新能源发电技术 课件 第1章 绪论

新能源发电技术

教学课件新能源发电技术1.1能源问题2019年2月任课老师：视频文件微信公众号：走进能源我们所面临的挑战：总量控制

使我国所消耗的能源总量，尤其是煤炭、石油等化石能源总量最小化。研究表明，强化节能，可将年能耗E总控制到：年代202020302050E总（亿tce）<48～60～80注：我国2018年能源消费总量已经超过45亿吨标准煤我们所面临的挑战：环境问题目录Contents1.1.1能源分类1.1.2能源发展过程1.1.3能源结构1.1.4能源利用效率1.1.5新能源渗透率目录Contents1.1.1能源分类1.1.2能源发展过程1.1.3能源结构1.1.4能源利用效率1.1.5新能源渗透率1.1.1能源分类能源0102030405煤炭石油。。。天然气

生物质能为了更好的区分这些能源，采用不同的方法来区分1.1.1能源分类能源是能量物质或能量资源的统称，它是自然界中可为人类提供某种能量的各类能量物质，或者可以做功的各种能量资源。煤炭风能核能1.1.1能源分类形成与来源开发与利用状况燃烧能力能源是否可再生商品价值1.1.1能源分类——形成和来源二次能源比一次能源具有更高的终端利用效率，使用时更方便、更清洁柴草煤炭风力蒸汽焦炭氢能一次能源二次能源1.1.1能源分类——开发及利用状况常规能源新能源常规能源与新能源的划分并无严格界限，会随着时间推移或地区不同发生一定的变化。石油煤炭天然气石油煤炭天然气核能风能太阳能核能风能太阳能常规能源新能源1.1.1能源分类——能源是否可再生能源可再生能源不可再生能源潮汐能风能太阳能核燃料煤炭矿物燃料商品能源:能够进入能源市场作为商品销售的能源，例如煤炭、石油、天然气和电能等非商品能源:薪柴和农作物残余等1.1.1能源分类——其他分类方式商品能源和非商品能源燃料能源和非燃料能源燃料能源:可用于直接燃烧发出能量的物质，例如煤、油、气、柴草等。非燃料能源:不可用于直接燃烧的能源，例如水能、风能、电能等一次能源常规能源商品能源煤炭、石油二次能源常规能源商品能源电力、汽油一次能源可再生能源非商品能源太阳能、风能？目录Contents1.1.1能源分类1.1.2能源发展过程1.1.3能源结构1.1.4能源利用效率 1.1.5新能源渗透率1.1.2能源发展过程远古时代，早期人类掌握了火的利用技术18世纪，第一次工业革命，蒸汽机的发明，第二次工业革命，内燃机的发明，电力的广泛使用柴薪时期煤炭时期石油时期人类利用能源大致经历了以柴薪、煤炭、石油作为主要能源的三个阶段1.1.2能源发展过程随着科学技术的进步，各类新能源开始投入运用，也许在不久的将来，新能源会逐渐取代传统化石能源1.1.2能源发展过程——常规能源煤炭天然气石油随着能源需求量的增加，人们不断寻找热值更高的能源最早：汉代使用煤炭取暖蒸汽机的出现，使人类对工业能源的需求剧增，煤炭取代柴薪作为人类的第一大能源最早：公元前10世纪应用于建筑方面内燃机的发明，增强了人类对石油的需求人类开始大规模地开采石油最早：公元前3世纪到1世纪作为燃料大规模应用：第二次工业革命1.1.2能源发展过程——新能源风能太阳能水能核能02010304太阳能利用太阳能提供能量核能核裂变产生大量的热能水能利用水的动能与势能风能利用风的动能转为电能太阳能1.1.2能源发展过程——新能源0102太阳能光伏发电技术：利用光生伏特效应直接将太阳能转换成电能的技术太阳能光热发电技术：将太阳辐射经过热能再转换成电能的发电技术风能几百年前，人类就发明了风车应用风能目前为止，人类已经广泛应用了现代风力发电技术1.1.2能源发展过程——新能源风能的清洁性、可再生性以及大规模应用技术的成熟，使得风能成为新能源领域中技术最成熟、最具开发条件和最有发展前景的清洁能源。水能2000多年前就已经在农业上使用水车现在人类对水能的利用主要集中在水电站上1.1.2能源发展过程——新能源由于我国地势西高东低跨辐巨大，因此在我国水能应用潜力较大

