能源科学概论

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能源资源科学概论第一章 概论

能源资源科学概论第一章   概论
特别是19世纪末,电力开始进入社会的各个领域, 电动机代替了蒸汽机,电灯代替了油灯和蜡烛,电力 成为工矿企业的主要动力,成为生产和生活照明的主 要来源,
英国:在煤的开采和利用技术上的领先地位, 使它一跃而成为世界工业强国。
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一、能源的变迁
3. 石油——黑色金子
19世纪初,石油开始在陆上交通工具的燃料中占有 主要地位。
要根源。
1 .温室效应
能源对环境的污染:
2 .酸雨 3 .臭氧空洞
4 .热污染
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5 .放射性污染
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三、能源与环境
产生机理
(1)温室效应
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受不了啦!
(1)温室效应
引发因素
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构成客观世界的三大基础:物质、能量和信息。
科学史观: 物质构成世界,没有物质,世界便虚无缥缈;
能量是物质的属性,是一切物质运动的动力,没 有能量,物质就静止呆滞;
信息是客观事物和主观认识相结合的产物,没有 信息,物质和能量既无从认识,也毫无用处。
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第一节 能量与能源 一、能量
宇宙间一切运动着的物体都有能量的存在和转化。 人类一切活动都与能量及其使用紧密相关。
(4)水资源形势严峻
除了 蒸馏水,它 们还有洁净 的栖身之所 吗?
——请关 注
水环境污染!
(5)水土流失严 重
因沙漠化被埋没的村庄
(6)生物多样性遭到严重破坏
三、能源与环境
3.能源对环境的影响及对策
能源在其开采、输送、加工、转换、利用和消费过
程中,对生态系统产生各种影响,成为环境污染的主
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能源科学概论论文

能源科学概论论文

中国的能源危机摘要中国能源危机是能源政策的危机。

中国当前正逢能源高消耗期来临,中石油、中石化、中海油三家国有石油巨头纷纷"走出去"开发国际市场,我国政府也积极开展能源外交。

不过,在全国政协委员、新奥集团董事局主席王玉锁看来,我国的能源政策依然存在着很多不完善之处,甚至在某种程度上可以说我国的能源危机是能源政策的危机。

王玉锁表示,每遭遇停电、气荒、油价高涨等能源危机时,从中央到地方政府无不为之焦急,但是当我们坐下来冷静地思考会发现,如果能源政策能有所改变、如果相关配套政策能真正促进现有能源政策落地,那么我们会减少很多危机。

关键字:中国能源政策危机世界经济的现代化,得益于化石能源,如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。

因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。

然而,由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。

石油储量的综合估算,可支配的化石能源的极限,大约为1180~1510亿吨,以1995年世界石油的年开采量33.2亿吨计算,石油储量大约在2050年左右宣告枯竭。

天然气储备估计在131800~152900兆立方米。

年开采量维持在2300兆立方米,将在57~65年内枯竭。

煤的储量约为5600亿吨。

1995年煤炭开采量为33亿吨,可以供应169年。

铀的年开采量目前为每年6万吨,根据1993年世界能源委员会的估计可维持到21世纪30年代中期。

核聚变到2050年还没有实现的希望。

化石能源与原料链条的中断,必将导致世界经济危机和冲突的加剧,最终葬送现代市场经济。

众所周知,中国虽然地大物博,能源总量居世界前列,但中国人口太多,平均分下来,我国能源的人均占有量少得可怜。

而且,现在正是中国进行工业化建设的关键时期,对能源的需求更是巨大。

由此看来如今中国的能源现状令人担忧。

中国的能源现状主要表现在以下三方面:一是能源以煤炭为主,可再生资源开发利用程度很低。

中国探明的煤炭资源占煤炭、石油、天然气、水能和核能等一次能源总量的90%以上,煤炭在中国能源生产与消费中占支配地位。

能源科学概论

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正文目录目录正文目录__________________________________________ 错误!未定义书签。

