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新能源.ppt第五节新能源技术第五节新能源技术第三章第三章当代高新技术的发展当代高新技术的发展一、能源概述一、能源概述??能源是指能够直接或经过转换而获取某种能能源是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源。量的自然资源。??能源的分类能源的分类??来自于地球本身,如核能、地热能等; 来自于地球本身,如核能、地热能等; ??来自于球外天体,如宇宙射线及太阳能,以来自于球外天体,如宇宙射线及太阳能,以及由太阳引起的水能、风能、波浪能、海洋及由太阳引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用等; 温差能、生物质能、光合作用等; ??来自于地球和其他星体的相互作用,如潮汐来自于地球和其他星体的相互作用,如潮汐能。能。能源的分类能源的分类??常规能源常规能源:如煤炭、石油、天然气、薪柴:如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等; 燃料、水能等; ??新能源新能源:如核能、太阳能、地热能、潮汐:如核能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能等。能、生物质能等。??可再生能源可再生能源: :即不会随它本身的转化或人即不会随它本身的转化或人类的利用而越来越少,如水能、风能、潮类的利用而越来越少,如水能、风能、潮汐能、太阳能、生物质能等; 汐能、太阳能、生物质能等; ??非再生能源非再生能源: :它随人类的利用而越来越它随人类的利用而越来越少,如石油、煤、天然气、核燃料等。少,如石油、煤、天然气、核燃料等。??能源危机能源危机————能源资源短缺能源资源短缺?煤储量 6800 亿吨,年消耗 35亿吨,可使用 200 年?石油储量 3000 亿吨,年消耗 40亿吨,可使用70年??能源消费的费用迅速增加能源消费的费用迅速增加————能源资源的能源资源的勘探、开采越来越难,投入资金多、建设勘探、开采越来越难,投入资金多、建设周期长、科技含量高周期长、科技含量高人类所面临的能源问题人类所面临的能源问题人类所面临的能源问题人类所面临的能源问题??能源对环境的污染能源对环境的污染?研究和开发储量丰富、无污染的新能源势在必行二、核能的开发及利用二、核能的开发及利用??核能又称原子能或原子核能。它是原子核结构发核能又称原子能或原子核能。它是原子核结构发生变化时发出的能量。核能是一种高度密集的能生变化时发出的能量。核能是一种高度密集的能量,目前地球上还没有任何一种能源可以与之相量,目前地球上还没有任何一种能源可以与之相比。比。??使原子核内蕴藏的巨大能量释放出来方法有两种使原子核内蕴藏的巨大能量释放出来方法有两种??核裂变:重元素的原子核发生分裂反应释放裂变核裂变:重元素的原子核发生分裂反应释放裂变能能??核聚变:轻元素的原子核发生聚合反应释放聚变核聚变:轻元素的原子核发生聚合反应释放聚变能能核反应核反应核裂变能核裂变能??如果如果 1kg 1kg 铀全部裂变,它放出铀全部裂变,它放出的原子能相当于的原子能相当于 2500 2500 吨优质煤吨优质煤完全燃烧时所放出的化学能完全燃烧时所放出的化学能??将原子核裂变释放的核能转换将原子核裂变释放的核能转换成热能,再转变为电能的系统成热能,再转变为电能的系统和设施,称为核电站。和设施,称为核电站。??反应堆是核电站的关键设备, 反应堆是核电站的关键设备, 链式裂变反应就在其中进行链式裂变反应就在其中进行核反应堆及核电站核反应堆及核电站??链式反应产生大量热链式反应产生大量热能。用循环水能。用循环水( (或其他或其他物质物质) )带走热量才能避带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水导出的热量可以使水变成水蒸气,推动气变成水蒸气,推动气轮机发电。轮机发电。??核反应堆的结构:核核反应堆的结构:核燃料+慢化剂+热载燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护体+控制设施+防护装置。装置。安全壳热蒸汽汽轮机发电机冷蒸汽冷水热水核电站是经济的能源核电站是经济的能源??虽然核电站的投资高于虽然核电站的投资高于燃煤电厂,但是,由于燃煤电厂,但是,由于核燃料成本显著地低于核燃料成本显著地低于燃煤成本,使得目前核燃煤成本,使得目前核电站的总发电成本低于电站的总发电成本低于烧煤电厂。烧煤电厂。??核电站在一些国家已经成核电站在一些国家已经成为主要的能量来源之一。为主要的能量来源之一。??截止截止 2005 2005 年年9 9月底,全世月底,全世界正在运行的核电机组界正在运行的核电机组 443 443 座,分布在座,分布在 31 31个国家个国家或地区,年发电量占世界或地区,年发电量占世界总量的总量的 16% 16% ;反应堆拥有;反应堆拥有量排名前三位的美国、法量排名前三位的美国、法国、日本的反应堆总和占国、日本的反应堆总和占全世界的全世界的 % % ,装机容,装机容量占量占 % 56.