202开发新能源(沪粤版)解析课件.ppt

1、202202开发新能源开发新能源 目前，世界能源消耗中目前，世界能源消耗中90%90%以上是不可再生能以上是不可再生能源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采源，不可再生能源到本世纪末，除煤炭外都将开采殆尽，殆尽，“能源危机能源危机”之说绝不是危言耸听！之说绝不是危言耸听！为应对日益逼近的能源危机，世界各国越来越重为应对日益逼近的能源危机，世界各国越来越重视能源的开发和节能，并在努力开发包括太阳能和核视能源的开发和节能，并在努力开发包括太阳能和核能在内的新能源。能在内的新能源。一、太阳能一、太阳能永恒的动力之源永恒的动力之源 太阳是一个巨大的能源太阳是一个巨大的能源,它送到地球的光功率达它

2、送到地球的光功率达1.71.710101414KW KW。现在全社会的总能耗约。现在全社会的总能耗约1.31.310101010KW KW，全世界发电装机容量不到全世界发电装机容量不到4 410109 9KW KW，地球上所有石油，地球上所有石油资源相应的能量，只相当于太阳一天半时间内供应给资源相应的能量，只相当于太阳一天半时间内供应给地球的光能。况且太阳的寿命至少是地球的光能。况且太阳的寿命至少是5050亿年，对人类亿年，对人类而言，太阳能是取之不尽用之不竭的。而言，太阳能是取之不尽用之不竭的。地球吸收、利用太阳能的四种渠道地球吸收、利用太阳能的四种渠道1、被植物、微生物吸收、被植物、微生物

3、吸收太阳能太阳能 生物能生物能光合作用光合作用2、使大气、水升腾循环、使大气、水升腾循环太阳能太阳能机械能机械能3、被海洋吸收、被海洋吸收太阳能太阳能内能内能4、直接利用、直接利用 活动：怎样直接利用太阳能活动：怎样直接利用太阳能（1）太阳能）太阳能内能内能太阳能热水器太阳能热水器（2）太阳能）太阳能电能电能太阳能发电站太阳能发电站（3）太阳能）太阳能化学能化学能太阳能小汽车太阳能小汽车 每年太阳辐射到我国每年太阳辐射到我国960960万平方公里土地上的能万平方公里土地上的能量，相当于量，相当于1.71.7万亿吨标准煤。万亿吨标准煤。为保障我国能源安全，改善能源结构，促进经济和为保障我国能源安

4、全，改善能源结构，促进经济和社会的可持续发展，在社会的可持续发展，在20122012年发布的年发布的国家能源科技国家能源科技“十二五十二五”规划规划中明确将太阳能列入重点开发和支中明确将太阳能列入重点开发和支持的新能源和可再生能源规划。持的新能源和可再生能源规划。20122012年，我国太阳能光伏发电装机年，我国太阳能光伏发电装机650650万千瓦，万千瓦，太阳能热水器总集热面积太阳能热水器总集热面积2.582.58亿平方米。亿平方米。20142014年底年底，我国太阳能光伏发电装机容量已达我国太阳能光伏发电装机容量已达30003000万千瓦万千瓦，提前，提前一年达到并超过到一年达到并超过到2

5、0152015年底我国太阳能发电装机容量年底我国太阳能发电装机容量达到达到21002100万千瓦以上的规划。万千瓦以上的规划。我国太阳能利用的规划和现状我国太阳能利用的规划和现状 2014 2014年年1111月发布的月发布的能源发展战略行动计划能源发展战略行动计划（2014202020142020年）年）中又确立了到中又确立了到20202020年年太阳能太阳能光伏发电装机容量光伏发电装机容量1 1亿千瓦亿千瓦的目标。的目标。1、将太阳能直接转化为内能而加以利用、将太阳能直接转化为内能而加以利用我国利用太阳能的技术及方式我国利用太阳能的技术及方式屋顶上的太阳能热水器（太阳能屋顶计划）2、利用太

6、阳能发电、利用太阳能发电。上海鲜花港太阳能电站太阳能电池太阳能电池薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池 太阳能电池太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。把光能转化成电能的装置。应用：应用：人造卫星、太空望远镜、太空站等电力的来源。人造卫星、太空望远镜、太空站等电力的来源。航天器上的太阳能电板十分巨大；十分巨大；供应时间长；供应时间长；分布广阔，获取方便；分布广阔，获取方便；安全、清洁、无污染。安全、清洁、无污染。太分散；太分散；受季节、天气和地理环境影响较大；受季节、天气和地理环境影响较大；能量转换效率低。能量转换效率低。太阳能的优点和缺点太