1. 概论 ___________________________________________________________ 12. 能量与能源 _____________________________________________________ 22.1.能量______________________________________________________________ 22.1.1.能量 __________________________________________________________________ 22.1.2.能源 __________________________________________________________________ 32.1.3.能量的转换____________________________________________________________ 42.1.4.能量的评价____________________________________________________________ 52.2.能源在社会可持续发展中的作用______________________________________ 62.2.1.可持续发展的概念______________________________________________________ 62.2.2.能源更迭与社会发展____________________________________________________ 62.2.3.能源与国民经济________________________________________________________ 72.2.4.能源与人民生活________________________________________________________ 82.2.5.能源与环境____________________________________________________________ 82.3.能源形势_________________________________________________________ 142.3.1.世界能源资源概况_____________________________________________________ 142.3.2.世界能源消费及构成___________________________________________________ 142.3.3.世界性的能源问题_____________________________________________________ 152.3.4.中国的能源资源_______________________________________________________ 172.3.5.中国能源可持续发展的对策____________________________________________ 203. 能量的转换与储存 ______________________________________________ 213.1.能量的基本性质___________________________________________________ 213.1.1.能量的性质___________________________________________________________ 213.1.2.能量守恒与转换定律___________________________________________________ 223.1.3.能量贬值原理_________________________________________________________ 233.2.能量转换的主要燃料_______________________________________________ 253.2.1.煤炭 _________________________________________________________________ 253.2.1.1.煤的形成和分类 __________________________________________________ 253.2.1.2.煤的开采与加工 __________________________________________________ 263.2.1.3.煤的气化________________________________________________________ 273.2.1.4.水煤浆__________________________________________________________ 283.2.2.石油 _________________________________________________________________ 283.2.2.1.石油的形成与分类 ________________________________________________ 283.2.2.2.主要石油产品的种类与用途 ________________________________________ 293.2.2.3.油田开发________________________________________________________ 293.2.3.天然气_______________________________________________________________ 303.2.4.核燃料_______________________________________________________________ 303.2.4.1.核裂变的核燃料 __________________________________________________ 303.2.4.2.核聚变的核燃料 __________________________________________________ 31 3.3.机械能的获取_____________________________________________________ 313.3.1.热能的转换___________________________________________________________ 313.3.1.1.热机的效率______________________________________________________ 313.3.1.2.内燃机__________________________________________________________ 323.3.1.3.汽轮机__________________________________________________________ 333.3.1.4.燃气轮机________________________________________________________ 333.3.2.水能和风能的转换_____________________________________________________ 353.3.3.电能的转换___________________________________________________________ 35 3.4.电能的生产_______________________________________________________ 363.4.1.机械能的转换_________________________________________________________ 363.4.2.热能转换_____________________________________________________________ 363.4.3.磁流体发电___________________________________________________________ 363.4.4.化学能转换___________________________________________________________ 383.4.5.太阳能转换___________________________________________________________ 383.4.6.核能转换_____________________________________________________________ 38 3.5.能量的储存_______________________________________________________ 383.5.1.概述 _________________________________________________________________ 383.5.2.机械能的储存_________________________________________________________ 393.5.2.1.一般储能________________________________________________________ 393.5.2.2.抽水蓄能________________________________________________________ 393.5.3.电能的储存___________________________________________________________ 403.5.3.1.蓄电池__________________________________________________________ 403.5.3.2.静电场和感应电场 ________________________________________________ 403.5.4.热能的储存___________________________________________________________ 413.5.5.核能的储存___________________________________________________________ 42 3.6.热能的产生_______________________________________________________ 423.6.1.热能的获取___________________________________________________________ 423.6.2.燃烧的基础知识_______________________________________________________ 433.6.3.燃烧设备_____________________________________________________________ 444. 常规能源 ______________________________________________________ 46 4.1.煤炭_____________________________________________________________ 464.1.1.煤炭资源_____________________________________________________________ 464.1.2.煤炭生产_____________________________________________________________ 484.1.3.洁净煤技术___________________________________________________________ 49 4.2.石油_____________________________________________________________ 514.2.1.石油资源_____________________________________________________________ 514.2.2.石油生产与消费_______________________________________________________ 51 4.3.天然气___________________________________________________________ 524.3.1.天然气资源___________________________________________________________ 524.3.2.天然气生产___________________________________________________________ 524.3.3.天然气市场___________________________________________________________ 52 4.4.水能_____________________________________________________________ 534.4.1.水能资源_____________________________________________________________ 534.4.2.水能利用概况_________________________________________________________ 534.4.3.水能发电机组_________________________________________________________ 554.4.4.水电站运行和水库调度________________________________________________ 554.4.5.小水电_______________________________________________________________ 55 4.5.二次能源_________________________________________________________ 564.5.1.概述 _________________________________________________________________ 564.5.2.电 ___________________________________________________________________ 564.5.3.蒸汽 _________________________________________________________________ 574.5.4.热水 _________________________________________________________________ 574.5.5.焦炭 _________________________________________________________________ 584.5.5.1.焦炭定义________________________________________________________ 584.5.5.2.焦炭分布________________________________________________________ 584.5.5.3.焦炭用途________________________________________________________ 584.5.5.4.焦炭的物理性质 __________________________________________________ 594.5.5.5.焦炭的反应性及反应后的强度 ______________________________________ 594.5.5.6.焦炭的质量指标 __________________________________________________ 594.5.5.7.焦炭质量的评价 __________________________________________________ 604.5.5.8.焦炭价格影响因素分析 ____________________________________________ 614.5.5.9.中国焦炭产业现状 ________________________________________________ 624.5.5.10.国内焦炭出口现状 _______________________________________________ 634.5.5.11.国内焦炭产量 ___________________________________________________ 645. 新能源 ________________________________________________________ 64 5.1.核能_____________________________________________________________ 645.1.1.概述 _________________________________________________________________ 645.1.2.原子与原子核_________________________________________________________ 655.1.3.核能的来源___________________________________________________________ 655.1.4.反应堆_______________________________________________________________ 665.1.5.核电站_______________________________________________________________ 67 5.2.太阳能___________________________________________________________ 695.2.1.概述 _________________________________________________________________ 695.2.2.太阳辐射_____________________________________________________________ 705.2.3.太阳能热利用_________________________________________________________ 715.2.3.1.太阳能集热器____________________________________________________ 715.2.3.2.太阳能热水器____________________________________________________ 715.2.3.3.太阳房__________________________________________________________ 725.2.3.4.太阳能干燥______________________________________________________ 725.2.3.5.太阳能海水淡化 __________________________________________________ 725.2.3.6.太阳炉__________________________________________________________ 735.2.3.7.太阳灶__________________________________________________________ 735.2.3.8.太阳能制冷______________________________________________________ 735.2.3.9.太阳能动力发电 __________________________________________________ 741.概论构成客观世界的三大基础是物质、能量和信息。

能源科学概论

能源科学概论

【】不可再生能源包括煤炭,石油,天然气煤炭,煤是最丰富的化石原料,它是原始植物经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的,煤是由有机物质和无机物质混合组成的。

石油,又称原油,是仅次于煤的化石燃料,它是一种天然的,黄色褐色或黑色的,流动或半流动的,粘稠的可燃液体烃类混合物。

它可被加工成各种馏分,是最重要的液体燃料和化工原料。

天然气,除煤和石油之外的另一种重要的一次能源,燃烧时有很高的发热值,对环境的污染也较小,而且还是重要的化工原料。

通常天然气可分为纯天然气,石油伴生气,凝析气和矿井气4种。

【】可再生能源包括,水能,风能,太阳能,生物质能,地热能,氢能,海洋能。

水能是自然界最广泛存在的一次能源,它可以通过水电站方便地转换为优质的二次能源—电能,所以通常所说的水电既是常规能源也是可再生能源,而且水力发电对环境无污染,因此水能被认为是世界上众多能源中永不枯竭的优质能源。

风能,风是由太阳辐射热引起的,地球上风能资源十分丰富,分布广泛,存在地球表面一定范围内。

太阳能,太阳是一个巨大,久远,无尽的能源,地球上很多能源都来自于太阳,太阳能是一次能源又是可再生资源,即可免费使用又无需运输,对环境无任何污染,但其能流密度较低强度受各种因素影响。

生物智能,生物质是指由光合作用而产生的的有机体。

世界上生物质资源数量庞大,种类繁多,生物质能是唯一可储存的运输的可再生资源。

地热能,地球内部蕴藏的,他不但是无污染的清洁能源而且如果热量提取速度不超过补充的速度,那么热能是可再生的。

氢能,清洁高效无污染的可再生能源,除核燃料外,氢能是所有燃料中发热值最高的海洋能,衣服在海水中的可再生能源,表现形式各种各样,通常包括潮汐能,波浪能,海洋温差能,海洋盐差能,海流能等。

【】煤炭的清洁利用方式:煤炭加工,洗选,型煤,水煤浆;煤炭高效洁净燃烧,循环硫化床发电技术,增压硫化床发电技术,整体煤气化联合循环发电技术;煤炭的转化,气化,液化,燃料电池;污染排放控制与废弃物处理:烟气净化,电厂粉煤灰综合利用,煤层气开发利用,煤矸石和煤泥水综合利用,工业锅炉和窑炉技术改造。

能源科学概论

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(2)季风 (jìfēng)
季风是由于季节的变化(biànhuà)导 致的气温的变化(biànhuà),气温的变化 (biànhuà)导致气压的变化(biànhuà), 在这其中水的蒸发起着很大的作用。
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(3)热带气旋(qìxuán) 飓风
台风 或
(Cyclone) (Typhoon) (Hurricane)
Besides, Fossil fuels should also be used economically and produce less
environmental pollution .
Fossil fuels are generally classified solid
fuels, liquid fuels and gaseous fuels
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The precursor of coal was peat, which was formed by bacterial and chemical action on the plant debris. Subsequent action of heat, pressure, and other physical phenomena metamorphosed the peat to the various ranks of coal, as we know them today. Because of the various degrees of the metamorphic changes during this process, coal is not a uniform substance; no two coals are ever the same in every respect.

