新能源产业利用与发展 毕业论文论文,产业,发展,新能源产业,毕业论文,新能源,新能源发展,产业发展,利用和,和能源利用

　　新能源的定义和分类摘要新能源是指传统能源之外的各种能源形式。它的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。关键词：新能源；太阳能ludingthesolarenergy,windenergy,biomassenergy,geothermalenergy,waterpowerandoesbyrenewableenergyandthederivationofbiofuelsandenergyproducedbyhydrogen.Keywords:newenergy;solar目录摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1Abstract„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2第一章新能源的介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11.1新能源的分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11.2第二章太阳能利用及发展„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„42.1太阳能利用广阔前景„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2.2板型热水器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2.3太阳能光伏发电„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2.4太阳能温室（大棚）„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第三章太阳灶„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.1几种常见太阳能灶„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第1章常规太阳能1.1新能源的分类1.1.1太阳能特点太阳能是一种把太阳光转换成电能的绿色可再生能源。与其它常规能源相比，具有以下几个特点：（1）太阳能取之不尽，用之不竭。据估算，一年之中投射到地球的太阳能，其能量相当于137万亿吨标准煤所产生的热量，大约为目前全球一年内利用各种能源所产生能量的两万倍。（2）太阳能在转换过程中不会产生危及环境的污染。（3）太阳能资源遍及全球，可以分散地、区域性地开采。我国约有2/3的地区可以较好利用太阳能资源。（4）光伏发电是间歇性的，有阳光时才发电，且发电量与阳光的强弱成正比关系。（5）光伏发电是静态运行，没有运动部件，寿命长，无需或极少需要维护。（6）光伏系统模块化，可以安装在靠近电力消耗的地方，在远离电网的地区，可以降低输电和配电成本，增加供电设施的可靠性。1.1.2核能的特点特点：辐射大,利用率高,对技术要求高核能的利用存在的主要问题：（1）资源利用率低（2）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决（3）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决（4）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决（5）核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大1.1.3海洋能特点海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。（1）它在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。(2)它具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。(3)海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们根据潮汐潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。(4)海洋能属于清洁能源，也就是海洋能一旦开发后，其本身对环境污染影响很小。1.1.4风能和生物质能风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。四大优点是：（1）蕴量巨大。（2）可以再生。（3）分布广泛。（4）没有污染。三大弱点是：（1）密度低。（2）不稳定。（3）地区差异大。生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。（1）可再生性（2）低污染性（3）广泛分布性（4）生物质燃料总量十分丰富1.1.5地热能和氢能地热能：地球内部热源可来自重力分异、潮汐磨擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。氢能：在众多新能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料，可以用作推动火箭动力。 （1）非常清洁,不会对环境产生任何污染 （2）它在快速释放能量时,破坏和形成的键相对来说很少,具有高的反应速率常 数和较快的电极过程动力学,可以用电化学方法释放它的能量。 第二章 太阳能利用及发展 2. 1 太阳能利用广阔前景 能源利用技术的发展是人类控制自然能力的一个重要标志。没有煤的利用， 工业革命是很难想象的。没有石油和电力的利用，20 世纪很多新技术和产业部 门的产生和发展同样也是很难想象的。然而，随着社会生产的发展和能源利用规 模日益扩大，总有一天目前人类依赖的矿物能源会被用尽。首先是石油，1973 年世界性石油危机就给了人们以后总切身感觉。关于这个问题，我们必须及早做 好准备。 很自然，人们首先会想到太阳能，因为自然界中风、雷、电，江河的奔流， 汹涌的海浪，生物的繁衍，其能源无不来自太阳。太阳的能量是巨大的，而且是 可以不断再生的，因此，实际上是取之不尽，用之不竭的。太阳能又是清洁的， 不需要担心它对环境产生污染和对人类造成危害。但是，太阳能的利用并不是没 有困难的。太阳能分布在广大的地球表面，密度是很低的。要能付之实用，首先 要从很大面积上把它收集起来，这就意味着需要大型的设备和相当大的投资。另 外，由于地球的运动以及气象条件的变化，对于同一地点来说，所能接收到太阳 能是间断的、不稳定的，这就使它要么只能做铺助能源英皇娱乐主管-注册，要么就要增加储能装置， 因而又要增加投资。 尽管有那么多困难，但是在常规能源短缺与环境污染日益加剧的双重压力 下，出于国家能源安全考虑和经济可持续发展的需要，世界各国都投入了巨大资 金，加快太阳能利用技术的研究步伐。在太阳能热发电方面，美国加州建造 9 套SEGS 太阳热发电装置，最大的单套发电功率80MW，总发电容量达354MW，并 采用了储能装置，可满足50 万居民的能源需求，每年节约230 万桶油，减少15.5 万t 的二氧化碳和114t 的氧化氮污染。发电成本已降到8-12 美分/(KW*h)。2005 年，我国首座70MW 塔式聚光太阳能热发电电站成功并网，揭开了我国太阳能热 发电全新的一页。 在光伏发电方面，除了单晶硅太阳电池外，多结非晶硅太阳电池、柔性衬底 太阳电池、多晶薄膜太阳电池、化合物薄膜太阳电池、聚光太阳电池、有机太阳 电池、纳米太阳电池、量子点太阳电池、染料太阳电池、叠层太阳电池等层出不 穷，各种电池的转换效率也不断提高，世界太阳电池的产量也以每年35%的速度 递增。近年来，我国光伏电池工业生产大幅增长，2002 达到6MW，国家实施的送 电到乡工程解决 700 多个乡镇 300 万偏远地区人口的基本用电问题；2003 年我 国光伏电池产量达到12MW；2005 年实际产量已达145MW。预计到2010 年我国光 伏电池产量将达到1200MW。 在太阳能低温热利用方面，我国是世界上发展最快的国家。至 2005 年底， 我国已建太阳房1514 万平方米；太阳灶保有量达68.6 万台；农业设施栽培面积 达2300 万亩；地膜覆盖面积总量达1.7 亿亩；我国太阳能热水器总产量达到1500 万平方米，总产量150 亿元人民币，总保有量7500 万平方米。国家在十一五可 再生能源发展规划中提出，到2010 年和2020 年，太阳能热水器的总保有量将分 别达到1.5 亿平方米和3 亿平方米的宏伟目标。目前，太阳能热水器的利用也正 在由单纯洗浴向工农业生产、建筑节能的深度和广度扩展。不难看出，太阳能利 用有着非常广阔的前景。 2. 2 平板型热水器 平板型太阳能热水器如图1-1 所示，它主要是由平板集热器、储水箱、水管、 支架及配件等部分组成。平板集热器是平板热水器的关键部件，其热性能高低是 衡量热水器好坏的重要指标。它主要包括涂有选择性吸收涂层的吸热板、透光材 料盖板、保温层和外壳四大部分。当阳光透过玻璃盖板照在平板吸热板上时，其 中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的工质。 通过自然循环或强迫循环，而将储水箱内的水加热。吸热板的材料国外基本上都 用铜和不锈钢，国内已经大量采用铜材、铝合金、钢材、镀锌板，沿海水质较差 的地区，则可用塑料或玻璃来替代。因为金属表面的反射率高，吸收率低，为了 增强吸收效果，必须在金属表面也即吸热板上制备涂层。按制备工艺不同，可将 涂层分为电镀涂层、电化学转化涂层、真空镀膜涂层和涂料涂层四种主要形式。 因为集热器周围是空气，所以当集热器的吸热板在转变太阳辐射能量为水的热能 时，也向周围环境散失热量，这就使太阳辐射能量不能全部转化成水的热量。为 了减轻这部分能量的损失，在吸热板上面安装透光材料盖板，使盖板透过可见光 而不透过远红外线，从而减少能量散失，更有效地提高吸热板和水的温度。优质 透光材料盖板对热水器的效率及寿命有很大影响。目前国内外采用的盖板材料主 要有普通平板玻璃、钢化玻璃和玻璃钢等，其中应用最广泛的还是钢化玻璃。在 吸热板的四周和底部安放保温材料，用来减少集热器向四周环境散失热量，以提 高集热器的效率。常用的保温材料有岩棉、矿棉、聚苯乙烯和聚氨脂等。聚苯乙 烯在温度较高时会收缩，因此在使用它作保温材料时，往往在它与吸热板之间先 放一薄层岩棉或矿棉。为了将吸热板、透光盖板和保温层组成一个整体，并保持 有一定的刚度和强度便于安装，需要有一个较为坚固美观的外壳，一般用铝材、 钢材、塑料、玻璃等做成。此外，平板太阳能热水器还有储水箱、支架、管道极 其配件等结构要素。 图1-1 平板型热水器 平板太阳能热水器在我国的发展经历了一个“U”字形过程，现在又在新的 起点上逐步抬头，引起了专家学者和企业界的高度关注。据有关资料表明，1997 年我国太阳能热水器的年产量达350 万平方米，其中平板太阳能热水器约占45%，天富/注册平台，