新能源和可再生能源概论PPT课件

2021/6/712021/6/721 1、目前世界能源状况，我国能源状况是、目前世界能源状况，我国能源状况是怎样的？怎样的？2 2、现在科学家已找到了哪些新能源？、现在科学家已找到了哪些新能源？3 3、各种新能源和可再生能源的应用情况、各种新能源和可再生能源的应用情况如何？如何？4 4、节能可以从哪些方面入手？、节能可以从哪些方面入手？2021/6/73 冬冬天天不不太太冷冷 2007 2007年年2 2月月5 5日，北京南郊观象台测日，北京南郊观象台测到最高气温到最高气温1616，创，创167167年来同期最高年来同期最高纪录。纪录。2007 2007年年1 1月，我国平均气温为零下月，我国平均气温为零下4.54.5，比常年同期偏高，比常年同期偏高1.41.4。英国英国20062006年冬季的平均气温达年冬季的平均气温达12.612.6，是自是自16591659年以来的最高温度。年以来的最高温度。美国纽约美国纽约1 1月月1010日迎来第一场雪，是日迎来第一场雪，是18781878年有气象纪录以来最晚的一次。年有气象纪录以来最晚的一次。2021/6/74 冬冬天天不不太太冷冷壶口瀑布不封冻壶口瀑布不封冻动物园熊不冬眠动物园熊不冬眠北极熊困浮冰北极熊困浮冰阿尔卑斯山区人工降雪阿尔卑斯山区人工降雪2021/6/75 全全球球气气候候变变暖暖 全球气候变暖最重要的原因全球气候变暖最重要的原因温室气体温室气体在大气中含量的持续增加在大气中含量的持续增加 温室效应的罪魁祸首温室效应的罪魁祸首矿物燃料矿物燃料的燃烧的燃烧温室气体如何使气候变暖的？温室气体如何使气候变暖的？2021/6/76 能能源源所谓能源，是指能够所谓能源，是指能够直接直接或或经过转经过转换换而获取某种能量的自然资源而获取某种能量的自然资源 自然资源：自然资源：加工得到的能量来源：加工得到的能量来源：煤、石油、天然气、太阳能、风能、煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能、核能等水能、地热能、核能等煤气、电力、焦炭、蒸汽、煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等沼气、氢能等2021/6/77 能能源源分分类类 按地球上的能量来源分按地球上的能量来源分 来自地球内部的能量来自地球内部的能量 -核能核能、地热能等、地热能等 来自地球以外的能量来自地球以外的能量:-太阳能，水能、风能等太阳能，水能、风能等 地球和其他天体引力作用形成的能量地球和其他天体引力作用形成的能量 -潮汐能潮汐能2021/6/78 能能源源分分类类 按开发利用状况分按开发利用状况分 常规能源常规能源-煤、石油、天然气、水能等煤、石油、天然气、水能等 新能源新能源-太阳能、地热能、潮汐能、核能等太阳能、地热能、潮汐能、核能等 按获得方法分按获得方法分 一次能源一次能源 煤、石油、天然气、风能、水能等煤、石油、天然气、风能、水能等 二次能源二次能源 电能、蒸汽、焦炭、煤气等电能、蒸汽、焦炭、煤气等2021/6/79 能能源源分分类类 按能否再生分按能否再生分 可再生可再生能源能源-太阳能、地热、水太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能等能、风能、生物能、海洋能等 非可再生非可再生能源能源-煤、石油、天然煤、石油、天然气、核能气、核能 按能源本身的性质分按能源本身的性质分 含能体含能体能源能源-石油、媒、天然气等石油、媒、天然气等 过程性过程性能源能源-水能、风能、潮汐能水能、风能、潮汐能 按对环境的污染情况分按对环境的污染情况分 清洁清洁能源能源-太阳能、水能、潮汐能等太阳能、水能、潮汐能等 非清洁非清洁能源能源-煤、石油等煤、石油等2021/6/710能能源源的的评评价价 储量储量 能量密度能量密度 储能的可能性储能的可能性 供能的连续性供能的连续性 能源的地理分布能源的地理分布 