氢能源的开发与利用
当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。
氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。随着石化燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点：
l、重量最轻的元素。标准状态下，密度为0.8999g/l，－252.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。
2、导热性最好的气体，比大多数气体的导热系数高出10倍。
3、自然界存在最普遍的元素。据估计它构成了宇宙质量的75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
4、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
5、燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。
6、无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无损。
7、利用形式多。既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。
8、可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
9、可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小。
10、氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。
11、氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
时至今日，氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。
目前，世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究，至今尚未有重大突破，但它蕴育着广阔的前景。
发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。
在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。
氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量，是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻，它比汽油、天然气、煤油都轻多了，因而携带、运送方便，是航天、航空等高速飞行交通工具最
合适的燃料。氢在氧气里能够燃烧，氢气火焰的温度可高达2500℃，因而人们常用氢气切割或者焊接钢铁材料。
在大自然中，氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”，其中含有11％的氢。泥土里约有1.5％的氢；石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70％为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法从水中制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。
氢的用途很广，适用性强。它不仅能用作燃料，而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如，储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领，可将热量储存起来，作为房间内取暖和空调使用。
氢作为气体燃料，首先被应用在汽车上。1976年5月，美国研制出一种以氢作燃料的汽车；后来，日本也研制成功一种以液态氢为燃料的汽车；70年代末期，前联邦德国的奔驰汽车公司已对氢气进行了试验，他们仅用了五千克氢，就使汽车行驶了110公里。
