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【环境课件】第三章 清洁能源-3.15
我国人均石油消费量过低，一方面是 由于我国人均能源消费水平仍然远远低于 发达国家，另一方面，是由于我国能源结 构以煤为主，脱离了世界能源发展的主流。
2.煤炭
煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布 地域最广的化石燃料。据世界能源委员 会的评估，世界煤炭可采资源量达 4．84×10 4亿t标准煤，占世界化石燃料 可采资源量的66．8％。 储采比为224 年，。
3 贮运与分配效率η3
用于衡量能源输送分配过程和贮存过 程中的损失。如电力输送线路中的损失，热 力管道的损失等。 η3等于输送分配过程和贮存过程中输 出产品的能源量与输入产品能源量之比。 η3一般在90%以上。
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终端利用率η4
是指终端用户得到的有用能源量和输 入的能源量之比。 η4一般在30-50%之间
1989年世界能源消费结构 能源 所占比例% 不可再生 石油 34.8 天然气 18.2 煤 24.2 核电 5.3 可再生 水电 6.1 柴薪 6.8 秸杆 3.1 畜粪 1.5
现在地球人口约60亿，到21世纪中叶， 预计将达到100亿人。光从人口增长的数字 来看，能源消费的增加将是惊人的。 目前的能源消费结构上，仍存在着很 大的南北差异，即工业发达国家使用量为总 能源的3/4。
能源主体： 草柴、木柴、人力、畜力以及一些简单的 水力、风力装置作为动力。
2.人类进入工业社会
能源主体： 主要是煤炭、石油等。从20世纪50年代以 来，出现了核电、水电等。
19世纪70年代的产业革命，使得化石 燃料的消费急剧增长。初期主要以煤炭为主， 进入20世纪以后，特别是第二次世界大战以 来，石油以及天然气的开采与消费开始大幅 度的增加。 对此，世界能源结构不得不进行相应 变化，核能、水力、地热等其他形式的能源 逐渐被开发和利用。
新型清洁能源PPT课件
木材及森林工业废弃物
农业废弃物
生物质能
水生植物 油料植物
城市和工业有机废弃物
人和动物粪便 8 第8页/共10页
生物质能的开发和利用： (1)热化学转化法，获得木炭、焦油和可燃气
体等品位高的能源产品
(2)生物化学转化法，主要指生物质在微生物 的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品
(3)利用油料植物所产生的生物油
6.5.1 太阳能
太阳能的优点：
•是地球上最丰富的能源 •免费使用 •不需运输 •对环境无污染
太阳能利用率低：
•地球单位表面积接收到的太阳辐射能小 •太阳能随昼夜、气候和季节的变化而变化
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1.光热转换
光热转换：利用各种集热器将太阳能收 集并转换成热能再加以利用。
应用实例：
太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能空气 调节器、海水淡化、太阳能热电站等。
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2.光电转换 光电转换：利用太阳辐射能转换成电
能再加以利用。
应用实例： 太阳能电池、太阳能电站等。
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3.光化学转换
光化学转换：是将太阳能转换成化学 能，再转换为其他能量为人类所使用。
应用实例：
如太阳能制氢，即利用太阳能在催化 剂参与下分解水制氢。
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(4)把生物质压制成成型状燃料(如块状、棒型 燃料)，以便集中利用和提高效率
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感谢观看！
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6.5.2 氢能
氢能的优点：
•热值高
H2 (g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △ rHm
kJ·mol-1
化学与清洁能源PPT
三.魔鬼与天使—核能
（一）核裂变能
• 使一个重原子核分裂成为两个或两个 以上中等质量原子核的过程，称为核 裂变。核裂变是取得核能的重要途径 之一。 • 只有一些质量非常大的原子核，像铀、 钍等才能发生核裂变。原子核在发生 核裂变时，释放出巨大的能量，1克 235U完全发生核裂变后放出的能量相 当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。
