能源可持续利用与发展

能源可持续利用与发展第一页，共56页。新能源的使用及可持续发展第二页，共56页。鼓励发展新能源已成为国际社会共识，在政策方面，制定了新能源的发展目标或相关政策的国家与地区，从2005年初的55个增加到2010年初的100多个，大多数国家采取了多种激励政策中国已将新能源列为战略新兴产业加以扶持和推动2009年，中国在新能源领域投资达34.6亿美元，居世界第一位。新能源现状第三页，共56页。经济发展能源需求增加能源日渐枯竭环境污染开发新能源第四页，共56页。利用核能的意义发展核能是必由之路。（1）核能是地球上储量最丰富能源，又是高度密集能源。1t铀相当于2.7Mt煤，1t氘相当于11Mt煤，每吨海水有3克氘，相当于300吨汽油，海水可耗1000亿年。（2）核电是较清洁能源，有利于保护环境。每发电1000亿度，放射性排放总剂量1.2J/Kg，火力发电3.5J/Kg。（3）核电经济性优于火电。发电成本低15－50％（4）以核燃烧代替化石燃料，有利于资源的合理利用。第五页，共56页。三门核电站2004年7月，位于浙江南部的三门核电站一期工程建设获得国务院批准。这是继中国第一座自行设计、建造的核电站——秦山核电站之后，获准在浙江省境内建设的第二座核电站。三门核电站总占地面积740万立方米，可分别安装6台100万千瓦核电机组（AP1000）。全面建成后，装机总容量将达到1200万千瓦以上，超过三峡电站总装机容量。一期工程总投资250亿元，将首先建设两台目前国内最先进的100万千瓦级压水堆技术机组。三门核电站最快将在2014年前后发挥作用。第六页，共56页。三门核电站一号机组的核岛施工现场第七页，共56页。国际核事件分级表第八页，共56页。核辐射危害知多少？放射性物质可通过呼吸吸入，皮肤伤口及消化道吸收进入体内，引起内辐射内外照射形成放射病的症状有:疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率，影响几代人的健康。身体接受的辐射能量越多，其放射病症状越严重，致癌、致畸风险越大。第九页，共56页。切尔诺贝利核电站事故切尔诺贝利核电站是苏联时期在乌克兰境内修建的第一座核电站。曾被认为是世界上最安全、最可靠的核电站。1986年4月26日，核电站的第4号核反应堆在进行半烘烤实验中突然发生失火，引起爆炸，造成核泄漏此次核泄漏事故使核电站周围6万多平方公里土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害,造成人类和平利用核能史上最大一次灾难第十页，共56页。据估算，核泄漏事故后产生的放射污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射污染的100倍。爆炸使机组被完全损坏，8吨多强辐射物质泄露，尘埃随风飘散，致使俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰许多地区遭到核辐射的污染辐射危害严重，导致事故后15年内有6-8万人死亡，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨，方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。为消除事故后果，耗费了大量人力物力资源。死亡人数：9.3万人致癌人数：27万人经济损失：180亿卢布（1人民币元=4.9503俄罗斯卢布）第十一页，共56页。死亡之城---普里皮亚季镇普里皮亚季镇离核电站仅3公里,原有5万居民,主要是切尔诺贝利核电站的工作人员及其家属,而如今是一座无人居住的“死亡之城”。第十二页，共56页。福岛县第一核电站是世界最大的核电站2011年3月12日，因为东日本大地震（里氏9.0级）的影响造成福岛第一核电站1~4号机组发生核泄漏事故日本福岛核电站核泄漏事故第十三页，共56页。地震造成冷却系统失灵，燃料仓温度过高将冷却水蒸发干净，造成燃料棒暴露在空气中升温而熔化第十四页，共56页。核能：未来你该何去何从福岛事故带给我们的影响，大家在很长时间之内都不会忘记。首当其冲是日本，核电在他们国家占的比例将近50%，新的政府起来以后，会大幅度削减核电在结构里面的比重。德国政府提出2022年之前关闭所有核电站。瑞士不再重建和更新核电站。美法俄，他们的立场基本上保持沉默，但是他们未来整个对于核电发展的信心应该还是没有动摇，对于长久的坚持发展核电的策略也不会有大的变化。第十五页，共56页。中国在福岛事故以后，第一时间暂停了核电项目的审批对于后续形势发展有三个阶段的判断。第一、最近两三年中央政府对于核电发展还是采取相对谨慎的决策。即使结果不会出现颠覆性的意见，也极有可能没有新的路条和新的核准。第二、“十二五”末的1至2年，随着对福岛核事故分析形成科学评价，相关思路和认识趋于理性的话，我国核电将逐步迈入稳健发展的应有轨道第三、中长期的结果，我国能源结构和调整过程当中核电是不可替代和重要选择，规模化发展核电的趋势不会停滞，更不会逆转。第十六页，共56页。农作物秸秆：我国2005年的秸秆总产量为：7.3533亿吨，其中水稻、玉米、小麦、油菜和棉花五大类作物的秸秆产量为5.68亿吨。林业能源资源：林木生物量在180亿吨以上。可获得的总量约9亿吨。主要是薪炭林采收、灌木平茬复壮、森林抚育修枝、果树绿篱修剪、苗木截杆和三剩物。可转化为能源利用的总量约有3亿吨。畜禽粪便：根据2005年我国生猪、牛和鸡的出栏量计算，全年畜禽养殖业粪便排放总量近17.7亿吨,其中猪、牛、鸡所产生的粪便量分别为3.6亿吨、12.6亿吨和1.53亿吨。生物质能是绿色植物经光合作用，将太阳能转化为化学能贮存在生物体内的能量。以ATP形式贮存。生物质能第十七页，共56页。2、生物质能生物质能是绿色植物经光合作用，将太阳能转化为化学能贮存在生物体内的能量。以ATP形式贮存。每年由光合作用所形成的有机质200GT，垃圾27MT；废水450MT；粪便几十亿吨。2T垃圾相当于1T煤，作为能源利用的生物质占总量1％，提供能量占总能耗的14％。途径：传统方法是直接燃烧（一是热量利用率低15％，利用节柴灶25％；二是污染环境。）

