新能源技術(第二版)課件VIP

新能源技術(第二版)完整版課件(全)本課件包含新能源技術的基本概念、發(fā)展歷程、主要類型、應用場景以及未來趨勢等內(nèi)容。hgbyhrdssggdshdss緒論能源危機與可持續(xù)發(fā)展化石燃料的枯竭和環(huán)境污染問題日益嚴重，迫切需要開發(fā)清潔、可持續(xù)的能源。新能源技術應運而生，為解決能源問題提供了新的途徑。新能源技術概述新能源技術是指利用自然界中可再生能源，如太陽能、風能、生物質能等，進行能源轉換和利用的技術。它具有清潔、可持續(xù)、安全等優(yōu)點，是未來能源發(fā)展的重要方向。課程目標本課程旨在介紹新能源技術的基本原理、發(fā)展現(xiàn)狀和應用前景，培養(yǎng)學生對新能源技術的認知和理解，為未來從事新能源領域的研究和開發(fā)工作奠定基礎。新能源概述風力發(fā)電風能是一種清潔、可再生能源。風力發(fā)電機利用風力驅動葉片旋轉，產(chǎn)生電力。太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電利用太陽光照射太陽能電池板，產(chǎn)生電流。水力發(fā)電水力發(fā)電利用水流沖擊水輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電。地熱能地熱能利用地球內(nèi)部的熱能發(fā)電，是一種清潔、可持續(xù)的能源。可再生能源11.概述可再生能源是指可以持續(xù)利用的能源，不會因使用而減少。22.優(yōu)勢可再生能源具有清潔、可持續(xù)、環(huán)境友好等優(yōu)勢，有助于緩解能源危機和環(huán)境污染。33.類型常見的可再生能源包括太陽能、風能、水能、地熱能、生物質能等。44.發(fā)展趨勢隨著科技進步和政策支持，可再生能源的應用范圍不斷擴大，發(fā)展前景十分廣闊。太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電是一種利用太陽光直接發(fā)電的技術。它通過太陽能電池將太陽光能轉換為電能，具有清潔、環(huán)保、可再生等優(yōu)點。太陽能發(fā)電技術近年來發(fā)展迅速，應用領域不斷拓展，已成為重要的清潔能源之一。太陽能電池原理1光電效應當光照射到金屬表面時，電子會從金屬中逸出，這就是光電效應。光電效應是太陽能電池發(fā)電的基礎。2PN結PN結是由P型半導體和N型半導體組成的界面，具有單向導電性，是太陽能電池的關鍵結構。3電流產(chǎn)生光照射到PN結時，電子和空穴在電場的作用下分離，形成電流，從而將光能轉換為電能。太陽能電池技術晶體硅太陽能電池晶體硅電池是最成熟的太陽能電池類型。它們具有較高的轉換效率，但價格相對較高。晶體硅電池分為單晶硅和多晶硅電池兩種。單晶硅電池效率較高，但成本也更高；多晶硅電池效率稍低，但成本更低。薄膜太陽能電池薄膜太陽能電池是一種新型的太陽能電池。它們比晶體硅電池薄，成本也更低。薄膜太陽能電池的轉換效率相對較低，但它們具有可彎曲、輕量化的特點，適合應用于一些特殊場合。太陽能電池應用太陽能電池應用廣泛，主要包括：光伏發(fā)電太陽能熱水器太陽能照明太陽能電池充電太陽能電池應用前景廣闊，是解決能源危機和環(huán)境污染的重要途徑。風力發(fā)電風力發(fā)電是一種利用風能發(fā)電的技術。風能是一種清潔、可再生能源，風力發(fā)電具有環(huán)保、可持續(xù)的優(yōu)勢，被視為重要的可再生能源之一。風力發(fā)電技術在近年來得到了快速發(fā)展，風力發(fā)電機的效率和可靠性都得到了顯著提高。風力發(fā)電原理1風能轉化為動能風力推動風機葉片旋轉2動能轉化為機械能葉片旋轉帶動發(fā)電機轉動3機械能轉化為電能發(fā)電機產(chǎn)生電流風力發(fā)電利用風能推動風機葉片旋轉，從而帶動發(fā)電機轉動，最終將機械能轉化為電能。風能是一種清潔、可再生能源，在全球范圍內(nèi)得到廣泛應用。風力發(fā)電技術風力渦輪機風力渦輪機是風力發(fā)電的核心部件。它們將風能轉化為機械能，然后驅動發(fā)電機產(chǎn)生電能。風力發(fā)電場風力發(fā)電場由多個風力渦輪機組成，以集中收集風能，并提高發(fā)電效率。輸電線路風力發(fā)電場產(chǎn)生的電能需要通過輸電線路輸送到電網(wǎng)，供用戶使用?？刂葡到y(tǒng)風力發(fā)電場的控制系統(tǒng)負責監(jiān)測風速、風向等參數(shù)，并控制渦輪機運行，確保發(fā)電效率和安全。