新能源和可再生能源概論

新能源和可再生能源概論1、目前世界能源狀況，我國能源狀況是怎樣的？2、現(xiàn)在科學家已找到了哪些新能源？3、各種新能源和可再生能源的應用情況如何？4、節(jié)能可以從哪些方面入手？

冬天不太冷2007年2月5日，北京南郊觀象臺測到最高氣溫16℃，創(chuàng)167年來同期最高紀錄。2007年1月，我國平均氣溫為零下4.5℃，比常年同期偏高1.4℃。英國2006年冬季的平均氣溫達12.6℃，是自1659年以來的最高溫度。美國紐約1月10日迎來第一場雪，是1878年有氣象紀錄以來最晚的一次。

冬天不太冷壺口瀑布不封凍動物園熊不冬眠北極熊困浮冰阿爾卑斯山區(qū)人工降雪

全球氣候變暖

全球氣候變暖最重要的原因 溫室氣體在大氣中含量的持續(xù)增加溫室效應的罪魁禍首 礦物燃料的燃燒溫室氣體如何使氣候變暖的？

能源所謂能源，是指能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)換而獲取某種能量的自然資源自然資源：加工得到的能量來源：煤、石油、天然氣、太陽能、風能、水能、地熱能、核能等煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等

能源分類按地球上的能量來源分來自地球內(nèi)部的能量

-核能、地熱能等來自地球以外的能量:

-太陽能，水能、風能等地球和其他天體引力作用形成的能量

-潮汐能

能源分類按開發(fā)利用狀況分常規(guī)能源-煤、石油、天然氣、水能等新能源-太陽能、地熱能、潮汐能、核能等按獲得方法分一次能源

煤、石油、天然氣、風能、水能等二次能源

電能、蒸汽、焦炭、煤氣等

能源分類

按能否再生分可再生能源-太陽能、地熱、水能、風能、生物能、海洋能等非可再生能源-煤、石油、天然氣、核能按能源本身的性質(zhì)分含能體能源-石油、媒、天然氣等過程性能源-水能、風能、潮汐能按對環(huán)境的污染情況分清潔能源-太陽能、水能、潮汐能等非清潔能源-煤、石油等能源的評價儲量能量密度儲能的可能性供能的連續(xù)性能源的地理分布開發(fā)費用和利用能源的設(shè)備費用運輸費用與損耗能源的可再生性能源的品位對環(huán)境的影響能源消耗的目的一次能源二次能源終端使用能源能源服務技術(shù)設(shè)備有用能源石油煤炭天然氣水電核能新能源汽油柴油電力等汽油柴油天然氣電力等燈泡汽車電動機鍋爐等交通運輸熱力電力靜態(tài)消費建筑物內(nèi)消費在運動中消耗公路，空中，鐵路，水路燃料與技術(shù)相輔相成三大能源服務石油產(chǎn)品LPG,CNG,替代燃料;電;煤(只用于火車)所有能源都可產(chǎn)生熱力所有可發(fā)電的能源資源:煤，油，氣，水電，核電，太陽能，潮汐,電池，燃料電池，等等世界能源形勢推動人類社會發(fā)展不能走傳統(tǒng)的發(fā)展道路，建立可持續(xù)發(fā)展的能源結(jié)構(gòu)人類生存和發(fā)展的基本條件：物質(zhì)、能量和信息能源在人類社會發(fā)展中的作用巨大能源危機環(huán)境污染工業(yè)革命1、總需求持續(xù)上升未來能源需求的特點2、環(huán)境保護對能源結(jié)構(gòu)影響大為減少燃煤污染，大量使用天然氣、石油，為減少溫室氣體排放，注重節(jié)能和科學用能，加速可再生能源開發(fā)，逐步建立可持續(xù)發(fā)展能源結(jié)構(gòu)。總量2020年比2000年增長50%以上，能源供應形勢緊張。在一段長時期內(nèi)，化石能源仍是主要的一次能源。天然氣比例增加，石油減少?？稍偕茉?030年前后大規(guī)模應用。3、高新技術(shù)對能源技術(shù)影響大