开发费用和利用能源的设备费用开发费用和利用能源的设备费用 运输费用与损耗运输费用与损耗 能源的可再生性能源的可再生性 能源的品位能源的品位 对环境的影响对环境的影响2021/6/711一次能源一次能源二次能源二次能源终端使终端使用能源用能源能源服务能源服务技术技术设备设备有用能源有用能源石油石油煤炭煤炭天然气天然气水电水电核能核能新能源新能源汽油汽油柴油柴油电力电力 等等汽油汽油柴油柴油天然气天然气电力电力 等等灯泡灯泡汽车汽车电动机电动机锅炉锅炉 等等2021/6/712交通运输交通运输热力热力电力电力 静态消费静态消费 建筑物内消费建筑物内消费 在运动中消耗在运动中消耗 公路，空中，铁路，水路公路，空中，铁路，水路 燃料与技术相辅相成燃料与技术相辅相成 石油产品 LPG,CNG,替代燃料;电;煤(只用于火车)所有能源都可产生热力 所有可发电的能源资源:煤，油，气，水电，核电，太阳能，潮汐,电池，燃料电池，等等2021/6/7132021/6/7141 1、总需求总需求持续上升持续上升未来能源需求的特点未来能源需求的特点 总量总量20202020年比年比20002000年增长年增长50%50%以上，能源以上，能源供应形势紧张。在一段长时期内，化石能源仍供应形势紧张。在一段长时期内，化石能源仍是主要的一次能源。天然气比例增加，石油减是主要的一次能源。天然气比例增加，石油减少。可再生能源少。可再生能源20302030年前后大规模应用。年前后大规模应用。2021/6/7152021/6/716人类使用的能源中人类使用的能源中非再生能源非再生能源90%再生能源再生能源10%10%石油储量最多的地区中东56.8天然气储量最多的地区欧洲54.6煤炭储量最多的地区欧洲45亚洲、大洋洲煤炭18，石油5，天然气52021/6/717 世界化石燃料探明可采储量世界化石燃料探明可采储量煤煤 碳碳（G T）石石 油油（G T）天天 然然 气气（TM3）世世 界界 总总 计计1043.86世 界 总 计137.3世 界 总 计14.11前 苏 联241.01沙 特25.71前 苏 联5.62美 国240.562伊 拉 克13.42伊 朗2.13中中 国国114.53科 威 特13.33卡 塔 尔0.714澳 大 利 亚90.944阿 联 酋12.74阿 联 酋0.535德 国60.075伊 朗12.25沙 特0.536印 度69.596委 内 瑞 拉9.36美 国0.467南 非55.337前 苏 联7.87委 内 瑞 拉0.388波 兰42.18墨 西 哥7.38 阿 尔 及 利 亚 0.369美 国3.89尼 日 利 亚0.3410中中 国国3.310伊 拉 克0.3111中中 国国0.172021/6/718石油资源、供应与消费石油资源、供应与消费非常规石油：重（稠）油、油页岩、沥非常规石油：重（稠）油、油页岩、沥青、油砂。青、油砂。如果加上相当数量的非常规石油，估计如果加上相当数量的非常规石油，估计石油资源可持续开发石油资源可持续开发7070余年。余年。石油消费中，交通运输是石油消费的第石油消费中，交通运输是石油消费的第一大户，继续寻找能替代石油的代用燃料一大户，继续寻找能替代石油的代用燃料是全球努力的目标。是全球努力的目标。2021/6/719非常规天然气：以吸附状态储存于煤层内非常规天然气：以吸附状态储存于煤层内的煤层气。的煤层气。海底蕴藏丰富的油、气资源。海底蕴藏丰富的油、气资源。已探明的储量预计可持续开发已探明的储量预计可持续开发100100余年。余年。我国天然气产量会迅速增加。我国天然气产量会迅速增加。天然气资源、供应与消费天然气资源、供应与消费2021/6/7202021/6/721地球为什么会变暖？地球为什么会变暖？1997.12京都议定书京都议定书：发达国在：发达国在2008-2012年内要将其二氧化碳等温室气体排放水平比年内要将其二氧化碳等温室气体排放水平比1990年平均减少年平均减少5.2。发展中国家未做规定。发展中国家未做规定。