（3）对紫外线的利用
紫外线具有杀菌功效。波长为300nm 的紫外光的光子所具有的能量约为 399kJ/mol，它比细菌的蛋白质分子 中重要的化学键C-C（347 kJ/mol）、 C-N（305 kJ/mol）和C-S（259 kJ/mol）键的键能大，因此紫外光的 能量足以使这些化学键断裂，从而破 坏细菌的蛋白质分子，达到杀菌的目 的。
“快堆”——明天的核电站“锅 炉”
• 人们将核反应堆形象地比喻为核电 站的“锅炉”，在这种“锅炉”里 烧的是铀、钚等核燃料。在核电站 “锅炉”这个家庭中，有一个特殊 成员——快中子增殖反应堆，简称 “快堆”，现在已成为核反应中的 佼佼者。在一般锅炉里的燃料如煤、 燃油等都是越烧越少，而“快堆” 的“燃料”却越烧越多，成了魔炉。 • 一座快堆核电站，在5～15年的时间 内可使燃料数量翻一番，通过建造 快堆核电站，既能用238U发电，又 能增殖燃料，因此“快堆”被人们 称为“明天的核电站锅炉”。
（二）核聚变
• 太阳的中心 发生核聚变， 放出巨大能 量。在太阳 内部，这个 天然的核聚 变过程以及 发生了了好 几十亿年了。
• 和平利用聚变能实验 非常困难，因为核力 是一种短程力，只有 当它们之间的距离接 近到大约万分之一毫 米时，核力能才起作 用，使两个原子核聚 合在一起，放出巨大 的能量。
氢气的制取
• 氢气是清洁能源，也是重要的化工原料。氢气的 制取都是从—次性能源转化而来，目前制取氢气 的方法主要有：煤、焦碳气化制氢，天然气或石 油产品转化制氢，各种工业生产的尾气回收或焦 化厂、氯碱厂副产氢以及水电解制氢等。作为化 工原料的含氢气体基本采用化石燃料制取，而作 为工业氢气、石化行业加氢用的氢气，基本采用 前面提及的含氢气体或工业生产的含氢尾气利用 变压吸附法(PSA)或膜法分离或水电解法制取， 这些制取方法国内外均有一定的成熟经验。
清洁能源的应用-PPT精选文档
实验小学三年级二班康继方
• 2019年12月18日，中国的三峡水电站发电能力达到141 亿瓦，超过了巴西和巴拉圭边界上的发电量140亿瓦的 Itaipu水电站，成功登上了世界第一的宝座。 • 三峡水电站位于中国南部的长江上，距湖北省宜昌市约40 公里。到2019年，三峡大坝发电量会有180亿瓦，相当于 18个大型核电厂，它的一个主发电机组发电能力就有700 兆瓦。总工程建设耗资260亿美元。
实验小学三年级二班康继方
风车发电
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海上漂浮风车
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（四）生物能
生物质是指由光合作用而产生的各种有机体，生物能是太阳能以化 学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量 ，它直接或间接地来源於植物的光合作用。在各种可再生能源中，生 物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可 转化成常规的固态、液态和气态燃料。 据估计地球上每年植物光合作 用固定的碳达2x1011t，含能量达3x1021J，因此每年通过光合作用 贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当於全世界每年耗能量的10 倍。 • 生物能是第四大能源，生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大。世界 上生物质资源数量庞大，形式繁多，其中包括薪柴，农林作物，尤其 是为了生产能源而种植的能源作物，农业和林业残剩物，食品加工和 林?品加工的下脚料，城市固体废弃物，生活污水和水生植物等等。 •
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1．太阳能发电
把太阳能转换成电能。
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新疆喀什太阳能电池板
•
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为太阳能板除尘的老爷爷
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实验小学三年级二班康继方
２．把太阳能转换成热能再利用
绿色能源演示PPT
风能发电具有清洁、可再生的特点，且风能资源丰富， 适合大规模开发利用。