新一代能源系統(tǒng)燃料多元化設(shè)備小型化冷熱電聯(lián)供與多聯(lián)產(chǎn)網(wǎng)絡化智能化控制環(huán)境友好

人類使用的能源中非再生能源90%再生能源10%石油儲量最多的地區(qū)中東56.8％天然氣儲量最多的地區(qū)歐洲54.6％煤炭儲量最多的地區(qū)歐洲45％亞洲、大洋洲煤炭18％，石油5％，天然氣5％世界化石燃料探明可采儲量石油資源、供應與消費非常規(guī)石油：重（稠）油、油頁巖、瀝青、油砂。如果加上相當數(shù)量的非常規(guī)石油，估計石油資源可持續(xù)開發(fā)70余年。石油消費中，交通運輸是石油消費的第一大戶，繼續(xù)尋找能替代石油的代用燃料是全球努力的目標。非常規(guī)天然氣：以吸附狀態(tài)儲存于煤層內(nèi)的煤層氣。海底蘊藏豐富的油、氣資源。已探明的儲量預計可持續(xù)開發(fā)100余年。我國天然氣產(chǎn)量會迅速增加。天然氣資源、供應與消費能源與環(huán)境保護全球環(huán)境惡化人口僅占世界1/4的發(fā)達國家消耗的能源占世界能源總消耗量的3/4。能源對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在：溫室效應、酸雨、破壞臭氧層、熱污染、放射性污染等。地球為什么會變暖？1997.12《京都議定書》：發(fā)達國在2008-2012年內(nèi)要將其二氧化碳等溫室氣體排放水平比1990年平均減少5.2％。發(fā)展中國家未做規(guī)定。我國二氧化碳排放量位居世界第二，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值的溫室氣體排放量比較高，如果長期不減排，遭受的壓力將會越來越大，如處置不當，有可能會影響我國的國際形象和地位。溫室氣體天然降水的pH值為6.55，一般將pH值小于5.6的降雨稱為酸雨控制二氧化硫排放最重要的措施是推進潔凈煤技術(shù)。我國pH值小于5.6的區(qū)域占國土面積的40%。酸雨臭氧層破壞臭氧層破壞大氣中的N2O的濃度每年正以0.2~0.3%的速度增長，而N2O濃度的增加將引起臭氧層中NO濃度增加，NO和臭氧作用將生成NO2和氧，導致臭氧層變薄熱污染：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中排放的各種廢熱所造成的環(huán)境污染。受害者：水生物熱島效應火電站和核電站是水體熱污染的主要來源能源對人體健康的影響1952年，倫敦煙霧事件能源與可持續(xù)發(fā)展能源在國民經(jīng)濟中的地位三個能源時期：薪柴時期、煤炭時期、石油時期能源是國民經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的重要基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的主要動力來源?，F(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)都離不開能源動力。在經(jīng)濟正常發(fā)展的情況下，能源消耗總量和能源消耗增長速度與國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值和國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值增長率成正比例關(guān)系能源消費彈性系數(shù)＝能源消費的年增長率國民經(jīng)濟年增長率能耗量可反映生活水平，北美比南亞每年每人平均能耗高出55倍世界性能源問題能源的危機——石油的危機能源消費的費用迅速增加能源資源短缺，能源消費結(jié)構(gòu)不合理能源對環(huán)境的污染我國能源問題人均能源資源相對不足能源生產(chǎn)消費以煤為主能源工業(yè)技術(shù)水平低下，勞動生產(chǎn)率較低能源資源發(fā)布不均，交通運力不足，制約了能源工業(yè)發(fā)展能源供需形式依然緊張能耗水平高，能源利用率低下農(nóng)村能源問題日益突出我國能源問題能源環(huán)境問題日益嚴重能源開發(fā)逐步西移，開發(fā)難度和費用增加能源安全面臨嚴重挑戰(zhàn)能源建設(shè)周期長，投資超預算能源價格未能反映其經(jīng)濟成本和能源資源的稀缺性我國能源生產(chǎn)品種構(gòu)成我國能源消費品種構(gòu)成我國能源進出口情況