能源科学

能源科学
在物理学中,能量定义为做功的本领。
作为一个哲学上的概念,能量是一切物质运动、变化和相互作用的度量。具体而言,能量反映了一个由诸多物质构成的系统和外界交换功和热的能力的大小。利用能量从实质上来说就是利用自然界的某一自发变化来推动另一人为的过程。显然能量利用的优劣,利用效率的高低与具体过程密切相关。而且利用能量的结果必然和能量系统的始末状态相联系。
4.辐射能:是物体以电磁波形式发射的能量;
5.化学能:是物质结构能的一种,即原子核外进行化学变化时放出的能量。按化学热力学定义,物质或物系在化学反映过程中以热能形式释放的内能称为化学能。人类利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢;
6.核能:是蕴藏在原子核内部的物质结构能。释放巨大核能的核反应包括核聚变和核裂变反应。
3.3.3.电能的转换34
3.4.电能的生产35
3.4.1.机械能的转换35
3.4.2.热能转换35
3.4.3.磁流体发电35
3.4.4.化学能转换37
3.4.5.太阳能转换37
3.4.6.核能转换37
3.5.能量的储存37源自3.5.1.概述373.5.2.机械能的储存38
3.5.2.1.一般储能38
5.能源的地理分布:能源的地理分布和使用关系密切。若分布不合理,则开发、运输、基本建设等费用都会大幅度增加。
6.开发费用和利用能源的设备费用:太阳能、风能不需要任何成本即可得到。各种化石燃料在开发中需要大量投资。但是利用能源的设备费用则正好相反。因此在对能源进行评价时,开发费用和利用能源的设备费用是必须考虑的重要因素,并需进行经济分析和评估。
4.4.3.水能发电机组53
4.4.4.水电站运行和水库调度54
4.4.5.小水电54
4.5.二次能源55

能源科学概论

能源科学概论

1.3.6 核能
核能是蕴藏在原子核内部的物质结构能。 轻质量的原子核(氘、氚等)和重质量的原子核 (铀等)核子之间的结合力比中等质量原子核的结 合力小,这两类原子核在一定的条件下可以通过核 聚变和核裂变转变为在自然界更稳定的中等质量原 子核,同时释放出巨大的结合能。 这种结合能就是核能,在核裂变和核聚变反应中都 核裂变和核聚变反应中都 核裂变和核聚变反应中 存在物质的 质量亏损” 存在物质的“质量亏损” 。
第一节:能量 第二节:能源的分类与评价
第一章
第三节:能源与人类文明 第四节:能源资源生产与消费 第五节:能源与环境 第六节:能源的可持续发展
第一节:能 量
物质和能量是构成客观世界的基础。 物质和能量是构成客观世界的基础 世界是由物质构成的,没有物质,世界便虚无飘渺; 能量是物质的属性,是一切物质运动的动力和基础 和基础, 能量是物质的属性,是一切物质运动的动力和基础, 没有能量,物质就静止呆滞。 没有能量,物质就静止呆滞 信息是客观事物和主观认识相结合的产物, 信息是客观事物和主观认识相结合的产物,没有信 息,物质和能量既无从认识,也毫无用处。 信息已成为构成客观世界的基础之一,即:物质、 物质、 物质 能量和信息共同构成客观世界的基础 共同构成客观世界的基础。 能量和信息共同构成客观世界的基础。
1.4.2 可加性
物质的量不同,所具有的能量也不同,即可相加; 不同物质所具有的能量亦可相加,即一个体系所获 得的总能量为输入该体系多种能量之和 总能量为输入该体系多种能量之和,故能量的 总能量为输入该体系多种能量之和 可加性可表示为: E = El + E2 + … + En =ΣEi
1.4.3 传递性
可见,一个很小质量的消失,就能够产生巨大的能量。 例如:一个功率为600MW 的燃煤发电厂每小时的煤 耗约220t,年耗煤约2×106t;同样容量的核电站,一 年仅耗 1 t 燃料铀。但从能量转换的角度看,上述两 个不同的发电设备中,实际转变为能量的燃料质量, 每年仅为 640g 左右。 因此,无论是化学反应还是核反应,在产生或释放 无论是化学反应还是核反应, 无论是化学反应还是核反应 能量的过程中,质量一定会相应减少。即反应物质 能量的过程中,质量一定会相应减少 量的一部分能够在某种类型的能量转换过程中,转换 为另一种形式的能量。

能源概论总结

能源概论总结

序一:能源与可持续发展1.能源的作用:a)能源与社会:社会运行三要素:粮食、水、能源b)能源与经济:i.交通运输ii.原材料开采加工iii.信息传输iv.等等2.什么是能源:a)定义:能量是做功的能力/产生某种效果的能力b)定义:能源:i.自然界赋存的已经查明和推定的能够提供热、光、动力和电能等各种形式的能量来源。

包括一次能源和二次能源。

c)单位:焦耳i.瓦特:1焦耳每秒d)能源单位:i.油当量:9000千卡/升ii.吨油当量:ton oil equivalent toe 4000万卡iii.吨煤当量ton coal equivalent tce 2778万卡iv.一桶油=42加仑v.1加仑=3.785升e)kinetic energy 潮汐能,风能等f)potential energy 化学能,生物质能等3.全球能源:a)2014年:i.中国1.石油产量:2.11亿吨,进口3.1亿吨2.煤炭:38.7亿吨,进口2.91亿吨3.天然气:1329亿立方米,进口595亿立方米ii.全球:1.石油81.6亿吨2.石油:38亿吨3.天然气:31吨油当量iii.预测2020 年能源需求将是现在的120%iv.预测2035年比2007年增长49%v.一次能源消耗:2013年至2040年增长三分之一vi.中国和印度能源需求增长极快vii.当今化石能源占全球一次能源的80%,90%的商业能源viii.核能占6%的能源和15%的电能ix.可再生能源提供小于10%的总能源包括做饭和供暖,在发展中国家x.可再生能源提供19%的电能,主要是水能xi.核电站安全问题xii.世界能源分布:1.石油天然气煤炭核裂变燃料占总能源消费量90%2.石油:中东占56.8%3.天然气和煤炭:a)欧洲:54.6%及45%b)亚洲和大洋洲:18%煤炭,石油和天然气5%4.未来能源发展趋势:a)可再生能源、非常规油气b)智能电网正在进行市场导入期c)可燃冰d)电动汽车e)碳捕获封存技术有望取得突破性进展5.电产业大幅度减排的最佳办法:a)可再生能源b)核电c)针对燃气发电和煤电的碳捕获和封存技术序2:1.美国能源:a)2014年美国能源消耗:i.石油35%ii.天然气:28%iii.煤炭:18%iv.可再生:10%v.核能:8%b)2013世界能源消耗:i.煤炭30.5%ii.石油:27.3%iii.天然气:22.6%iv.可再生13.5%v.核能:5%c)能源新政:i.能源战略转型ii.电力:可再生能源比例增加iii.交通工具:混合动力汽车,电力汽车iv.新能源技术v.建筑vi.智能电网、超导电网2.英国能源:a)历史积累碳排放量排在世界前列b)发电能源比例:i.煤炭:30%ii.天然气:30%iii.核能:19%iv.可再生19%v.其他2.6%c)严重依赖煤炭发电d)海上页岩气储量巨大3.俄罗斯及中亚:a)俄罗斯:i.石油公司组建ii.天然气储量巨大iii.主要能源产量:1.煤炭:2.88亿吨世界第六2.石油:1080万桶/日世界第三3.天然气:20.4亿立方米世界第二iv.能源消耗:1.天然气:51%2.天然气:22%3.煤炭;18%4.可再生能源和其他:9%4.中国能源:a)2012年一次能源消耗:i.煤炭:66%ii.石油:20%iii.天然气:5%iv.水电8%v.核能:小于1%vi.可再生小于1%b)环境污染与能源消耗:i.来自煤炭的污染物:1.总悬浮颗粒物:大于70%2.二氧化硫:大于90%3.氮氧化物:大于60%4.矿物燃料产生的二氧化碳:大于85%c)2013电力来源:i.煤炭63%ii.水电22%iii.风能:6%iv.天然气:4%v.其他vi.总共1260GWd)2015传统能源产量:i.石油2.15亿吨严重依赖进口ii.天然气:1345亿立方米进口约1000亿立方米iii.煤炭:35.8亿吨进口约2亿吨e)电力:i.2014年:1.总共:13.6亿千瓦2.水电:3亿3.火电:9.2亿4.核电1988万千瓦5.风电:9581万千瓦6.太阳能:2652万千瓦f)农村能源建设:i.朝气用户累计2000万户ii.农林剩余物直燃发电厂iii.太阳能iv.问题:1.人均生活用电量远低于城市2.基础生活设施薄弱3.50%的取暖还依靠直接燃烧秸秆和薪柴g)我国面临的能源问题:(1)人均能源资源相对不足,资源质量差,探明程度低;(2)能源消费以煤为主;(3)能源工业水平低下,劳动生产率较低;(4)能源资源分布不均,交通运力不足,制约了能源工业发展;(5)能源供需形势依然紧张;(6)能耗水平高,能源利用率低下;(7)农村能源问题日趋突出;(8)能源环境问题日趋严重,制约了经济社会发展;(9)能源开发逐步西移,开发难度和费用增加;(10)进口量大,能源安全面临严重挑战;(11)能源工程建设周期长,投资超预算;(12)未建立完善的能源市场及价格体系。