核能核能是原子核发生裂变或聚变时，所释放出的能量1.1.2能源发展过程——新能源现核能发电主要为核裂变发电核电产能大，发电潜力极大核裂变链式反应核燃料具有强烈的放射性，一旦泄露会造成严重的环境破坏2011年3月，受日本地震影响，日本福岛核电站发生核泄漏事故常规与新能源发电环节对比注意：概念相对性，如核能在中国属新能源，在发达国家已入常规之列。CENTRALPLANT常规发电方式CENTRALPLANTWINDFUELCELLMICRO-TURBINEGENERATORSOLAR未来方式目录Contents1.1.1能源分类1.1.2能源发展过程1.1.3能源结构1.1.4能源利用效率1.1.5新能源渗透率2016能源生产结构：1.1.3能源结构-能源生产结构能源种类产量增长量探明储量石油40万桶／日较去年增长150亿桶（总储量50年）天然气210亿立方米186.6万亿立方米（50年）煤炭-6.2%满足153年现如今的能源生产结构仍旧以化石能源为主体，但是可再生能源和核能的增速不可忽视，可以预测到在未来随着化石能源全球储量的降低，可再生能源以及核能等新能源利用方式将会具有更加重要的战略地位。2016世界能源消费结构：1.1.3能源结构-能源生产结构煤、石油、天然气仍占有主导地位，而包括太阳能、风能等在内的新能源增长势头迅猛，预示着新能源将会在消费结构中承担越来越重要的角色能源增长量增长百分比石油160万/桶1.6%天然气630亿立方米1.5%煤炭--1.7%可再生（不含水能）-14.1%2016世界能源消费结构图2016中国能源消费结构：1.1.3能源结构-能源消费结构现阶段我国仍旧以煤炭作为主要的能源来源。在可再生能源生产方面，中国超过美国，成为全球最大的可再生能源生产国。2016中国能源消费结构图

能源弹性系数是研究能源消费（生产）量与宏观经济发展指标（一般采用国内生产总值GDP）之间关系的数值。基本定义为能源消费（生产）增长率与经济增长率之比。

式中，e为能源消费（生产）弹性系数；α为能源消费（生产）增长率；β为国内生产总值增长率；ΔE为计算期间的能源消费（生产）增量；E0为计算起始年的能源消费（生产）量；ΔG为计算期间的国内生产总值增量；G0为计算起始年的国内生产总值。1.1.3能源结构-能源弹性系数

1.1.3能源结构-能源弹性系数年份能源生产弹性系数能源消费弹性系数20070.560.6120080.520.3020090.330.5120100.860.6920110.960.7720120.400.4920130.280.4720140.120.2920150.000.142016-0.590.21