用氢作为汽车燃料，不仅干净，在低温下容易发动，而且对发动机的腐蚀作用小，可延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气能够均匀混合，完全可省去一般汽车上所用的汽化器，从而可简化现有汽车的构造。更令人感兴趣的是，只要在汽油中加入4％的氢气。用它作为汽车发动机燃料，就可节油40％，而且无需对汽油发动机作多大的改进。
氢气在一定压力和温度下很容易变成液体，因而将它用铁罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、飞机的燃料，也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的长征运载火箭，都是用液态氢作燃料的。
另外，使用氢—氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能，使氢能的利用更为方便。目前，这种燃料电池已在宇宙飞船和潜水艇上得到使用，效果不错。当然，由于成本较高，一时还难以普遍使用。
现在世界上氢的年产量约为3600万吨，其中绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的，这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料；另有4％的氢是用电解水的方法制取的，但消耗的电能太多，很不划算，因此，人们正在积极探索研究制氢新方法。
随着太阳能研究和利用的发展，人们已开始利用阳光分解水来制取氢气。在水中放入催化剂，在阳光照射下，催化剂便能激发光化学反应，把水分解成氢和氧。例如，二氧化钛和某些含钌的化合物，就是较适用的光水解催化剂。人们预计，一旦当更有效的催化剂问世时，水中取“火”——制氢就成为可能，到那时，人们只要在汽车、飞机等油箱中装满水，再加入光水解催化剂，那么，在阳光照射下，水便能不断地分解出氢，成为发动机的能源。
本世纪70年代，人们用半导体材料钛酸锶作光电极，金属铂作暗电极，将它们连在一起，然后放入水里，通过阳光的照射，就在铂电极上释放出氢气，而在钛酸锶电极上释放出氧气，这就是我们通常所说的光电解水制取氢气法。
科学家们还发现，一些微生物也能在阳光作用下制取氢。人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物，通过氢化酶诱发电子，把水里的氢离子结合起来，生成氢气。前苏联的科学家们已在湖沼里发现了这样的微生物，他们把这种微生物放在适合它生存的特殊器皿里，然后将微生物产生出来的氢气收集在氢气瓶里。这种微生物含有大量的蛋白质，除了能放出氢气外，还可以用于制药和生产维生素，以及用它作牧畜和家禽的饲料。现在，人们正在设法培养能高效产氢的这类微生物，以适应开发利用新能源的需要。引人注意的是，许多原始的低等生物在新陈代谢的过程中也可放出氢气。例如，许多细菌可在一定条件下放出氢。日本已找到一种叫做“红鞭毛杆菌”的细菌，就是个制氢的能手。在玻璃器皿内，以淀粉作原料，掺入一些其他营养素制成的培养液就可培养出这种细菌，这时，在玻璃器皿内便会产生出氢气。这种细菌制氢的效能颇高，每消耗五毫升的淀粉营养液，就可产生出25毫升的氢气。
美国宇航部门准备把一种光合细菌——红螺菌带到太空中去，用它放出的氢气作为能源供航天器使用。这种细菌的生长与繁殖很快，而且培养方法简单易行，既可在农副产品废水废渣中培养，也可以在乳制品加工厂的垃圾中培育。
对于制取氢气，有人提出了一个大胆的设想：将来建造一些为电解水制取氢气的专用核电站。譬如，建造一些人工海岛，把核电站建在这些海岛上，电解用水和冷却用水均取自海水。由于海岛远离居民区，所以既安全，又经济。制取的氢和氧，用铺设在水下的通气管道输入陆地，以便供人们随时使用。
回答者：wyb789asd
利用什么能量来分解水,将是今后开发氢能源的好方法? 太阳能咯
用电解水的办法开发氢能源是否可行？关键问题是电解水的电从哪来.如果仍然由火电来,那么氢能并不能解决能源枯竭的问题.
利用清洁高效的发电方式得到电解用的电,例如核电,大规模的风电和太阳能发电,那么氢能利用才可以说百分之百地解决了能源枯竭和缓进污染的问题.
