文档介绍：能源与节能技术论文
——新能源技术综述
学院: 机电工程学院
专业班级: 过程装备与控制工程01
学生学号: 1203020122
学生姓名: 梅离
指导老师: 曾真
新能源技术综述
引言:
人类社会的发展离不开能源,能源是人类社会不断向前发展的重要物质基础。能源与新材料、生物技术、信息技术、一起构成了文明社会的四大支柱。能源是推动社会发展和经济进步的主要物质基础,能源技术的每次进步都带动了人类社会的发展。随着煤炭、石油和天然气等化石燃料资源面临不可再生的消耗和生态环境保护的需要,新能源的开发将促进世界能源结构的转变,新能源技术的日臻成熟将带来产业领域的革命性变化。
新能源的分布广、储量大和清洁环保,将为人类提供发展的动力。实现新能源的利用需要新技术的支撑,新能源技术是人类开发新能源的基础和保障。
新能源技术是高技术的支柱,包括太阳能利用技术、技术、氢能利用技术、化学电能技术、生物质能技术、、地热能技术、海洋能技术等。其中核能技术与太阳能技术是新能源技术的主要标志,通过对核能、太阳能的开发利用,打破了以石油、煤炭为主体的传统能源观念,开创了能源的新时代。
关键词:能源新能源技术太阳能核能风能海洋能生物质能
一、新能源之太阳能
太阳能概述
太阳能一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧 500 万吨煤释放的热量。平均在大气外每平米面积每分钟接受的能量大约 1367w。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
太阳能的利用
就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
1)太阳能集热器:太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需。按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用 20~30 年。
2)太阳能热水系统:早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用。
3)太阳能发电:即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。
太阳能的优点:
(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿, 都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(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 t 标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,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。
太阳能的缺点:
(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。在垂直于太阳光方向 1 平方米面积上接收到的太阳能平均有 1000W 左右;若按全年日夜平均,则只有 200W 左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有 1/5 左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的, 又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
太阳能利用中的经济问题:
第一,世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要,而又不危及后代人前途的社会。因此,尽可能多地用洁净能源代替高含碳量的矿物能源,是能源建设应该遵循的原则。随着能源形式的变化,常规能源的贮量日益下降,其价格必然上涨,而控制环境污染也必须增大投资。
第二,我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭约占商品能源消费结构的 76%,已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远