7、阳能的优点和缺点（1 1）、太阳能的优点：）、太阳能的优点：（2 2）、太阳能的缺点：）、太阳能的缺点：原子核是原子核是可以改变可以改变的，而且在有些改变过的，而且在有些改变过程中会释放出巨大的能量。程中会释放出巨大的能量。（二）释放核能的方式：（二）释放核能的方式：1.1.重原子核的裂变（重核裂变）重原子核的裂变（重核裂变）二、核能二、核能造福人类的造福人类的“神火神火”（一）核能概念：（一）核能概念：原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做原子核能，简称核能；能，简称核能；2.2.轻原子核的聚变（轻核聚变）轻原子核的聚变（轻核聚变）1 1、核裂变、核裂变链式反应链

8、式反应链式反应示意图链式反应示意图 核裂变核裂变较重的原子核裂变为较轻的原子核较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应，的一种核反应，裂变时会释放出巨大的能量。裂变时会释放出巨大的能量。1964年我国第一颗原子年我国第一颗原子弹爆炸时形成的蘑菇云弹爆炸时形成的蘑菇云不加控制的核裂变反应不加控制的核裂变反应原子弹爆炸原子弹爆炸 如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳如果控制链式反应的速度，使核能缓慢的平稳的释放出来，就能和平利用核能了。的释放出来，就能和平利用核能了。能缓慢、平稳地释放核能的装置叫能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆核反应堆。核电站工作流程示意图核电站工作流程示意图 反应堆

9、放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过反应堆放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。汽轮发电机转化为电能。核能核能内能内能机械能机械能电能电能 我国的核电事业起步于浙江秦山核电站一期工程，我国的核电事业起步于浙江秦山核电站一期工程，19851985年开工建设，年开工建设，19911991年首次并网发电，年首次并网发电，19941994年投入年投入商业运行。其建成投产结束了中国大陆无核电的历史。商业运行。其建成投产结束了中国大陆无核电的历史。经过近经过近3030年的发展，我国已投入商业运行的核年的发展，我国已投入商业运行的核电站为电站为8 8个。分别为：个。分别为：（1）秦山

10、核电站）秦山核电站13期（浙江嘉兴的杭州湾畔）；期（浙江嘉兴的杭州湾畔）；（2）大亚湾核电站（广东深圳大亚湾）；）大亚湾核电站（广东深圳大亚湾）；（3）岭澳核电站岭澳核电站12期（广东大亚湾西海岸大鹏期（广东大亚湾西海岸大鹏半岛东南侧）；半岛东南侧）；（4）田湾核电站（江苏连云港）；）田湾核电站（江苏连云港）；（5）红沿河核电站）红沿河核电站1、2号机组（辽宁瓦房店）；号机组（辽宁瓦房店）；中国的核电事业中国的核电事业（6）阳江核电站）阳江核电站（广东阳江市东平镇沙环村）；（广东阳江市东平镇沙环村）；（7）宁德核电站）宁德核电站1号机组（福建省宁德市辖福鼎市秦号机组（福建省宁德市辖福鼎市秦屿镇

11、的备湾村）；屿镇的备湾村）；（8）防城核电站）防城核电站1号机组（广西防城港）。号机组（广西防城港）。目前，我国已投入运行的核电机组目前，我国已投入运行的核电机组2121台、装机容台、装机容量量19021902万千瓦，在建机组万千瓦，在建机组2727台、装机容量台、装机容量29532953万千瓦。万千瓦。但我国核电发电量仅占总发电量的但我国核电发电量仅占总发电量的2.1%2.1%，远远低于，远远低于14%14%的世界平均水平。为保障我国的能源安全，国家的世界平均水平。为保障我国的能源安全，国家先后发布了先后发布了国家核电中长期发展规划（国家核电中长期发展规划（2005200520202020年

12、）年）和和能源发展战略行动计划（能源发展战略行动计划（2014201420202020年）年），加速推进新的核电基地建设。计划到，加速推进新的核电基地建设。计划到20202020年年，核电装机容量达，核电装机容量达58005800万千瓦万千瓦，在建在建30003000万千万千瓦瓦。我省的芜湖核电站也在积极筹备中。我省的芜湖核电站也在积极筹备中。秦山一期核电站秦山一期核电站大亚湾核电站大亚湾核电站 广东岭澳核电站 连云港田湾核电站连云港田湾核电站核电的优势与不足核电的优势与不足 核电的优势核电的优势 （1 1）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的）核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质

