能源与动力工程导论论文

新能源技术的发展与应用论文

课题背景：

随着世界经济的发展，人口的增加，社会生活水平的不断提高，各国对能源的需求迅速增长，可以说没有能源就没有人类的文明。

在当前的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石燃料，这些燃料是不可再生的。正是化石能源的大量利

用使其日渐枯竭，也带来了严重的环境问题，已引起世界各国的高

度重视。随着全球范围内能源危机的冲击和环境保护及经济持续发

展的要求，从能源长远发展战略来看，人类必须寻求一条发展洁净

能源的道路。开发利用新能源和可再生能源成为大多发达国家和部

分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。

我国能源更是倚重化石燃料，尤其是煤炭资源，因而引起的环

境污染更为严重。随着我国经济快速发展，能源供需紧张状况日益

严重，并已持续多年。21世纪，我国在能源开发利用方面面临资源

和环境两大压力，因此，必须改变我国当前能源的开发、利用方式，着重开发新能源和可再生能源，走适合我国国情，有利于社会、经济、环境的可持续发展之路。包括太阳能、海洋能、生物质能、地

热能、风能在内的新能源和可再生能源被人们普遍认为是无污染的

能源资源。因此，大力开发和利用新能源和可再生能源成为减少污染，减排温室气体，保护环境，实现可持续发展的一条重要途径。

我国新能源技术及其应用情况：

一、太阳能

1、太阳能技术：

①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；②

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。③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。

2、主要分布：

太阳能的分布中国地处北半球欧亚大陆的东部，主要处于温带和亚热带，具有比较丰富的太阳能资源。中国各地的太阳辐射年总量大致在3.35×103～8.40×103MJ/m^2之间，其平均值约为 5.86×103MJ/m^2。该等值线从大兴安岭西麓的内蒙古东北部开始，向南经过北京西北侧，朝西偏南至兰州，然后径直朝南至昆明，最后沿横断山脉转向西藏南部。在该等值线以西和以北的广大地区，除天山北面的新疆小部分地区的年总量约为 4.46×103MJ/m^2外，其余绝大部分地区的年总量都超5.86×103MJ/m^2。

3、应用情况：

太阳能发电已经广泛的应用于日常生活当中，太阳辐射能转换为热能，即“太阳热发电”。太阳光热转换技术的产品很多，如热

水器、开水器、干燥器，采暖和制冷等。南北方都应该努力开发太阳能，尤其是南方夏日的太阳辐射极为强烈，太阳能资源极为丰厚，开发太阳能的潜力巨大，但是太阳能的利用率还是比较低的。一、可以通过光电器件将太阳光直接转换为电能，即“太阳光发电”。现行的太阳能发电器效率普遍较低，可以供给低功率电器使用。二、加快研究小型高效低成本的太阳能储存系统。南方的问题主要就是普遍有较长时间的雨季，系统就需连续供电多天。对于北方来说，北方冬天太阳辐射小，太阳资源不够充足，太阳能发电的开发和利用被首当其冲优先发展，是当今国际上的一大热点，风力发电和太阳能发电从生产到回收处理的整个过程都不产生任何污染，它既可以增加电力供应，又可以减少燃料带来的环境污染，从而起到保护地球生态环境的作用，是真正的绿色能源。

二、风能

1、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3200千瓦，风机直径97.5

米，安装在美国夏威夷。我国风力

发电装机总共20万千瓦，最大风力

发电机为1千瓦。 2、应用情况：

东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区，有效风能密度大

于或等于200瓦/平方米的等值线

平行于海岸线；新疆北部、内蒙古、

甘肃北部也是中国风能资源丰富的

地区，有效风能密度为200～300

瓦/平方米。黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛的风能资源也较好，有效风能密度在200瓦/平方米以上。青藏高原北部有效风能密度在150～200瓦/平方米之间。但青藏高原海拔高、空气密度小，所以有效风能密度较低。

云南、贵州、四川、甘肃、陕西南部、河南、湖南西部、福建、广东、广西的山区及新疆塔里木盆地和西藏的雅鲁藏布江，为风能资源贫乏地区，有效风能密度在50瓦/平方米以下，风能潜力很低。在宇宙间风的能量是巨大的，它大大超过水的能量，也大于液体和固体燃料能量的总和。我国的风能资源在世界排第三位.外国风力发电占10%左右，而我国1％还不到，风能的开发潜力巨大。有效风能密度大的地区主要在北方和沿海地区，同太阳能一样，风能也有很大的不稳定性，建议和太阳能综合开发利用，可以中和两者的不足，互相补充。

3、意义：

在众多新能源领域中，风力发电和太阳能发电的开发和利用被首当其冲优先发展，是当今国际上的一大热点，风力发电和太阳能发电从生产到回收处理的整个过程都不产生任何污染，它既可以增加电力供应，又可以减少燃料带来的环境污染，从而起到保护地球生态环境的作用，是真正的绿色能源

三、地热能

1、地热能技术：

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。

2、使用情况：

我国地热资源按其属性可分为三种类型①高温（＞150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现代火山区及台湾。②中温（90～150℃）、低温

（＜90℃）对流型地热资源，主要

分布在沿海一带如广东、福建、海

南等省区；③中低温传导型地热资

源，这类资源分布在如华北、松辽、

四川、鄂尔多斯等地区。

在地热的利用方面，高温地热资

源主要用于发电，在西藏地区传统能

源缺乏，而高温地热资源颇为丰富，地热发电在当地能源供应问题上起很大作用。据估计，滇藏地热带的发电潜力5817.65MW。中低