风力发电机组包括风轮、发电机和塔筒等部分，其工作 原理是利用风轮叶片旋转带动发电机发电。
风能发电场通常建设在风力资源丰富的地区，可为电网 提供稳定的电力输出。
水能
01
02
03
04
水能是一种利用水流势能转化 为机械能或电能的能源。
THANKS
感谢观看
物。
生物质能的利用方式包括直接 燃烧、生物质锅炉、生物质气 化等，可用于供热、发电等领 域。
生物质能具有可再生、低碳排 放的优点，但生物质资源的收 集、运输和储存成本较高。
地热能
01
地热能是一种利用地球 内部热能转化为热能或 电能的能源。
02
地热发电是地热能的主 要利用方式，通过地热 蒸汽或热水驱动涡轮机 发电。
太阳能热利用则是通过集热器将太阳 辐射能转化为热能，用于供暖、热水 等领域。
太阳能电池板是利用光伏效应将太阳 光转化为直流电的装置。
太阳能发电站通常由太阳能电池板阵 列、逆变器和储能系统组成，可为家 庭、企业或城市提供电力。
风能
风能是一种利用风力驱动风力发电机组旋转，进而转化 为电能的可再生能源。
风能技成为重要的 可再生能源。
核聚变技术
核聚变作为清洁、高效的能源，有望在未来几十年内实现商业化 应用。
市场发展趋势
绿色能源市场持续增长
随着环保意识的提高和政府政策的支持，绿色能源市场将保持快 速增长。
分布式能源的发展
分布式能源系统将逐渐成为主流，实现能源的分散化、高效化和清 洁化。
智能电网的普及
智能电网技术的发展将促进能源的优化配置和高效利用。
国际合作与交流
风力发电机组包括风轮、发电机和塔筒等部分，其工作 原理是利用风轮叶片旋转带动发电机发电。
风能发电场通常建设在风力资源丰富的地区，可为电网 提供稳定的电力输出。
水能
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水能是一种利用水流势能转化 为机械能或电能的能源。
THANKS
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物。
生物质能的利用方式包括直接 燃烧、生物质锅炉、生物质气 化等，可用于供热、发电等领 域。
生物质能具有可再生、低碳排 放的优点，但生物质资源的收 集、运输和储存成本较高。
地热能
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地热能是一种利用地球 内部热能转化为热能或 电能的能源。
02
地热发电是地热能的主 要利用方式，通过地热 蒸汽或热水驱动涡轮机 发电。
太阳能热利用则是通过集热器将太阳 辐射能转化为热能，用于供暖、热水 等领域。
太阳能电池板是利用光伏效应将太阳 光转化为直流电的装置。
太阳能发电站通常由太阳能电池板阵 列、逆变器和储能系统组成，可为家 庭、企业或城市提供电力。
风能
风能是一种利用风力驱动风力发电机组旋转，进而转化 为电能的可再生能源。
风能技成为重要的 可再生能源。
核聚变技术
核聚变作为清洁、高效的能源，有望在未来几十年内实现商业化 应用。
市场发展趋势
绿色能源市场持续增长
随着环保意识的提高和政府政策的支持，绿色能源市场将保持快 速增长。
分布式能源的发展
分布式能源系统将逐渐成为主流，实现能源的分散化、高效化和清 洁化。
智能电网的普及
智能电网技术的发展将促进能源的优化配置和高效利用。
国际合作与交流
绿色能源演示 ppt课件
绿色能源演示
指依附在海水中的可再生能源，
海洋通过各种物理过程接收、 储存和散发能量，这些能量以 潮汐、波浪、温度差、盐度梯 度、海流等形式存在于海洋之 中。一望无际的大海，不仅为 人类提供航运、水源和丰富的 矿藏，而且还蕴藏着巨大的能 量，它将太阳能以及派生的风 能等以热能、机械能等形式蓄 在海水里，不像在陆地和空中 那样容易散失。
绿色能源演示
海水温差能是指涵养表层
海水和深层海水之间水温 差的热能，是海洋能的一 种重要形式。低纬度的海 面水温较高，与深层冷水 存在温度差，而储存着温 差热能。温差能的主要利 用方式为发电，温差能利 用的最大困难是温差太小， 能量密度低，其效率仅有 3%左右，而且换热面积大， 建设费用高，目前各国仍 在积极探索中。
量、调查与统计得出的平均风能密度的概况可以成为该范围内风 能利用的依据，通常以能密度线标示在地图上。 优点 洁净且可再生能源。 风能设施日趋进步，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。 风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。 缺点 风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类 在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性 风力发电需要大量土地兴建风力发电厂，才可以生产比较多的能 源。 进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音。