出口進口凈進口數(shù)量(萬噸)金額(億美元)數(shù)量(萬噸)金額(億美元)數(shù)量(萬噸)金額(億美元)石油合計219553.8211936256.709741202.88原油81316.619112198.098299181.48成品油138237.21282458.61144221.41煤炭合計1086044.2310763.64-9784-40.58煤炭938827.5010763.64-8312-23.86焦碳147216.72-1472-16.72能源在我國經(jīng)濟和社會發(fā)展中

的戰(zhàn)略地位與存在問題化石能源資源不豐富，人均占有量更低，經(jīng)濟和社會發(fā)展迅速，供需缺口不斷擴大，能源供應緊張。

1、能源需求迅速增長，供需矛盾尖銳保證清潔、經(jīng)濟、充足、安全的能源供應是我國發(fā)展長期的重大瓶頸2、能源結(jié)構(gòu)不合理，優(yōu)質(zhì)液體燃料短缺到2020年，石油需進口約3億噸3、效率低下，浪費驚人利用率比國際水平低約十個百分點一次能源轉(zhuǎn)化為電能的比例低4、環(huán)境影響更加嚴重，減排治污、保護生態(tài)刻不容緩

大量燃煤造成嚴重大氣污染SO2和NOx的排放細微粒子重金屬燃燒化石燃料產(chǎn)生大量溫室氣體CO2減排問題我國能源消費結(jié)構(gòu)以煤為主，而發(fā)達國家則更多地采用油、氣、水力等優(yōu)質(zhì)能源，大量燃用煤炭不但能源利用效率低，而且給環(huán)境帶來極大的污染，這也正是我國能源面臨壓力的主要原因之一。發(fā)達國家的煤炭主要用于發(fā)電，因此煤炭利用率高，我國煤炭則只要1/3用于發(fā)電，工業(yè)用煤超過發(fā)電用煤，致使能源利用率低下，環(huán)境污染嚴重。本地污染非常嚴重氣候變化影響加速國際減排壓力空前5、國際競爭逐年加劇，能源安全問題突出，全球戰(zhàn)略勢在必行既利用本國資源，又利用國外資源來滿足我國的能源需求立足加強國內(nèi)油氣勘探的基礎(chǔ)上，實行立足國內(nèi)外兩種資源和兩種市場并重的方針我國面臨能源和環(huán)境雙重巨大壓力，是經(jīng)濟和社會發(fā)展的長期瓶頸，是始終必須高度重視的重大問題。正確的能源發(fā)展和保護環(huán)境戰(zhàn)略對我國至關(guān)重要。確保清潔、經(jīng)濟、充足、安全的能源供應穩(wěn)定CO2排放目標氣候危機氣候變化談判全球峰會:G8+5,G20,主要經(jīng)濟體會議,巴厘島會議,哥本哈根會議IPCC第四次評估報告京都會議,1997年12月綠色能源革命目的：拉動經(jīng)濟走出低谷；增加就業(yè)；應對氣候危機，發(fā)展低碳經(jīng)濟；促進能源技術(shù)革命，搶占未來技術(shù)制高點經(jīng)濟與氣候危機催生綠色能源革命全球經(jīng)濟刺激中可持續(xù)能源撥款

截止09年3月（百萬美元）國家或多邊組織贈款贈款/貸款貸款貸款擔保ROC稅收信貸稅收信貸債券減稅其他總額澳大利亞2,887

1863033,376巴西

1,100

818

1,918加拿大808

808中國68,724

68,724歐盟27國3,3427,940

11,282法國2,157

331

2,488德國1,740

1,9853,725印度

意大利

日本1,0702,900

4,000

7,970韓國7,737

7,737西班牙953

0

6,6177,570英國441551

771

9622,724美國27,568

17,000

19,7391,381087266,560總額117,42711,39133118,10077123,7391,3811,00410,739184,883注：ROC（renewableobligationcertificate):1MW合格可再生能源電力交易配額單位來源：聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署《2009年全球可持續(xù)能源投資趨勢》2008年中、美、歐新增新能源投資額來源：聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署《2009年全球可持續(xù)能源投資趨勢》