第十八页，共56页。第十九页，共56页。环保发电新模式蒙牛打造“牛粪产业链”在中国，牛奶是个大产业，承担着强壮中国人的重大使命，但如何处理奶牛每天产生的几百吨粪便却是困扰中国乳业的一个难题。蒙牛集团宣布，将蒙牛沼气发电厂产生的牛粪沼渣作为原料投入到有机肥料的生产中去，实现了从牛粪到沼气再到有机肥的循环模式，初步解决了牛粪难题。将逐步建立一条以沼气发电为基础的，包含电力、肥料、生物能等多种经营方式的绿色循环经济模式，打造一条‘牛粪产业链’，让牛粪实现最大的环境效益和经济效益。”第二十页，共56页。沼气第二十一页，共56页。能源局将促进垃圾发电无差异并网1月11日，在中国固废网举办的第六届固废战略论坛上，国家将制定开发固废资源的产业政策和相关技术标准，促进垃圾焚烧发电无歧视、无差异并入电网。从发达国家的经验来看，美国当前每年处理约3亿吨、日本约处理5000万吨垃圾。因此，未来中国处理固体废弃物、实现循环利用的空间很大。第二十二页，共56页。氢能氢在周期表中是第1号元素，相对原子量是1.000.在标准状态下,它的密度为0.0899g/L,常温下为无色气体。1s1其原子核外的电子排布如右图所示，其核外的电子构型为:1第二十三页，共56页。中国氢能发展预测第二十四页，共56页。氢能优点作为能源，氢有以下特点：⒈所有元素中,氢重量最轻，产物水无污染，属“清洁能源”⒉所有气体中,氢气的导热性最好，产热热值高比多数气体的导热系数高出10倍,因此在能源工业氢是极好的传热载体。⒊氢是自然界存在最普遍的元素4.水中制得，永无枯竭之虞；主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。第二十五页，共56页。氢能要解决的问题

A、廉价的制氢技术。理想的氢能源循环体系：水在太阳能光分解催化剂的作用下分解成氢和氧；氢气作为燃料电池发电。现行太阳能制氢技术包括：太阳能分解水,电解水制氢；太阳能光化学,光电分解水制氢；模拟植物光合作用分解水；光合微生物制氢。

第二十六页，共56页。氢能要解决的问题B、安全、方便的贮氢技术。（密度小，不利于贮存）单位体积LaNi5贮氢量达88Kg/m3，高于液氢70.6Kg/m3由于氢易气化、着火、爆炸，因此如何妥善解决氢能的贮存和运输问题也就成为开发氢能的另一个关键。历史上氢气热气球爆炸事件震惊世界第二十七页，共56页。我国太阳能资源分布：2/3陆地面积年日照超过2200小时西部地区尤为丰富Harbin成都哈尔滨北京

上海福州广州昆明长沙武汉西安

郑州呼和浩特乌鲁木齐拉萨兰州沈阳第二十八页，共56页。中国光伏装机容量逐年上升第二十九页，共56页。太阳能的转换形式（1）光－热转换。基本原理：使太阳光聚集，用来加热一些物体获热能。装置：A、平板型集热器如太阳能热水器；B、抛物面型反射聚光器如太阳能聚光灶，太阳炉。第三十页，共56页。（2）光－电转换基本原理：利用“光－电效应”；装置：太阳能电池如硅电池（转换效率13－20％）；存在问题：成本高，受昼夜、天气影响，难以大规模使用；目标：沙漠地带铺设带有硅电池的集光板。若能利用撒哈拉大沙漠全部辐射能的1％，足以供给全世界，我国第一座建在甘肃省。太阳能发电站第三十一页，共56页。

