新能源和可再生能源概论

新能源和再生能源的利用技术概论1、目前世界能源状况，我国能源状况是怎样的？2、现在科学家已找到了哪些新能源？3、各种新能源和可再生能源的应用情况如何？4、节能可以从哪些方面入手？•冬天不太冷2007年2月5日，北京南郊观象台测到最高气温16℃，创167年来同期最高纪录。2007年1月，我国平均气温为零下4.5℃，比常年同期偏高1.4℃。英国2006年冬季的平均气温达12.6℃，是自1659年以来的最高温度。美国纽约1月10日迎来第一场雪，是1878年有气象纪录以来最晚的一次。•冬天不太冷壶口瀑布不封冻动物园熊不冬眠北极熊困浮冰阿尔卑斯山区人工降雪•全球气候变暖全球气候变暖最重要的原因温室气体在大气中含量的持续增加温室效应的罪魁祸首矿物燃料的燃烧温室气体如何使气候变暖的？•能源所谓能源，是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源自然资源：加工得到的能量来源：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能、核能等煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等•能源分类按地球上的能量来源分来自地球内部的能量-核能、地热能等来自地球以外的能量:-太阳能，水能、风能等地球和其他天体引力作用形成的能量-潮汐能•能源分类按开发利用状况分常规能源-煤、石油、天然气、水能等新能源-太阳能、地热能、潮汐能、核能等按获得方法分一次能源煤、石油、天然气、风能、水能等二次能源电能、蒸汽、焦炭、煤气等•能源分类按能否再生分可再生能源-太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能等非可再生能源-煤、石油、天然气、核能按能源本身的性质分含能体能源-石油、媒、天然气等过程性能源-水能、风能、潮汐能按对环境的污染情况分清洁能源-太阳能、水能、潮汐能等非清洁能源-煤、石油等能源的评价储量能量密度储能的可能性供能的连续性能源的地理分布开发费用和利用能源的设备费用运输费用与损耗能源的可再生性能源的品位对环境的影响能源消耗的目的一次能源二次能源终端使用能源能源服务技术设备有用能源–石油–煤炭–天然气–水电–核能–新能源–汽油–柴油–电力–等–汽油–柴油–天然气–电力–等–灯泡–汽车–电动机–锅炉–等交通运输热力电力•静态消费•建筑物内消费•在运动中消耗•公路，空中，铁路，水路•燃料与技术相辅相成三大能源服务•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，等等世界能源形势推动人类社会发展不能走传统的发展道路，建立可持续发展的能源结构人类生存和发展的基本条件：物质、能量和信息能源在人类社会发展中的作用巨大能源危机环境污染工业革命1、总需求持续上升未来能源需求的特点2、环境保护对能源结构影响大为减少燃煤污染，大量使用天然气、石油，为减少温室气体排放，注重节能和科学用能，加速可再生能源开发，逐步建立可持续发展能源结构。总量2020年比2000年增长50%以上，能源供应形势紧张。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，石油减少。可再生能源2030年前后大规模应用。3、高新技术对能源技术影响大新一代能源系统燃料多元化设备小型化冷热电联供与多联产网络化智能化控制环境友好人类使用的能源中非再生能源90%再生能源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5％•世界化石燃料探明可采储量煤碳（GT）石油（GT）天然气（TM3）世界总计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中国3.310伊拉克0.3111中国0.17石油资源、供应与消费非常规石油：重（稠）油、油页岩、沥青、油砂。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70余年。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是全球努力的目标。非常规天然气：以吸附状态储存于煤层内的煤层气。海底蕴藏丰富的油、气资源。已探明的储量预计可持续开发100余年。我国天然气产量会迅速增加。天然气资源、供应与消费能源与环境保护全球环境恶化人口仅占世界1/4的发达国家消耗的能源占世界能源总消耗量的3/4。能源对环境的污染主要表现在：温室效应、酸雨、破坏臭氧层、热污染、放射性污染等。地球为什么会变暖？1997.12《京都议定书》：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1990年平均减少5.2％。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，如处置不当，有可能会影响我国的国际形象和地位。温室气体天然降水的pH值为6.55，一般将pH值小于5.6的降雨称为酸雨控制二氧化硫排放最重要的措施是推进洁净煤技术。我国pH值小于5.6的区域占国土面积的40%。酸雨臭氧层破坏222CFClCFClCl32OClOClO2ClOOOCl臭氧层破坏大气中的N2O的浓度每年正以0.2~0.3%的速度增长，而N2O浓度的增加将引起臭氧层中NO浓度增加，NO和臭氧作用将生成NO2和氧，导致臭氧层变薄热污染：工农业生产和人类生活中排放的各种废热所造成的环境污染。