能源资源科学概论第二章第三节 煤炭.ppt

能源资源科学概论第二章第三节 煤炭.ppt

中国煤炭资源分布面广,除上海市外,全国各 省、市、自治区都有不同数量的煤炭资源。
在全国2100多个县中,1200多个有预测储量, 已有煤矿进行开采的县就有1100多个,占60% 左右。
按省、市、自治区计算,山西、内蒙、陕西、新 疆、贵州和宁夏6省区最多,这6省的保有储量约占 全国的81.6%。
煤炭资源的分布区域: 华北地区最多,占全国保有储量的49.25%; 西北地区(30.39%); 西南地区(8.64%); 华东地区(5.7%); 中南地区(3.06%); 东北地区(2.97%)。
陕西风翔高庄、马 家庄、大邑丘龙等地 春秋战国时期的古墓 中。
西周国都丰镐遗址出土的炭精环
河南陕县出土的东汉炭精小羊 四川奉节出土的西汉炭精发饰
陕西西安出土的东汉 炭精耳珰
甘肃嘉峪关出土的晋 代煤精猪
四川昭化出土的南北朝炭精狮
新疆高昌故城出土的唐代煤精方盒(a) 盒内装的波斯萨珊王朝银币( b)
(1)泥炭
煤化最浅的可燃矿物,其含碳量约为55%~60 %,氧含量约为30%,在干燥情况下很容易燃烧。 另外泥炭中含有大量腐殖酸类物质,经过加工, 可以作农作物肥料和生长激素。
(2)褐煤
泥炭进一步煤化的产物,很容易燃烧,适宜于 作为发电燃料,也可用于气化,生成合成原料气 或城市煤气。
(3)烟煤
煤化较深的品种,其挥发分含量达10%~15%, 容易燃烧;燃烧时会发出较长的火焰和黑烟,故称 烟煤。是世界上储量最多,用途最广的煤种。陈供 燃烧外,还大量用于焦炭的冶炼、煤气化和化学工 业。
中国的炼焦用煤一般为中灰、中疏煤,低灰和 低硫煤很少。
真龙被困关门窑,
过街塔下好心焦。
血染煤石传圣旨,
快快还我大清朝。

能源概论第一章

能源概论第一章
• 现代科学认为: • 物质和能量是构成客观世界的基础。
• 科学史观认为,世界是由物质构成的, 运动是物质存在的方式,是物质固有的 属性,能量则是物质运动的度量。??
质量和能量可以相互转化并守恒
能量和物质质量的关系:质能方程 E=mc2
600MW燃煤发电厂,年耗煤2000000吨,核电站耗U235燃料1 吨 转变成能量的物质只有640g
按能源能否再生分
• 可再生能源,即不会随其本身的转化或 人类的利用而越来越少的能源,如水能、 风能、潮汐能、太阳能等; • 非再生能源,它随人类的利用而越来越 少,如石油、煤、天然气、核燃料等。
能源的分类
• 由于可被人类利用的能源多种多样,因 此有以下六种不同的分类方法: (1)按地球上的能量来源分; (2)按被利用的程度分; (3)按获得的方法分; (4)按能否再生分; (5)按能源本身的性质分; (6)按对环境的污染情况分。
按地球上的能量来源分
• 来自于地球本身,如核能、地热能等; • 来自于地球外天体,如宇宙射线及太阳 能,以及由太阳引起的水能、风能、波 浪能、海洋温差能、生物质能、光合作 用等; • 来自于地球和其他星体的相互作用,如 潮汐能。
能量传递过程的特点
• 能量的传递包括转移与转换两种形式。 转移是某种形态的能量从一地转移到另 一地,从一物转移到另一物;转换则是 能量由一种形态变为另一形态。
能量传递过程的特点
• 能量传递的途径主要有两条:由物质交 换和质量输运而携带的能量称为携带能; (运动和流动过程) • 在体系边界面上的能量交换称为交换能。 (汽轮机、内燃机、面式换热过程)
能量的性质
• • • • • • 状态性(与温度、压力、速度,体积、动量等有关) 可加性(与物质的量有关) 传递性(空间或物质间转移,传热学和流体力学) 转换性(热力学) 做功性(yong 效率) 贬值性 (质的高低,高温到低温,机械能到热能)

