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审计学院新能源技术.pptx 62页

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;一、能源技术概述;天然(一次)能源和人工(二次)能源;2. 能源问题 ;再生能源分布: 太阳能占99.44%, 水能、风能、地热能、生物能等不到1%;世界能源储量分布与利用;世界非再生能源储量分布: 中东地区: 石油储量最多, 占56.8%; 欧洲: 天然气和煤炭储量最多, 各占54.6%和45% 亚洲、大洋洲: 煤炭各占18% 石油、天然气只有5%;我国能源资源地区分布不均衡 煤炭,主要集中在华北和西北 石油、天然气,主要分布在黑龙江、辽宁、河北、河南、山东、四川、甘肃和新疆等省区内 可开发水力资源有,主要集中在西南 太阳能和风能资源丰富,有很大利用潜力。;利用能源的过程直接污染地球环境。 主要来源: 1) 煤、石油等燃料的燃烧; 2) 汽车排放的废气; 3) 工业生产(化工厂、炼焦厂等)过程中产生的废气。;二、能源技术 ;3. 煤炭气化 (煤炭转化技术研究的一个重要部分) 现状:煤???自身氢碳比低,含有灰分、硫分等杂质,在开采、运输、燃烧过程中会污染环境,燃烧时热效率低。 煤炭气化目的:? 制取清洁的气体燃料; ? 制取化工合成用的气体原料。 地上气化 采出煤炭后进行热加工的一种过程: 以煤炭作为原料,以氧或氢作气化介质,控制氧化程度,使煤炭转化成为一氧化碳、氢和甲烷等可燃性气体。 地下气化 在未经开采的煤层中进行的热加工过程: 通过从地面钻进的一批特定钻孔,把气化介质送进煤层,使煤炭在地下进行"发生炉煤气"反应,生成的煤气从另一批特定钻孔引出。 ;4. 石油的精炼 目的 ? 从复杂的原油中提取粘度较小的能充分燃烧 ? 把不好的分子转变为好的分子如长链烷烃容易引起汽缸爆震 现在观点,大多数石油是由埋藏在地下沉积层中的有机物经过几百万年在75~200℃的温度下形成的。 微生物将地表以下的有机物转化为碳氢化合物,剩下的埋藏在深层地底(通常具有商业价值的油田都位于地表以下500米-700米深处,最深的油井在约6公里深的地底)的有机物则在温度和压力下经过分解及复杂的化学反应生成石油。 精炼方法: 先根据不同沸点把不同成分分离开, 然后除硫再向高辛烷转变。 ;5. 天然气液化 通过施加一定高压,使天然气由气态变为液态,贮存在专门容器内。 天然气是埋藏在地层深处的一种富含碳氢化合物的可燃气体,由亿万年前的有机物质转化而来。主要成分是甲烷,其次是乙烷、丙烷、丁烷和其他重质气态烃类。 甲醇俗称“木精”,性能稳定,象石油一样能直接当作燃料,使用时不污染环境,便于运输和贮存。20世纪末,甲醇合成技术已获成功,如果在天然气产地附近设立甲醇工厂,把天然气加工成甲醇,可经济合理地解决天然气液化问题。 ;6. 水能的利用 水力发电优点,经济、干净和易维修;7. 蓄能技术 针对热能或电能储存,着眼于大规模、长时间应用。电能储存是当前研究的重点。 蓄能技术一般要求: ? 储能密度大 ? 变换损耗小 ? 运行费用低 ? 维护较容易 不污染环境 根据这些要求衡量,抽水蓄能方案较优越 ;电池:储存电能转化而来的化学能 铅酸电池中的铅在回收中容易流失,对环境存在二次污染 镍氢电池:一种密封电池,可以在任何位置下工作,使用方便。 特点:可随时充放,循环使用,且不用维护。以过充过放为一次使用过程,预计可使用1000次。 锂电池: 采取了3层保护措施,可抗过充过放,使用更安全方便。特点: 体积小、质量轻、使用寿命长、环保(不需要回收) 。 燃氢电池、纳米碳管(一个装电的容器,像拧水龙头一样放电)将是电动自行车动力源未来的发展方向。 ;由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池。它是利用氢和氧生成水的过程来产生电力的一种装置。 ;具体地说,燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的固体电解质板所组成。;三、能源利用与开发; 1. 常见的能源;热机效率:4%;(2)电能 电能指电以各种形式做功的能力。有直流电能、交流电能、高频电能等,这几种电能均可相互转换。 ;(3)机械能 水力发电; 海洋能(潮汐能、海浪能、温差能); 风能利用; (4)太阳能 光电转换方式; 光热转换方式; 光化学转换方式。;光—热转换;最基本的应用-热水器;首次实现太阳能-热泵中央热水系统方案,以太阳能为主要热源,辅以少量的电能驱动双热源热泵,保证了阴雨天气及冬季太阳能资源不足时热水供应,做到全年、全天候供应热水。 ;光—电转换;太阳能红绿灯; 上海世博会主体建筑屋顶上的太阳能装置;

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