应对地球变暖的问题幻灯片.ppt

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1、应对地球变暖的问题第1页，共48页，编辑于2022年，星期六能源现状 人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化，逼迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展，依仗能源的可持续供给，这就必须研究开发新能源和可再生能源。但包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源，可以利用的仅占微乎其微的比例，因而，继续发展的潜力巨大。第2页，共48页，编辑于2022年，星期六第3页，共48页，编辑于2022年，星期六第4页，共48页，编辑于2022年，星期六可再生能源 可再生能源泛指多种取之不竭的能源，严谨来说，是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源

2、，如化石燃料和核能。大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源，而是百年甚至千年的。随着能源危机的出现，人们开始发现可再生能源的重要性。第5页，共48页，编辑于2022年，星期六我们现有的可再生能源 太阳能 地热能 水能 风能 生物质能 海洋能 氢能 核能在目前的可再生能源中,太阳能和氢能是有较大利用前景的.第6页，共48页，编辑于2022年，星期六风能发电海洋能水能发电第7页，共48页，编辑于2022年，星期六第8页，共48页，编辑于2022年，星期六第9页，共48页，编辑于2022年，星期六太阳能优点太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大优点：第一，它是人

3、类可以利用的最丰富的能源.第二，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题.第三，太阳能是一种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。第10页，共48页，编辑于2022年，星期六太阳能 太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.051018千瓦时（3.781024J），相当于1.3106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持61010年。所以可以说它是“取之不尽，用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能，降低开发和转化的成本，是新能源开发中面临的重要问题。第1

4、1页，共48页，编辑于2022年，星期六 太阳能从地球蕴藏的能源数量来看，自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言，太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过，由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力，科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。第12页，共48页，编辑于2022年，星期六太阳能发电装置第13页，共48页，编辑于2022年，星期六 太阳能吸收板太阳能吸收板 第14页，共48页，编辑于2022年，星期六第15页，共48页，编辑于2022年，星期

5、六氢能 氢能是指以氢及其同位素为主导的反应中或在状态变化过程中所释放的能量，其燃烧性能好、热值高、用途广泛、来源丰富、清洁无污染等优良特性决定了氢能在未来能源体系中的主导地位。第16页，共48页，编辑于2022年，星期六 氢是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。氢具有高挥发性、高能量，是能源载体和燃料，同时氢在工业生产中也有广泛应用。现在工业每年用氢量为5500亿立方米，氢气与其它物质一起用来制造氨水和化肥，同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。液态氢可以作为火箭燃料，因为氢的液化温度在253。第17页，共48页，

6、编辑于2022年，星期六 氢如同汽油和天然气一样，易燃性强，空气环境下含量达到4%96%均可燃，所以可用作燃料。氢气加氧气在火花点燃后产生热量。而其燃烧后的残留生成物仅仅是纯水，所以氢被誉为是零排放燃料。其燃烧生成的水可进行收集或直接以水汽形式排入大气。燃烧生成的水与制氢所消耗的水量完全一样。所以从这个角度而言，氢是取之不尽，用之不竭的。第18页，共48页，编辑于2022年，星期六可再生能源的利用现状 欧洲风能市场持续增长，据Frost&Sullivan欧洲风能服务市场公司的分析，欧洲风能市场的营业额2007年达15.8亿欧元，估算2014年将达45.4亿欧元。欧洲总的风能设置能力以年20%的

7、速率增长。据Frost&Sullivan欧洲风能服务市场公司的分析，至2007年欧洲已设置风能项目55GW，占全球能力65%。第19页，共48页，编辑于2022年，星期六全球风能装机累计量第20页，共48页，编辑于2022年，星期六我国可再生能源的情况 我国资源潜力大、发展前景好的可再生能源主要包括水能、生物质能、风能和太阳能。第21页，共48页，编辑于2022年，星期六1、水能 水能资源是我国重要的可再生能源资源。根据2003年全国水力资源复查成果，全国水能资源技术可开发装机容量为5.4亿千瓦，年发电量2.47万亿千瓦时；经济可开发装机容量为4亿千瓦，年发电量1.75万亿千瓦时。水能资源主要

8、分布在西部地区，约70在西南地区。长江、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、红水河、澜沧江、黄河和怒江等大江大河的干流水能资源丰富，总装机容量约占全国经济可开发量的60，具有集中开发和规模外送的良好条件。第22页，共48页，编辑于2022年，星期六2、生物质能 我国生物质能资源主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源作物（植物）、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。全国农作物秸秆年产生量约6亿吨，除部分作为造纸原料和畜牧饲料外，大约3亿吨可作为燃料使用，折合约1.5亿吨标准煤。林木枝桠和林业废弃物年可获得量约9亿吨，大约3亿吨可作为能源利用，折合约2亿吨标准煤。甜高粱、小桐子、黄连木、油桐等能源作