•潮 汐能 •波 浪能 • 海水温差能 •盐 差能 •海 流能 • 近海风能
绿色能源演示
因月球引力的变化引起潮汐现 象，潮汐导致海水平面周期性地 升降，因海水涨落及潮水流动所 产生的能量称为潮汐能。
绿色能源演示
波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势 能，是一种在风的作用下产生的，并以位能 和动能的形式由短周期波储存的机械能。波 浪发电是波浪能利用的主要方式，此外，波 浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及 制氢等
清洁能源供暖案例介绍 ppt课件
干热岩地热能的常用开采方式：
1）、进行深井对井施工，钻进到合适的高温干热岩深度，采用一注一出（一口井注水一口 井出水）、一注二出、一注四出等方式，通过注入深井将高压水注入地下干热岩层, 使其渗透进 入岩层的缝隙并吸收地热能量；再通过另一个出水深井(相距约200 ~ 600 m 左右)将岩石裂隙中 的高温水、汽提取到地面;
用
50%左右；与建筑有关的空气污染、光污染、电
磁污染等占环境总体污染的34%；建筑垃圾占人
建
类活动产生垃圾总量的40%。
我国正处于工业化、城镇化加速发展时期。
筑
中国现有建筑总面积400多亿平方米，预计到
2020年还将新增建筑面积约300亿平方米。
领
2006年制订了《绿色建筑评价标准》GB
50378-2006并颁布实施，其中：建筑物是否采用
风机盘管
系统泵
B A
B
A
冷 凝 器
电子膨胀阀
压缩机 水源热泵机组
A
B A
B 蒸 发 器
热源泵
制冷：A开B关 制热：A关B开
系统工艺图
A独
电
立
厂
冷
冷
却
却
塔
塔
A
B
B
冷却泵
B
B
板式换热器
深层地热能阶梯利用供暖技术
深层地热一般是指1000米---3000米左右的深水井，出水温度可达55℃左右。地热水提取后首先经过 一级板换，换取40℃左右的热水直接送往用户供暖；经换热后降到42℃的地热水再经过第二级板换，换 出8—18℃的能源水，供给水源热泵机组提取能量并再次对用户供暖；地热水变成25℃左右，再经过第三 级板换，换出8—18℃的能源水，供给水源热泵机组提取能量并第三次对用户供暖；最后，地热水变成9℃ 回灌入地下。
清洁能源PPT模版
极简主义设计，极致简约风潮流 所向，通用设计，完善兼容。
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多用到2090年；煤炭的情况好一 些，估计可以再用200年甚至300年 。 综上所述，到本世纪末，除煤炭外, 其它的化石能源就要开采殆尽！
“能源危机” 之说绝不是危言耸 听！
汽车排长队等加油
4、与此同时，化石能源的碳排放带来 的环境污染也日趋严重，减排任务 相当艰巨！2009年12月18日在哥本 哈根召开的世界气候会议的主要议 题是，工业化国家减少温室气体的 排放目标与帮助发展中国家适应气 候的变迁。由于欧美等发达国家的 消极态度，最后没有达成实质性协 议。可见，世界性的减排、低碳之 路任重而道远！
（3）核能
① 核电站的工作原理
原子核是由带正电的质子与不 带电的中子组成的，质子与中子统称 为核子。一般情况下，原子核为什么 如此稳定，就是因为核子之间存在着 强大的核力。要使原子核分裂或者重 新组合相当困难，但是，一旦原子核 分裂成新的原子核与其它粒子了，或 者原子核与核子聚合成新的原子核与 其它粒子了，都会产生巨大的能量，
上海的鲜花港太阳能电站是目前中国 最大的太阳能电站。
以太阳能为能源引发的光伏研发与生 产目前在世界各地正在如火如荼地开 展。其中集热水供应、采暖、制冷、 光伏并网发电系统与建筑融为一体的ຫໍສະໝຸດ 太阳能建筑正在各地拔地而起。
我国奥运场馆、上海世博会建筑 都属于太阳能建筑。
苏州在2010年，市政府准备大力 发展光伏企业，从财力、人力与政 策上给与企业最大的支持。
这种能量就称为核能，俗称“原子 能”。前者的变化过程称为“裂变 ”，后者的变化过程称为“聚变” 。而且，聚变时产生的能量要比裂 变时产生的能量大得多（就像氢弹 爆炸时释放的能量要比原子弹爆炸 时的能量大得多);
但是，聚变过程也更难控制。目前 正常运行的核电站都是属于裂变核 电站。
1）核电站的优点
大气污染，触目惊心！
解决能源危机的办法： 新二能源、的解开发决利能用（源开危源）机与的节能办（法节流）
新能源的开发利用
（1）太阳能
太阳能的优点：•是地球上最丰富的能源 •免费使用 •不需运输 •对环境无污染
