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新能源技术论文
2025-09-24 06:28:52 责编:小OO
文档
  改革开放27年来,中国经济快速发展,能源建设和节约取得显著成就。上个世纪最后二十年,我们以能源产量翻一番,支撑了国内生产总值翻两番。目前,中国能源生产和消费均居世界前列,2004年能源消费总量为19.7亿吨标准煤。随着能源结构的调整和优化,煤炭消费比重逐步下降,石油、天然气等能源消费比重相应增加;可再生能源增长较快,尤其是风能、太阳能、沼气、水电等新型可再生能源迅速发展。2004年,中国新型可再生能源利用量1.43亿吨标准煤,占能源消费总量的7%左右,其规模和技术水平在发展中国家处于比较领先的地位。 

    当前和今后一段时期,中国正处于全面建设小康社会的关键时期,工业化、城镇化进程加快,能源需求量持续增长,资源与环境对经济社会发展的压力也越来越大。面对新的形势,我们明确提出:坚持以人为本,把发展切实转入全面协调可持续的轨道;加快转变经济增长方式;把资源节约作为基本国策,发展循环经济,保护生态环境,加快建设资源节约型、环境友好型社会;显著提高资源利用效率,到2010年使单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20%左右。我们将坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展的能源发展方针,全面构筑安全、经济、清洁的能源供应体系。我们将建设大型煤炭基地,推进煤的清洁利用,加强国内石油天然气勘探开发,在保护生态基础上有序开发水电,积极发展核电,扩大能源领域的国际合作,全面增强能源保障能力 

    地球是人类共同的家园。保护地球环境、实现可持续发展,是我们的共同愿望和目标。这次大会有1000多名代表参加,这么多政治家、企业家、科学家和其他各届人士聚集一堂,为共同探讨可再生能源发展提供了一个很好的平台,也为我们学习和借鉴国际经验提供了一次重要机会。让我们广泛交流,加深了解,扩大共识,加强合作,共同创造一个适宜人类生存和发展的美好和谐世界。 

    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。  

  (1)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。①核裂变技术,从1954年世界上第一座原子能电站建成以后,全世界已有20多个国家建成400多个核电站,发电量占全世界16%。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30万千瓦;引进技术建成的是广东大亚湾核电站180万千瓦。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2%的左右的铀,而快中子增值堆可以利用60%以上,这种堆型还在进行商业规模示范试验。②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。 

  (2)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。 

  (3)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120千瓦。 

  (4)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。①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;②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。③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。 

  (5)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。①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;②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。③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。 

  (6)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13-6)。 

  (7)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14000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2800万千瓦,年发电700亿千瓦时。 下载本文

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