13、污染物质,因此核能发电不会造成空气污染因此核能发电不会造成空气污染,不会产生不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；加重地球温室效应的二氧化碳；（2 2）核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的核能发电所使用的是铀燃料，而全球铀的蕴藏量相当丰富；蕴藏量相当丰富；（3）核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核燃料能量密度比化石燃料高几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座一座1000百万瓦的核能电厂一年只需百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料，吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送；一航次的飞机就可以完成运送；（4 4）核能发电的

14、成本中，燃料费用所占的比例较）核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。低，核能发电的成本受国际经济情势影响较小。核电的缺点核电的缺点:（1）核能电厂会产生放射性废料，虽然所占体核能电厂会产生放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对较大的政治困扰；面对较大的政治困扰；（2 2）核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃）核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里，故核能电厂的热污料电厂排放更多废热到环境里，故核能电厂的热污染较严重；染较严重；（3）核能电厂投资成本太

15、大，电力公司的财务风核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高；险较高；（4 4）核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如）核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果设计不合理或操作不当而造成核泄漏事故，会对果设计不合理或操作不当而造成核泄漏事故，会对生态及民众造成伤害甚至严重伤害。生态及民众造成伤害甚至严重伤害。2 2、核聚变、核聚变热核反应热核反应核聚变示意图核聚变示意图 核聚变核聚变在超高温的条件下，将两种质量较轻在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。一种核反应，又称热核反应。核

16、聚变的威力更大核聚变的威力更大。太阳能是来自于太太阳能是来自于太阳内部的核聚变，也是阳内部的核聚变，也是大自然中自然存在的唯大自然中自然存在的唯一核聚变。一核聚变。温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。目温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。目前人类还未掌握人工控制前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。我国和世界各国都在此，还不能和平的利用核聚变。我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列，位于我省合肥市的科学分院研制的世界前列，位于我省合肥市的科学分院研

17、制的“人造人造小太阳小太阳”托卡马克装置就是成果之一。托卡马克装置就是成果之一。19671967年，我国爆炸的第一颗氢弹年，我国爆炸的第一颗氢弹氚核氚核氘核氘核氦核氦核一个中子（随能一个中子（随能量释放）量释放）2 2个质量较小的原子核结合成质量较个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。大的新核，同时释放出能量的过程。1 1、裂变、裂变质量较大的原子核在中子轰击下分裂质量较大的原子核在中子轰击下分裂成成2 2个（或个（或3 3个）新原子核，并释放能量的过程。个）新原子核，并释放能量的过程。链式反应链式反应例：原子弹例：原子弹例：氢弹、太阳例：氢弹、太阳热核反应热核反应3

18、3、聚变威力更大、聚变威力更大核知识小结核知识小结信息浏览信息浏览你还知道有哪些新能源？你还知道有哪些新能源？1 1、水能、水能2 2、风能、风能3 3、海洋能、海洋能4 4、地热能、地热能5 5、氢能、氢能7、可燃冰、可燃冰6 6、生物质能、生物质能 我国是一个水电资源十我国是一个水电资源十分丰富的国家之一。但具有分丰富的国家之一。但具有资源分布不均衡，开发程度资源分布不均衡，开发程度不高的特点。目前，我国的不高的特点。目前，我国的水电装机容量及发电量均居水电装机容量及发电量均居世界第一位。世界第一位。20142014年，我国年，我国水电的装机容量达水电的装机容量达3 3亿千瓦，亿千瓦，水电

19、占供电总量的水电占供电总量的23%23%。根据根据能源发展战略行动计能源发展战略行动计划（划（2014202020142020年）年）的的要求，要求，20202020年，我国水电装年，我国水电装机将达机将达3.53.5亿千瓦。亿千瓦。1 1、水能发电、水能发电世界上最大的水电站世界上最大的水电站三峡发电站三峡发电站 风具有很大的能量。人们很早就学会了利用风具有很大的能量。人们很早就学会了利用风能行船、抽水、磨谷风能行船、抽水、磨谷 风能还可以用来发电。风能还可以用来发电。2 2、风能发电、风能发电郑和下西洋郑和下西洋 我国陆地和海我国陆地和海上风电的潜在开发上风电的潜在开发量分别为量分别为23

