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新能源利用

2017-12-13 8页 doc 21KB 19阅读

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新能源利用新能源利用 新能源是相对于常规能源说的,有核能、太阳能、风能、 生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。新能源的共同特点是比较干净,除核裂变燃料外,几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点,因此,人类越来越重视新能源的开发和利用。 (,)核能技术。核能有核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是指重元素(如铀、钍)的原子核发生分裂反应时所释放的能量,通常叫原子能。核聚变能是指轻元素(如氘、氚)的原子核发生聚合反应时所释放的能量。核能产生的大量热能可以发电,也可以供热。核能的最大优点是无大气污染,集中...
新能源利用
新能源利用 新能源是相对于常规能源说的,有核能、太阳能、风能、 生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。新能源的共同特点是比较干净,除核裂变燃料外,几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点,因此,人类越来越重视新能源的开发和利用。 (,)核能技术。核能有核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是指重元素(如铀、钍)的原子核发生分裂反应时所释放的能量,通常叫原子能。核聚变能是指轻元素(如氘、氚)的原子核发生聚合反应时所释放的能量。核能产生的大量热能可以发电,也可以供热。核能的最大优点是无大气污染,集中生产量大,可以替代煤炭、石油和天然气燃料。?核裂变技术,从,,,,年世界上第一座原子能电站建成以后,全世界已有,,多个国家建成,,,多个核电站,发电量占全世界,,,。我国自己设计制造建成的第一座核电站是浙江秦山核电站,,万千瓦;引进技术建成的是广东大亚湾核电站,,,万千瓦。核电站同常规火电站的区别是核反应堆代替锅炉,核反应堆按引起裂变的中子不同分为热中子反应堆和快中子反应堆。由于热中子堆比较容易控制,所以采用较多。热中子堆按慢化剂、冷却剂和核燃料的不同,有轻水堆(用轻水作慢化剂和冷却剂,浓缩铀为燃料,包括压水堆和沸水堆)、重水堆(重水慢化和冷却,天然铀为燃料)、石墨气冷堆(石墨慢化,二氧化碳或氦冷却,浓缩铀为燃料)、石墨水冷堆(石墨慢化,轻水冷却,浓缩轴为燃料),这些堆型各有优点,目前一般采用轻水堆较多。快中子反应堆的优点可以充分利用天然铀资源,热中子堆只能利用天然铀中,,的左右的铀,而快中子增值堆可以利用,,,以上,这种堆型还在进行商业规模示范试验。?核聚变技术,这是在极高温度下把两个以上轻原子核聚合,故叫热核反应。由于聚变核燃料氘在海水中储量丰富,几乎人类可用之不尽。所以世界各国极为重视。可以说,世界人类永恒发展的能源保证是核聚变能。 (,)太阳能技术。?太阳能热利用技术比较成熟,有太阳能热水器、太阳能锅炉烧蒸汽发电、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等,在工业和民用中应用较多;?太阳能光电转换技术,通过太阳能光电池把光能转换成电能 (直流电),主要是光电池制造技术,太阳能电池有单晶硅、多晶硅、非晶硅、硫化镉和砷化锌电池许多种。这种发电技术利用最方便,但大功率发电成本太高。?光化学转换技术,利用太阳能光化学电池把水电解分离产生氢气,氢气是很干净的燃料。 (,)风能技术。风能是一种机械能,风力发电是常用技术,目前世界上最大风力发电机为,,,,千瓦,风机直径,,(,米,安装在美国夏威夷。我国风力发电装机总共,,万千瓦,最大风力发电机为,,,千瓦。 (,)生物质能技术。这是利用动植物有机废弃物(如木材、柴草、粪便等)的技术。?热化学转换技术,把木材等废料通过气化炉加热转换成煤气,或者通过干馏将生物质变成煤气、焦油和木炭;?生物化学转换技术,主要把粪便等生物质通过沼气池厌气发酵生成沼气,沼气的主要成分是甲烷。沼气技术在我国农村得到较好应用,工业沼气技术也开始应用。?生物质压块成型技术,把烘干粉碎的生物质挤压成型,变成高密度的固体燃料。 (,)氢能技术。