中国2007-2016年能源弹性系数表能源生产弹性系数实质上是国民经济变化对同期能源生产量变化的影响能源消费弹性系数实质上是国民经济变化对同期能源消费量变化的影响1.1.3能源结构-结构优化调整能源结构的优化是提高能源质量和确保经济增长的重要措施1322016年2020年2030年=43.6亿吨<50亿吨<60亿吨非化石能源天然气2030年能源消费结构2030年我国能源发展消费架构目标为：非化石能源消费比重提高到20%左右，天然气消费比重力争达到15%，新增能源需求主要依靠清洁能源满足。目录Contents1.1.1能源分类1.1.2能源发展过程1.1.3能源结构1.1.4能源利用效率1.1.5新能源渗透率1.1.4能源利用效率物理学评价指标经济学评价指标能源效率:减少提供同等能源服务的能源投入在使用能源（开采、加工、转换、贮运和终端利用）的活动中所得到的起作用的能源量与实际消耗的能源量之比。单要素能源效率:只把能源要素与产出进行比较而不考虑其他生产要素全要素能源效率:考虑各种投入要素相互作用的能源效率。1.1.4能源利用效率-影响因素分析产业结构能源消费结构能源利用效率的影响因素有产业结构、能源消费结构、技术进步、能源价格、市场化水平以及对外开放水平等产业能源的消耗量不同产业技术的发展程度不同第三产业比重越大，能源利用效率越高各能源的利用效率不同优质能源（石油、天然气）使用比率的上升会提高能源利用效率1.1.4能源利用效率-影响因素分析技术进步能源价格能源技术进步,如能源开采技术的进步非能源技术进步，表现在生产设备和运输设备改进、劳动者劳动能力提高等方面能源价格上涨将导致企业使用能源的成本上升，为了降低成本，生产者将尽可能提高能源效率市场化水平:市场机制作用下，企业会更加关注生产效率和技术创新，从而提高企业内部的能源利用效率对外开放:技术转让、管理技能和国际营销技能等方面发挥正向促进作用目录Contents1.1.1能源分类1.1.2能源发展过程1.1.3能源结构1.1.4能源利用效率1.1.5新能源渗透率1.1.5新能源渗透率新能源渗透率:各种新能源占全部能源用量的比重对社会发展的意义新能源普遍绿色环保，提高新能源渗透率有利于构建节能减排的资源节约型社会对能源结构的优化促进人类社会构建新的能源体系，摆脱传统化石能源的束缚对经济增长的意义提高新能源的渗透率可以提高能源利用效率，促进经济社会的可持续发展，实现GDP快速可持续速增长1.1.5新能源渗透率提高对新能源渗透率的主要措施技术方面：发展先进的多能源耦合或独立的新能源分布式发电技术，使新能源在能源结构中占有支配地位。政策方面：政府应提出相应的政策支持，宣传新能源的优点，优化产业结构，为发展新能源提供有利的客观条件。①请简述新能源与可再生能源的主要区别？②

什么是能源弹性系数，请给出其数学表达式？③什么是二次能源，二次能源与一次能源相比有哪些优点？思考题与习题谢谢！1.2环境问题目录Contents1.2.1能源环境问题1.2.2能源环境污染成因1.2.3能源环境污染实例1.2.4改善能源环境的主要途径目录Contents1.2.1能源环境问题1.2.2能源环境污染成因1.2.3能源环境污染实例1.2.4改善能源环境的主要途径1.2.1能源环境问题PM2.5土壤污染气候变暖水污染石油泄漏1.2.1能源环境问题随着人们生活水平的不断提高，环境状态也随之发生变化，从而引发各类环境问题。能源环境污染大体上可分为大气污染、水污染以及土壤污染。主要影响:一是对自然生态系统的危害，二是对人类社会的危害。目录Contents1.2.1能源环境问题1.2.2能源环境污染成因1.2.3能源环境污染实例1.2.4改善能源环境的主要途径能源环境污染主要分三大类大气污染水污染土壤污染其中：大部分能源环境污染是由于能源的浪费或者不合理使用引起的。1.2.2能源环境污染的成因1.2.2能源环境污染的成因大气污染的成因主要以下三类:工业能源环境污染交通运输能源环境污染日常生活能源环境污染大气污染的成因1.2.2能源环境污染的成因工业能源环境污染化石能源的使用：大量的SO2、NO2和CO2被排放到大气中，进而造成大气污染工厂排放火电厂排放1.2.2能源环境污染的成因交通运输能源环境污染交通工具（汽车、火车、飞机、轮船等）产生的废气污染物（CO、NOx和PM2.5等）汽车尾气交通污染1.2.2能源环境污染的成因日常生活能源环境污染主要来源：生活炉灶与采暖锅炉；炉灶和锅炉时消耗大量煤炭，并释放大量烟尘、SO2、CO等有害物质。北方地区，冬季采暖用的燃煤的燃烧，会改变其周围的空气质量，污染大气生活炉灶采暖锅炉1.2.2能源环境污染的成因水污染的成因由于水污染成因较多，单纯由能源浪费和不合理利用造成的水污染大致可以分为两类：酸雨造成的水污染石油造成的水污染1.2.2能源环境污染的成因酸雨造成的水污染燃煤产生的SO2等酸性气体排入大气中，造成局部地区SO­2含量过高，与云层中的水蒸气反应生成亚硫酸，进而继续与其它污染物发生催化反应生成硫酸，最后以酸雨的形式降下。1.2.2能源环境污染的成因石油造成的水污染石油泄漏污染地下水，直接危及人类的健康，导致各种疾病的患病率上升海上石油泄漏污染会造成大面积的海洋生物死亡，破坏生态平衡1.2.2能源环境污染的成因土壤污染的成因酸雨造成的土壤污染酸雨的一部分降入土壤，造成了土壤酸化，导致土壤污染石油造成的土壤污染在开采、存储、使用的过程中，石油中的重金属等污染物进入土壤导致土壤的质量下降，无法发挥其正常作用目录Contents1.2.1能源环境问题1.2.2能源环境污染成因1.2.3能源环境污染实例1.2.4改善能源环境的主要途径1.2.3能源环境污染实例大气污染雾霾天气1952年伦敦烟雾酸雨事件水污染北美死湖酸雨事件海洋石油污染事件土壤污染油田采油污染重金属污染雾霾天气

