新能源技术PPT课件.
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(1)光热转换技术
光-热转换技术是将太阳辐射的能量通过各种集热部件 转变成热能后被直接利用。 我国战国时期就已使用凹面镜聚集太阳能去点火。1837 年英国人赫胥黎首次使用太阳灶烧饭,1875年出现了太阳能 热水器。 光-热转换可分为低温(100℃~300℃)与高温(300℃ 以上)两种。低温的用于工业用热、制冷、空调、烹调等, 高温的用于发电、材料高温处理等。 太阳能集热器以空气或液体(水或防冻液)为传热介质。 吸热方式可以是直接吸收太阳辐射能,也可以是太阳光经会 聚后集中照射。分为平板式和聚光式。 全世界使用民用光热转换技术最多是以色列和约旦,他 们屋顶的太阳能蓄热器可提供25% ~65%的家用热水。现在 美国也兴建了100多万个集热器采暖系统和25万个依靠冷热 空气自然流动的被动式太阳能住宅。
链 式 裂 变 反 应
原子弹爆炸
核能发电原理
核能发电示意图
核能发电
1954年 苏联建成了世界上第一座核电站 ——奥布灵斯克核电站
核能发电
英国的原子能发电站
苏联的核能灯塔
核能发电
秦山核电站
核能发电
大亚湾核电站
5、我国核能发展趋势
中国国家发展改革委员会正在制定 中国核电发展民用工业规划,准备到 2020年中国电力总装机容量预计为9亿 千瓦时,核电的比重将占电力总容量 的4%,即是中国核电在2020年时将为 3600-4000万千瓦。也就是说,到2020 年中国将建成40座相当于大亚湾那样 的百万千瓦级的核电站。
2、原子核能的利用
(1)原子弹 原子弹中的核燃料是高浓缩铀(浓度达93%)或钚。将弹 壳内铀块(或钚块)分成各自低于临界质量的两部分,但总 质量超过临界质量。原子弹爆炸时,首先引爆装在铀燃料外 部的普通TNT炸药层,其冲击力会把两块铀235压聚在一起, 超过临界质量的铀块立即会产生雪崩似的链式反应,即发生 核爆炸。(原理图) (2)核电站 核电站是利用原子核裂变反应放出的核能来发电的装置。 核电站主要由两部分组成。一部分是反应装置及冷却装置, 其核心为一个反应堆,是维持和控制核裂变反应的装置,在 内部实现核能转换为为热能。释放出的热能由一回路系统冷 却剂带出,用以产生蒸汽。整个闭路系统被称为核蒸汽供应 系统,也叫核岛,相当于常规火电厂的锅炉系统。另一部分 由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回系统,与常规火电 厂的汽轮机发电机系统基本相同,也称作常规岛。(原理图)
制作者:孙彬彬 宋丹丹
新能源是近几十年来人类采用新技术开发的 可再生能源。新能源的开发和利用将从根本上解 决能源问题。
如:原子核能、太阳能、风能、地热能、 海Hale Waihona Puke Baidu能、生物质能和氢能等。 新能源能再生,对环境影响小,但对开发的 技术要求高。 新能源的开发和利用,虽短期成本较高,长期 将占优势,能大量节省能源,大幅减少污染,提高 人民生活的质量,获得显著的经济和环保效益。
美国:风能首当其冲 日本:太阳能铺就新能源路 英国:风能核能并举 丹麦:靠风“驱动”的国家 芬兰:生物能源独辟蹊径 冰岛:利用地热不再依赖石油 挪威:借风发展“氢经济”
一、原子核能
二、太阳能
三、风能
四、氢能
五、海洋能 六、地热能 七、生物质能
一、原子核能
1、原子核能
原子核能是原子核结构发生变化时释放出的能量,习惯上称 作核能或原子能。 原子核的变化过程有两种:一种是自发的变化过程,叫放射 性锐变。地球上由放射性锐变释放的原子核能在地球内部可以 转变为地热。另一种是人工制造的变化过程,叫核反应。 核反应是原子核与原子核或原子核与基本粒子相互作用时释 放的能量的过程。核反应有两种: 一是核裂变反应,是重元素的原子核发生分裂的反应。 二是核聚变反应,是氢元素的原子核发生聚合的反应。 这两种反应所释放出来的巨大能量在原子弹爆炸和氢弹爆炸中 得到了证明。
二、太阳能
1、太阳能
在人类利用的能源中,太阳能是最重要的。各种草木燃 料能、化石燃料能、风能、水能、海洋流能、海洋温差等归 根结底也是来源于太阳的辐射能。太阳能是一种巨大且对环 境无污染的能源。太阳能中只有大约二十二亿分之一辐射到 地球,其中30%被大气层反射掉,23%被大气层吸收掉,但是 每秒钟辐射到地面的总能量有8.0×1013kW,相当于目前全 世界发电总量的8万倍。 对太阳能的利用,有间接利用与直接利用两种。间接利 用是利用由太阳能转化的其他能量,如生物质能、化石能、 风能、水能、海洋能等。人类对太阳能的开发时直接利用太 阳能,主要有:光热转换、光电转换和光化学转换。
4、核能发电简史
核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。动力 堆的发展最初是出于军事需要。1954年,苏联建成世界上 第一座装机容量为 5兆瓦(电)的核电站。英、美等国也 相继建成各种类型的核电站。到1960年,有5个国家建成 20座核电站,装机容量1279兆瓦(电)。由于核浓缩技术 的发展,到1966年,核能发电的成本已低于火力发电的成 本。核能发电真正迈入实用阶段。1978年全世界22个国家 和地区正在运行的30兆瓦(电)以上的核电站反应堆已达 200多座,总装机容量已达107776兆瓦(电)。80年代因 化石能源短缺日益突出,核能发电的进展更快。到1991年, 全世界近30个国家和地区建成的核电机组为423套,总容 量为3.275亿千瓦,其发电量占全世界总发电量的约16%。 世界上第一座核电站—苏联奥布灵斯克核电站。 中国大陆的核电起步较晚,80年代才动工兴建核电站。 中国自行设计建造的30万千瓦(电)秦山核电站在1991年 底投入运行。大亚湾核电站于1987年开工,于1994年全部 并网发电。
3、原子核能的价值
1千克铀235的原子核所释放出来的热量,大约相当 于2800吨(2800000千克)标准煤燃烧时所放出的热量。 建造一座发电量为100万千瓦的电站,如果是核电 站,每年需要补充的核燃料为30吨,六辆解放牌载重汽 车就可运进。如果是烧煤的火力电站,每年要消耗300 多万吨煤。运输这些煤炭,平均每天要开三列火车,每 列火车挂40节车皮;或是每天要开一艘万吨级的轮船。 核电厂每年要用掉80吨的核燃料,只要2支标准货 柜就可以运载。如果换成燃煤,需要515万吨,每天要 用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气,需要 143万吨,相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来, 刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。