20、.823.8亿千亿千瓦和瓦和2 2亿千瓦。目前，亿千瓦。目前，我国已成我国已成世界第一世界第一风电大国风电大国，全国风，全国风电并网装机容量已电并网装机容量已达达1 1亿千瓦亿千瓦，提前，提前1 1年实现了到年实现了到20152015年年我国风电装机规模我国风电装机规模达达1 1亿千瓦的目标。亿千瓦的目标。计划到计划到20202020年年，我，我国风电装机规模将国风电装机规模将达达2 2亿千瓦亿千瓦。海洋能包括海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能和海水温差能潮汐能、波浪能、海流能和海水温差能。海洋潮汐能来源于海洋潮汐能来源于月亮与太阳对地球海水的吸月亮与太阳对地球海水的吸引力以及地球的自转引力以及

21、地球的自转，会引起海水周期性地作有节，会引起海水周期性地作有节 奏的垂直涨落的现象。奏的垂直涨落的现象。3 3、海洋能、海洋能潮汐发电潮汐发电原理：利用原理：利用涨潮退潮的水位差涨潮退潮的水位差来发电。来发电。浙江温岭江厦潮浙江温岭江厦潮汐发电站，是世界汐发电站，是世界第三大潮汐发电站。第三大潮汐发电站。由英国安装的世界首台潮汐发电机由英国安装的世界首台潮汐发电机 葡萄牙的“海蛇”海浪发电站 西藏羊八井地热电站，是西藏羊八井地热电站，是我国最大的地热电站我国最大的地热电站冰岛地热冰岛地热4、地热能、地热能 我国在地热资源利用的我国在地热资源利用的规模上一直位居世界首位，规模上一直位居世界首位，

22、并以每年近并以每年近10%10%的速度稳步的速度稳步增长。根据规划，到增长。根据规划，到20202020年年，我国地热资源的利用规模要我国地热资源的利用规模要达到达到50005000万吨标准煤万吨标准煤。5 5、氢能、氢能 你认为氢能有哪你认为氢能有哪些优点？些优点？你认为目前不能你认为目前不能大量使用氢能的原因大量使用氢能的原因是什么？是什么？应用氢能，你有应用氢能，你有什么良策？什么良策？带着下列问题，带着下列问题，到图书馆或上网查资到图书馆或上网查资料回答。料回答。6 6、生物质能、生物质能 生物质能生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物物是太阳能以化学能形式储存在生物物质中的能量形式，

23、即以生物物质为载体的能量。它直质中的能量形式，即以生物物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，通过一定的接或间接地来源于绿色植物的光合作用，通过一定的技术转化可为常态的固态、液态和气态燃料，取之不技术转化可为常态的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。种可再生的碳源。生物质能源主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生生物质能源主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。活垃圾和有机废渣废水等。生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能量

24、。至今，世界上仍有能量。至今，世界上仍有15亿以上的人口以生物质作亿以上的人口以生物质作为生活能源。生物质燃烧是传统的利用方式，不仅热为生活能源。生物质燃烧是传统的利用方式，不仅热效率低下，而且劳动强度大，污染严重。效率低下，而且劳动强度大，污染严重。生物质能源是最有可能成为生物质能源是最有可能成为21世纪主要的新能世纪主要的新能源之一，世界各国都十分重视生物质能源的开发与源之一，世界各国都十分重视生物质能源的开发与应用。沼气技术是我国发展最早、普遍推广的生物应用。沼气技术是我国发展最早、普遍推广的生物质能源利用技术。质能源利用技术。2014年，我国生物质能的利用规年，我国生物质能的利用规模已

25、达模已达1000万千瓦。万千瓦。沼气技术沼气技术查找资料回答问题查找资料回答问题 什么地区适合发什么地区适合发展沼气能源？展沼气能源？沼气能源的使用沼气能源的使用应注意什么？应注意什么？发展沼气资源对发展沼气资源对新农村建设有何现新农村建设有何现实的意义？实的意义？沼气发电厂 河北晋州的秸秆发电厂 可燃冰是一种天然气水合物的俗称，存在于海底可燃冰是一种天然气水合物的俗称，存在于海底或陆地冻土地带。这种物质在低温和或陆地冻土地带。这种物质在低温和4040多个大气压下多个大气压下才是稳定的，到达水面或地面会立即融化，同时成分才是稳定的，到达水面或地面会立即融化，同时成分中的甲烷开始燃烧。中的甲烷开

