自然界能量的利用10

自然界能量的利用

小组成员：陈梅双苏巧缘邱丽婷林文霞吕娜手机没电，怎么办？没电？给手机叫杯咖啡！！！美国一家公司特制一款杯垫，利用能量转换原理，将热咖啡放在杯垫红色的一面，杯垫就能把热能转换成电，为手机充电！而杯垫蓝色的一面是为冰镇饮料准备哒！这个杯垫，你期待吗？太阳能风能水能闪电能发电厂

自然界的发电厂太阳能水能风能闪电能太阳能的利用1、太阳能概述2、太阳能的特点3、太阳能的主要分类4、被动式太阳能利用5、主动式太阳能利用6、太阳能的应用领域7、前景展望

太阳能（solarenergy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式:辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。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。普遍巨大效率低成本高分散性无害

太阳能的特点长久不稳定性太阳能的主要分类1、光伏光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。太阳能的主要分类2、光热

现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。被动式太阳能利用

被动式太阳能是指不借助风扇、泵和复杂的控制系统而对太阳能进行收集、储藏和再分配的系统。

每一个被动式太阳能采暖系统至少要有两个构成要素：朝南的玻璃采集器和通常由砌块、岩石或水等保温材料组成的能量储存构件。根据这两个要素之间的关系，被动式太阳能系统主要的几种形式有：直接获取系统、图洛姆保温墙系统、太阳室、屋顶水池、现代园艺温室等。

直接式图洛姆保温式太阳式主动式太阳能的利用1、太阳能热泵技术热泵技术是一种新型的节能型空调制冷供热技术，将太阳能作为蒸发器热源的热泵系统称为太阳能热泵系统。太阳能热泵应用的主要研究领域为冬季太阳能热泵——地板辐射供暖系统和非采暖季太阳能热泵供热水系统的研究。主动式太阳能的利用2、太阳能制冷技术

在太阳能的利用中，太阳能制冷空调是一个极具发展前景的领域，也是当前制冷技术研究中的热点。太阳能制冷具有以下三个优点：1)节能；2)环保；3)热量的供给和冷量的需求在季节和数量上能够高度匹配，太阳辐射越强，气温越高，冷量需求也越大。太阳能制冷还可以设计成多能源系统，充分利用余热、废气、天然气等其他能源。3、建筑光电一体式系统(BIPV)

有的光电阵列集电板布置在毗邻建筑的地方，有的布置在屋顶上，或者干脆整个结合到建筑的围护结构中。在这种情况下，建筑光电一体式系统就应运而生，简称为BIPV。这种BIPV光电设备可以充当建筑的屋顶、外壁板、幕墙、玻璃窗或者雨篷等特殊元件。太阳能集热太阳能暖房太阳能热水系统太阳能发电太阳能无线监控太阳能应用领域太阳能的应用领域太阳能光伏发电它是直接将太阳光转换成电能的一种发电形式。由于其具有安全可靠、清洁卫生、无噪声、无污染、建设周期短、维护简单等特点，被广泛的应用于城市现代化建筑，市政公共工程以及亮化工程等领域。太阳能无线监控系统随着现代化企业制度在我国的普及和深化发展，企业的信息化建设不断深入，利用数字视频技术对企业进行安全防范工作已是大势所趋，结合太阳能技术的发展，推出真正的Winncam零布线无线监控解决方案。太阳辐射能作为一种自然能源，以其储量丰富且无污染性显示了其独特的优势，已被国际公认为未来最具竞争性的能源之一。

我国陆地面积接收的太阳辐射总量在3．3×103kJ／(m2·年)～8．4×10kJ／(m2·年)之间，相当于2．4×10亿t标准煤，属太阳能资源丰富的国家之一，太阳能利用前景十分广阔。在人口膨胀、资源紧张等问题困扰人类的今天，开发利用太阳能，提倡建造绿色建筑，充分体现了可持续发展和人类回归自然的理念前景展望1、水能的概念2、水能形成原理3、水能开发的优缺点4、水电厂的分类5、未来发展水能的利用水能是一种能源，是清洁能源，是绿色能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。水能是一种可再生能源，水能主要用于水力发电。水力发电将水的势能和动能转换成电能。以水力发电的工厂称为水力发电厂，简称水电厂，又称水电站。水能形成的原理水的落差在重力作用下形成动能，从河流或水库等高位水源处向低位处引水，利用水的压力或者流速冲击水轮机，使之旋转，从而将水能转化为机械能，然后再由水轮机带动发电机旋转，切割磁力线产生交流电。而低位水通过水循环的阳光吸收而分布在地球各处，从而回复高位水源的水分布。水能开发优点1．水力是可以再生的能源。2．水能发电成本低，积累多，投资回收快。3．水能没有污染，是一种干净的能源。4．水电站一般都有防洪启溉、航运、养殖、美化环境、旅游等综合经济效益。5．水电投资属于短期近利工程。6．运营成本低，效率高；7．可按需供电；8．控制洪水泛滥9．提供灌溉用水10．改善河流航动1．生态破坏：大坝以下水流侵蚀加剧，河流的变化及对动植物的影响等2．需筑坝移民等，基础建设投资大,搬迁任务重3．降水季节变化大的地区，少雨季节发电量少甚至停发电4．下游肥沃的冲积土减少水能开发的缺点水电厂分类按集中落差的方式分类堤坝式水电厂引水式水电厂混合式水电厂按径流调节的程度分类无调节水电厂有调节水电厂堤坝式水电厂三峡水电站，即长江三峡水利枢纽工程，又称三峡工程。三峡水电站是世界上规模最大的水电站，也是中国有史以来建设最大型的工程项目。峡水电站的功能有十多种，航运、发电、种植等等。三峡水电站大坝高程185米，蓄水高程175米，水库长2335米，总投资954.6亿元人民币，安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组。未来发展1.环保友好型、和谐发展水电技术是未来水电利用技术的主力军。2.高新技术不断提升水电工程的技术含量水电利用技术不断创新，相应的标准、规范不断完善。3.流域、梯级、滚动、综合的有序开发成为水电开发利用的重要趋势。4.抽水蓄能技术在未来水电中将大有作为。5.在保护生态基础上，科学规划、有序开发、加强管理，促进小水电的健康发展