2015年11月8日，中国某省出现了史上最严重的雾霾天气，这次雾霾天气的特点是持续时间长、污染面积大、污染程度深。全省14个城市中有11个处于重度污染以上。当地PM2.5浓度一度超过1000µg/m3，局部地区高达1400µg/m31952年伦敦烟雾酸雨事件

1952年12月伦敦发生烟雾酸雨，死亡人数高达4000。酸雨pH值低至1.4-1.9，而正常雨水的pH值仅为5.6左右北美死湖酸雨事件20世纪70年代起，在美国东北部及加拿大东南部的湖泊水质发生酸化，污染程度高的湖泊pH值已低到1.4，污染程度较低的pH值也有3.5，而正常湖泊的pH值在6～7之间。1930年当地只有4%的湖泊没有鱼，但是在1975年，就有50%的湖泊没有鱼，其中有200个湖泊已经成为死湖海洋石油污染事件

2010年4月20日，英国BP石油公司在美国墨西哥湾租用的钻井平台发生爆炸，导致大量石油泄漏1967年3月，油轮“托利卡尼翁”号在英吉利海峡触礁失事，油轮失事造成了严重的海洋石油污染。近140千米的海岸受到了严重的石油污染。受石油污染的海域有25000多只海鸟死亡油田采油污染延长油田西区采油厂发生油污泄漏，污染河流，污染地域地跨陕西省和甘肃省，对人类和环境造成严重危害重金属污染重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染日本水俣病事件目录Contents1.2.1能源环境问题1.2.2能源环境污染成因1.2.3能源环境污染实例1.2.4改善能源环境的主要途径1.2.4改善能源环境污染的主要途径预防方面采取洗煤、脱硫脱硝等技术，降低污染物排放实行汽车尾气排放标准（法律手段）汽车尾气处理1.2.4改善能源环境污染的主要途径治理方面土壤修复技术、水污染治理循环经济、环评制度新能源技术风能、太阳能、生物质能、海洋能、水能等各类新能源在使用过程中几乎不产生对环境有害的物质太阳能风能