能源科学导论第一章能量和能源

能源科学导论第一章能量和能源

当然,还有其他的因素影响,如海底放射性元素、 温度等等,再加上埋在海底地下所承受的巨大压力。 经过漫长的岁月变迁,那些小生物的遗体就变成了 石油和天然气。在这沧海桑田巨变的漫长过程中, 泥沙固结成了岩石——沉积岩。生成的石油分布于 这些沉积岩之中,就形成了生油岩层。石油开始形 成时,是以分散的油滴状态存在的。当地层发生变 化时,由于地下水和地层压力的影响,分散的油滴 便慢慢地向有空隙和裂缝的岩石层中流动,积累, 直到找到满意的“家”——储油构造,才会定居下 来。如果由于地壳的变动,海洋变成了陆地,石油 也随之登陆了。
水能
❖ 水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的 载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续 进行。地表水的流动是重要的一环,在落差 大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿 物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景 广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处 于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等 水运动均可以用来发电。
第一部分 能量和能源
第一节 能量与能源
1 能量
(1)定义:产生某种效果(变化)的能力.
(2)能量的种类:
❖ 机械能:与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量,前者称 为动能,后者称为势能。
❖ 热能:微观分子的热运动时所具有的能量 ❖ 电能:与电子的流动与积累有关的能量 ❖ 辐射能:电磁波能 ❖ 化学能:物质结构能的一种,原子核外进行化学变化时放出的
潮汐能
❖ 海水水位因引力作用,产生高低落差现象,称之为潮汐; ❖ 潮汐是由月亮和太阳的引力引起的。由于月亮离地球较近,
月亮的作用更大。月亮的引力作用到地球的陆地上,对陆地 几乎没有影响,岩石土地不易移动。但月亮的引力作用到地 球的海洋上,情况就不同了。水是流动的。海水非常容易流 动。月亮引力使地球面向月亮的那一部分的海水上涨,地球 的这个部分就出现高潮。由于地球自转的惯性离心力作用。 地球背向月亮的那一面也是高潮。有些地方当海水流向高潮 地区,这些地方就出现低潮。由于地球不停地自转,面向月 亮的地区不断更换,就引起了潮汐的不断变化。潮汐的形成 与地球自转直接相关。虽然太阳对地球的引力比月亮对地球 的引力小,但是当太阳与月亮、地球转到一条直线上时,太 阳与月亮的合力能推波助澜,使潮水涨得更高,因此每月的 农历初一-十五或十六出现大潮。

能源科学概论.docx

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1. 概论 ___________________________________________________________ 12. 能量与能源 _____________________________________________________ 22.1.能量______________________________________________________________ 22.1.1.能量 __________________________________________________________________ 22.1.2.能源 __________________________________________________________________ 32.1.3.能量的转换____________________________________________________________ 42.1.4.能量的评价____________________________________________________________ 52.2.能源在社会可持续发展中的作用______________________________________ 62.2.1.可持续发展的概念______________________________________________________ 62.2.2.能源更迭与社会发展____________________________________________________ 62.2.3.能源与国民经济________________________________________________________ 72.2.4.能源与人民生活________________________________________________________ 82.2.5.能源与环境____________________________________________________________ 82.3.能源形势_________________________________________________________ 142.3.1.世界能源资源概况_____________________________________________________ 142.3.2.世界能源消费及构成___________________________________________________ 142.3.3.世界性的能源问题_____________________________________________________ 152.3.4.中国的能源资源_______________________________________________________ 172.3.5.中国能源可持续发展的对策____________________________________________ 203. 能量的转换与储存 ______________________________________________ 213.1.能量的基本性质___________________________________________________ 213.1.1.能量的性质___________________________________________________________ 213.1.2.能量守恒与转换定律___________________________________________________ 223.1.3.能量贬值原理_________________________________________________________ 233.2.能量转换的主要燃料_______________________________________________ 253.2.1.煤炭 _________________________________________________________________ 253.2.1.1.煤的形成和分类 __________________________________________________ 253.2.1.2.煤的开采与加工 __________________________________________________ 263.2.1.3.煤的气化________________________________________________________ 273.2.1.4.水煤浆__________________________________________________________ 283.2.2.石油 _________________________________________________________________ 283.2.2.1.石油的形成与分类 ________________________________________________ 283.2.2.2.主要石油产品的种类与用途 ________________________________________ 293.2.2.3.油田开发________________________________________________________ 293.2.3.天然气_______________________________________________________________ 303.2.4.核燃料_______________________________________________________________ 303.2.4.1.核裂变的核燃料 __________________________________________________ 303.2.4.2.核聚变的核燃料 __________________________________________________ 31 3.3.机械能的获取_____________________________________________________ 313.3.1.热能的转换___________________________________________________________ 313.3.1.1.热机的效率______________________________________________________ 313.3.1.2.内燃机__________________________________________________________ 323.3.1.3.汽轮机__________________________________________________________ 333.3.1.4.燃气轮机________________________________________________________ 333.3.2.水能和风能的转换_____________________________________________________ 353.3.3.电能的转换___________________________________________________________ 35 3.4.电能的生产_______________________________________________________ 363.4.1.机械能的转换_________________________________________________________ 363.4.2.热能转换_____________________________________________________________ 363.4.3.磁流体发电___________________________________________________________ 363.4.4.化学能转换___________________________________________________________ 383.4.5.太阳能转换___________________________________________________________ 383.4.6.核能转换_____________________________________________________________ 38 3.5.能量的储存_______________________________________________________ 383.5.1.概述 _________________________________________________________________ 383.5.2.机械能的储存_________________________________________________________ 393.5.2.1.一般储能________________________________________________________ 393.5.2.2.抽水蓄能________________________________________________________ 393.5.3.电能的储存___________________________________________________________ 403.5.3.1.蓄电池__________________________________________________________ 403.5.3.2.静电场和感应电场 ________________________________________________ 403.5.4.热能的储存___________________________________________________________ 413.5.5.核能的储存___________________________________________________________ 42 3.6.热能的产生_______________________________________________________ 423.6.1.热能的获取___________________________________________________________ 423.6.2.燃烧的基础知识_______________________________________________________ 433.6.3.燃烧设备_____________________________________________________________ 444. 常规能源 ______________________________________________________ 46 4.1.煤炭_____________________________________________________________ 464.1.1.煤炭资源_____________________________________________________________ 464.1.2.煤炭生产_____________________________________________________________ 484.1.3.洁净煤技术___________________________________________________________ 49 4.2.石油_____________________________________________________________ 514.2.1.石油资源_____________________________________________________________ 514.2.2.石油生产与消费_______________________________________________________ 51 4.3.天然气___________________________________________________________ 524.3.1.天然气资源___________________________________________________________ 524.3.2.天然气生产___________________________________________________________ 524.3.3.天然气市场___________________________________________________________ 52 4.4.水能_____________________________________________________________ 534.4.1.水能资源_____________________________________________________________ 534.4.2.水能利用概况_________________________________________________________ 534.4.3.水能发电机组_________________________________________________________ 554.4.4.水电站运行和水库调度________________________________________________ 554.4.5.小水电_______________________________________________________________ 55 4.5.二次能源_________________________________________________________ 564.5.1.概述 _________________________________________________________________ 564.5.2.电 ___________________________________________________________________ 564.5.3.蒸汽 _________________________________________________________________ 574.5.4.热水 _________________________________________________________________ 574.5.5.焦炭 _________________________________________________________________ 584.5.5.1.焦炭定义________________________________________________________ 584.5.5.2.焦炭分布________________________________________________________ 584.5.5.3.焦炭用途________________________________________________________ 584.5.5.4.焦炭的物理性质 __________________________________________________ 594.5.5.5.焦炭的反应性及反应后的强度 ______________________________________ 594.5.5.6.焦炭的质量指标 __________________________________________________ 594.5.5.7.焦炭质量的评价 __________________________________________________ 604.5.5.8.焦炭价格影响因素分析 ____________________________________________ 614.5.5.9.中国焦炭产业现状 ________________________________________________ 624.5.5.10.国内焦炭出口现状 _______________________________________________ 634.5.5.11.国内焦炭产量 ___________________________________________________ 645. 新能源 ________________________________________________________ 64 5.1.核能_____________________________________________________________ 645.1.1.概述 _________________________________________________________________ 645.1.2.原子与原子核_________________________________________________________ 655.1.3.核能的来源___________________________________________________________ 655.1.4.反应堆_______________________________________________________________ 665.1.5.核电站_______________________________________________________________ 67 5.2.太阳能___________________________________________________________ 695.2.1.概述 _________________________________________________________________ 695.2.2.太阳辐射_____________________________________________________________ 705.2.3.太阳能热利用_________________________________________________________ 715.2.3.1.太阳能集热器____________________________________________________ 715.2.3.2.太阳能热水器____________________________________________________ 715.2.3.3.太阳房__________________________________________________________ 725.2.3.4.太阳能干燥______________________________________________________ 725.2.3.5.太阳能海水淡化 __________________________________________________ 725.2.3.6.太阳炉__________________________________________________________ 735.2.3.7.太阳灶__________________________________________________________ 735.2.3.8.太阳能制冷______________________________________________________ 735.2.3.9.太阳能动力发电 __________________________________________________ 741.概论构成客观世界的三大基础是物质、能量和信息。