煤气的制成和使用
18世纪下半叶，有一种新的燃料——煤气闯入了人们的生活中。煤气，顾名思义，自然来源于煤。将煤先变成煤气，再作为能源使用，实在是人类用煤方式上的重大进步。
据说，煤气最早是人们无意之中发现的。在1667年，英国一位乡村教师雪莱，在他任教处威甘，发现了一个奇怪的池塘。池水中常冒出气体，多的时候池水好似沸腾一样，晚间用火一点，竟会像油锅起火似的，在池面上掠起一阵蓝莹莹的火焰。雪莱发现池底有着厚厚的泥炭层，他猜测气体是泥炭分解后放出来的。1670年，雪莱的朋友克莱顿用实验证实了雪莱的想法。他挖了些泥炭来，放在密闭的容器中加热，得到了一些气体，并充进气囊里。他的小女儿好奇地用针将气囊刺了一个小孔，用蜡烛焰去接近逸出的气体。顿时，蓝色的火焰窜得高高的，一会儿把气囊里的气体烧得无影无踪了，这也许就是人类第一次制得和使用煤气吧。
后来，英国有人用泥炭的不完全燃烧，制得了发生炉煤气。这就是克莱顿方法的工业生产。不过，从真正的煤中获得煤气，是克莱顿以后100多年的另一个英国人默多克。默多克小时候很爱玩火，一次少年默多克把一块油页岩放在水壶里加热，壶嘴里冒出了气体，他划了根火柴去点，气体烧着了。1972年，青年默多克用煤块代替了油页岩重复了儿时的游戏，他用一根21米长的镀锡铁管把气体引到自己的住室内，气体点燃后，将屋内照耀得如同白昼。这可以说是煤气第一次用于照明，也是煤气的第一次实际应用。后来，默多克成立了一家煤气公司，专门提供照明煤气。
现代人们使用的煤气，通常是利用煤的不完全燃烧得到的。煤气发生炉的种类很多。有一种鲁奇炉是座高大的直立钢筒，内壁砌着耐火砖。炉顶是煤的进口，炉身下部有鼓进空气和蒸汽的管道，炉渣从底部排出。点火后，下层的煤燃烧发出大量的热，使上面的煤层热到炽红的程度。燃烧产生的二氧化碳随热
气上升，当它通过上部又厚又炽热的煤层时，就起反应生成了一氧化碳。通进去的蒸汽还会与炽热的煤发生另一种反应，生成一氧化碳和氢气。上述变化可概括成3个反应式：
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
C+H2O＝CO+H2
制得后的煤气被引进煤气贮罐。这是一个完全用钢板焊接而成的庞然大物，远看上去像一座巨大的圆房子，有20层楼那么高。这个巨大的煤气贮罐会随着煤气存量的增减而升降，煤气多了，就把一层层的“房子”鼓得高高的，煤气少了，“房子”就会矮下去。煤气贮罐靠着钢筒的压力，将煤气压送出去。如果输送路程较远，人们还会在沿途装上压力调节器，以保证压力，使远近的用户都能正常使用。
天然气，顾名思义就是天然产生的气体。它是以甲烷为主要成分的分子量比较小的烃类。它和石油一样，也是埋藏在地下的古代生物经过长期高温、高压的作用而形成的，因此，常常伴随石油存在于地壳中，被称为石油的“孪生兄弟”。
早在2200多年前的战国时代，人们在现在的四川省双流县境内掘井取地下盐水时，就发现了天然气。现在，四川仍是我国天然气最大的产地。
天然气燃烧时能发出大量的热量，一立方米的热值一般在8000～20000千卡之间，大约是同等质量木材的3倍，是同等质量优质煤的1.5倍，这是因为在天然气分子中含有较多的氢原子。天然气有的是不断喷出，有的是间断喷出，有的点火才燃烧，有的自己就会燃烧，形成“怒火冲天”的自然景观。
我国大规模用天然气作燃料是在宋代。当时，我国古代人民已经掌握了深井钻凿技术，能钻出深达数十米的小口筒井，而且发现和利用天然气的地方也多了起来。到清朝时，钻天然气井的技术更高了。据记载，当时筒井钻凿的深度已达到300丈，一口火井出产的天然气最多可烧盐锅700口。这说明当时的钻井技术及每口井的天然气产量都已达到很可观的程度。
在国外，虽然也有较长的天然气发现史，可应用较晚，大约到1820年左右，才有意识地开采和使用天然气。现在，世界上天然气储藏量和开采量最大的是俄罗斯，占世界总量的1/3左右。
天然气和石油常常储藏在一起，有伴生气、含气田和纯气田的说法。目前，天然气、煤和石油并称为当今世界的三大矿物燃料，共同构成了整个工业的能源基础。
