1、能源與清潔能源能源與清潔能源解析第1頁問題1：我們天天要吃飯、喝水，用什么來煮飯、燒水呢？回答：煤，煤氣，柴草、天然氣能源與清潔能源解析第2頁 問題2： 要開動汽車、火車、飛機等交通工具需要消耗什么呢？ 回答： 汽油或者柴油等能源與清潔能源解析第3頁電能能源與清潔能源解析第4頁太陽能能源與清潔能源解析第5頁能源與清潔能源解析第6頁一.能源概念能源：能量資源或能源資源，是自然界中能 為人類提供某種形式能量物質資源。 可產生各種能源（如熱量、電能、光能 和機械能等）或可做功物質統稱。 能源與清潔能源解析第7頁二.能源分類能源分類地球上能量起源使用類型能否再生取得方法能否作為燃料對環境污染情況能否流

2、入商品流通領域形態特征或轉換與應用層次能源與清潔能源解析第8頁(一)按地球上能量起源對能源分類1.來自地球外部天體能源。有直接來自太陽直接照射到地球光和熱能，還有間接地來自太陽能源,常見煤炭、石油、天然氣，以及生物質能、水能、海洋熱能和風能等。2.地球本身蘊藏能量。其中一個是地球內部蘊藏著地熱能，常見地下蒸汽、溫泉、火山暴發能量都屬于地熱能。另一個是地球上存在鈾、釷、鋰等核燃料所蘊有核能。3.地球和其它天體相互作用而產生能量。太陽和月亮等星球對大海引潮力所產生漲潮和落潮所擁有巨大潮汐能。能源與清潔能源解析第9頁(二)按使用類型對能源分類1.常規能源（傳統能源）。已被人類利用多年，當前仍在大規模

3、使用能源。如水能、生物能、煤炭、石油、天然氣等。占全部能源生產消費總量90以上。2.新能源（非常規能源、替換能源）。近若干年來開始被人類利用（如太陽能、核能）或過去已被利用現在又有新利用方式（如風能）能源。能源與清潔能源解析第10頁1.可再生能源?？砷L久提供或可再生能源（10%左右）例：水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能等。2.不可再生能源。一旦消耗就極難再生能源（90%左右）例：煤炭、石油、天然氣等。(三)按能否再生對能源分類能源與清潔能源解析第11頁(四)按取得方法對能源分類1.一次能源（天然能源）。是指直接取自自然界、而不改變它形態能源。它又分為可再生能源和非再生能源。例：泥煤、褐煤、煙

4、煤、無煙煤、石油、天然氣、植物秸桿、水能、風能、太陽能、地熱能、核能、海洋能等。2.二次能源（人工能源）。是指一次能源經人為加工成另一個形態能源。例：汽油、水電、蒸汽、煤氣、焦炭、沼氣等。能源與清潔能源解析第12頁(五)按能否作為燃料對能源分類1.燃料型能源。包含煤炭、石油、天然氣、泥炭、木材 等。2.非燃料型能源。包含水能、風能、地熱能、海洋能等。能源與清潔能源解析第13頁(六)按對環境污染情況對能源分類1.清潔能源。使用時對環境沒有污染或污染小能源。例：水能、風能、太陽能以及核能等。2.非清潔能源。對環境污染較大能源。例：煤炭、石油等。能源與清潔能源解析第14頁1.商品能源。凡能進入市場作

5、為商品銷售能源。例：煤、石油、天然氣和電等。2.非商品能源。主要指薪柴、秸稈等農業廢料和人畜糞便等就地利用能源。 (七)按能否進入商品流通領域對能源分類能源與清潔能源解析第15頁(八)按形態特征或轉換與應用層次對能源分類世界能源委員會推薦能源類型分為：固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽能、生物能、風能、核能、海洋能和地熱能。前三類統稱化石燃料或化石能源。能源與清潔能源解析第16頁按使用類型分按性質分按一、二次能源分一次能源二次能源常規能源燃料型 能源泥煤（化學能）、褐煤（化學能）、煙煤（化學能）、無煙煤（化學能）、石煤（化學能）、油頁巖（化學能）、油砂（化學能）、原油（化學能）、天