能源科学概论论文

能源科学概论论文

能源科学与未来发展专业:遥感科学与技术姓名:刘梦庚学号:2011302590217摘要:通过了解过去以及现在的能源结构和能源利用技术,提出能源科学需要多学科交叉,综合来为能源发展提出贡献,而且能源科学的发展是能源高技术创新的源泉和先导。

因此,能源科学和能源利用技术的发展不仅为国家未来的科学发展提供帮助,也为国家解决当今的能源危机给予支持。

关键词:能源结构,能源利用技术,新能源。

能源的定义及发展历史能源是比较集中的含能体或能量过程,凡是能够间接或者经过转换而获取某种能量的自然资源,统称为能源。

在自然界里有一些自然资源本身就拥有某种形式的能量,它们在一定条件下能够转换成人们所需要的能量形式,这种自然资源显然是能源。

能源是人类从是物质资料生产的原动力。

从人类远古时代在地球上出现后,随着社会生活和经济生活的不断发展,能源的应用形势和规模在不断变化增长。

在古代,人类的主要能源来自人力和畜力,辅以柴薪。

自西方工业革命开始西方资本主义国家为满足其工业化的需要,18世纪末,瓦特发明了蒸汽机、大量的以煤炭为能源的动力机械逐渐替代了小作坊式的手工业,煤炭与资本主义大生产相结合,使世界能源结构发生了重大变革。

1895年,美国开始了石油钻探开发工作,这种液体燃料显示出比煤炭更强大的吸引力,1876 年,德国人奥托创制了内燃机,进而形成了以内燃机技术为核心的汽车工业,带动了机械制造业的发展,创造了人类历史上空前的物质文明。

19世纪末开始,以电力为主导的能源结构大变革开始,从法拉第发现了电磁感应开始,人们认识到电和磁是统一的电磁现象,之后又发明了电动机、发电机和各种电器,使电力作为二次能源取得了广泛应用。

据统计,现在世界上大约四分之三的能源是在发电厂中转化为电力为人类使用。

但是利用常规能源(如化石燃料煤炭、石油和天然气)来产生电力,其储量有限,在可预见的将来就可能用尽或者由于利用成本过高而无法使用,因此为了满足社会发展日益增长的能源需求和可持续发展,我们必须寻找除化石燃料以外的新能源,来解决人类面临的能源问题。

能源科学导论新能源分解PPT课件

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秸秆发电厂
核能
核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量。 原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成的。一般情况下,核 子之间存在着强大的核力,要使原子核分裂或者重新组合相当困难。 但是,一旦原子核分裂成新的原子核与其它粒子了,或者原子核与 核子聚合成新的原子核与其它粒子了,都会产生巨大的能量,这种 能量就称为核能。核能主要包括核裂变,核聚变,核衰变三种。目 前正常运行的核电站都是属于裂变核电站。
我国近海波浪能丰富,沿海平均波高在1m左右,估计波浪能蕴藏量可达1.5 亿千瓦,可利用装机容量为3000~5000万千瓦,渤海湾、闽浙沿岸、珠江口外 海和南海诸岛波高常在1m以上,平均波能在5kw/m以上。
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潮汐发电

退


时潮汐电站工作原理时
浙江温岭江厦潮汐电站全国第一、世界第三
太阳能的优点: (1)它没有矿物燃料产生的有害气体和废渣,因而不污染环 境。 (2)来源广泛,使用方便、安全。 (3)成本低廉,可以再生。
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太阳能的应用
①光热太阳能。如太阳灶、太阳供热系统。遍 及全国各地的屋顶太阳能热水器就是一种常 见的太阳供热系统。 我国是太阳能热水器 生产量与销售量最大的国家,发展潜力巨大。
太阳能热水器
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集热管原理
②光电太阳能,如太阳能电池,太阳能电站 等。
我国有着丰富的太阳能资源,年日 照时间平均可达2000小时以上。太阳每年 投射到我国广大国土上的能量,约有一亿 亿千瓦时,差不多相当于20,000亿吨标
准煤所具有的能量。我国很早就对太阳 能进行了开发利用,并取得了显著的 成果。
单晶硅太阳能电池
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能源科学导论第一章能量和能源

能源科学导论第一章能量和能源
❖ 世界各国经济发展的实践证明,在经济正常发 展的情况下,能源消耗总量和能源消耗增长速 度与国民经济生产总值和国民经济生产总值增 长率成正比例关系。
能量. ❖ 核能:蕴藏在原子核内部的物质结构能.
(3)能量的性质
❖ 状态性 ❖ 可加性 ❖ 传递性 ❖ 转换性 ❖ 做功性 ❖ 贬值性
2 能量的转换
❖ 能量形态的转换:即能量的种类
❖ 能量的空间转换:即能量的运输
❖ 能量的时间转换:即能量的储存 能量的转换需要转换条件,必须在一定的设备 和系统中才可以实现,且满足能量守衡定律.
人类社会已经历了三个能源时期:
❖ 薪柴时期; ❖ 煤炭时期; ❖ 石油时期。
薪柴时期
❖ 主要以薪柴等生物质燃料为主要能源的 时代,生产和生活水平极低,社会发展 缓慢。
煤炭时期
❖ 18世纪,以煤炭取代薪柴作为主要能源, 蒸汽机成为生产的主要动力,工业迅速 发展,劳动生产力增长很快。
❖ 19世纪,电力成为工矿企业的主要动力, 成为生产和生活照明的主要来源。但这 时的电力工业主要是依靠煤炭作为主要 燃料。
3 能量的传递(能量传递过程的特点):
❖ 能量传递是有条件的,即在有能量密度差的条件下, 能量总是从能量密度大的物质或能量集中的地方, 向能量密度小的物质或地方传递;总是从集中到分 散并逐步达到平衡。
❖ 能量传递遵循一定的规律,即能量传递的速率正比 于传递的动力而反比于传递的阻力。
❖ 能量的传递包括转移与转换两种形式。转移是某种 形态的能量从一地转移到另一地,从一物转移到另 一物;转换则是能量由一种形态变为另一形态。
2 能源的评价
❖ 储量 ❖ 能量密度 ❖ 储能的可能性与供能的连续性 ❖ 能源的地理分布 ❖ 开发费用和利用能源的设备费用 ❖ 运输费用与损耗 ❖ 能源的可再生性 ❖ 能源的品位 ❖ 对环境的影响