9、物（植物）可种植面积达2000多万公顷，可满足年产量约5000万吨生物液体燃料的原料需求。畜禽养殖和工业有机废水理论上可年产沼气约800亿立方米，全国城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨。目前，我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤，今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展，生物质资源转换为能源的潜力可达10亿吨标准煤。第23页，共48页，编辑于2022年，星期六3、风能 根据最新风能资源评价，全国陆地可利用风能资源3亿千瓦，加上近岸海域可利用风能资源，共计约10亿千瓦。主要分布在两大风带：一是“三北地区”（东北、华北北部和西北地区）；二是东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。另外，内陆地区还有一些

10、局部风能资源丰富区。4、太阳能 全国三分之二的国土面积年日照小时数在2200小时以上，年太阳辐射总量大于每平方米5000兆焦，属于太阳能利用条件较好的地区。西藏、青海、新疆、甘肃、内蒙古、山西、陕西、河北、山东、辽宁、吉林、云南、广东、福建、海南等地区的太阳辐射能量较大，尤其是青藏高原地区太阳能资源最为丰富。5、地热能 据初步勘探，我国地热资源以中低温为主，适用于工业加热、建筑采暖、保健疗养和种植养殖等，资源遍布全国各地。适用于发电的高温地热资源较少，主要分布在藏南、川西、滇西地区，可装机潜力约为600万千瓦。初步估算，全国可采地热资源量约为33亿吨标准煤。第24页，共48页，编辑于2022年

11、，星期六中国风能分布第25页，共48页，编辑于2022年，星期六中国生物能分布第26页，共48页，编辑于2022年，星期六第27页，共48页，编辑于2022年，星期六我国可再生能源的利用计划我国可再生能源的利用计划国家发展改革委向全社会公布了国家发展改革委向全社会公布了可再生能源中长期发展规划可再生能源中长期发展规划。规划提出，到2010年，可再生能源消费量占能源消费总量的比重达到10%，2020年达到15%，形成以自有知识产权为主的可再生能源技术装备能力，实现有机废弃物的能源化利用，基本消除有机废弃物造成的环境污染。在国务院新闻办公室举行的新闻发布会上，国家发展改革委陈德铭副主任表示，今后一

12、个时期，中国可再生能源发展的重点是水能、生物质能、风能和太阳能。我们将加快可再生能源电力建设步伐，到2020年建成水电3亿千瓦、风电3000万千瓦、生物质发电3000万千瓦、太阳能发电180万千瓦。积极鼓励太阳能热利用技术的应用，到2020年建成太阳能热水器面积3亿平方米。继续推广户用沼气和畜禽养殖场沼气工程，加快生物质成型燃料的推广应用，到2020年，实现沼气年利用440亿立方米、生物质成型燃料5000万吨。积极发展非粮生物液体燃料，到2020年形成年替代1000万吨石油的能力。第28页，共48页，编辑于2022年，星期六 中国政府将采取强制性市场份额、优惠电价和费用分摊、资金支持和税收优惠

13、、建立产业服务体等政策和措施，积极支持可再生能源的技术进步、产业发展和开发利用，努力实现规划提出的，到2020年可再生能源消费量达到总能源消费量15%的目标。第29页，共48页，编辑于2022年，星期六可再生能源利用的问题 太阳能的总量很大，我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤，但十分分散，能流密度较低，到达地面的太阳能每平方米只有1000瓦左右。同时，地面上太阳能还受季节、昼夜、气候等影响，时阴时晴，时强时弱，具有不稳定性。太阳能的利用有它的缺点：第一，能流密度较低，日照较好的，地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求，从而

14、使装置地面积大，用料多，成本增加。第二，大气影响较大，给使用带来不少困难。根据太阳能的特点，第30页，共48页，编辑于2022年，星期六 因此我们必须解决以下四个基本技术问题，才能有效地加以利用太阳能。1、太阳能采集 2、太阳能转换 3、太阳能贮存 4、太阳能输运 第31页，共48页，编辑于2022年，星期六 氢虽说取之不尽、用之不竭，但因属于二次能源，地球上单质氢含量微乎其微，只能由其它能源转化得到。当采用水电解的方式制氢时，制氢过程的副产品仅仅是氧气。而采用天然气、石油或煤制氢时，不可避免的要产生二氧化碳和其他温室效应气体。因此，使用氢能作为燃料仅能解决整个环保问题的一半。其实从氢的制取到

15、使用，氢扮演着能量载体的角色，如果在氢气的制取上也能完全解决污染问题，那么整个氢能的利用过程就成为真正意义上的零污染过程。第32页，共48页，编辑于2022年，星期六对于能源知识的局限性和解决能源问题的盲目性 中国的可再生能源正在面临尴尬。国家为降低能源资源压力，控制环境污染颁布了可再生能源法，行政主管部门为推进可再生能源的发展和加强管理而制定了一系列的行政规章，结果反而使许多可再生能源项目和企业陷入了进退维谷的境地。行政主管部门为鼓励生物质发电项目将对上网电价给予补贴，但是规定“发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，视同常规能源发电项目，执行当地燃煤电厂的标杆电价，不享受补贴电价。