氢气热值高,燃烧产物是水,完全无污染。而且制氢原料主要也是水,取之不尽,用之不竭。所以氢能是前景广阔的清洁燃料。?氢气制造技术,有水电解法、水热化学制氢法、水光电池分解法等;?氢气储运技术,氢气贮存有三种方式,一是压缩,二是低温液化,三是贮氢金属吸收。?氢气利用技术,有三种利用方式,一是作为燃料直接燃烧,二是通过氢燃料电池直接发电,三是用作各种能源转换的中介质使用。 (,)地热能技术。地热能有蒸汽和热水两种。地热蒸汽有较高压力和温度,可直接通过蒸汽轮机发电;地热热水最好是梯级利用,先将高温地热水用于高温用途,再将用过的中温地热水用于中温用途,然后再将用过的低热水再利用,最后用于养鱼、游泳池等(表,,,,)。 (,)潮汐能技术。潮汐发电技术是低水头水力发电技术,容量小,造价高。我国海岸线长达,,,,,公里,有丰富潮汐能。据估算,全国可开发利用潮汐发电装机容量为 ,,,,万千瓦,年发电,,,亿千瓦时 国际油价的持续上涨和我国石油资源的短缺已经成为制约我国经济发展的瓶颈,李肇星外长,,日在亚太经合组织第,,届部长级非正式会议上指出,要通过开发利用替代能源和新能源等多种途径维护能源安全。 据国际能源机构预测,,,,,年我国石油消费总量在,(,亿吨左右,国内产量,(,亿吨,对外依存度为,,,;,,,,年,我国最低石油需求估计为,(,亿吨,国内产量,(,亿吨,对外依存度超过,,,;如果,,,,一,,,,年经济持续增长,我国原油产量仅剩下,亿吨,需要进口,亿吨,对外依存度将达到,,,,石油供需矛盾更加突出,石油资源将成为我国经济发展的瓶颈。 加快石油替代步伐是优化能源结构,降低石油的对外依存度的重要手段。从石油主要消费渠道看,发展新型汽车能源,利用国内丰富的煤炭资源实施煤化工以替代石油,都不失为可选择的发展方向之一。而更具可持续发展意义的石油替代,应该是加快实施可再生生物能源工程。 ――新型汽车能源 在石油资源消耗主渠道之一的汽车燃料方面,应该尽快开发利用车用替代能源和新能源。 在第六届中国亚洲清洁燃料国际研讨会上,国家发展和改革委员会产业政策司司长刘治说,为了达到,,,,年汽车的平均油耗降低,,,的目标,近期国家汽车产业政策的导向是,从提高能源利用率和替代石油的战略出发,大力发展车用替代能源。 要加快中型客车柴油化,提高轻型柴油货车、客车比例,开发和生产柴油轿车和微型车;提高燃气公共汽车和出租车产量,推进电动汽车、混合动力、燃料电池汽车的研究开发和产业化。支持研究开发醇燃料、天然气、混合燃料、氢燃料等新型车用燃料,鼓励开发生产新型燃料汽车。 在本月初“,,,,上海国际工业博览会”上,上汽股份以 “新能源浪潮,新动力上汽”为主题,全面展示了在新能源汽车研发和应用领域的探索以及电子等配套技术,包括替代能源汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车和环保型汽车等新能源汽车的最新研发成果。 同在本月初的东京车展,展出的新能源汽车也包括氢燃料及燃料电池车、电动汽车、太阳能电池车和混合动力车等。氢燃料汽车只需改造现有的内燃机,车价低,比燃料电池汽车更容易进入市场和形成发展规模。日本认为氢气内燃机汽车要先于燃料电池汽车进入市场。 尽管燃料电池车、电动汽车和太阳能电池车的污染非常小甚至为零,但是这三类车都存在成本较高难以批量生产的问题。混合动力技术虽然属于传统动力与完全清洁动力之间的过渡技术,但由于其成本较低,被认为是较现实可行的节能技术。据调查,美国通用、德国奔驰、宝马等欧美汽车更多地倾向于燃料电池和电动汽车,而丰田、本田等日本企业则在关注电动汽车、太阳能电池汽车研发的同时,更多的是在混合动力方面着手突破。 甲醇汽油为液体燃料,储运方便,经济性好。甲醇生产成本比乙醇低,甲醇汽油动力性好,能量利用效率高;对汽油的代替性好,可不改造发动机,或稍加改进直接使用。甲醇汽油车可采用双燃料,其配套加油站改造和新建投资也比较省。二甲醚汽车可作为液化石油气汽车的代用品,也可以在加压下成为液态与柴油混合来代替柴油,但发动机要做一定改造。美国、巴西等国还成功开发出可使用纯汽油或纯乙醇及二者任意比配成的混合燃料的灵活燃料汽车。 水煤气比醇、醚简化制造和减少设备,成本和建站投资更低。现在遍布全国的中小化肥厂都可制造水煤气就近供应,且我国有城市煤气和煤气汽车的经验,有天然气和氢气供应站的经验,这都有利于水煤气汽车的推广。 而用天然气代替汽油作为汽车燃料,已经有若干年的历史。相对而言,我国天然气储量较为丰富,但天然气建站费用较高,沿海大城市公交系统可适当考虑。