能源概论2(老师课件)

能源概论2(老师课件)

能量贬值原理
• 能量不仅有量的多少,还有质的高低。 热力学第一定律只说明了能量在量上要 守恒,并没有说明能量在“质”方面的 高低。
一大桶温水含有的能量不能煮熟一个鸡蛋, 而一勺沸水含有的能量却可以烫伤人。
• 自然界进行的能量转换过程是有方向性的。 • 不需要外界帮助就能自动进行的过程称为 自发过程,反之为非自发过程。自发过程 都有一定的方向。 • 热能和机械能之间的转换是有方向性的。 因为机械能是有序能,热能是无序能。机 械能可以不花代价地全部转换成热能(摩 擦生热),而热能却不能全部转变为机械 能。可见机械能转换成热能是自发过程, 反之则为非自发过程。
• 在能量利用中热效率和经济性是非常重 要的两个指标。 • 由于存在着耗散作用、不可逆过程以及 可用能损失,在能量转换和传递过程中, 各种热力循环、热力设备和能量利用装 置的效率都不可能达到100%。
Energy efficiency of some common energy conversion device
• 第一类永动机:不消耗任何能量,却能 连续获得机械能的机器
能量相互转换
James Joule (1818~1889)
• 热力学第一定律:能量守恒 • 系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功
热力学第一定律
任何处于平衡态的热力学系统都有一个状态参数U(内 能)。系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时,内能 等于系统吸收的热量和系统对外做功之和。
• 运动分有序运动和无序运动
有序能:度量有序运动的能量:宏观能量和 电能 无序能:度量无序运动的能量:热能 有序能可以完全、无条件地转换为无序能 无序能却不能无条件转换为有序能
• 热力学第二定律(second law of thermodynamics),热力学基本定律之一,其 表述为:不可能把热从低温物体传到高温物体而不 产生其他影响, • 或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功 而不产生其他影响, • 或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称 “熵增定律”, • 表明了在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度( 即“熵”)不会减小。

《能源概论》第1章 绪论

《能源概论》第1章 绪论

7. 含能体能源与过程能源分类法
• 有些物质本身含有能量,如煤炭、石油、天然气、 有些物质本身含有能量,如煤炭、石油、天然气、 氢气、生物质等, 氢气、生物质等,在把这些物质进行运输和贮存的 同时,也将能量进行了运输和贮存。 同时,也将能量进行了运输和贮存。这类能源称为 含能体能源或载体能源。 含能体能源或载体能源。 • 另一类能源是由于提供能量的物质运动所产生的, 另一类能源是由于提供能量的物质运动所产生的, 如水力能、风能、潮汐能、电能等。 如水力能、风能、潮汐能、电能等。这类能源称为 过程性能源,其特点是不能直接贮存。 过程性能源,其特点是不能直接贮存。
1.3.2 中国能源面临的挑战
1.人均能源资源紧缺 . 2.需求量大,油气供需缺口大 .需求量大, 3.能耗强度高,利用效率低 .能耗强度高, 4.能源结构不佳,污染严重 .能源结构不佳,
1.3.3 能源可持续发展战略
表1.3 世界主要地区三大化石能源储量
表1.4 世界主要产能国家三大化石能源储量
1.2.2 消费与需求
据统计, 全世界2001年一次能源总消费量达 据统计 , 全世界 年一次能源总消费量达 到 9124.8 Mtoe,其中北美 、 亚太 、 欧洲和俄罗斯 , 其中北美、 亚太、 及周边地区是主要的消费地区, 它们的消费量占 及周边地区是主要的消费地区 , 世界总量的87.6%。 。 世界总量的
4. 常规能源与新能源分类法
常规能源 Conventional Energy 已经大规模生产和广泛利用的、 已经大规模生产和广泛利用的、技术比较 成熟的能源。如煤炭、石油、天然气、 成熟的能源。如煤炭、石油、天然气、水力能 等一次能源,以及煤气、焦炭、汽油、酒精、 等一次能源,以及煤气、焦炭、汽油、酒精、 电力、蒸汽等二次能源都属于常规能源。 电力、蒸汽等二次能源都属于常规能源。常规 能源是以当时科学技术水平为基础, 能源是以当时科学技术水平为基础,相对于新 能源而言的。 能源而言的。

能源科学导论

能源科学导论

.海洋能的概念海洋能,顾名思义,由海洋中的海水所产生的能量,都可视为海洋能。

海水的涨落潮运动所携带的能量由两部分组成:海水的垂直升、降携带的能量为势能,即潮汐能;海水的流动携带的能量为动能,即潮流能。

海面在风力的作用下产生的波浪运动所具有的能量称为波浪能。

海洋中由于海水度、盐度的分布不均匀而产生的海水密度和压力梯度,或海面上风的作用等产生的海水方向基本稳定的流动,称为海流能。

在低纬度地区,海洋深层、表层海水之间的度差的形式所储存的热能称为差能。

在沿岸河口地区,由流入海洋的江河淡水与海水之间的盐度差(溶液的浓度差)所蕴藏的物理化学能称为盐差能。

海洋能究其成因,除潮汐能和潮流能是月亮和太阳引潮力的作用产生的以外,其他均来源于太阳辐射。

海水是一个庞大的蓄能库,只要有海水存在,海洋能永远不会枯竭,所以人们常说海洋能是取之不尽、用之不竭的新能源,而且开发海洋能不会产生废水、废气,也不会占用大片良田,更没有辐射污染。