6、然氣（化學能、機械能）、生物燃料（化學能）、天然氣水合物（化學能）煤氣（化學能）、焦炭（化學能）、汽油（化學能）、煤油（化學能）、柴油（化學能）、重油（化學能）、液化石油氣（化學能）、丙烷（化學能）、甲醇（化學能）、酒精（化學能）、苯胺（化學能）、火藥（化學能）非燃料型能源水能（機械能）電（電能）、蒸汽（熱能、機械能）、熱水（熱能）、余熱（熱能、機械能）新能源燃料型 能源核燃料（核能）沼氣（化學能）、氫（化學能）非燃料型能源太陽能（輻射能）、風能（機械能）、地熱能（熱能）、潮汐能（機械能）、海洋溫差能（熱能、機械能）、海流、波浪動能（機械能）激光（光能） 表1-1 能源分類能源與清潔能源解析第

7、17頁世界能源之最（一）1、煤炭探明可開采儲量最多國家：美國2、石油探明可開采儲量最多國家：沙特阿拉伯3、天然氣探明可開采儲量最多國家：俄羅斯4、技術可開發水能源資源最多國家：中國5、最大油田：沙特阿拉伯加瓦爾油田6、已經開發最大煤田：俄羅斯坎撕殼-阿欽斯克煤田7、最大氣田：卡塔爾，北方氣田，8、一次能源總產量最大國家：美國，9、原油產量最大國家：沙特阿拉伯10、原煤產量最大國家：中國能源與清潔能源解析第18頁可開發水能資源最多國家中國一次能源產量最大國家美國發電量最多國家美國水力發電量最多國家加拿大水電占總發電量比重最高國家挪威核電最多國家美國核電占總發電量比重最高國家法國鈾礦產量最大國家加

8、拿大地熱電站裝機容量最大國家美國風力發電量最多國家美國沼氣池最多國家中國一次能源消費量最大國家美國石油消費量最大國家美國天然氣消費量最大國家俄羅斯煤炭消費量最大國家中國用電量最多國家美國薪柴消耗最多國家中國 世界能源之最（二）能源與清潔能源解析第19頁風力發電裝機容量最多國家-德國光伏電池產量最多國家-日本總發電量最多國家-美國發電裝機容量最多國家-美國小水電最多國家-中國生物質能消費最多國家-中國戶用沼氣池最多國家-中國太陽能熱水器使用最多國家-中國被動式太陽房最多國家-中國最大石油企業-沙特阿拉伯國家石油企業最大天然氣企業-俄羅斯天然氣股份企業最大煤炭企業-美國皮博迪煤炭企業最大抽水蓄能電

9、站-中國一次能源消費量最大國家-美國二氧化硫排放量最多國家-中國能源強度最低國家-日本世界能源之最（三）能源與清潔能源解析第20頁123定義：指在生產和使用過程、不產生有害物質排放能源?？稍偕⑾暮罂傻玫交謴停蚍窃偕?如風能、水能、天然氣等)及經潔凈技術處理過能源(如潔凈煤油應用學科：生態學（一級學科）；城市生態學、生態工程學和產業生態學（二級學科）清潔能源能源與清潔能源解析第21頁深度剖析：清潔能源是不排放污染物能源，它包含核能和“可再生能源”?？稍偕茉词侵冈牧夏軌蛟偕茉?，如水力發電、風力發電、太陽能、生物能（沼氣）、海潮能這些能源。可再生能源不存在能源耗竭可能，所以日益受到許多國

10、家重視，尤其是能源短缺國家。傳統意義上，清潔能源指是對環境友好能源，意思為環境保護，排放少，污染程度小。不過這個概念不夠準確，容 易讓人們誤認為是對能源分類，認為能源有清潔與不清潔之分，從而誤解清潔能源本意。清潔能源準確定義應是：對能源清潔、高效、系統化 應用 技術體系。含義有三點：第一清潔能源不是對能源簡單分類，而是指能源利用技術體系；第二清潔能源不但強調清潔性同時也強調 經濟 性；第三清潔能源清潔性指是符合一定排放標準。123能源與清潔能源解析第22頁基本信息 清潔能源和含義包含兩方面內容： （1）可再生能源：消耗后可得到恢復補充，不產生或極少產生污染物。如太陽能、風能，生物能、水能，地熱

11、能，氫能等。中國當前是國際潔凈能源巨頭，是世上最大太陽能、風力與環境科技企業發源地。（2）非再生能源：在生產及消費過程中盡可能降低對生態環境污染，包含使用低污染化石能源（如天然氣等）和利用清潔能源技術處理過化石能源，如潔凈煤、潔凈油等。 123能源與清潔能源解析第23頁主要清潔能源海洋能太陽能風能氫能水能地熱能生物能123能源與清潔能源解析第24頁1、海洋能海洋能指依附在海水中可再生資源，海洋經過各種物理過程接收、儲存和散發能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。 1、潮汐能 2、波浪能3、海水溫差能 4、鹽差能 5、海流能123能源與清潔能源解析第25頁2、太

