绿色化工论文汇总

毕业论文 (设计) 论文（设计）题目：清洁能源技术综述

姓名高里根

学号************

院系化学化工学院

专业化学工程与工艺

年级2013级

教师田孝鑫

2016年10月8日

清洁能源技术综述

吴伟泽

摘要：

本文综述了目前清洁能源技术有哪些，主要工艺技术和方法，目前存在的问题，现在研究重点探讨及前景探讨。

关键词：清洁能源；工艺技术；可持续发展；前景

由于人类不合理地开发环境以及不合理地利用资源等等行为，导致了如今的很多一些环境污染，资源不足等问题的出现。已经明显地影响到了人类的可持续发展。为维护人类的可持续发展，我们需要做出方方面面的努力。

广义的清洁能源包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源。既而，清洁能源技术是指在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。可见清洁能源对于人类可持续发展有着十分的重要性。所以本文拟对以下几种研究和应用较多，发展前景广阔的清洁能源技术作了综述。

（1）生物质能技术

生物质指任何形式(除化石燃料及其衍生物)的有机物质,包括农林作物及其残体、水生植物、人畜粪便(动物残体)、城市生活和工业有机废弃物等。生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。

生物质能已成为能源和环境领域研究的新热点, 研究方向可以概括为4点:(1)生物质能开发利用潜力(2)生物质能利用对生态环境影响;(3)生物质能开发利用技术研究;(4)生物质能开发利用可行性分析及其发展前景。

目前, 国内外已有的生物质能利用技术归纳起来有五种,即直接燃烧技术、热化学转换技术、生物转换技术、液化技术和有机垃圾处理技术。秸秆生物质能利用技术成熟、综合效益高的方式主要有沼气技术、气化技术、气化发电和秸秆成型等;木质生物质能利用技术,目前主要围绕气化、液化和炭化进行;对于人畜粪便、城镇废水、工业和生活有机垃圾则通过以厌氧发酵为核心技术的沼气工程来制备能源。中国生物质能利用技术发展方向,一是沼气利用技术,二是

生物质热转化技术;发达国家生物质能利用技术主要定位于把生物质转化为电力和运输或燃烧燃料。

生物质能开发必须克服两个关键障碍。一是降低生物质能的成本,只有生物质能产品的价格低于市场同类型的化石能源价格,它才会被消费者接受;其次,利用生物质能,特别是在发展能源作物,不能对生态环境产生不利影响,不能对粮食安全构成威胁。就如何扩大生物质能在中国的开发和利用,有大量的研究分析,概括起来主要是技术、资金保证、产业形式和政策扶持等方面化石能源在逐渐稀缺过程中,它的机会成本将越来越高,同时伴随环境成本逐步内部化趋势,化石能源的市场价格会逐渐上升;依靠科技进步,生物质能开发成本会逐渐降低。有研究显示到2050年发达国家生物质发电和液体燃料比常规能源具有更强竞争力;在中国,2020～2050年生物质能利用技术已经成熟和完善,生物质能具备与化石能竞争的条件,各地建成许多中小型生物质发电系统, 形成分散的能源体系。可以预见不久的将来生物质能将大展宏图。

（2）太阳能技术

太阳能的利用目前还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，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。

太阳能已成为能源和环境领域研究的新热点, 最新研究方向大致分为几点：1，利用光化作用产生新能源的研究。2，光伏发电研究。3, 光热利用等等而且太阳能开发还存在以下一些需要攻克的问题：（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。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。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。

（3）效率低和成本高：太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，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。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。

太阳能利用技术在基础研究、材料研究及应用研究方面取得了显著进展，太阳能的有效利用将会对克服能源短缺、全球气候变暖等问题产生重大作用。随着其他技术的进一步发展，未来太阳能利用技术将会有更广阔的发展前景。

(3)地热能技术

地球外凉内热，越往里面温度越高。我们把蕴藏在地球内部的热能称为地热能。

目前，绝大多数的地热发电项目是通过钻井抽取地下的地热流体作为高温热源进行发电，经过发电后的地热流体再灌回地下．一般，从井口流出的地热流体存在3种状态：干蒸汽、以蒸汽为主或者以水为主的汽水混合物以及热水．根据地热流体的性质，有4种热力系统可供选择：干蒸汽热力系统、一次闪蒸蒸汽热力系统、二次闪蒸蒸汽热力系统和双工质热力系统。

近10多年来，我国地热发电装机容量保持不变，地热发电停滞不前。主要有以下几个方面问题：

·高温地热资源不多；

·高温地热资源幽自眵怖的局限性，

·高温地热资源勘探的风险性；

·国家对地热的前期开发投入不足，缺乏政策激励措施。

地热资源开发综合利用率低相对于国际上的地热综合利用率70％的指标，我国还存在较大差距，因此也迫切需要开发适用的技术来更有效地利用这部分