因此,海洋能被称为“21世纪的绿色能源”,被许多能源专家看好。

海洋中蕴藏着巨大的能源,海洋能的全球储量达1500亿千瓦。

例如,从南纬20度到北纬20度之间的海洋洋面,只要将其中一半用来差发电,海水水仅平均下降1摄氏度,就能获得600亿千瓦的电能,相当于目前全世界所产生的全部电能。

目前许多国家纷纷加快了对海洋能的开发利用研究,海洋能开发和综合利用已取得明显效益,其规模不断扩大,已达到或接近商业化应用阶段。

有专家预计,在2020年后,全球海洋能源的利用率将是目前的数百倍。

我国地处亚洲大陆东部,邻接太平洋,拥有18000多公里的大陆岸线。

依照《联合国海洋法公约》中200海里专属经济区制度和大陆架制度,中国可拥有约300万平方公里的管辖海域,沿海岛屿6500多个。

在沿海地区有4亿多人口,工农业总产值占全国总产值的60%左右。

随着国经济的快速发展,海洋矿产资源开发,尤其近海、深水石油天然气的勘探开发以及海洋工程作业的扩大,能源消耗和需求越来越大。

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能源科学概论The Course(本课程)Orientation Lecture(专题讲座)教学改革(Reform on Pedagogy)为什么要进行改革?Why???守株待兔宋人有耕者,田中有株,兔走触株,折颈而死,因拾其耒而守株,兔不可复得,而身为宋国笑。

—今日欲先王之政,治当今之民,皆守株待兔也!)教学!教学!其本质就是“教”与“学”“教”的理念:Comprehension(广泛的知识)Openness(开放的意识)Clearness(清楚的概念)“学”的理念:R3 = Reading(广泛地阅读)Research(认真地探索)Requesting(积极地提问)讲授的方法:提供学习的思路,提供探讨的氛围,提供丰富的知识。

Besides:Bilingual Lecture每堂课= 讲授时间+ 探讨时间+ 讨论时间考核方法:平常成绩+ 考试考试方式:开卷考试所以,要求每次课前,希望找作好预习工作。

作好讨论的准备工作,希望营造一种自由活泼的学术氛围与环境。

There is no royal road in science. Only those who do not dread their fatigue climbing on its steep paths have a chance of getting its luminous summit. —Karl Max路漫漫兮其修远矣,吾将上下而求索!—屈原1 能源总论1-1 能量的概念1-1-1 能量性质、单位和种类1-1-2能量的转换和利用1-1-3能源的评价1-2 能源与经济1-2-1能源与发展的关系1-2-2能源与环境的关系1-3 能源的现状和未来1-3 -1 资源问题1-3-2 能源的开发及挑战1-3 -3 能源的发展前景2 常规能源化石燃料能源的来源:化石燃料能是一种特殊的生物能,它是生物能在特殊的地质条件下经过千万年的演变而成。

Following is the explanation in English.Heat generation is necessary in material processing process, in which fuel combustion is particular important because it is widely used in commercial material production. A combustion furnace, in which fuels are burned to generate heat that is used to heat up products, is generally used in commercial industry.Fossil fuels, a source of heat for the combustion furnaces, should be capable of producing large quantities of heat when reacting with oxygen contained by air with approximately 21 volume percent.Besides, Fossil fuels should also be used economically and produce less environmental pollution .Fossil fuels are generally classified into three catagories:solid fuels, liquid fuels and gaseous fuelsaccording to their properties.2-1 固态燃料(Solid Fuels)·2-1-1煤(Coal)Among solid fuel, coal is a typical kind of fuel that play an important role in material industry.Coal originated from the arrested decay of the remains of trees, bushes, ferns, mosses, vines, and other forms of plant life, which flourished in huge swamps and bogs many millions of years ago during prolonged periods of humid, tropical climate and abundant rainfall.The precursor of coal was peat, which was formed by bacterial and chemical action on the plant debris. Subsequent action of heat, pressure, and other physical phenomena metamorphosed the peat to the various ranks of coal, as we know them today.Because of the various degrees of the metamorphic changes during this process, coal is not a uniform substance; no two coals are ever the same in every respect.2-1-2 其它固态燃料Following solid fuels are also typical although some of them are not belong to fossilfuel.•COKECoke is the solid, cellular, infusible material remaining after the carbonization of coal, pitch, petroleum residues, and certain other carbonaceous materials. The varieties of coke, other than those from coal, generally are identified by prefixing a word to indicate the source, e.g. petroleum coke. To indicate the process by which a coke is manufactured, a prefix also is often used, e.g. beehive coke.· WoodThe fuel values of different woods (except resinous woods) are nearly proportional to their weights on a dry basis. The resinous woods possess higher heating values than the non-resinous ones.· CharcoalCharcoal is the residue remaining after the destructive distillation of wood. It absorbs moisture readily, often containing as much as 10 to 15 per cent water. In addition it usually contains about 2 to 3 per cent ash and 0.5 to 1.0 per cent hydrogen.· CharChar is the non-agglomerated, non-fusible residue from the thermal treatment of solid, carbonaceous material. Coal chars are obtained as a residue or a co-product from low- temperature carbonization processes, and from processes now being developed to convert coal to liquid and gaseous fuels and to chemicals.·TanbarkTanbark is the residue remaining after the bark has been used in tanning operations. It usually contains from 60 to 70 per cent water. In the use of tanbark as a fuel, a very large combustion space is required.· BagasseBagasse is the solid residue remaining, after sugar cane has been crushed by pressure rolls. It usually contains from 40 to 50 per cent water.· Other Solid WastesLarge and increasing quantities of solid wastes generated per capita are a significant feature of affluent societies. In the United States the rate exceeds 5 lb. per capita per day, nearly 200 million tons per year. On a moisture-free basis, the composition of miscellaneous refuse is surprisingly uniform; but size and moisture variations cause major difficulties in efficient, economical disposal.2-2 液态燃料(Liquid Fuel)2-2-1石油(Liquid Petroleum Fuels)The principal liquid fuels are made by fractional distillation of petroleum, which is a mixture of hydrocarbons and hydrocarbon derivatives ranging in molecular weight from methane to heavy bitumen.As many as half the molecules in crude may contain sulfur atoms; and some contain nitrogen, oxygen, vanadium, nickel, or arsenic, depending on the crude source. desulfurization, hydrogenation, cracking (to lower molecular weight), and other refining processes may be performed on selected fractions before they are blended and marked as fuels.2-2-2 其它液态燃料(Other Liquid Fuel)·Coal-tarCoal-tar fuels are made from the higher-boiling fractions (over about 450ºF) of the crude tar produced by coke ovens and coal retorts at gas works. The available grades range from liquids of 30 sec viscosity at 100ºF to a pulverizable pitch.Chemically they are mixtures of hydrocarbons, phenols, and heterocyclic nitrogen, oxygen, and sulfur compounds. They are much more aromatic than petroleum fuels and burn with a more luminous flame. Sulfur and ash contents are usually low. The ash, unlike petroleum ash, is high in alkaline earth elements and usually free of vanadium.Newer techniques have been developed to hydrogenate coal into a crude, which can be refined into a spectrum of conventional products in a petroleum refinery.·Oil shaleOil shale contains little extractable oil, but yields an oil high in nitrogen and oxygen when retorted. This has been hydrogenated and refined into relatively conventional fuels in demonstration plants but not commercially as yet. “2-3 气态燃料(Gaseous Fuels)2-3-1 天然气(NG)NG,LNG,etc.2-3-2 其它气态燃料(Gaseous Fuels)LPGMarsh Gases(Methane)Hydrogen2-4 常规电能电能是一种二次能源,它使用方便,利用率高,也很环保,但是电能需要借助于其他的能源才能够产生。

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