我国二氧化碳排放量位居世界第二，单位国我国二氧化碳排放量位居世界第二，单位国内生产总值的温室气体排放量比较高，如果内生产总值的温室气体排放量比较高，如果长期不减排，遭受的压力将会越来越大，如长期不减排，遭受的压力将会越来越大，如处置不当，有可能会影响我国的国际形象和处置不当，有可能会影响我国的国际形象和地位。地位。温室气体温室气体2021/6/722天然降水的天然降水的pH值为值为6.55，一般将，一般将pH值值小于小于5.6的降雨称为酸雨的降雨称为酸雨控制二氧化硫排放最重要的措施是推进控制二氧化硫排放最重要的措施是推进洁净煤洁净煤技术。技术。我国我国pH值小于值小于5.6的区域占国土面积的区域占国土面积的的40%。酸雨酸雨2021/6/723臭氧层破坏臭氧层破坏222CF ClCF ClCl32OClOClO2ClOOOCl2021/6/724臭氧层破坏臭氧层破坏 大气中的大气中的N2O的浓度每年正以的浓度每年正以0.20.3%的速度增长，而的速度增长，而N2O浓度浓度的增加将引起臭氧层中的增加将引起臭氧层中NO浓度增加，浓度增加，NO和臭氧作用将生成和臭氧作用将生成NO2和氧，导和氧，导致臭氧层变薄致臭氧层变薄2021/6/7252021/6/7262021/6/727世世界界性性能能源源问问题题 能源的危机能源的危机石油的危机石油的危机 能源消费的费用迅速增加能源消费的费用迅速增加 能源资源短缺，能源消费结能源资源短缺，能源消费结构不合理构不合理 能源对环境的污染能源对环境的污染2021/6/728我我国国能能源源问问题题 人均能源资源相对不足人均能源资源相对不足 能源生产消费以煤为主能源生产消费以煤为主 能源工业技术水平低下，劳能源工业技术水平低下，劳动生产率较低动生产率较低 能源资源发布不均，交通运能源资源发布不均，交通运力不足，制约了能源工业发展力不足，制约了能源工业发展 能源供需形式依然紧张能源供需形式依然紧张 能耗水平高，能源利用率低下能耗水平高，能源利用率低下 农村能源问题日益突出农村能源问题日益突出2021/6/729我我国国能能源源问问题题 能源环境问题日益严重能源环境问题日益严重 能源开发逐步西移，开发难度能源开发逐步西移，开发难度和费用增加和费用增加 能源安全面临严重挑战能源安全面临严重挑战 能源建设周期长，投资超预算能源建设周期长，投资超预算 能源价格未能反映其经济成能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺性本和能源资源的稀缺性2021/6/730 我国能源生产品种构成我国能源生产品种构成0%20%40%60%80%100%水 电3.84.34.86.28.28.78.47.7天然气3.02.02.01.93.43.33.12.9原 油23.820.919.016.621.819.417.315.2原 煤69.472.874.275.366.668.671.274.2198019851990199520002001200220032021/6/731 我国能源消费品种构成我国能源消费品种构成0%20%40%60%80%100%水 电4.04.95.16.16.87.77.87.4天然气3.12.22.11.82.52.72.62.8石 油20.717.116.617.524.624.324.022.7煤 炭72.275.876.274.666.165.365.667.1198019851990199520002001200220032021/6/732 我国能源进出口情况我国能源进出口情况2021/6/7331 1、能源需求迅速增长，供需矛盾尖锐、能源需求迅速增长，供需矛盾尖锐保证清洁、经济、充足、安全的保证清洁、经济、充足、安全的能源供应是我国发展长期的重大瓶颈能源供应是我国发展长期的重大瓶颈2021/6/7342、能源结构不合理，优质液体燃料短缺 到2020年，石油需进口约3亿吨3 3、效率低下，浪费惊人、效率低下，浪费惊人 利用率比国际水平低约十个百利用率比国际水平低约十个百分点分点 一次能源转化为电能的比例低一次能源转化为电能的比例低2021/6/7352021/6/7362021/6/737 我国能源消费结构以煤为主，而发达我国能源消费结构以煤为主，而发达国家则更多地采用油、气、水力等优质能国家则更多地采用油、气、水力等优质能源，大量燃用煤炭不但能源利用效率低，源，大量燃用煤炭不但能源利用效率低，而且给环境带来极大的污染，这也正是我而且给环境带来极大的污染，这也正是我国能源面临压力的主要原因之一。