16、”也就是说只有每年燃烧80生物质燃料的电厂才可以有补贴，否则就视同常规火电。第33页，共48页，编辑于2022年，星期六可再生能源的利用前景 在新能源体系中，风能、地热能、海洋能作为清洁能源、可再生能源，同样得到了人们的广泛重视和应用。但在能源开发中，同样存在发电负荷不可调节、电能不可储藏、电能传输损耗大等不足，通过建立以氢能为基的复合能源系统、形成氢能一电能共生循环体系，可以有效实现能源的优化组合、利用，形成良性循环发展、清洁生产的能源生态经济。随着科学技术的不断发展、氢能研究相关技术的突破成熟，氢能开发利用将在未来人类生活中发挥着举足轻重的作用。对于我国，建立长远能源可持续发展规划，完善能

17、源安全机制，充分利用我国资源优势，建立健全氢能-可再生能源复合能源系统基地或是地域集成能源系统将是未来氢能发展可行的技术路线。第34页，共48页，编辑于2022年，星期六 随着科学技术的不断进步，氢能将与各类新型清洁能源（如太阳能、风能、地热能、生物质能等）形成复合能源系统，成为与电能共生的二次能源体系而造福于人类社会，形成可持续发展的能源生态经济。第35页，共48页，编辑于2022年，星期六一、氢能-太阳能复合能源系统 二、氢能-核能复合能源系统 三、氢-生物质能复合能源系统 第36页，共48页，编辑于2022年，星期六太阳能风能海洋能托起大连.第37页，共48页，编辑于2022年，星期六第

18、38页，共48页，编辑于2022年，星期六二氧化碳固定 据了解，目前世界上有效控制温室气体以达到节能排减手段的方法主要有固炭封存技术、化石资源高效利用、二氧化碳转化和分离以及新能源的开发利用等几个方面。其中二氧化碳的捕获和封存是一种在技术上可行的方法，能显著减少二氧化碳源的排放，正得到越来越多的关注。第39页，共48页，编辑于2022年，星期六Co2固定化 二氧化碳固定技術的基本理念，即期因人為因素所產生的二氧化碳，於排釋至大氣層前能夠予以分離回收，繼而加以安全儲置亦或再利用的方式，來達成二氧化碳減量的目標。第40页，共48页，编辑于2022年，星期六常见方法1.化學二氧化碳固定法(Chemi

19、cal CO2 Fixation)二氧化碳經分離回收後，可直接被應用於各相關產業中.2.生物二氧化碳固定法(Biological CO2 Fixation)生物二氧化碳固定法，係指生物體以二氧化碳為碳源，經由光合作用方式，將二氧化碳轉變成碳水化合物，並放出氧氣。3.物理二氧化碳固定法(Physical CO2 Fixation)主要包括將二氧化碳儲存於海洋、地下含水層廢棄煤礦區、耗乏天然氣礦區和耗乏原油礦區第41页，共48页，编辑于2022年，星期六把二氧化碳固定到地质层1.将二氧化碳注入油田和已废弃的油田.美国等更青睐于向开采中的油田来注入二氧化碳，因为这可以增加油田内的压力，推动原油向生产

20、井流动，从而提高石油的采出率。在美国该技术已得到大量的应用。2.将二氧化碳注入到矿井中.处理掉大气中过多的二氧化碳排放，还能获得额外的甲烷气体用作能源，同时还能有效提高煤矿瓦斯的产出率，减小采煤过程中存在的安全隐患。从理论上来说，我国许多大大小小的煤矿井，都是很好的二氧化碳“囚禁”地点。第42页，共48页，编辑于2022年，星期六第43页，共48页，编辑于2022年，星期六第44页，共48页，编辑于2022年，星期六把二氧化碳固定到大洋深处 把二氧化碳固定到海洋中.把二氧化碳“囚禁”起来，正成为被人们寄予无比希望的温室气体减排新技术.二氧化碳海底封存，是通过固定管道、移动船舶或者海上平台，将二氧化碳转移到海底数千米的深处时，周围的压力和温度使得它们无法再以气体形式存在，而是成为液体并且沉淀下来。第45页，共48页，编辑于2022年，星期六第46页，共48页，编辑于2022年，星期六 1.二氧化碳海底封存，是通过固定管道、移动船舶或者海上平台，将二氧化碳转移到海底数千米的深处时，周围的压力和温度使得它们无法再以气体形式存在，而是成为液体并且沉淀下来。2.如果以铁质为大海施肥，就能让这些藻类快速生长，吸收二氧化碳，死亡后沉降海洋深处，形同将二氧化碳固定到海底。第47页，共48页，编辑于2022年，星期六第48页，共48页，编辑于2022年，星期六