海洋能水能

地热能生物质能新能源①常见的能源环境污染分为哪几种？②请简述改善能源环境污染的主要途径。思考题与习题谢谢！1.3温室气体的排放和核算目录Contents1.3.1温室效应1.3.2二氧化碳1.3.3甲烷1.3.4碳核算1.3.5总结目录Contents1.3.1温室效应1.3.2二氧化碳1.3.3甲烷1.3.4碳核算1.3.5总结1.3.1温室效应地球的热平衡太阳通过辐射把能量传递给地球，一部分被反射回宇宙中，另一部分则被地面所吸收。地面增温后通过长波辐射，将能量返还给宇宙，这是地球本身的热平衡温室效应概念1.3.1温室效应由于大气中某些物质的增加，导致热量无法向外层空间发散，地球表面的温度则会逐渐升高。由于这种情况类似于温室大棚的保温效果，故称之为温室效应温室效应温室效应概念能够产生温室效应的气体则被称为温室气体。温室气体1.3.1温室效应温室效应概念温室效应中帮助加热温室的辐射过程使地球表面平均温度由-18℃上升到当今自然生态系统和人类已经适应的平均15℃的舒适温度利导致在海洋变暖、冰冻圈退缩、海平面上升和极端天气气候事件等诸多方面给生态环境和人类活动带来负面影响，使人们对温室效应产生了恐惧心理弊1.3.1温室效应温室气体种类及其特性1997年12月制定的《京都议定书》中有6种：

二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、六氟化硫（SF6）温室气体的作用强度全球变暖潜能值（GWP）：相对值，可度量各种温室气体对全球变暖的影响表示一定质量的某种温室气体所捕获得到的热量相对于同样质量的CO2

所捕获的热量之比。GWP是在一定时间间隔内计算得到的，以二氧化碳为基准，将1kg二氧化碳使地球变暖能力作为1，其它物质均以其相对数值来表示。1.3.1温室效应温室气体种类及其特性温室气体大气预留时间/年全球变暖潜力(100年)CO250～2001CH412±321N2O120310CF4500006500C2F6100009200SF6320023900GWP值的计算含有一些不确定因素，计算某温室气体通常需要了解该气体在大气层中的演变情况以及它在大气层的余量所产生的辐射影响。因此，温室气体的GWP并不是一个精确值1.3.1温室效应温室气体的影响气候转变，全球变暖温室气体的浓度上升会减少红外线辐射到太空中，由于地球生态环境存在的正反馈和负反馈机制，会使地球的气候发生转变。1.3.1温室效应温室气体的影响对海洋的影响海平面上升海洋酸化对生态系统的影响生物数量和地理分布变化生物物种灭绝1.3.1温室效应温室气体的影响对人类生活的影响海平面的显著上升会对沿海地区人类生命财产和社会经济发展造成严重的危害热浪袭击频繁或严重程度增加，病菌、病毒、寄生虫更加活跃。目录Contents1.3.1温室效应1.3.2二氧化碳1.3.3甲烷1.3.4碳核算1.3.5总结1.3.2二氧化碳在1800年时，空气中二氧化碳的浓度仅为283ppmv1994年时，增加到358ppmv2004年时，增加到377ppmv2015年全年二氧化碳浓度已经突破400ppmv现状化石燃料的燃烧人类对于自然资源的耗竭式利用成因1.3.2二氧化碳二氧化碳的主要来源化石燃料的燃烧现阶段在新能源技术还不成熟的情况下，化石燃料依然是人们的主要能量来源，每年通过化石燃料的燃烧会产生巨额的二氧化碳。1.3.2二氧化碳二氧化碳的主要来源对自然资源的耗竭式利用植被和土壤中有着巨大的碳储量，人们砍伐树木破坏植被，将会让本来被固定住的碳又以二氧化碳的形式回到大气中植物本身有吸收二氧化碳的功能，自然植被的破坏会大大减少空气中二氧化碳的吸收1.3.2