太阳能利用率低： •地球单位表面积接收到的太阳辐射能小 •太阳能随昼夜、气候和季节的变化而变化
清洁能源
• 能源是人类进行生产和赖以生存的重要物 质基础，是经济发展和社会发展的重要物 质基础和主要动力来源，是经济发展的战 略重点之一。
• 能源是现代生产的主要动力来源。随着世 界经济规模的不断增大，世界能源消费量 也持续增长。
世界能源的现状
1、目前世界能源主要取自于化石能源 （石油、天然气与煤炭）；
d)核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电 的成本较核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故 发电成本较其他发电方法为稳定。
2）核电站缺点:
a) 核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使 用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线， 故必须慎重处理，且需面对 大的政治困扰
与传统的电厂相比，太阳能热电厂 具有两大优势：
（1）整个发电过程清洁，没有任何
碳排放；
（2）利用的是太阳能，无需任何燃
料成本。
太阳能热发电还有一大特色，那就 是其热能储存成本要比电池储存电 能的成本低得多。
中国在太阳能热电厂的建设上起步 较晚，中国与澳大利亚合作准备在中 国建一座也许全世界最大的太阳能城
各式各样的太阳能汽车也开始在 世界各国问世。
而在宇宙航行中，太阳能电池（ 板）又是不可或缺的设备。
太阳能电池 薄膜太 阳能电池
太阳能汽车
上海世博会主体建筑屋顶上的太阳能装置
（2）生物质能
生物质能：是蕴藏在生物质中的能量，是绿色
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而贮
存在生物内部的能量。
生物质能： 木材及森林工业废弃物 农业废弃物 水生植物 油料植物 城市和工业有机废弃物 人和动物粪便
生物质能的开发和利用：
(1)热化学转化法，获得木炭、焦油和可燃 气体等品位高的能源产品 (2)生物化学转化法，主要指生物质在微生 物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源 产品
(3)利用油料植物所产生的生物油
(4)把生物质压制成成型状燃料(如块状、棒 型燃料)，以便集中利用和提高效率
广西隆安的生物质发电厂
屋顶上的太阳能热水器
②光电太阳能
如太阳能电池、太阳能热电站。
利用太阳热能发电目前已成为全球风险投资的一个 重点领域，其原理是通过聚光装置把太阳光线聚集 在装有某种液体的管道或容器。借助太阳热能，液 体被加热到一定温度，产生蒸汽然后驱动涡轮机发 电，热能转化为电能。这种发电方式被人 们称为 太阳能热发电。由于太阳能热发电需要充足的太阳 直接辐射才能保持一定的发电能力,因此沙漠是最理 想的建厂选址地区。假若，在非洲的撒哈拉大沙漠 1%的地面上铺设硅太阳能电池，就可以得到比现在 全球所消耗的能源总量还要多得多！
2、随着社会经济的发展，对能源的需求 也日益增长。预计，2010年全球能源 需求量达到105.99亿吨油当量，2020 年达到128.89亿吨当量，2025年则达 到136.50亿吨当量，平均年增率为2%；
3、目前世界的化石能源岌岌可危： 截止到2003年底，全球剩余的石 油已探明的可开采量为1565.8亿 吨，如果，以后没有发现新的蕴 藏量可观的油田的话，估计到20 40年，最多到2050年就要用完； 而天然气估计可以用到2050年， 加上可能再发现的天然气田,最
太阳能的利用主要有两种：
①光热太阳能
如太阳灶、太阳供热系统。遍 及全国各地 的屋顶太阳能热水器就是一种常见的太阳供热 系统。我国是太阳能热水器生产量与销售量最 大的国家；但从房屋的热水器安装率来说，以 色列已达到80%，日本为11%，台湾也达到 2.7%，...，我国仅在千分之几左右，可见，在 我国太阳能热水器的推广应用潜力仍很大。
a)核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大 气中,因此核能 发电不会造成空气污染,不会产生加重地球 温室效应的二氧化碳；
b)核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；
c)核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂 所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万 瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可 以完成运送；