天然气的主要成分甲烷同水蒸气在催化剂的作用下，可以生成一氧化碳和氢气，氢气是合成氨工业制造氮肥的主要原料。所以，还可以利用天然气建立一批氮肥厂。用甲烷作原料，还可以生产粒子很细的炭黑，它可用作橡胶的补强剂，天然橡胶掺入炭黑以后，强度可增加一二倍。炭黑还可以用来制墨和墨汁。现在人们还发现，天然气里含有许多合成工业中不可缺少的重要原料，如果能充分利用的话，其价值远远超过作为燃料的价值。
天然气在生产和消费过程中，具有比其他矿物能源更多的优点：
一是纯净。天然气在燃烧过程中也要产生许多二氧化碳，但与石油相比，却少50％，与煤炭相比要少75％，基本不排放有毒气体。因此，天然气是矿物燃料中对环境污染最小的一种。
二是使用方便。既可液化，又可经管道直接输送，能作为任何大中小企业和电站的燃料。
三是经济。开采成本低，兴建天然气电站投资少，维修和防止污染所需设备费用也小。因此，这种石油的孪生兄弟，成为石油强有力的竞争对手，格外受人青睐。
所以，目前人们正在进行天然气利用的深层开发，以使这地下宝物能为人类创造更为美好的色彩斑斓的明天。
天然气，氢气，液化气和煤气的热值分别是多少？
天然气：33MJ
氢气：143MJ（氢是高能物质）
液化石油气：105MJ
人工煤气：约18MJ
以上摘自《城镇燃气及燃气具标准汇编》。以上热值取标准立方为单位。
工业如何制造煤气？谢谢
水煤气：用水蒸气通过高温的焦炭生成氢气和一氧化碳的混合气体，经脱硫干燥后输送入管道。多在北方使用，因为北方的重工业基地较多，可以充分利用焦炭资源。
空混气：南方的某些地区会采用空混气。空混气实际是把液化石油气直接放出后，添加一定比例的空气以帮助有效的燃烧，防止用户炉具积碳的一种直供式石油气。其来源是重质石油裂解，油田开采等。燃烧热值比水煤气略低。主要成分是有4个碳原子到6个碳原子的低级烷烃。
沼气管道气：采用沼气做气源，无法大规模直供。多半用在某些有沼气副产物的工厂的家属区使用。主要成分是甲烷，少量的一氧化碳和氢气。热值介于水煤气和空混气之间。
以上三种燃气炉具不能混用，购买前要注意用的是专一性还是通用性炉具，避免燃烧不完全发生危险。同时，以上三种燃气都要添加乙硫醇（一种带恶臭的东西），便于泄漏的时候报警。
附文：一种煤气发生炉
现代人们使用的煤气，通常是利用煤的不完全燃烧得到的。煤气发生炉的种类很多。有一种鲁奇炉是座高大的直立钢筒，内壁砌着耐火砖。炉顶是煤的进口，炉身下部有鼓进空气和蒸汽的管道，炉渣从底部排出。点火后，下层的煤燃烧发出大量的热，使上面的煤层热到炽红的程度。燃烧产生的二氧化碳随热气上升，当它通过上部又厚又炽热的煤层时，就起反应生成了一氧化碳。通进去的蒸汽还会与炽热的煤发生另一种反应，生成一氧化碳和氢气。上述变化可概括成3个反应式：
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
C+H2O＝CO+H2
制得后的煤气被引进煤气贮罐。这是一个完全用钢板焊接而成的庞然大物，远看上去像一座巨大的圆房子，有20层楼那么高。这个巨大的煤气贮罐会随着煤气存量的增减而升降，煤气多了，就把一层层的“房子”鼓得高高的，煤气少了，“房子”就会矮下去。煤气贮罐靠着钢筒的压力，将煤气压送出去。如果输送路程较远，人们还会在沿途装上压力调节器，以保证压力，使远近的用户都能正常使用。
求”制氢技术”方面知识！！！
尽管氢是自然界最丰富的元素之一，但是天然的氢在地面上却很少有，所以只能依靠人工制取。通常制氢的途径有：从丰富的水中分解氢；从大量的碳氢化合物中提取氢；从广泛的生物资源中制取氢；或利用微生物去生产氢等等。各种制氢技术均可掌握。但是作为能源使用，特别是普通的民用燃料，首先要求产氢量大，同时要求造价较低，即经济上具有可行性，这是今后制氢技术的选择标准。就长远和宏观而言，氢的主要来源是水，以水裂解制氢应是当代高技术的主攻方向。以下简述几种制氢方法。
化石燃料制氢
这是目前大量化工用氢的生产方法，如化肥生产的造气，即以煤在气化炉中燃烧，通过水蒸气还原反应，获得氢气。同样，石油、天然气或生物质燃料，均可用类似的方法制取氢。但是，这样的造气效率不高，需要消耗大量能源，并对环境污染较大。以能源换燃料，是得不偿失的。鉴于化石能源的有限性，应尽可能满足有机原料的需要，而不能作为产生氢能的依靠。
电解水制氢