二氧化碳减排措施提高能源利用效率寻找清洁的新能源作为代替二氧化碳的捕集与封存

目录Contents1.3.1温室效应1.3.2二氧化碳1.3.3甲烷1.3.4碳核算1.3.5总结1.3.3甲烷在大气中的含量远不及二氧化碳，总的温室效应也不及二氧化碳，但其GWP（100年）是二氧化碳的21倍，增长趋势也远超过二氧化碳。甲烷的含量从1750年的0.7ppmv，猛增至2015年的1.8ppmv，翻了两倍多，而同期二氧化碳含量的增长只有40%左右现状化石燃料开采中的泄漏农业生产废弃物品的掩埋主要来源1.3.3甲烷甲烷的主要来源化石燃料开采中的泄漏不论是对于煤矿的开采中煤层气的泄漏，还是对于石油开采中的甲烷渗漏，都是大气中甲烷的重要来源。1.3.3甲烷甲烷的主要来源农业生产农业生产中动物反刍、粪便处理以及稻田种植中均会产生大量的甲烷。1.3.3甲烷甲烷的主要来源废弃物品的掩埋废弃物品填埋虽然可以避免燃烧产生的二氧化碳，但是其中的厌氧分解则会产生大量的甲烷。1.3.3

甲烷减排措施针对农业方向的措施改进饲料的成分来减少动物反刍建立沼气池和发酵池利用甲烷通过水分管理和肥料管理来减少甲烷的产生1.3.3

甲烷减排措施针对甲烷的逃逸将甲烷注回地下或者点燃火炬，能大幅度的减少甲烷的泄漏1.3.3

甲烷减排措施针对废弃物的措施通过在废弃物周围铺设防渗层，进行气体和沥出液的捕获，进行重复利用目录Contents1.3.1温室效应1.3.2二氧化碳1.3.3甲烷1.3.4碳核算1.3.5总结1.3.4

碳核算碳核算方法排放因子法质量平衡法实测法碳核算方法可参考核算结果的数据准确度要求、可获得的计算用数据情况、排放源的可识别程度等因素进行选取规定二氧化碳当量（CO2e）为度量温室效应的基本单位实测法排放因子法质量平衡法1.3.4

碳核算排放因子法依照碳排放清单列表，每一种排放源的活动数据（ActivityData)与排放因子（EmissionFactor）的乘积作为该排放项目的碳排放量估算值EGHG为温室气体排放量（如CO2、CH4等），单位为tCO2eAD为温室气体活动数据（单个排放源与碳排放直接相关的具体使用和投入数量），单位根据具体排放源确定EF为排放因子（单位某排放源使用量所释放的温室气体数量），单位与活动数据的单位相匹配GWP为全球变暖潜能，数值可参考IPCC提供的数据1.3.4

碳核算排放因子法能源二氧化碳碳排放因子能源名称二氧化碳排放因子原煤1.9003kg/kg焦炭2.8604kg/kg原油3.0202kg/kg燃料油3.1705kg/kg汽油2.9251kg/kg煤油3.0179kg/kg柴油3.0959kg/kg液化石油气3.1013kJ/kg油田天然气2.1622kg/m31.3.4

碳核算质量平衡法根据质量守恒定律，用输入物料中的含碳量减去输出物料中的含碳量进行平衡计算得到二氧化碳排放量EGHG为温室气体排放量（tCO2e）；MI为温室气体排放量（tCO2e）；

MO为输出物料的量，单位根据具体排放源确定；CCI为输入物料的含碳量，单位与输入物料的量的单位相匹配；CCO为输出物料的含碳量，单位与输出物料的量的单位相匹配；

为碳质量转化为温室气体质量的转换系数；GWP为全球变暖潜能，数值可参考IPCC提供的数据。1.3.4

碳核算实测法通过安装检测仪器、设备，并采用相关技术文件中要求的方法测量温室气体源排放到大气中的温室气体排放量，进行汇总从而得到相关碳排放量优点：该法中间环节少、结果准确缺点：数据获取相对困难，投入较大1.3.4

