新能源发电技术
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任务1.1 了解能源的含义及分类

【任务目标】

(1)了解能源的含义。

(2)掌握能源的分类方法。

(3)了解新能源发电方式。

【相关知识】

1.1.1 能源的含义

能源亦称能量资源或能源资源,是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称,是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。

1.1.2 能源的分类

能源种类繁多,而且经过人类不断地开发与研究,更多新型能源已经开始能够满足需求。根据不同的划分方式,能源也可分为不同的类型,主要有以下几种分类方法。

1.按照能源的生成方式分类

按照能源的生成方式可分为一次能源和二次能源。一次能源是自然界中以天然形态存在的能源,是直接来自自然而未经加工转换的能源,故又称为自然资源。煤炭、石油、天然气、水能、风能、生物质能、太阳能、地热能、海洋能等都是一次能源。通常我们所说的能源是指一次能源。二次能源是指在一次能源的基础上经过转换以符合人们使用要求的能源。电能、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、氢能等都是二次能源。随着科学技术的发展和社会现代化程度的提高,二次能源在整个能源消费系统中的比重将日益增大。

2.按照能源在社会经济生活中的地位分类

按照能源在社会经济生活中的地位可分为常规能源和新能源。常规能源是指那些普遍使用的、技术成熟的、在生产和生活中起着重要作用的能源,目前主要是煤炭、石油、天然气、水能和核能等。新能源是指尚未被人类大规模利用、正在研究开发和探索的能源,如风能、太阳能、地热能、海洋能及核聚变能等。所谓新能源,是相对而言的。

3.按照一次能源能否再生而循环使用分类

按照一次能源能否再生而循环使用可分为可再生能源和非再生能源。可再生能源是不会随其本身的转化或人类的利用而减少的能源,具有自然恢复的能力,如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能以及海洋能等。非再生能源是指那些随着人类的利用而逐渐减少的能源,如化石燃料和核燃料等。

4.按照一次能源来源的不同分类

按照一次能源来源的不同可分为来自地球以外天体的能源、来自地球内部的能源和地球与其他天体相互作用产生的能源。来自地球以外天体的能源,主要是指太阳能及其作为太阳能固化形式的煤、石油、天然气和生物质能,以及作为太阳能转化形式的风能、水能、海水温差能等。来自地球内部的能源,主要是指地下热水、地下蒸汽、岩浆等地热能和铀、钍等核燃料所具有的核能。地球与其他天体相互作用产生的能源,主要是指由于地球、月亮和太阳之间的引力作用导致海水有规律的涨落而形成的潮汐能。

5.按照能源性质分类

按照能源性质可分为燃料型能源(煤炭、石油、天然气、泥炭、木材)和非燃料型能源(水能、风能、地热能、海洋能)。人类利用自己体力以外的能源是从使用火开始的,最早的燃料是木材,之后使用各种化石燃料,如煤炭、石油、天然气、泥炭等,现在正在研究利用太阳能、地热能、风能、潮汐能等新能源。当前化石燃料消耗量很大,而且地球上这些燃料的储量有限。未来铀和钍将提供世界所需的大部分能量。一旦控制核聚变的技术问题得到解决,人类实际上将获得无尽的能源。

6.按照能否流通分类

按照能否流通可分为商品能源和非商品能源。凡进入能源市场作为商品销售的,如煤、石油、天然气和电等均为商品能源。国际上的统计数字均限于商品能源,非商品能源主要指薪柴和农作物残余(秸秆等)。

1.1.3 新能源发电技术

人类进入21世纪,一场新的能源革命正在悄悄进行。根据经济社会可持续发展的需要,人们迫切呼唤建立以清洁、可再生能源为主的能源结构逐渐取代以污染严重、资源有限的化石能源为主的能源结构。

新兴能源发电技术包括太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、核能发电技术、洁净煤发电技术、生物质能发电技术、地热发电技术、海洋能发电技术、燃料电池发电技术等等。

【任务实施】

(1)上网查资料,了解能源的定义和能源危机的概念。

(2)分组讨论能源如何分类。