12、陽能1、 光與熱轉換。如太陽能熱水器、太陽能灶、太陽能發燒系統等。 2、 光與電轉換，如太陽能電池板、太陽能車、船等。 太陽能清潔能源是將太陽光能轉換成為其它形式熱能、電能、化學能，能源轉換過程中不產生其它有害氣體或固體廢料，是一個環境保護、安全、無污染新型能源。 當前開展對太陽能綜合利用全生命評定（LCA）結果顯示，以往太陽能光電轉換利用方式，因為依賴太陽能電池板這一生產過程中高污染、高耗能材料，所以利用成本和環境代價都較高。當前研究熱電在太陽能熱利用方向上。123能源與清潔能源解析第26頁3、風能地球表面大量空氣流動所產生動能。因為地面各處受太陽輻照后氣溫改變不一樣和空氣中水蒸氣含量不一樣

13、，因而引發各地氣壓差異，在水平方向高壓空氣向低壓地域流動，即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用風能年累積小時數。風能密度是單位迎風面能積可取得風功率，與風速三次方和空氣密度成正比關系。據估算，全世界風能總量約1300億千瓦。風能資源受地形影響較大，世界風能資源多集中在沿海和開闊大陸收縮地帶。在自然界中，風是一個可再生、無污染而且儲量巨大能源。伴隨全球氣候變暖和能源危機，各國都在加緊對風力開發和利用，盡可能降低二氧化碳等溫室氣體排放，保護我們賴以生存地球。 風能利用主要是以風能作動力和風力發電兩種形式，其中又以風力發電為主。以風能作動力，就是利用風來直接帶動各種機械裝置，如帶動水泵提水等這種

14、風力發動機優點是：投資少、工效高、經濟耐用。123能源與清潔能源解析第27頁4、氫能1、全部氣體中，氫氣導熱性最好，比大多數氣體導熱系數高出10倍，所以在能源工業中氫是極好傳熱載體。 2、氫是自然界存在最普遍元素，據預計它組成了宇宙質量75%，除空氣中含有氫氣外，它主要以化合物形態貯存于水中，而水是地球上最廣泛物質。據推算，如把海水中氫全部提取出來，它所產生總熱量比地球上全部化石燃料放出熱量還大9000倍。 3、除核燃料外氫發燒值是全部化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高，為142,351kJ/kg，是汽油發燒值3倍。 4、氫燃燒性能好，點燃快，與空氣混合時有廣泛可燃范圍，而且燃點高，燃燒速度快

15、。 5、氫本身無毒，與其它燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少許氮化氫外不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環境有害污染物質，少許氮化氫經過適當處理也不會污染環境，而且燃燒生成水還可繼續制氫，重復循環使用。123能源與清潔能源解析第28頁123生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中一個能量形式，一個以生物質為載體能量，它直接或間接地起源于植物光合作用，在各種可再生能源中，生物質是獨特，它是貯存太陽能，更是一個唯一可再生碳源，可轉化成常規固態、液態和氣態燃料。全部生物質都有一定能量,而作為能源利用主要是農林業副產品及其加工殘余物,也包含人畜分糞便和有機廢棄物.生物質能

16、為人類提供了基本燃料生物能所具備優點： (1)、 提供低硫燃料 (2) 、提供廉價能源(于一些條件下)， (3) 、將有機物轉化成燃料可降低環境公害(比如，垃圾燃料)， (4)、與其它非傳統性能源相比較，技術上難題較少。 5、生物能能源與清潔能源解析第29頁 6、地熱能涌至離地面1至5公里地殼，熱力得以被轉送至較靠近地面地方。高溫熔巖將附近地下水加熱，這些加熱了水最終會滲出地面。利用地熱能最簡單和最合乎成本效益方法，就是直接取用這些熱源，并抽取其能量。地熱能是可再生資源利用1、200400直接發電及綜合利用； 2、150200雙循環發電，制冷，工業干燥，工業熱加工； 3、100150雙循環發電