受害者：水生物热岛效应火电站和核电站是水体热污染的主要来源能源对人体健康的影响1952年，伦敦烟雾事件能源与可持续发展能源在国民经济中的地位三个能源时期：薪柴时期、煤炭时期、石油时期能源是国民经济发展不可或缺的重要基础，是现代化生产的主要动力来源。现代工业和现代农业都离不开能源动力。在经济正常发展的情况下，能源消耗总量和能源消耗增长速度与国民经济生产总值和国民经济生产总值增长率成正比例关系能源消费弹性系数＝能源消费的年增长率国民经济年增长率能耗量可反映生活水平，北美比南亚每年每人平均能耗高出55倍世界性能源问题能源的危机——石油的危机能源消费的费用迅速增加能源资源短缺，能源消费结构不合理能源对环境的污染我国能源问题人均能源资源相对不足能源生产消费以煤为主能源工业技术水平低下，劳动生产率较低能源资源发布不均，交通运力不足，制约了能源工业发展能源供需形式依然紧张能耗水平高，能源利用率低下农村能源问题日益突出我国能源问题能源环境问题日益严重能源开发逐步西移，开发难度和费用增加能源安全面临严重挑战能源建设周期长，投资超预算能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺性•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69.472.874.275.366.668.671.274.219801985199019952000200120022003•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72.275.876.274.666.165.365.667.119801985199019952000200120022003•我国能源进出口情况出口进口净进口数量(万吨)金额(亿美元)数量(万吨)金额(亿美元)数量(万吨)金额(亿美元)石油合计219553.8211936256.709741202.88原油81316.619112198.098299181.48成品油138237.21282458.61144221.41煤炭合计1086044.2310763.64-9784-40.58煤炭938827.5010763.64-8312-23.86焦碳147216.72-1472-16.72能源在我国经济和社会发展中的战略地位与存在问题化石能源资源不丰富，人均占有量更低，经济和社会发展迅速，供需缺口不断扩大，能源供应紧张。1、能源需求迅速增长，供需矛盾尖锐保证清洁、经济、充足、安全的能源供应是我国发展长期的重大瓶颈2、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、效率低下，浪费惊人利用率比国际水平低约十个百分点一次能源转化为电能的比例低4、环境影响更加严重，减排治污、保护生态刻不容缓大量燃煤造成严重大气污染SO2和NOx的排放细微粒子重金属燃烧化石燃料产生大量温室气体CO2减排问题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，因此煤炭利用率高，我国煤炭则只要1/3用于发电，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。•本地污染非常严重•气候变化影响加速•国际减排压力空前5、国际竞争逐年加剧，能源安全问题突出，全球战略势在必行既利用本国资源，又利用国外资源来满足我国的能源需求立足加强国内油气勘探的基础上，实行立足国内外两种资源和两种市场并重的方针我国面临能源和环境双重巨大压力，是经济和社会发展的长期瓶颈，是始终必须高度重视的重大问题。正确的能源发展和保护环境战略对我国至关重要。确保清洁、经济、充足、安全的能源供应稳定CO2排放目标气候危机气候变化谈判全球峰会:G8+5,G20,主要经济体会议,巴厘岛会议,哥本哈根会议IPCC第四次评估报告京都会议,1997年12月绿色能源革命目的：•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）国家或多边组织赠款赠款/贷款贷款贷款担保ROC税收信贷税收信贷债券减税其他总额澳大利亚2,8871863033,376巴西1,1008181,918加拿大808808中国68,72468,724欧盟27国3,3427,94011,282法国2,1573312,488德国1,7401,9853,725印度意大利日本1,0702,9004,0007,970韩国7,7377,737西班牙95306,6177,570英国4415517719622,724美国27,56817,00019,7391,381087266,560总额117,42711,39133118,10077123,7391,3811,00410,739184,883注：ROC（renewableobligationcertificate):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》2008年中、美、欧新增新能源投资额1564973010100200300400500600中国欧盟北美投资额：亿美元来源：联合国环境规划署《2009年全球可持续能源投资趋势》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十年投资1500亿美元，创造500万岗位在2012，10%的电力来自于可再生能源；2025年达到25%在2015年推广1百万辆混合动力汽车碳捕获与封存智能电网、超导技术在2050年减排80%的CO2排放量（1990年为基准）在2011年开始实行碳指标和交易计划，在十