碳核算碳核算方法比较类别优点缺点适用对象应用现状排放因子法①简单明确易于理解②有成熟的核算公式和活动数据、排放因子数据库③有大量应用实例参考对排放系统自身发生变化时的处理能力较质量平衡法要差社会经济排放源变化较为稳定，自然排放源不是很复杂或忽略其内部复杂性的情况①应用广泛②结论权威质量平衡法明确区分各类设施设备和自然排放源之间的差异需要纳入考虑范围的排放的中间过程较多，容易出现系统误差，数据获取困难且不具权威性社会经济发展迅速、排放设备更换频繁、自然排放源复杂的情况①刚刚兴起②具体操作方法众多③结论需讨论实测法①中间环节少②结果准确数据获取相对困难，投入较大受到样品采集与处理流程中涉及到的样品代表性、测定精度等因素的干扰小区域、简单生产排链的碳排放源，或小区域、有能力获取一手监测数据的自然排放源①应用历史较长②应用范围窄1.3.4

碳核算企业的碳核算1.直接排放主要指企业直接燃烧的化石燃料以及生产中产生的化学反应中所放出的二氧化碳在进行核算时可以先将各种燃料折算成标准煤当量，然后根据每个国家的标准折算成碳排放。对于反应中的碳排放可以通过化学反应时进行碳排放的估算，然后对于非二氧化碳的温室气体通过国家标准进行折算成碳排放。1.3.4

碳核算企业的碳核算2.电力的间接排放指企业控制下购买的电力、蒸汽、制热、制冷在其生产过程中的碳排放在输送中的损耗也要计算在内。通过对于使用冷热电的总量的统计，再加上前一级企业生产这些冷热电的碳排放即可以得到电力的间接排放。1.3.4

碳核算企业的碳核算3.其他间接排放主要指企业活动产生的排放，例如燃料的运输、员工通勤、出差时产生的碳这一部分的统计和核算比较困难，因为包括的内容非常广泛1.3.4

碳核算其他的碳核算方法生产碳足迹法不考虑由于经济交往产生的碳转移，只按照地理界线进行统计该区域生产带来的碳排放，而不考虑产品在本区域消费或者是在其他区域消费，适用于分析该地区产业结构对于碳排放的影响排放消费碳足迹法不考虑消费产品在哪里制造，只考虑在本地区消费的产品的碳排放，该方法考虑了经济交往的碳排放，关注各个区域消费结构不同带来的碳排放差异，应用更广泛目录Contents1.3.1温室效应1.3.2二氧化碳1.3.3甲烷1.3.4碳核算1.3.5总结1.3.5总结根本的解决方案国家层面要加强科研发展，尽快改善能源结构，提高能源利用效率，寻找清洁的新能源作为替代，同时建立更加规范的碳核算体制，严格控制各类温室气体的排放强度。个人层面要了解温室效应的危害和基本原因，了解到个人也可以做到温室气体减排，从个人做起，从每一天做起，减少温室气体的排放。①什么是温室效应，通常所说的温室气体主要有哪几种？②碳排放因子是什么？有哪些二氧化碳减排措施？思考题与习题谢谢！1.4新能源发电技术目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简述1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简述1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望1.4.1

问题归纳问题化石能源消耗过快,造成资源短缺问题二氧化碳急剧增加，引发雾霾等极端天气环境恶化，影响地球各物种的生存与健康我国能源人均占有量较少，能源问题突出通过新能源满足未来能源增量是一个必然选择人均资源占有量不及世界平均水平的一半人口数量和工业规模都是世界第一部分能源需要依赖进口，能源安全面临严峻挑战能源需求量远远高于其他国家1.4.1

问题归纳我国能源形势目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简介1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望1.4.2新能源发电技术简介213电能为社会发展提供动力源泉，也是保证人们日常生活水平的重要基础电能是最主要的能源消费方式发电技术在各能源利用技术中占有重要地位利用新能源来提供和保障电力供应成为解决问题的重要部分新能源发电技术定义及分类1.4.2新能源发电技术简介定义：新能源发电技术就是区别于传统化石能源的能源利用与转换的技术。分类：包括核能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能以及海洋能、燃料电池技术等一系列新技术。目录Contents1.4.1问题归纳1.4.2新能源发电技术简介1.4.3新能源发电主要技术类型1.4.4结论与展望1.4.3新能源发电主要技术类型意义核能太阳能地热能风能生物质能海洋能有效降低化石能源的消耗量有助于改善环境质量是解决能源与环境问题的有力武器主要类型

