺度上受限制的情况,还研发了以矿(岩)棉、玻璃棉、为代表的无机保温材料外保温系统,多应用于外装修如玻璃幕墙或铝塑板,铝单板内的保温层。 还有一些企业正在研究外墙外保温系统上贴瓷砖的技术,这些技术还有相当多的研究工作需要完成才能可靠的应用于工程。 与外墙内、外保温系统同时存在的还有,以加气混凝土墙体、保温夹心墙系统、现浇砌模墙体为代表的结构墙体保温隔热系统。 我国外墙保温隔热技术作为建筑节能事业的一个主要技术组成部分,正在朝着:性能高中低档搭配,材料多种、性能多样,能分别适合我国北方寒冷干燥气候和南方温暖潮湿的房屋工程特点方向发展。

新能源与现代生活论文

新能源与现代生活 论 文

题目:浅谈新能源汽车 摘要:能源是人类生存和发展的重要物质基础。随着人类使用能源特别是化石能源的数量越来越多,能源对人类经济社会发展的制约和对资源环境的影响也越来越明显。自从英国工业革命以来,以煤炭、石油和天然气等化石燃料为一次能源的供能系统极大地促进和推动了世界各国的经济发展。但与此同时,大量使用化石燃料带来了严重后果,环境污染、能源紧缺、生态破坏等等。人们已经认识到问题的严重性,在改进技术、节约能源的同时,积极探索新能源的开发和应用。本文从汽车领域着手,谈论新能源技术的应用以及人们为解决能源紧缺现状所做出的努力。 关键词:能源紧缺新能源新能源汽车 一、能源危机 能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。经济的快速增长一部分得益于化石燃料应用的快速发展,而原先人们却忽视了化石燃料的不可再生性,过度的开发和利用,没有注重在可再生能源应用领域的探索。最近几年的战争频繁、冲突不断,和能源的掠夺不无关系。现在的能源危机让人们提高了警惕,开始着手于新能源应用,减轻现今能源结构的负担,这也就是近十年来多个行业积极进行利用新能源的产品开发的原因。 二、新能源

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、核能。此外,还有沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源,称为常规能源。 我们所熟知的新能源的应用莫过于发电领域了。三峡水利发电站、葛洲坝水利枢纽、大亚湾核电站等等。其实除了发电之外,新能源的应用还很广泛,比如本文要论述的新能源汽车,就是正在蓬勃发展的一个领域。 三、新能源汽车 新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。混合动力汽车是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力。混合动力汽车的优点是:1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,

新能源的开发及意义

新能源开发现状及意义

新能源开发现状及意义 能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础,世界能源结构先后经历了以柴薪为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正逐渐向以天然气为主转变,同时谁能、核能、光能、太阳能等可再生能源也正得到广泛的利用。 一、新能源的内涵 1、新能源的定义 新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。 2、新能源的种类 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。 新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。 二、新能源开发现状 1、风力发电增长迅速,装机容量不断提高。

浅谈新能源的开发利用

浅谈新能源的开发利用 能源,是人类赖以生存和进行生产的不可缺少的资源。近年来,随着生产力的发展和能源消费的增长,能源问题已被列为世界上研究的重大问题之。 解决世界能源问题的根本途径,主要有两个方面:其一是认真节流,其二是广泛开源。 所谓节流,就是要大力提倡节约能源。节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题,甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”,与煤、石油和天然气、水能、核能等并列。在节能方面,在有计划地控制人口增长的同时,重点要发挥先进科学技术的优势,提高各国的能源利用效率。如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备,不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗,加强科学管理,适当控制生活能源的合理使用,就能使能源更加有效地用于生产和生活之中,从而解决人类面临的能源问题。 所谓开源,就是积极开发和利用各种能源。在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时,积极开发丰富的煤炭资源,还要大力开发水能、生物能等常规能源,加强核能、太阳能、风能、沼气、海洋能、地热能以及其他各种新能源的研究和利用,从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源。 下面重点介绍一下太阳能、核能、生物质能、海洋能、以及可燃冰这些能源在将来的发展,以及它们在解决能源问题上所起的至关重要的作用。 1.太阳能 太阳能是最重要的基本能源,生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能,太阳能的总量很大,相对于人类的有限生存时间而言,太阳能可以说是取之不尽,用之不竭的。我国太阳能资源十分丰富,全国有2/3 以上的地区,年辐照总量大于502 万千焦/ 米2,年日照时数在2000 小时以上,陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700 亿吨标准煤,但十分分散,能流密度较低,到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。同时,地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响,时阴时晴,时强时弱,具有不稳定性。 太阳能开发利用是当今国际上一大热点,经过最近20 多年的努力,太阳能技术有了长足进步,太阳能利用领域已由生活热水、建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门,人们已经强烈意识到,一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代——太阳能时代即将来到。 太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大优点: 第一,它是人类可以利用的最丰富的能源,据估计,在过去漫长的11 亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%,可以说是取之不尽,用之不竭。 第二,地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。 第三,太阳能是一种洁净的能源,在开发和利用时,不会产生废渣、废水、废气,也没有噪音,更不会影响生态平衡。 太阳能的利用也有它的缺点: 第一,能流密度较低,日照较好的,地面上1 平方米的面积所接受的能量只有1 千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置的面积大,用料多,成本增加。

新能源的开发和利用

新能源的开发和利用 教学目的 1.使学生了解开发利用新能源的必要性与可行性以及几种新能源的性能。 2.通过对常规能源与新能源的分类和比较,提高学生分析问题的能力。 3.在学习新能源知识的基础上,培养同学初步建立要珍惜能源资源,努力开发新能源的思想,激励他们树立自觉学习科学技术的决心。 课型讲授新课。 教学方法讲述与问答相结合的方法。 教学重点和难点重点是新能源开发利用的必要性与可行性,难点是新能源的特点。 教学用具自制投影片(或画片):①火电站与核电站一日燃料运量的比较;②太阳灶;③荷兰风车;④风力发电装置;⑤沼气池。 教学提纲 第五节新能源的开发利用 一、人类为什么要寻找新能源 1.能源及分类 2.人类为什么要开发新能源 二、主要新能源介绍 1.核能

2.太阳能 3.风能 4.生物能 教学过程 引入新课你知道我国建设和建成的两个核电站在哪里吗?(浙江杭州湾附近的秦山核电站和广东大亚湾核电站)。 核能是人类新近利用的一种新能源,我国正在积极研究核能。人类为什么要寻找和研究这些新能源呢?今天我们就来探讨新能源的开发利用。 第五节新能源的开发利用(板书) 一、人类为什么要寻找新能源(板书) [提问] 请问,能源在生产生活中的主要用途是什么?(提供热能和动力。) [提问] 你知道我国目前广泛使用的能源有哪些吗?(煤、石油、天然气、木材、水能等。) [教师总结] 像煤、石油、天然气等矿产燃料以及水能资源,是目前人类广泛应用的能源,在技术上也比较成熟,我们称之为常规能源。 [提问] 除这些常规能源外,你能说出哪些目前人类正在积极研制或很有利用前途的其他能源?(核能、太阳能、潮汐、地热、生物能等。) [教师总结] 像刚才同学所列举的这些刚开始利用或正在积极研究、有待推广的能源,我们称之为新能源。 所以,我们可以把能源分成两类: 1.能源及分类(板书)

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