26、始燃烧。可燃冰分布广，资源丰富，有能源专家预言：海可燃冰分布广，资源丰富，有能源专家预言：海底可燃冰将会成为第三次能源转型革命性的替代品，底可燃冰将会成为第三次能源转型革命性的替代品，据计算这种未来的能源可供人类据计算这种未来的能源可供人类使用上千年。使用上千年。可燃冰热密度高，杂质少，可燃冰热密度高，杂质少，无污染，但开采很困难。无污染，但开采很困难。7 7、可燃冰、可燃冰 我国在南海海底及祁连山冻土我国在南海海底及祁连山冻土地带均发现了可燃冰，可燃冰的地带均发现了可燃冰，可燃冰的研究和开发已列入国家的能源发研究和开发已列入国家的能源发展战略计划。展战略计划。可燃冰可燃冰未来的理想能源必须满

27、足的条件：未来的理想能源必须满足的条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；第二，必须足够便宜，可以保证多数人用得起；第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模第三，相关的技术必须成熟，可以保证大规模使用；使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。严重影响环境。巩固练习巩固练习 1、卫星长时间在太空航行，它的无线电发射、卫星长时间在太空航行，它的无线电发射装置不用人工补充能源却能正常工作，它是利用装置不用人工补充能源却能正常工作，它是利用_电池将电池将_能转化为

28、能转化为_能的。能的。2、目前世界各国都在加强开发的新能源是、目前世界各国都在加强开发的新能源是_，它蕴藏在，它蕴藏在_内部。获得原子能有两种内部。获得原子能有两种途径：一是途径：一是_，二是，二是_。我国著名的。我国著名的大亚湾核电站里发生的是大亚湾核电站里发生的是_。太阳能就是来。太阳能就是来自太阳能内的自太阳能内的_。3、下列能源中，属于新能源的是、下列能源中，属于新能源的是_。A.太阳能太阳能 B.水能水能 C.煤煤 D.电能电能 E.海洋能海洋能 F.风能风能 G.石油石油 H.天然气天然气 I.温泉温泉 4、1kg铀全部裂变释放的能量约为铀全部裂变释放的能量约为8.51013J，相

29、当于完全燃烧多少相当于完全燃烧多少kg无烟煤放出的能量？（无烟无烟煤放出的能量？（无烟煤的热值是煤的热值是3.4107 J/kg）5、若一太阳能热水器装水量为、若一太阳能热水器装水量为100kg，集热管，集热管接收太阳能的有效接收面积约为接收太阳能的有效接收面积约为2m2，每小时，每小时1m2接收面上有效接收太阳能约为接收面上有效接收太阳能约为2.1106J，则该热水，则该热水器每小时水温升高多少？（水的比热容为器每小时水温升高多少？（水的比热容为4.2103J/（kg）本节小结本节小结1、利用太阳能的四个主要渠道、利用太阳能的四个主要渠道 被植物微生物吸收；被植物微生物吸收；使大气、水升腾循

30、环；使大气、水升腾循环；被海洋吸收；被海洋吸收；直接利用。直接利用。2、直接利用太阳能的三个主要方式、直接利用太阳能的三个主要方式太阳能太阳能热能热能；太阳能太阳能电能；电能；太阳能太阳能化学能。化学能。3、太阳能的优、缺点、太阳能的优、缺点优点优点：十分巨大，：十分巨大，供应时间长久，供应时间长久，分布广阔，获取方便，分布广阔，获取方便，安全、清洁、无污染。安全、清洁、无污染。缺点缺点：太分散，：太分散，不稳定，不稳定，转换效率低。转换效率低。4、核能释放的两种方式：、核能释放的两种方式：核裂变、核聚变核裂变、核聚变5、核电站的工作原理及优点、核电站的工作原理及优点 工作原理工作原理：利用原子核裂变的链式反应产生的：利用原子核裂变的链式反应产生的能量发电的；它的核心是反应堆；反应堆是放出的能量发电的；它的核心是反应堆；反应堆是放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。化为电能。优点优点：消耗的燃料少；成本低（成本比消耗的燃料少；成本低（成本比火电站低火电站低20以上）以上）6、知道有哪些新能源：、知道有哪些新能源：太阳能、核能、水能、风能、海洋能、地热能、太阳能、核能、水能、风能、海洋能、地热能、氢能、生物质能、可燃冰。氢能、生物质能、可燃冰。