新能源和可再生能源概论

新能源和可再生能源概论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我国能源消费品种构成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2,887

1863033,376巴西

1,100

818

1,918加拿大808

808中国68,724

68,724欧盟27国3,3427,940

11,282法国2,157

331

2,488德国1,740

1,9853,725印度

意大利

日本1,0702,900

4,000

7,970韩国7,737

7,737西班牙953

0

6,6177,570英国441551

771

9622,724美国27,568

17,000

19,7391,381087266,560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，在十年内产生6460亿美元的税收

“…每天都有新的事实证明，我们使用能源的方法强化着我们的敌人、危害着我们的地球。”

–奥巴马就职演说奥巴马能源与气候新政《美国复苏与再投资法》（ARRA2009）中的绿色能源内容法案提供了总额为7870亿美元的美国经济振兴刺激；其中850亿投入到与能源相关的项目与激励措施中；可再生能源与能效是最大的受益者；超过200亿美元支持可再生能源；超过250亿美元支持终端能效；还支持其他重要技术项目：智能电网、电动汽车、电网配送系统、碳捕获与封存技术等。延长风能和其他可再生能源的生产税收信贷。预计10年联邦预算影响为130亿美元允许可再生能源开发商选择30%的投资税收信贷来代替生产税收信贷。预计10年联邦预算影响为2.85亿美元允许2009或2010年投产的可再生能源项目选择现金信贷以取代税收信贷。预计10年联邦预算影响为500万美元取消获得政府补贴融资的项目所获投资税收信贷的抵扣，并取消企业购买先进能源设施的信贷封顶。预计10年联邦预算影响为8.72亿美元修改能源部创新技术贷款担保项目，为2011年9月30日前动工项目拨款60亿美元担保金为先进能源设施生产商创立先进能源投资信贷（总额不超过23亿美元）。预计10年联邦预算影响为16.5亿美元为新能源技术的“应用研究及推广”提供25亿美元的资金，支持包括生物质及地热在内的可再生能源技术研发与推广允许发行可再生能源债券，鼓励政府及社会各界对可再生能源发电项目的投资。预计10年联邦预算拨款5.78亿美元为劳工部提供5亿美元，用于能效及可再生能源产业的就业培训ARRA2009有关可再生能源的具体措施ARRA2009用于能源新政的投入—850亿美元分布式能源系统（DES）建在用户附近冷热电联供能量梯级利用，提高能源利用率减少污染经济效益好，无需变电设备和大的地下管网社会效益好，提高用电可靠性大电网可靠吗？

DES系统的基本构成：动力系统和发电机（电）整个系统的核心—微型或小型动力装置（包括燃气轮机、内燃机、燃料电池等）供热系统（余热回收装置，供暖、热水、通风）制冷系统（供冷、除湿）集中式与分布式有机结合是21世纪能源工业的重要发展方向DES中冷热电三者之间的关系从获取最大的经济效益出发，建立三者之间的关系注意充分利用中低温余热，发挥环境热源与热泵的作用针对具体用户的不同需求，研究、制定适用的“个性化”方案系统集成技术新的制冷方法和技术能量的转换能量形态上的转换能量在空间上的转移，即能量传输能量在时间上的转移，即能量储存化学能→热能→机械能任何能量转换过程都必须遵守能量转换和守恒定律输入能量－输出能量＝储存能量的变