新能源转换与控制技术导论

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1、新能源转换与控制技术导论本章主要内容1.1能源储备与可持续发展战略1.2能源的分类与基本特征1.3新能源发电――能源转换的重要形式1.4新能源转换与控制技术1.1能源储备与可持续发展战略1.1.1中国的能源结构与储备1、中国的能源结构中国是一个能源大国，在能源结构中煤炭储量最为丰富，仅次于俄罗斯、美国。但是，中国又是一个能源贫国，中国的人均能源资源占有量为全世界人均水平的1/2，仅煤多油少是中国能源储存结构的基本特点，这种结构在能源生产与消费中，以煤炭为主要能源直接进行燃到今后20年，烧，因燃烧工艺落后，燃烧不充分，造成甚至到本世纪环境污染严重、效率低下、浪费惊中叶，我以

2、煤人。为主的能源结构将不会改变。2、中国的资源和能源储备•我国对能源的开发利用已达到相当高的强度，但能源利用效率的低下。我国能源利用效率仅为30%左右。•中国能源短缺在很大程度上是能源利用结构同资源禀赋结构矛盾的表现。•煤电油供需矛盾相当突出。中国与世界一次能源消费结构比较（2004年）（美国数据为2001年）中国能源产消现状中国一次能源消费结构占能源消费总量的比重/%年份煤炭石油天然气水电、核电、风电198072.220.73.14198575.817.12.24.9199076.216.62.15.1199574.617.51.86.1200067.823.22.46

3、.7200166.722.92.67.9200266.323.42.67.7200368.422.22.66.820046822.32.67.1200569.1212.87.1200669.420.437.2“十五”以来中国能源消费增长情况1.1.2中国的可持续发展战略l980～2000年期间，中国能源发展成就巨大：•实现了GDP翻两番而能源消费仅翻一番的成就。•是能源利用效率大幅度提高。在2006年初，我国正式颁布了《可再生能源法》，即将陆续出台一系列鼓励政策与配套措施。这标志着可再生能源的利用已进入法制化、规范化和可持续发展的新阶段，并将迸发超前的活力，为中国能源事业

4、的发展、为国民经济与社会事业的繁荣再添辉煌。风力发电水力发电燃料电池汽车奥体中心光伏发电项目1.2能源的分类与基本特征1.2.1能源的分类1、能源能源是可以直接或通过转换提供给人类所需的有用能的资源。世界上一切形式的能源的初始来源是核聚变、核裂变、放射线源以及太阳系行星的运行。2、能源的分类“世界能源理事会(WorldEnergy1.2.2能源的基本特征一次能源:指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源。可再生能源应是清洁能源或绿色能源，它包括：太阳能、水可再生能源可再生能源力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等；一是可以循环再生、取之不尽、用之不竭的

5、初级资源。次能源包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能非再生能源非再生能源再生的，用掉一点，便少一点。二次能源:是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、如：电能如：柴油、汽油重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。二次能源是联系一次能源和能源终端用户的中间纽带。二次能源又可分为“过程性能源”和“合能•终端能源指供给社会生产、非生产和生活中直接用于消费的各种能源。•常规能源又称传统能源。已经大规模开采和广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等能源属于常规能源。•商品能源是作为商品经流通环节1.2.3新能源及主要特征新

6、能源：技术上可行；经济上合理；环境和社会可以接受；能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。包含两方面：新能源体系可再生能源(风能太阳能“新”与“旧”的区别“新”与传统的“旧”能源利用方式和能源系统相对立。“旧”：以化石燃料为主的传统能源利用形态；只强调转换端效率，不注重能源需求侧的综合利用效率；1.2.4分布式能源及主要特征1、分布式能源国际分布式能源联盟（WADE）对“分布式能源”给出的定义是：发电系统系统能够在消费地点或很近的地方发电，并具有：①高效的利用发电产生的废能生产热和电；②现场端的可再生能源系统国际公认的两个具有发展前途、最重要的分布式能源利用形式

7、：ò微型燃气机发电机组，这是实现热电联产、高效利用能源和节能的最主要形式；ò“燃料电池”技术，这也是未来最主要的分布式能源利用技术方向之一。高效燃料电池微型燃气轮机2、分布式能源主要特征•(1)高效性•(2)环保性•(3)能源利用的多样性•(4)调峰作用•(5)安全性和可靠性1.3新能源发电――能源转换的重要形式1.3.1新能源发电技术的应用¾风力发电风力发电经历了从独立发电系统到并网系统的发展过程，大规模风力发电系统的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。¾目前研发重点主要集中在¾太阳能发电美国是世界上太阳能发电技术研究开发