有专家指出,将现有燃油车辆进行改装只是“油改气”的权宜之计,运用双燃料汽车才是“油改气”的长久之计;同时还要做好加气站点的统一规划,合理利用现有加油站点资源。 附一篇 目前农村生活用能仍保持在低水平状态,用能结构较为单一,方式落后,能耗较高,对环境造成较大污染。在当前能源紧张的社会背景下,农村用能宜早谋划,特别是国家应出台“政策性用能模式”,用和政策引导农民使用新型能源。 农村用能方式落后 能耗较高 目前农村用能存在着以下几方面的问题: 首先,低投入和高消耗并存,采暖水平低,用能水平较 低。农民住房建筑多为砖结构墙体,且盲目贪大贪高,保温 隔热性能较差,采暖方式相当落后。 其次,现有生活用能消费给环境带来巨大压力。当前农村生活用能是煤和柴草并用,致使秸秆还田难以大规模操作。燃料直接燃烧时产生大量废气及废渣,由于农村生活消费分 散,废气废渣难以集中处理,污染了生态环境。 在用能形式上,农村乡镇盲目仿照城市,花高价使用液化气、煤炭等常规能源,却没有对秸秆予以充分开发。这样 不仅加大了农民负担,还加大了资源和环境的负担。 第三,农村对煤电等常规能源依赖性强。民进河北省委副主委王丽红算了一笔账:河北农村每户需年均用原煤8.5吨,用电300度,按照目前我国煤平均售价500元/吨计算,全年生活用煤4250元,电费按每度0.5元计算,需150元,这样每户年均生活用能支出将达4400元。高额的费用是大多数农民所无法承受的,也是能源供应力所不能及的。 及早谋划合理开发利用新能源 原河北省新能源办公室主任罗庆华等专家表示,随着新农村建设的逐步推进和全面实现小康进程的加快,我国农村 生活用能水平也必将不断提高,必然对能源产生前所未有的 巨大需求,对环境的影响也难以估计。因此我国应及早谋划,制定政策性、指导性目标,合理开发利用新能源,并尽力降 低能耗,减少污染。 一要提前谋划,出台指导性目标,加强引导,提高广大农民的科学节能、用能意识。有关部门应当就农村用能出台 指导性目标,提高群众对生物质能、太阳能等可再生能源及 节能建筑的认识,树立节约资源、保护环境的意识,推广节 能型建筑、引导广大群众自觉选择以可再生能源为主要能源 消费方式,提高农村家庭的能源合理消费水平和卫生水平。 二是政府有关部门应推进农村节能技术传播,建立技术服务队伍,为农村能源建设提供技术保障。通过广播网和农 广校等形式传播农村节能、用能新技术,通过培训,让农民 真正掌握一项或几项节能技术,建立一支立足于乡土的节能 技术服务队伍。可以通过重点扶持,建立科学节能、用能示 范村,通过示范村的示范带头作用,让广大农民看到科学节 能、用能的实惠,吸引广大农民主动学习沼气,尤其是太阳 能、秸秆利用等实用技术知识,提高对房屋的保温、抗震等 性能的认识,并主动选择节能型住房,实现农村能源建设由 点到面的辐射。 三是政府有关部门,应出台相关鼓励政策,推广节能型住房,降低能耗,并鼓励设备改进,提高燃料利用率。节能 保温省地建筑技术及材料目前在一些地方已有设计样板出 现,比现有住宅节省大量土地,并达到了建设部规定的节能 65%的最新标准,抗8级地震。冬季略加温可达到室温15度, 冬暖夏凉。材料上采用钢筋聚苯板、混凝土复合结构,使用寿命达100年。有关部门应在税收、财政补贴、用地审批等方面给予优惠,加以推广。对旧房改造,也可采用内贴聚苯板的方法,提高保温性能。另外,节柴省煤吊炕及新型地板采暖技术,也已成熟,在河北等省多有应用,应进一步推广。 四是发挥地域优势,充分利用太阳能资源。河北省年日照时数在2400至3100小时之间,长城以北大部地区和渤海沿岸为两个稳定的多日照区,年日照时数为2800至3100小时,属全国太阳能资源充沛区域。太阳能资源作为无任何代价的洁净能源,取之不尽。 五是发挥秸秆转化能源的技术优势,改变传统用能消费方式,减少对煤电等常规能源的依赖。秸秆转化能源的技术在我国已经较为成熟,积极推广可减轻对煤电的依赖程度。 六是完善技术服务,推行户用沼气,充分利用畜禽粪便生物质资源。河北是畜牧业大省,可利用粪便资源发展沼气,不仅可以避免粪便裸露散臭,减少疾病传播,同时也可提供农村家庭燃气。调查显示,在河北省部分地区可以实现全年供燃气。建一个户用沼气池收益期在20年以上,如果管理到位,仅供气一项三年即可收回投资,应培训一支技术服务队伍,为沼气的使用提供支持。 七是农村能源建设应配合新农村建设,因地制宜、多措并举。除了宣传和技术服务,可以通过给予补贴的方式予以鼓励和引导。例如可以对沼气、太阳能等节能环保用能设备给予专项补贴。
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