新能源概论1绪论

新能源概论主讲：曹艳明华南农业大学全校选修课之一Thenewandrenewableenergygenerality石油40年天然气

50年煤碳240年油荒！！！风能生物质能太阳能波浪能地热能Whatisrenewableenergy?Currentlyreliesheavilyoncoal,oil,andnaturalgasforitsenergy.Fossilfuelsarenonrenewable,thatis,theydrawonfiniteresourcesthatwilleventuallydwindle,becomingtooexpensiveortooenvironmentallydamagingtoretrieve.

Incontrast,renewableenergyresources–suchaswindandsolarenergy–areconstantlyreplenishedandwillneverrunout.

Mostrenewableenergycomeseitherdirectlyorindirectlyfromthesun.

——Sunlight,orsolarenergy——Wind——Bioenergy——Geothermal——Ocean'senergy能源发展史1、钻木取火2、风车水车的出现3、蒸气机的发明4、汽车、拖拉机、飞机的发展5、发电机的发明 原始人用火往复式风力提水机瓦特发明的蒸汽机飞机汽车拖拉机法拉第发明的发电机核电站能源史的五大阶段人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。1、火的发现和利用2、畜力、风力、水力等自然动力的利用3、化石燃料的开发和热的利用4、电的发现及开发利用5、原子核能的发现及开发利用一次能源和二次能源一次能源又称天然能源。在自然界中现实存在没有经过加工转换而直接开采利用的能量资源。如原煤、原油、天然气、木柴、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能、核燃料等均属这类能源。由一次能源经过加工直接或间接转换成其他形式的、符合人们生产生活使用条件的能源产品。如焦炭、煤气、电力、各种石油制品、蒸汽、热水、酒精、氢气、激光等都属于二次能源，生产过程中排出的余能、余热，如高温烟气、可燃废气、废蒸汽也属此类。又称人工能源。非再生能源和（可）再生能源非再生能源：经过亿万年形成的、短期内无法恢复、不能重复再生的自然能源。如煤炭、石油、天然气、裂变核燃料铀、钍等，它们都是不能再生的，用一些就少一些，终有用尽的时候。再生能源：又称可再生能源。在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源，或一次能源中能重复产生的不依赖于储量有限的矿物燃料或核燃料的能源。例如太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能等均属再生能源。这类能源除潮汐能是来自地球自转外，其他都直接或间接来自太阳，都能供人类长期利用。 常规能源：又称传统能源。在现阶段的科学技术水平条件下，人们已经广泛使用，而且技术比较成熟的能源。如煤炭、石油、天然气、水能等，以及由它们直接或间接转换成的能源，如煤气、焦炭、汽油、酒精、电力、蒸汽等。这是与新能源相对而言的。 商品能源：具有商品的属性，作为商品交换而生产的能源。商品能源是在一定经济条件下产生和存在的，是社会分工和产品属于不同所有者的结果。它主要包括市场上出售的煤炭、石油、天然气和电力等。 非商品能源：不作为商品交换的能源。燃料能源：作为燃料使用，主要以热能形式提供的能源。非燃料能源：不作为燃料使用，直接产生能量提供人类使用的能源。如水能、风能、潮汐能、海洋能、激光能等，其中多数包含着机械能，有的也包含着热能、光能、电能。世界总能耗比例，联合国人口基金会2006年的《世界人口状况报告》统计显示,目前世界总人口为64.647亿,其中发达国家人口为12.113亿,发展中国家人口为52.535亿,发展中国家的能耗比例能源种类占全球能耗的比例（%）可使用的时间（年）化石能源煤25.074.0220石油32.040天然气17.060核能（裂变）4.0260总和78.0

非可再生能源占全球能耗比例及可使用年限1、能源—人类须臾不可离开的东西在原始社会，每人每天只消耗8.4×106焦的热量，今天的发达国家每人每天就要消耗约l×109焦的热量。世界能源生产速度必须大大提高才能满足社会发展和人们生活的需求。发展中国家要取得长足的发展，其能源的发展速度更应该加快。