人们最早的制氢方法就从电解水开始，至今它仍然是工业化制氢的重要方法。尽管改进型的电解槽已把电耗压到了相当低，但还是工业生产中的“电老虎”。而且电本属二次能源，除了水电，电是用大量燃料换来的，其中经过热能、机械能、电能的转换，本来能耗就不小，再经电解水制成氢，总的能源效率实在太低，以此将氢作能源，无疑也是不可取的。不过现在正继续改进电解水制氢的工艺，并使用丰水期
的水电，或利用风能、太阳能等可再生能源来电解水制氢作为这些新能源的贮存手段，自当别论，不能不说是有可取之处。
硫化氢制氢
在石油炼制、煤和天然气脱硫过程中都有硫化氢产出，自然界也有硫化氢矿藏，或伴随地热等的开采也会产生硫化氢。国外已有硫化氢分解方法，包括气相分解法（干法）和溶液分解法（湿法），能同时获得硫磺和氢气。尽管这种工艺需要一定的高温（约600℃）和适当的催化剂，或经过光照等措施，但是能化害为利，综合利用，将不失为一种制氢的好方法。
光解海水制氢
80年代末，国际上出现了光解海水制氢的方法，以激光诱导MOCVD制膜技术有所突破，制成新型的金属/半导体/金属氧化物光电化学膜，用此种膜作为海水电解的隔膜，能使海水分离制得氢和氧，其电耗低，转换效率已达10％左右，此方法已引起各国科学家的关注。
光化制氢
利用入射光的能量使水的分子通过分解或水化合物的分子通过合成产生出氢气。在太阳的光谱中，紫外光具有分解水的能量，若选择适当的催化剂，可提高制氢效率。因此在太阳能利用的高技术研究中，光化制氢将作为重点。有的还可将光电、光化转换同时进行，以获得直流电和氢、氧。目前，尽管尚处于实验室研究阶段，但对开辟制氢途径具有很大的吸引力。
生物制氢技术
利用植物的光合作用制氢和微生物分解有机物制氢。从常见的植物光合作用吸收二氧化碳制造氧的过程，不难理解光合作用的深化。目前，光合作用在多数植物中效率非常低，通常均低于千分之五，这与自然光谱的吸收率有关。在今后的生物工程研究中，提高植物的光合作用效率是突出任务之一，其中除制氧机制外，氢的转换也在其中。至于微生物制氢，自然界已发现有类似甲烷菌的制氢菌，只是其菌种繁育不如甲烷菌那样简单。若能建立合适的菌种群落，制造氢气就会像制造沼气一样。
热分解水制氢
当水直接加热到很高温度时，例如3000℃以上，部分水或水蒸气可以离解为氢和氧。但这种过程非常复杂，远非设想那样简单。其中突出的技术问题是高温和高压。较有希望的是利用太阳能聚焦或核反应的热能。关于核裂变的热能分解水制氢已有各种设想方案，至今均未实现。人们更寄希望于今后通过核聚变产生的热能制氢。在美国能源部主持下，有劳伦斯—利弗莫尔实验室、通用原子能公司和华盛顿大学等单位参加的核能热化学制氢研究项目已进行了多年，主要是以一种串联磁镜式核聚变堆为热源，用硫碘热化学循环的方法制取氢。此外，原苏联也制订过通过托卡马克核聚变堆进行高温蒸汽电解的制氢方案。所有这些制氢方法，都涉及一系列高技术，但人们仍有信心迎接氢能世界的出现。
《工程热力学》课程设计（论文）我国新能源开发与利用现状 学号 姓名 院系 专业 完成日期 授课教师 得分
我国新能源开发与利用现状 王宝增 能源学院 摘要：概述了世界和中国的能源危机与环境压力，阐述了我国新能源开发利用概况。分析了我国新能源应以太阳能和风能为开发重点,分析了我国在可再生能源开发利用过程中存在的问题，并提出推进新能源开发的政策。 关键词：新能源；开发利用；太阳能；风能；问题；政策 1能源危机与环境压力 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源.19 9 9 年世界能源结构见表 1. 2004年中国和世界能源消费结构见图1 随着经济的发展,人口的增加,社会生活水平的不断提高,预计未来能源消耗量以每年2.7% 的速度递增,此速度前世界能源储量仅供全球消费1 7 2 年.根据目前国际上通行的预测,石油能源可用4 0 年,天然气6 0 年内枯竭,煤炭也只能用2 2 0 年.正是化石能源的大量利用,使二氧化碳:等温室气体的排放也大幅度增加,致使地球在过去10 0 年里平均气温上升0.3一0.6 ℃,全球海平面平均上升1 0 ~ 2 5 cm.如不对温室气体采取措施,在未来几十年内,全球平均气温每 1 0 年可上升. 0 2 ℃.到 2 10 0 年全球平均气温升高1一3.5 ℃,这对人类和地球的危害是无法估量的.因此必须改变当前能源的开发、利用方式.着重开发新能源和可再生能源,有计划、有步骤地开发化石能源,合理高效利用能源.