風力發(fā)電應用風電場風力發(fā)電場通常位于風能資源豐富的地方，例如山頂、海岸線或平原。并網(wǎng)發(fā)電風力發(fā)電機組可以連接到電網(wǎng)，為城市、工業(yè)和家庭提供電力。分布式發(fā)電風力發(fā)電機組還可以安裝在住宅、商業(yè)建筑或農(nóng)場，實現(xiàn)分布式發(fā)電。離網(wǎng)應用風力發(fā)電可用于抽水灌溉、供電給偏遠地區(qū)或為小型電器提供電力。生物質能生物質能是一種可再生能源。它來自植物、動物和有機廢棄物。生物質能可以通過燃燒或轉化成生物燃料來產(chǎn)生能量。生物質能具有以下優(yōu)點：它可再生、碳中性，且可以減少對化石燃料的依賴。生物質能原理生物質能是利用生物質資源直接或間接轉化成的能量。生物質資源是指所有來自生物體或有機物的可再生物質，包括農(nóng)作物秸稈、樹木、動物糞便等。1化學能轉化有機物中的化學能被轉化為熱能或機械能2光合作用植物吸收太陽能，將二氧化碳和水合成有機物3生物質資源來自生物體或有機物的可再生物質生物質能的利用原理主要基于生物質資源中儲存的化學能，這些化學能來自于植物光合作用過程中儲存的太陽能。通過燃燒、發(fā)酵等方式，生物質資源中的化學能可以轉化為熱能或機械能，最終實現(xiàn)能量的利用。生物質能技術生物質能轉化技術生物質能轉化技術主要包括熱化學轉化和生物化學轉化兩種方式。熱化學轉化技術包括燃燒、氣化、熱解和液化等。生物化學轉化技術包括厭氧消化和酒精發(fā)酵等。生物質能利用技術生物質能利用技術主要包括直接燃燒、生物質發(fā)電、生物質制燃料和生物質制材料等。生物質能利用技術的發(fā)展方向是提高生物質能的轉化效率，降低成本，減少污染。生物質能應用生物質能具有廣泛的應用領域，包括發(fā)電、供熱、交通運輸、化工生產(chǎn)等。生物質能發(fā)電利用生物質燃燒產(chǎn)生的熱量轉化為電能，已成為重要的清潔能源來源。生物質供熱可以利用生物質燃燒產(chǎn)生的熱量直接供暖，應用于家庭、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領域。生物質燃料還可用于交通運輸，例如生物柴油、生物乙醇等。地熱能地熱能發(fā)電站地熱能發(fā)電站利用地下熱量發(fā)電，減少對化石燃料的依賴，實現(xiàn)清潔能源利用。地熱能供暖系統(tǒng)地熱能供暖系統(tǒng)利用地下熱量為建筑物提供冬季供暖，節(jié)能環(huán)保，降低能源消耗。地熱能溫泉地熱能溫泉利用地下熱量形成溫泉，具有醫(yī)療保健和旅游觀光價值，促進地方經(jīng)濟發(fā)展。地熱能原理熱能來源地球內(nèi)部蘊藏著巨大的熱能，主要來自地球形成時的引力勢能和放射性元素衰變產(chǎn)生的熱能。在地球內(nèi)部，溫度和壓力隨著深度的增加而升高。熱能傳遞地球內(nèi)部的熱能通過熱傳導、熱對流和熱輻射三種方式傳遞到地表。其中，熱對流是地熱能的主要傳遞方式。地熱資源地熱資源是指存在于地球內(nèi)部的熱能，包括高溫熱、中溫熱和低溫熱，可以用于發(fā)電、供暖、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領域。地熱能技術地熱能發(fā)電技術地熱能發(fā)電技術包括干蒸汽發(fā)電、閃蒸發(fā)電和二元循環(huán)發(fā)電。這些技術利用地熱資源的熱量來產(chǎn)生蒸汽，驅動汽輪機發(fā)電。地熱能供暖技術地熱能供暖技術主要包括直接利用地熱能和間接利用地熱能。直接利用地熱能通過熱泵系統(tǒng)將地熱能輸送到建筑物，而間接利用地熱能則利用地熱能加熱水，然后供暖。地熱能海水淡化技術地熱能海水淡化技術利用地熱能加熱海水，使海水蒸發(fā)，然后冷凝成淡水。這種技術可以有效利用地熱能，緩解水資源短缺問題。地熱能農(nóng)業(yè)應用地熱能可以用于溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖和土壤改良等農(nóng)業(yè)領域，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和效益。地熱能應用地熱能可以用來發(fā)電，為建筑物供暖和制冷，以及農(nóng)業(yè)和工業(yè)用途。地熱能是一種清潔、可再生能源，可以減少對化石燃料的依賴，并降低溫室氣體排放。地熱能發(fā)電廠利用地熱蒸汽或熱水驅動渦輪機發(fā)電，并通過輸電網(wǎng)絡將電力輸送到用戶。