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第三十二页，共56页。能够实现上述目标的理由是瓦状的薄板聚光透镜已研究成功。人们利用聚光瓦就像用砖瓦盖房一样轻易廉价地构筑自己所需要的聚光集热装置，获得自己所要求的大功率高温光能源第三十三页，共56页。第三十四页，共56页。这是一种新型高温太阳能炉，它可以烧开水、产蒸汽、煮饭等，大型者可以为楼房取暖、干馏、干燥制品、海水淡化、热发电、聚光光伏发电等提供光热能源，它几乎可以完成常规能源所作的所有工作。当我们拥有2万平方公里接光面积的聚光装置时，将每年获得29亿吨煤的热能，超过中国年产煤炭的总和。第三十五页，共56页。美国加州南部的太阳能热电厂太阳能日本太阳发电站第三十六页，共56页。太阳能利用的利弊分析优点（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，可直接开发和利用，且无须开采和运输。（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。（4）长久：而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。缺点（1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。（2）不稳定性：受到自然条件的限制以及天气等随机因素的影响，到达某一地面的太阳辐照度既是间断极不稳定（3）效率和成本高第三十七页，共56页。

风能利用技术的不断革新，使这种丰富的无污染能源正重放异彩。据估计，二三十年内，风力发电量将要占欧共体电占全国总电力的30%左右。风能第三十八页，共56页。风力资源量：陆地：3亿千瓦海上：7亿千瓦主要分布：“三北”地区、东部沿海一带第三十九页，共56页。甘肃酒泉地区第一个启动的千万千瓦风电基地规划，规划建设9个风电场，到2015年装机容量1270万千瓦，已进入实施阶段。新疆哈密地区风能资源丰富、场址平坦，规划在哈密东南部、三塘湖和淖毛湖3个区域建设风电场，2020年达到1080万千瓦。河北省风能资源丰富的地区，主要分布在张家口、承德地地区及东部沿海，包括潮间带和近海。规划2020年达到1200万千瓦。吉林西部风能资源丰富的地区，主要在松源和白城等市，规划到2020年达到2300万千瓦。第四十页，共56页。位于临海市括苍山顶括苍山山体高度1200米以上，是沿海较高的山脉，主要受季风环流控制，在海陆风的影响下，山顶风速较大，主峰米筛浪海拔1382米，是浙东南第一高峰。1995年4月动工兴建，1998年6月建成并网发电。总投资2.14亿元，总装机容量1.98万千瓦，年发电量5200千瓦小时括苍山风力电站浙江第一个商业化运行的风电场，同时也是当时成为华东地区规模最大和世界相对海拔最高的风力发电场，与新疆达坂城风电场、内蒙古辉腾锡勒盟风电场并称为“中国三大风电场”第四十一页，共56页。2006年6月，括苍山风力发电场又增加了两台750千瓦的发电机组，并顺利并入华东电网，年发电量约3000万千瓦时，发电总产值约3400万元，打开了商业化运行之路。除了发电外，括苍山风力发电场同时也是理想的旅游度假区。括苍山风电场还是新世纪第一缕曙光首照地，不少登山驴友或摄影爱好者都慕名而来。第四十二页，共56页。第四十三页，共56页。第四十四页，共56页。第四十五页，共56页。目前已经建成投产的风力发电场共有4座，总装机达9.77万千瓦，分别是：一是自临海括苍山风电场。二是大陈岛风力发电。三是天台山风电发电场。四是温岭东海塘风力发电场，是目前省内最大的风力发电场，也是目前国内单机容量最大的发电机组，年发电小时数达1700小时，年发电量6500万千瓦时。另外，我市的临海上盘、三门健跳、玉环沿海一批装机容量超过20万千瓦的风力发电项目，正在进行前期研究和建设。第四十六页，共56页。目前世界上已有近二百座地热发电站投入了运行，装机容量数百万千瓦。研究表明，地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍，可供人类消耗几百亿年，真可谓取之不尽、用之不竭，今后将优先利用开发。第四十七页，共56页。地热发电站运行示意图

第四十八页，共56页。西藏发电量40％是地热电，西藏羊八角地热电站水温150℃。分类

A、干蒸汽源：地热蒸汽直接供给涡轮机，电站的建筑成本和电弗比任何别的能源低；B、湿蒸汽热：同时放出蒸汽和热水；C、热若源：地热田没有地下水，用泵把水灌进去加热，然后抽出来进行蒸汽发电。存在的问题：A、水枯竭是地热干蒸汽和地热湿蒸汽的致命伤；B、地面沉降；C、潜在水污染问题。第四十九页，共56页。你做的到吗第五十页，共56页。“低碳”：追求更有质量的生活

“碳足迹”，一个用来描述温室气体排放量的新名词。消耗1箱复印纸的“碳足迹”是35公斤，私家车行驶1000公里的“碳足迹”是225公斤，使用1000千瓦时电的“碳足迹”高达960公斤新建的项目会不会影响健康？PM2.5是不是比PM10更科学？“少开一天车”，公共交通能否跟得上？踏进小康门槛，人们对生存环境的关注和忧虑比过去更加紧迫：汽车进入家庭带来了出行的便捷，也给城市上空带来雾霾；农产品种类日益丰富，可农药残留与重金属污染令人提心吊胆；家居装修日渐美观，甲醛污染却成了烦心事。第五十一页，共56页。二氧化碳也能像股票一样交易

“碳交易”是什么概念？

最简单直接的比喻来指代“碳交易”，就是像交易股票那样交易二氧化碳。