燃料电池1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介将一个质量较大的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子核，裂变过程中会释放出巨大的能量，即核能目前主要使用铀核进行核裂变获取核能核裂变1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介将质量较小的两个原子核聚合成一个比质量较大的原子核，聚变过程中也会释放出巨大的能量，即核能目前主要依靠氢核聚变来获取核能核聚变1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核聚变213核聚变放出的能量远大于核裂变，燃料是氢的同位素氘或氚产物无放射性，不产生温室气体，是理想的清洁能源但是，核聚变十分难控制，“受控核聚变”难题也受到国内外研究机构的关注1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核电站简介目前商业核电站基于核裂变实现核电站所需的热能来自于核燃料核裂变成所释放出的热量根据核反应堆型式的不同，核电站可分为轻水反应堆、重水反应堆及石墨冷气堆等核反应堆：实现大规模可控核裂变链式反应的装置1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核反应堆类型轻水反应堆通常采用轻水，即普通的水(H2O)作为慢化剂和冷却剂。重水反应堆重水作中子慢化剂，重水或轻水作冷却剂。用天然铀作燃料，不需铀浓缩过程，燃料循环简单，建造成本较高。石墨冷气堆采用石墨作为中子慢化剂，用气体作冷却剂。气冷堆的冷却温度较高，因而提高热效率，热效率可以超过40%。1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核反应堆类型-轻水反应堆目前世界上的核电站大多数采用轻水反应堆，占90%左右正在研发的第四代核反应堆将能够满足极少的核废物生成、风险低、防止核扩散等基本要求轻水堆轻水压水堆轻水沸水堆约70%约20%1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介核反应堆类型-快中子增殖堆①不用慢化剂，使用快中子引发核裂变反应②堆芯体积小、功率大采用氦冷却的快堆，其增殖比很大，是第四代核技术发展的重点堆型之一1.4.3新能源发电主要技术类型核能利用及其发电技术简介我国核电发展规划我国的核电装机容量已经接近3000万kW，主要是大亚湾、岭澳以及秦山、田湾核电站我国核电装机将达到5800万kW装机规模达到1.2亿～1.5亿kW2016年2020年2030年1.4.3新能源发电主要技术类型风力发电简介ABCD是新能源中的一种，有着传统化石能源没有的优势是典型的可再生能源，对环境基本没有影响风力发电是新能源发电技术的重要组成部分目前是除了水力发电之外技术最成熟前景最好的发电方式1.4.3新能源发电主要技术类型风力发电简介风力发电原理和类型原理利用风力发电机组将风的动能转化为机械能再最终转化为电能风力发电机应用类型1.水平轴风力发电机2.垂直轴风力发电机水平轴风力发电机垂直轴风力发电机1.4.3新能源发电主要技术类型风力发电简介风力发电发展历程查尔斯·弗朗西斯·布拉升安装了世界上第一台用于发电的风力机19世纪80年代20世纪90年代各国都大力发展风力发电，促进了风电技术的快速发展2016我国累计装机容量1.69亿kW，风电发电量为2410亿kWh未来风力发电必将成为未来重要的发电方式之一1.4.3新能源发电主要技术类型太阳能发电简介太阳能太阳能发电太阳能主要指太阳辐射能来源是太阳内部发生核聚变释放出来的能量太阳能发电就是利用太阳能产生电能的技术包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电技术1.4.3新能源发电主要技术类型太阳能发电简介太阳能光伏发电光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能结构：太阳能电池组件—电源系统控制器逆变器—控制保护系统负载—用户终端1.4.3新能源发电