潮汐能潮汐能發(fā)電站潮汐能發(fā)電站利用海水的漲落變化，將水能轉化為電能。潮汐能渦輪機潮汐能渦輪機是將潮汐能轉化為電能的關鍵部件，它像風力渦輪機一樣利用水的流動產(chǎn)生旋轉。潮汐能發(fā)電原理潮汐能發(fā)電原理是利用海水的漲落變化，驅動渦輪機發(fā)電，將水能轉化為電能。潮汐能原理1地球自轉地球自轉產(chǎn)生的離心力2月球引力月球引力對地球的影響3海水漲落海水受引力影響，產(chǎn)生潮汐4能量轉化潮汐能轉化為電能潮汐能是由于地球自轉和月球引力共同作用產(chǎn)生的。地球自轉產(chǎn)生離心力，而月球引力會對地球上的海水產(chǎn)生吸引力，導致海水在不同區(qū)域出現(xiàn)漲落，形成潮汐。潮汐能是指海水漲落過程中蘊藏的能量，可以通過潮汐發(fā)電技術將其轉化為電能。潮汐能技術潮汐能發(fā)電機潮汐能發(fā)電機利用潮汐水流的動能發(fā)電，主要類型包括潮汐水輪機和潮汐渦輪機。潮汐能發(fā)電站潮汐能發(fā)電站將海灣或河口圍成水庫，通過閘門控制水位差，驅動水輪機發(fā)電。能量轉換技術潮汐能發(fā)電技術包含水力機械、電力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將潮汐能轉換為電能。潮汐能應用潮汐能是一種清潔、可再生能源，可用于發(fā)電、海水淡化和水產(chǎn)養(yǎng)殖。潮汐能發(fā)電站利用潮汐漲落產(chǎn)生的水位差驅動渦輪機發(fā)電。潮汐能還可用于海水淡化，將海水轉化為淡水。此外，潮汐能還可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，為海洋生物提供適宜的生長環(huán)境。氫能氫能是一種清潔高效的能源，它通過電解水或其他方法獲得。氫能的燃燒產(chǎn)物只有水，不會產(chǎn)生任何溫室氣體，因此具有環(huán)保的優(yōu)勢。氫能具有高能量密度和高效率，是未來能源的重要組成部分。氫能原理氫能是利用氫的化學能，通過燃燒或燃料電池轉化為電能或熱能的技術。氫能是未來能源發(fā)展的重要方向，具有清潔、高效、儲量豐富等優(yōu)點。1氫氣制備從水、甲烷、生物質等原料制取氫氣2氫氣儲存將氫氣儲存在高壓罐、液態(tài)或金屬氫化物中3氫氣運輸通過管道或罐車運輸氫氣4氫能應用在交通運輸、電力、工業(yè)等領域應用氫能氫能技術11.制氫技術主要包括電解水制氫、化石燃料制氫和生物制氫等。電解水制氫是目前最具潛力的制氫方法，通過電解水將水分子分解成氫氣和氧氣，具有高純度和零排放的優(yōu)勢。22.儲氫技術氫氣的儲存方式主要有氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫三種。氣態(tài)儲氫技術較為成熟，但儲氫密度較低。液態(tài)儲氫技術需要低溫高壓條件，成本較高。固態(tài)儲氫技術具有更高的儲氫密度，但仍處于研發(fā)階段。33.氫能應用氫能的應用領域十分廣泛，包括交通、工業(yè)、電力、建筑和航空等。氫能作為一種清潔能源，可以有效減少碳排放，促進可持續(xù)發(fā)展。44.氫能安全氫能的安全性是其應用的關鍵問題。氫氣具有易燃易爆的特性，需要采取相應的安全措施，例如氫氣泄漏檢測、氫氣儲存安全管理等。氫能應用交通運輸氫燃料電池汽車可實現(xiàn)零排放，有效減少尾氣污染，有助于緩解能源危機。電力生產(chǎn)氫能可用于發(fā)電，為居民提供清潔能源，降低電力生產(chǎn)成本，提高能源利用效率。工業(yè)生產(chǎn)氫能可用于冶金、化工等領域，替代傳統(tǒng)燃料，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。家庭生活氫能可用于家庭生活，為家庭提供清潔能源，改善生活質量，減少對化石燃料的依賴。新能源發(fā)展趨勢11.技術進步新能源技術持續(xù)創(chuàng)新，效率提高，成本降低，應用范圍不斷擴大。22.政策支持各國政府積極推動新能源發(fā)展，出臺優(yōu)惠政策，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場推廣。33.市場需求全球能源結構轉型，對清潔能源的需求不斷增長，推動新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。44.國際合作各國加強國際合作，共同應對氣候變化，推動