风能1、风能的特点2、风能资源概况3、风力机4、风力发电技术5、风能存储技术6、风力利用现状和发展趋势、风能的特点一、风能优点

蕴藏量大、清洁能源、分布广泛、可再生能源二、风能局限性能量密度低、不稳定性、地区差异大能源类别风能（3m/s）水能(流速3m/s)波浪能(波高2m)潮汐能(潮差10m)太阳能能量密度（kw/m2）0.022030100晴天平均昼夜平均1.00.16不同能源的能量密度表

风能资源概括

1、我国风能资源非常丰富，仅次于俄罗斯和美国，居世界

第三位。

2、根据国家气象局气象研究所估算，从理论上讲，我国地

面风能可开发总量达32.26亿千瓦，高度10米内实际可

开发量为2.53亿千瓦。风能利用原理风力机

风力发电机机：将风能转化为机械能进而转化为电能的机械装置。包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。工作原理：风轮在风力作用下旋转，将风的动能转化为机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。风力机风力发电机构成：一般由风轮、传动装置、塔架、调向器(尾翼)、限速调速装置、发电机和储能装置等构件组，大中型风力发电系统还有自控系统。风力发电技术风力发电是在风力提水机的基础上发展起来的。丹麦是世界上最大的风力发电机组生产国，产量占世界60%以。独立的风电系统:风力发电机、逆变器和蓄电池海上风力发电优点：风更强更持续、空间广阔缺点：技术难度大悬浮式风力发电机：海风(Hywind)高空风力发电机

高空风能比低空风能要丰富且稳定。科学家根据相关的研究数据估计，如果在距地面大约500~12000m的高空中的风能能够全部转变为电能，可以满足全世界百倍的电力需求。1.在空中建造发电站，在高空发电，然后通过电缆输送到地面；2.在高空建设传动设备，将风能转化为机械能后直接输送到地面，再由发电机将其转换为电。高空风力发电机低风速风力发电技术

低风速指的是在海拔10m的高度上年平均风速不超过5.8m/s，相当于4级的风。要在此条件下使发电成本合乎要求，必须对风机进行必要的改进，主要措施包括：①在不增加成本的前提下，尽量增大转子直径，以获取尽可能多的能量；②尽量增加塔架高度，好处是可以提高风速；③提高发电设备及动力装置的效率。BA水力储能电池储能风能储存技术水力储能按目前水力涡轮和水泵的技术水平，水力涡轮效0.85~0.91，水泵效率为0.83~0.87，加上水在管道内的流动摩擦损失，抽水蓄能的能量转换利用效率一般为0.68~0.75。电池储能原理：风能转化的电能采用电池来存储.优点：简便易操作。不足：电池存储电能的效率不高，只有50%。充电次数受到限制，最好的情形也就是可充电2000~3000次环境温度会直接影响电池效率。风能利用现状

a.世界风电现状到目前为止，全球75个国家有商业运营的风电装机，其中22个国家的装机容量超过1GW。据全球风能理事会的统计，2011年全球风电新增装机排名前十位的国家分别是中国、美国、印度、德国、英国、加拿大、西班牙、意大利、法国和瑞典。风能利用现状b.我国风电现状

中国风力发电的发展历史较短，大型风力发电机组的研制从20世纪80年代开始。2011年，全国风电上网电量达715亿kWh，占全国发电量的1.5%。风电所产生的环境效益显现：风力发电的趋势(1)机组容量快速稳步上升(2)变桨距调节方式将逐渐成为主流(3)恒速运行方式走向变速运行方式(4)直驱式无齿轮箱系统的市场份额迅速扩大(5)风力发电成本将大幅降低(6)海上风电场飞速发展雷电的利用1、雷电的产生2、雷电的特点3、雷电释放大量能量4、雷电利于农作物的生长5、人工闪电制肥LOREMIPSUMDOLOR在古代，雷公电母是中国神话中专管雷电的神。其雷电都具有代天行道、惩罚阴过、震死暴雷的意思。当时的人们由于科学技术的落后。无法解释雷电这种自然现象，只好依托于神话传说。LOREMIPSUMDOLOR如今，随着科学技术的迅速发展，雷电这一自然现象已基本上被人们了解。在雷电这种自然界的放电现象中伴随着巨大的能量释放。因此很早就有人提出这样的设想：能不能做到控制雷电并使之为人类服务呢?空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候，经过一些复杂过程，使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷，随着电场的逐步增强，雷云向下形成下行先导，地面的物体形成向上回流，二者相遇即形成对地放电。这就容易造成雷电灾害。

雷电的产生冲击电压高：强大的电流产生的交变磁场，其感应电压可高达上亿伏。雷电的主要特点

ABCD冲击电流大雷电流变化梯度大时间短

闪电可以释放大量的能量有人做过计算，如果在沙漠里做J个吸收雷电的装置，它占地约有1万平方米，还要有一根插入云霄的导电棒，它可以用来接受雷电；同时为了防止电能逃走，还需要一个大型的储存装置，它一次就能储存十个雷电的能量。可供全国各地的所有电器和所有的工厂用上一年。

闪电可以释放大量的能量据统计，每年在每平方公里面积上平