新能源的开发和利用

青藏高原发现可燃冰至少350亿吨油当量
中国国土资源部总工程师张洪 涛先生2009年09月25日在北京 介绍，中国地质部门在青藏高 原发现了一种名为可燃冰(又称 天然气水合物)的环保新能源， 预计十年左右能投入使用。 在 当天的新闻发布会上，张洪涛 说，这是中国首次在陆域上发 现可燃冰，使中国成为加拿大、 美国之后，在陆域上通过国家 计划钻探发现可燃冰的第三个 国家。他介绍，初略的估算， 远景资源量至少有350亿吨油当 量。 可燃冰具有使用方便、燃烧值 高、清洁无污染等特点，是公 认的地球上尚未开发的最大新 型能源!
海洋能的开发和利用
• 波浪发电 据科学家推算，地球上波浪蕴藏的 电能高达90万亿度。中国对波浪发电进行研 究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装 置。 • 潮汐发电 据世界动力会议估计，到2020年， 全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。 世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利 海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦， 已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江 厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。
新能源的开发和利用
环境09-1班 董永君
新能源（new energy resources） 名词定义
• 新能源：在新技术基 础上，系统地开发利 用的可再生能源。如 核能、太阳能、风能、 生物质能、地热能、 海洋能、氢能等。 • 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。
第二。
生物质能
• 生物质能来源于生物质， 也是太阳能以化学能形式 贮存于生物中的一种能量 形式，它直接或间接地来 源于植物的光合作用。地 球上的生物质能资源较为 丰富，而且是一种无害的 能源。地球每年经光合作 用产生的物质有1730亿吨， 其中蕴含的能量相当于全 世界能源消耗总量的1020倍，但目前的利用率不 到3%。
生物质能利用现状
• 2006年底全国已经建设农村户用沼气池 1870万口，生活污水净化沼气池14万处， 畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000 多处，年产沼气约90亿立方米，为近 8000万农村人口提供了优质生活燃料。 • 中国已经开发出多种固定床和流化床气 化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原 料生产燃气。2006年用于木材和农副产 品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化 集中供气系统近600处，年生产生物质 燃气2,000万立方米。
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。目前 风能最常见的利用形 式为风力发电。
Байду номын сангаас
风力发电
自19世纪末，丹麦研制成风力 发电机以来，到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
太阳能
• 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 用太阳能的方法主要有：太阳能电池，通过 光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能； 太阳能热水器：利用太阳光的热量加热水， 并利用热水发电等。太阳能清洁环保，无任 何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短 缺这一说法，其种种优点决定了其在能源更 替中的不可取代的地位。
太阳能的开发和利用
太阳能发电 槽式太阳能光热
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 所谓核裂变能是通过一些重原子核 A. （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
三峡大坝卫星图
新能源的发展现状和趋势
国际能源署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进 行了研究，研究表明，来自可再生能源的发电总量年平均 增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利 的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快， 年增长速度近6%，在2000～2030年间其总发电量将增加 5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物 质能将占其中的80%。 据IEA的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将 大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成 本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确 定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将 呈不断下降的趋势。 中国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委 制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划。
未来的几种新能源
• 波能：即海洋波浪能。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的 电能高达9×104TW。近年来，在各国的新能源开发计 划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本 较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新 能源潜在的商业价值。 日本的一座海洋波能发电厂已运 行8年，电厂的发电成本虽高于其它发电方式，但对于 边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、 英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良 好。 • 可燃冰：这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物， 它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高 压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来 固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比 地球上的煤、石油和天然气的总和还多。
水能
• 水能是一种可再生能源，是清 洁能源，是指水体的动能、势 能和压力能等能量资源。广义 的水能资源包括 :河流水能、潮 汐水能、波浪能、海流能等能 量资源；狭义的水能资源指河 流的水能资源。太阳能驱动地 球上水循环，使之持续进行。 地表水的流动是重要的一环， 在落差大、流量大的地区，水 能资源丰富。随着矿物燃料的 日渐减少，水能是非常重要且 前景广阔的替代资源。
新能源共同的特点
1)资源丰富，普遍具备可再生特性，可供 人类永续利用。 2)能量密度低，开发利用需要较大空间； 3)不含碳或含碳量很少，对环境影响小； 4)分布广，有利于小规模分散利用； 5)间断式供应，波动性大，对继续供能不 利； 6)目前除水电外，可再生能源的开发利用 成本较化石能源高。
新能源概况
据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦， 其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分 散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下 5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全 球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热 能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商 140 业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦，因 风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技 术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括 潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可 观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当 前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所 需总能量的很小部分，今后有很大发展前途.
我国核能的开发和利用
大亚湾核电站是中国第一座大型商用核 电站，坐落在深圳市的东部，离香港尖沙 咀直线距离51公里，中国最大的中外合 资企业。
海洋能
• 海洋能指蕴藏于海水 中的各种可再生能源， 中的各种可再生能源， 包括潮汐能、波浪能、 包括潮汐能、波浪能、 海流能、海水温差能、 海流能、海水温差能、 海水盐度差能等。 海水盐度差能等。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。 的新能源。
海洋能特点
• 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。 • 2.海洋能具有可再生性。 • 3.海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳 定的为温度差能、盐度差能和海流能。 • 4.海洋能属于清洁能源，也就是海洋能一旦 开发后，其本身对环境污染影响很小。
新能源的环境意义和能源安全战略意义
• 环境意义和能源安全 • 中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自 足的能源供应格局，自1993年起中国成为石油净进口国， 且石油进口量逐年增加，使得中国接入世界能源市场的竞 争。由于中国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对 不足，未来中国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越 高。 • 国际贸易存在着很多的不确定因素，国际能源价格有可能 随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国 际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油 价波动都将严重影响中国的石油供给，对经济社会造成很 大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少中国能源需求， 中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度，提高中国能 源、经济安全。 • 此外，可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环 境污染少。
未来的几种新能源
• 煤层气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在 产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭 到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨 煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生 400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达 2000Tm3。 • 微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯 等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧 完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得 此 到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本 低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为 燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。 • 第四代核能源：当今，世界科学家已研制出利用正 反物质的核聚变，来制造出无任何污染的新型核能 源。正反物质的原子在相遇的瞬间，灰飞烟灭，此 时，会产生高当量的冲击波以及光辐射能。