十年內(nèi)節(jié)約與美國目前從中東和委內(nèi)瑞拉進口量相等的石油十年投資1500億美元，創(chuàng)造500萬崗位在2012，10%的電力來自于可再生能源；2025年達到25%在2015年推廣1百萬輛混合動力汽車碳捕獲與封存智能電網(wǎng)、超導技術(shù)在2050年減排80%的CO2排放量（1990年為基準）在2011年開始實行碳指標和交易計劃，在十年內(nèi)產(chǎn)生6460億美元的稅收

“…每天都有新的事實證明，我們使用能源的方法強化著我們的敵人、危害著我們的地球?！?/p>

–奧巴馬就職演說奧巴馬能源與氣候新政《美國復蘇與再投資法》（ARRA2009）中的綠色能源內(nèi)容法案提供了總額為7870億美元的美國經(jīng)濟振興刺激；其中850億投入到與能源相關(guān)的項目與激勵措施中；可再生能源與能效是最大的受益者；超過200億美元支持可再生能源；超過250億美元支持終端能效；還支持其他重要技術(shù)項目：智能電網(wǎng)、電動汽車、電網(wǎng)配送系統(tǒng)、碳捕獲與封存技術(shù)等。延長風能和其他可再生能源的生產(chǎn)稅收信貸。預計10年聯(lián)邦預算影響為130億美元允許可再生能源開發(fā)商選擇30%的投資稅收信貸來代替生產(chǎn)稅收信貸。預計10年聯(lián)邦預算影響為2.85億美元允許2009或2010年投產(chǎn)的可再生能源項目選擇現(xiàn)金信貸以取代稅收信貸。預計10年聯(lián)邦預算影響為500萬美元取消獲得政府補貼融資的項目所獲投資稅收信貸的抵扣，并取消企業(yè)購買先進能源設(shè)施的信貸封頂。預計10年聯(lián)邦預算影響為8.72億美元修改能源部創(chuàng)新技術(shù)貸款擔保項目，為2011年9月30日前動工項目撥款60億美元擔保金為先進能源設(shè)施生產(chǎn)商創(chuàng)立先進能源投資信貸（總額不超過23億美元）。預計10年聯(lián)邦預算影響為16.5億美元為新能源技術(shù)的“應用研究及推廣”提供25億美元的資金，支持包括生物質(zhì)及地熱在內(nèi)的可再生能源技術(shù)研發(fā)與推廣允許發(fā)行可再生能源債券，鼓勵政府及社會各界對可再生能源發(fā)電項目的投資。預計10年聯(lián)邦預算撥款5.78億美元為勞工部提供5億美元，用于能效及可再生能源產(chǎn)業(yè)的就業(yè)培訓ARRA2009有關(guān)可再生能源的具體措施ARRA2009用于能源新政的投入—850億美元分布式能源系統(tǒng)（DES）建在用戶附近冷熱電聯(lián)供能量梯級利用，提高能源利用率減少污染經(jīng)濟效益好，無需變電設(shè)備和大的地下管網(wǎng)社會效益好，提高用電可靠性大電網(wǎng)可靠嗎？

DES系統(tǒng)的基本構(gòu)成：動力系統(tǒng)和發(fā)電機（電）整個系統(tǒng)的核心—微型或小型動力裝置（包括燃氣輪機、內(nèi)燃機、燃料電池等）供熱系統(tǒng)（余熱回收裝置，供暖、熱水、通風）制冷系統(tǒng)（供冷、除濕）集中式與分布式有機結(jié)合是21世紀能源工業(yè)的重要發(fā)展方向DES中冷熱電三者之間的關(guān)系從獲取最大的經(jīng)濟效益出發(fā)，建立三者之間的關(guān)系注意充分利用中低溫余熱，發(fā)揮環(huán)境熱源與熱泵的作用針對具體用戶的不同需求，研究、制定適用的“個性化”方案系統(tǒng)集成技術(shù)新的制冷方法和技術(shù)能量的轉(zhuǎn)換能量形態(tài)上的轉(zhuǎn)換能量在空間上的轉(zhuǎn)移，即能量傳輸能量在時間上的轉(zhuǎn)移，即能量儲存化學能→熱能→機械能任何能量轉(zhuǎn)換過程都必須遵守能量轉(zhuǎn)換和守恒定律輸入能量－輸出能量＝儲存能量的變