国能源面临压力的主要原因之一。发达国家的煤炭主要用于发电，因此发达国家的煤炭主要用于发电，因此煤炭利用率高，我国煤炭则只要煤炭利用率高，我国煤炭则只要1/31/3用于发用于发电，工业用煤超过发电用煤，致使能源利电，工业用煤超过发电用煤，致使能源利用率低下，环境污染严重。用率低下，环境污染严重。2021/6/738 本地污染非常严重本地污染非常严重 气候变化影响加速气候变化影响加速 国际减排压力空前国际减排压力空前2021/6/7392021/6/7402021/6/741稳定稳定COCO2 2排放目标排放目标2021/6/742IPCC 第四次评估报告第四次评估报告京都会议京都会议,1997年年12月月2021/6/743绿色能源革命目的：绿色能源革命目的：拉动经济走出低谷；增加就业；应对气候危机，发展低碳经济；促进能源技术革命，抢占未来技术制高点经济与气候危机催生绿色能源革命2021/6/744全球经济刺激中可持续能源拨款截止09年3月（百万美元）国家或多边组织国家或多边组织赠款赠款赠款赠款/贷款贷款贷款贷款贷款担保贷款担保ROC税收信贷税收信贷税收信贷债券税收信贷债券减税减税其他其他总额总额澳大利亚2,887 1863033,376巴西 1,100 818 1,918加拿大808 808中国68,724 68,724欧盟27国3,3427,940 11,282法国2,157 331 2,488德国1,740 1,9853,725印度 意大利 日本1,0702,900 4,000 7,970韩国7,737 7,737西班牙953 0 6,6177,570英国441551 771 9622,724美国27,568 17,000 19,7391,381087266,560总额总额117,42711,39133118,10077123,7391,3811,00410,739184,883注：ROC（renewable obligation certificate):1MW合格可再生能源电力交易配额单位 来源：联合国环境规划署2009年全球可持续能源投资趋势2021/6/7452008年中、美、欧新增新能源投资额来源：联合国环境规划署2009年全球可持续能源投资趋势2021/6/746l 十年内节约与美国目前从中东和委内瑞拉进口量相等的石油l 十年投资1500亿美元，创造500万岗位l 在2012，10%的电力来自于可再生能源；2025年达到25%l 在2015年推广1百万辆混合动力汽车l 碳捕获与封存l 智能电网、超导技术l 在2050年减排80%的CO2排放量（1990年为基准）l 在2011年开始实行碳指标和交易计划，在十年内产生6460亿美元的税收“每天都有新的事实证明，我们使用能源的方法强化着我们的敌人、危害着我们的地球。”奥巴马就职演说奥巴马能源与气候新政2021/6/747美国复苏与再投资法（ARRA 2009）中的绿色能源内容 法案提供了总额为7870亿美元的美国经济振兴刺激；其中850亿投入到与能源相关的项目与激励措施中；可再生能源与能效是最大的受益者；超过200亿美元支持可再生能源；超过250亿美元支持终端能效；还支持其他重要技术项目：智能电网、电动汽车、电网配送系统、碳捕获与封存技术等。2021/6/748延长风能和其他可再生能源的生产税收信贷。预计10年联邦预算影响为130亿美元允许可再生能源开发商选择30%的投资税收信贷来代替生产税收信贷。预计10年联邦预算影响为2.85亿美元允许2009或2010年投产的可再生能源项目选择现金信贷以取代税收信贷。