地区

kN（106人）

kP（kW/人）

总能耗（kP）

增长（%）

年份

1975

2025

1975

2025

1975

2025

北美

西欧

东欧、独联体

日、澳、新西兰

拉丁美洲

非洲

中国、东南亚

南亚

中东

237

305

359

128

323

370

1029

1170

110

315

447

480

320

797

885

1714

2665

353

11.5

5.6

5.3

4.3

0.93

0.16

0.61

0.20

1.0

15.0

5.6

13.6

6.3

2.8

1.1

2.0

1.1

4.9

2.72

1.70

1.90

0.55

0.30

0.06

0.63

0.23

0.11

4.74

2.47

6.54

2.02

2.22

0.94

3.43

2.80

1.72

1.7

1.5

3.4

3.7

7.4

16.0

5.4

12.0

16.0

地域平均或总计

4031

7976

2.0

3.4

8.20

26.9

3.3

人口、人均能耗和总能耗比较T.J.DolanFusionResearchNewYork：PregamenPress，19822、人类常用的几种燃料地下蕴藏的化石燃料主要是煤、石油、天然气、焦油沙和页油岩。据估据估计，地下所剩的化石燃抖的储量只能供人类再使确100年左右，而且主要是煤。

太阳能的利用也存在不少问题：一是能量密度低，需要大面积的收集器，二是不能从太阳上连续获得能量。地球上蕴藏的水力资源是非常丰富的，其总发电量约为3×1012瓦，其中60%分布在非洲，南美洲和东南亚。2、人类常用的几种燃料2、人类常用的几种燃料地球本身是一个巨大的热源。地球中地热的贮藏量，相当于地下煤所储存热量的1.7倍。假如地热的年平均开采量为6×1010瓦，那么地热最多能用50年。潮汐能是涨潮和落潮时海水的重力位能。煤、油、气——一次能源三大支柱1、煤炭，世界工业革命的动力基础2、石油，现代工业的“血液”3、天然气，天生丽质的能源新星电、水、核——能源史上最辉煌的成就1、电力，人类迄今最理想的能源2、水能，源远流长的动力之源3、核能，造福人类的非凡英雄绿色能源，人类未来的希望1、太阳能，永恒的动力之源2、风能，古老动力再现青春3、生物质能，人类社会进化的里程碑4、海洋能，蔚蓝色世界的诱惑5、地热能，揭开远古的奥秘6、氢能，未来能源家庭的骄子图1-5能源及其转化和利用情况1、珍惜资源，节能新技术

节能的中心思想是：采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可接受的措施，更有效地利用能源，以较少的能源消耗创造出更多的效益科学家评价说，能源是科学技术进步的前提，而新技术的应用则是加速能源开发和提高能源利用率的关键2、智慧结晶，能源与科技

电子技术和电子计算机技术的广泛使用，改变了传统能源工业的面貌，大大提高了石油、天然气和煤炭勘探与开采的效率，扩大了能源资源勘探开发的领域新的能源技术的综合应用，将加速世界的技术革命的进程。而新的技术革命为人类面临能源的挑战开辟了广阔的前景。3、绿色世界，能源与可持续发展

可持续发展的概念是人类经济、社会和环境目标的协调一致，是当前发展和长远发展目标的协调一致。绿色能源，是人类未来的希望，与此相关的绿色技术、绿色产业、绿色消费观念日益得到人们的认同，全球在掀起绿色浪潮，21世纪将是“绿色世纪”4、我国能源状况

目前，我国人均能耗约为世界平均水平的1/3。只及日本的1/8，美国的1/20。在全世界的森林覆盖率为26%，而我国只有约14%。4、我国能源状况我国的煤炭储藏量时比较丰富的，占世界储量的45.7%我国是煤炭大国，煤炭消耗占了一次能源消耗的76%。新能源还是比较“新”，在技术水平、管理水平方面还不够成熟、完善。在现阶段，促进开发利用新能源的重要因素可以指出以下几点：发展新材料，包括高效能的导热材料、保温材料、光电转换材料等；发展新工艺，减小损耗，提高效率；多能互补，综合利用。我国农村能源十六字方针因地制宜，多能互补、综合利用，讲求效益十六字是改革开放30年来，我国农村能源建设坚持始终的大政方针。1979年末国家科委在杭州召开了全国能源形势座谈会，会上对农村用能的困窘状况极为重视，会上一致认为“我国农村能源问题严重”。会议的有关文件于1980年元月，经小平同志阅后在文件上眉批:“颇有见地”。我国农村能源十六字方针我国农村能源十六字方针1981年由中国农业工程研究设计