新能源基础概论课程学习总结报告

北京航空航天大学新能源基础概论课程学习总结报告2014.12.24新能源基础概论课程学习总结报告任课教师：邢玉明作者：章健学号：13041016在这个高速发展的新世纪里，能源的供应无疑将会成为一项影响世界发展格局的重要问题。在这个学期中，我有幸能选择到了新能源基础概论课程，在老师的教导下了解了当下我国及世界的能源局势，并对新能源的开发利用有了更加深刻的认识和思考。这份总结报告是我在学习了这门课程后所产生的感想和收获。本文将从课程总结和创新思考两方面展开叙述。课程总结一、能源与新能源能源就是能够向人类提供某种形式能量的自然资源及其转换物，即能量的来源。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，又常指开始被开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。随着能源的全球性危机的加剧和对环境保护及经济可持续发展的重视，新能源和可再生能源的开发利用成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。新能源包括太阳能、风能、海洋能、燃料电池、地热能、生物质能等，目前发电是新能源的主要利用方式，其中太阳能、风能等发电技术已经进入实用阶段。新能源的能量转换和实现途径如图所示。二、新能源分类部分总结1.太阳能太阳能（SolarPower），一般是指太阳光的辐射能量和热量，在现代一般北京航空航天大学新能源基础概论课程学习总结报告2014.12.24用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。地球赤道周长为40,076千米，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102,000TW的能量。目前，太阳能主要用于光伏发电和光热供能。一方面，太阳能绿色无害且用之不尽；另一方面，太阳能分散性较大，难以收集。2.风能风能(windenergy)地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。风能属于可再生能源。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力，方法是透过传动轴，将转子（由以空气动力推动的扇叶组成）的旋转动力传送至发电机。现代利用涡轮叶片将气流的机械能转为电能而成为发电机。3.海洋能海洋能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。4.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于植物的光合作用。5.氢能氢能是一种二次能源，因为它是通过一定的方法利用其他能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采，这种能源总有枯竭的一天，而氢能若能从中生产，则有望舒缓能源危机的警戒。三、课程总结本课程让我对能源的定义、分类等有了清楚的认识，也对我国新能源技术的规划与发展有了一定的了解，让我体会到了发展新能源技术的重要性和紧迫性。我们一定要坚定走发展新能源技术这一惠及我们自己及子孙后代的道路，让我们北京航空航天大学新能源基础概论课程学习总结报告2014.12.24的天更蓝，水更清！课程创新思考关于在北航沙河校区风能利用的思考背景：我校沙河校区一向以“妖风”闻名，秋冬两季风级常保持在5~6级左右，风速可达9m/s，已达到目前风力发电的最低要求3m/s。作者试图设计一款简易便携的风能收集装置——迷你发电机来让使用者可以随时随地进行风能的采集，实现对风能的有效利用。设计要求：1.体积小：为了符合便携式的要求，该款迷你发电机的体积应不大于8*8*16cm3，基本和手掌差不多大；2.风叶可收缩：扇叶与中心转轴通过螺栓连接，在不使用时可将风叶叠起以减小空间占有率；3.低速适应性：可以在3m/s的最低风速下工作；4.高输出性：工作效率高，并且可将发电机与蓄电池相连，将收集的风能转化为电能储存以供利用。技术难点：根据所学知识，风力发电机的最终有效功率为P=𝜋64∗𝐷2∗𝑉3∗𝜂其中，V为风速，𝜂为风力机系统效率（与转动装置、做功装置各自的效率有关），D为风叶的直径。可见，对于风力发电机，风叶的长度越大，其输出功率越大。因此，迷你风力发电机的实现也就从理论上被否定了。解决途径：使用多级收缩式风叶结构，当使用者使用电机时，可将扇叶展开；不使用时可将扇叶收缩。