预计10年联邦预算影响为500万美元取消获得政府补贴融资的项目所获投资税收信贷的抵扣，并取消企业购买先进能源设施的信贷封顶。预计10年联邦预算影响为8.72亿美元修改能源部创新技术贷款担保项目，为2011年9月30日前动工项目拨款60亿美元担保金为先进能源设施生产商创立先进能源投资信贷（总额不超过23亿美元）。预计10年联邦预算影响为16.5亿美元为新能源技术的“应用研究及推广”提供25亿美元的资金，支持包括生物质及地热在内的可再生能源技术研发与推广允许发行可再生能源债券，鼓励政府及社会各界对可再生能源发电项目的投资。预计10年联邦预算拨款5.78亿美元为劳工部提供5亿美元，用于能效及可再生能源产业的就业培训ARRA 2009有关可再生能源的具体措施2021/6/749ARRA 2009用于能源新政的投入850亿美元2021/6/7502021/6/7512021/6/7522021/6/753集中式与分布式有机结合集中式与分布式有机结合是是2121世纪能源工业的重要发展方向世纪能源工业的重要发展方向2021/6/7542021/6/7552021/6/756能量守恒与转换定理能量守恒与转换定理热力学第一定理热力学第一定理第一类永动机是不可能制成的第一类永动机是不可能制成的能量贬值原理能量贬值原理热力学第二定理热力学第二定理第二类永动机是不可能制成的第二类永动机是不可能制成的热能转换为机械能，化学能转换为热能热能转换为机械能，化学能转换为热能2021/6/757获得的能量和需求的能量常常不一致获得的能量和需求的能量常常不一致能量储存措施能量储存措施储能设备储能设备油箱、煤场、水电站大油箱、煤场、水电站大坝后的水、玩具中的弹坝后的水、玩具中的弹簧所蓄的势能簧所蓄的势能含能体储存相对简单，电能、热能、太阳能储存比较困难含能体储存相对简单，电能、热能、太阳能储存比较困难2021/6/758以动能形式储存以动能形式储存以势能形式储存以势能形式储存旋转飞轮旋转飞轮弹簧、扭力杆等，储能小弹簧、扭力杆等，储能小要储存更大的势能，则采用要储存更大的势能，则采用压缩空气储能压缩空气储能抽水储能抽水储能2021/6/759显热储存显热储存潜热储存潜热储存水、岩石床水、岩石床低温潜热蓄热材料、水低温潜热蓄热材料、水冬灌夏用、夏灌冬用冬灌夏用、夏灌冬用化学能储存化学能储存盐溶液盐溶液地下含水层储热地下含水层储热土壤库储热、岩石库储热等土壤库储热、岩石库储热等2021/6/760空调蓄冷系统空调蓄冷系统水蓄冷水蓄冷冰蓄冷冰蓄冷共晶盐蓄冷共晶盐蓄冷2021/6/761 冰晶式冰晶式冰蓄冷冰蓄冷盘管外蓄冰盘管外蓄冰蛇形盘管蛇形盘管静态蓄冰静态蓄冰冰球冰球圆桶式盘管圆桶式盘管冰片滑落式冰片滑落式封装冰封装冰动态蓄冰动态蓄冰冰板冰板U U形盘管形盘管芯心冰球芯心冰球2021/6/762 冰蓄冷空调就是冰蓄冷空调就是在夜间在夜间电网用电低谷电网用电低谷时间，同时也是空调负荷很低的时间，时间，同时也是空调负荷很低的时间，制制冷主机开机冷主机开机制冷并由蓄冷设备将冷量储存制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来；待起来；待白天白天电网高峰用电时间，同是也电网高峰用电时间，同是也是空调负荷高峰时间，再是空调负荷高峰时间，再将冷量释放出来将冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要。因此，冰蓄冷满足高峰空调负荷的需要。因此，冰蓄冷空调就是通过转移制冷设备的运行时间，空调就是通过转移制冷设备的运行时间，利用低谷时的廉价电，减少峰值电负荷，利用低谷时的廉价电，减少峰值电负荷，达到达到移峰填谷移峰填谷、使用户、使用户节省大量运行费用节省大量运行费用的目的。的目的。2021/6/7632021/6/764 2021/6/765注水前蓄冰池注水前蓄冰池2021/6/766蓄冰池融冰供冷蓄冰池融冰供冷部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！