17、，供暖，制冷，工業干燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品； 4、50100供暖，溫室，家庭用熱水，工業干燥； 5、2050沐浴，水產養殖，喂養牲畜，土壤加溫，脫水加工。 123能源與清潔能源解析第30頁7、核能核能（或稱原子能）是經過轉化其質量從原子核釋放能量，符合阿爾伯特愛因斯坦方程E=mc，其中E=能量，m=質量，c=光速常量。核能經過三種核反應之一釋放：1、核裂變，打開原子核結協力。2、核聚變，原子粒子熔合在一起。3、核衰變，自然慢得多裂變形式。 優點：1.核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量污染物質到大氣中，所以核能發電不會造成空氣污染。 2.核能發電不會產生加重地球溫室效應二氧化碳。 3

18、.核能發電所使用鈾燃料，除了發電外，沒有其它用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦核能電廠一年只需30公噸鈾燃料，一航次飛機就能夠完成運輸。 5.核能發電成本中，燃料費用所占百分比較低，核能發電成本較不易受到國際經濟情勢影響，故發電成本較其它發電方法為穩定。 能源與清潔能源解析第31頁8、潔凈煤潔凈煤(CleanCoal)一詞是80年代早期美國和加拿大關于處理兩國邊境酸雨問題談判特使德魯劉易斯(Drew Lewis美國)和威廉姆戴維斯(WilliamDavi，加拿大)提出。潔凈煤技術(Clean Coal Tech

19、nology，簡稱CCT)含義是：意在降低污染和提升效率煤炭加工、燃燒、轉化和污染控制等新技術總稱。當前已成為世界各國處理環境問題主導技術之一，也是高技術國際競爭一個主要領域。 因為中國煤炭開采和利用特點決定，中國潔凈煤技術領域與國外潔凈煤技術領域重點放在燃燒發電技術上有所不一樣，含蓋從煤炭開采到利用全過程，是煤炭開發和利用中意在降低污染和提升效率煤炭加工、燃燒、轉化和污染控制等新技術總稱。因為我國煤炭在能源中主要地位，今后一段時期內，煤炭仍將是我國主要一次能源，最直接也是最主要就是煤炭清潔燃燒。 當前 比較成熟潔凈煤技術主要包含：型煤、洗選煤、動力配煤、水煤漿、煤炭氣化、煤炭液化、潔凈燃燒和

20、發電技術等能源與清潔能源解析第32頁9、水能水能是一個可再生能源，是清潔能源，是指水體動能、勢能和壓力能等能量資源。廣義水能資源包含河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源；狹義水能資源指河流水能資源。是常規能源,一次能源。水不但能夠直接被人類利用，它還是能量載體。太陽能驅動地球上水循環，使之連續進行。地表水流動是主要一環，在落差大、流量大地域，水能資源豐富。伴隨礦物燃料日漸降低，水能是非常主要且前景遼闊替換資源。當前世界上水力發電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動均能夠用來發電 。能源與清潔能源解析第33頁中國能源資源總量比較豐富，分布廣泛但不均衡。煤炭資源主要賦存在華北、

21、西北地域，水力資源主要分布在西南地域，石油、天然氣資源主要賦存在東、中、西部地域和海域。中國主要能源消費地域集中在東南沿海經濟發達地域，資源儲存與能源消費地存在顯著差異。大規模、長距離北煤南運、北油南運、西氣東輸、西電東送，是中國能源流向顯著特征和能源運輸基本格局。我國能源資源分布特點能源與清潔能源解析第34頁我國主要煤礦開灤峰峰大同陽泉西山阜新雞西鶴崗徐州淮北平頂山霍林河元寶山神府東勝六盤水我國煤炭資源不但在我國能源中其儲量和產量居首位，而在世界上其產量也居第一位。能源與清潔能源解析第35頁我國主要油、氣田華北油田遼河油田大慶油田勝利油田中原油田南陽油田克拉瑪依油田塔中陜北自貢塔里木盆地是我國天然氣資源最豐富盆地 能源與清潔能源解析第36頁能源與清潔能源解析第37頁風能資源：風速、空氣密度由沿海向內陸快速遞減、到內陸又有所增強。風能資源分布圖能源與清潔能源解析第38頁 我國太陽能資源分布圖 四川盆地四川盆地：陰雨天多，云霧大，較多地減弱了太陽輻射青藏高原地域：云量少、晴天多，減弱作用弱、太陽輻射強。能源與清潔能源解析第39頁中國主要電站分布圖風能 達坂城地熱 羊八井太陽能 革吉潮汐電站能源與清潔能源解析第40頁我國主要