我国一次能源结构见表2. 其中煤炭比例近7 0 % ,加上净化设施较差,致使对大气的污染十分严重.如二氧化硫的排放引起的酸雨污染已占全国土地面积的 4 0 % ;城市悬浮颗粒物( T S P ) 亦严重超标.严峻的生态环境形势迫使我国只有生态环境形势迫使我国只有在有计划、有步骤开发石油、天然气、煤炭等化石能源的基础之上,除依靠高效节能技术、洁净煤技术之外,着重开发利用各种新能源和可再生能源,减缓化石能源的枯竭,改善生态环境,走可持续发展之路. 2我国新能源开发利用概况 我国具有丰富的新能源和可再生能源资源: 水能可开发资源为3. 78亿千瓦, 目前已开发利用11%; 生物智能资源, 包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物, 利用量约为 2. 6亿吨标准煤, 占农村生活能源消费的70%, 占整个用能的50% ; 我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳/平方厘米, 开发利用前景广阔; 风能资源总量为16亿千瓦, 约10 %可供开发利用; 地热资源尚待继续勘探, 目前已探明的地热储量约为4626亿吨标准煤, 现利用的仅约十万分之一; 我国海洋能源资源亦十分丰富, 其中可开发的潮汐能就有2000万千瓦以上。 风能开发利用继续发展。我国风力发电总装机容量达到2 . 6万千瓦。20世纪80年代以来, 50~ 200瓦的微型风力发电机相继研制成功并投入批量生产, 目前有12万余台在内蒙古、新疆、青海等牧区草原和沿海无电网地区运行, 解决了渔、牧民看电视和照明问题。1千瓦~ 20千瓦的中、小型风力发电机组达到小批量生产阶段, 目前正在研制50千瓦~200千瓦的中、大型风力发电机有14个风电场正在建设当中。与此同时, 低扬程大流量和高扬程小流量两种新型风力提水机已研制成功。此外, 全国风能资源调查显示, 在风力机性能测试技术基础理论研究、风能综合利用、国外风力机引进技术的消化吸收及风电场的试验运行方面均取得进展。其他新能源和可再生能源的开发利用, 也有了一定的发展。我国地热资源现已利用的相当于400万吨标准煤。值得一提的是我国西藏的地热开发利用, 羊八井地热电站现装机总容量2 5万千瓦, 年发电量达9700万度, 为拉萨电网供电的50%, 是我国目前最大的地热电站。氢能等极应用前景的新能源技术开发尚处于实验室试验研究阶段。近20年来, 我国新能源和可再生能源的开发利用有了很大发展, 已经成为现实能源系统中不可缺少的组成部分。目前各类新能源和可再生能源, 年提供约3亿吨标准煤(其中大部分是生物质能源, 在目前的商品能源统计数字中并未计入), 这对促进国民经济发展和满足广大农村和边远地区人民生活的能源需求起到了重要作用。 3新能源的开发重点 我国新能源的开发重点为太阳能和风能。 3. 1关于太阳能 我国太阳能的开发利用与国际先进水平相比,差距仍较大,特别是在太阳能光电利用方面,产品供不应求,市场缺口较大。应将太阳能的开发利用作为新能源发展的中近期重点,加大投资力度,加速产业化。 要集中力量攻克太阳能光伏电池可大规模使用的关键性难点。这里主要是指大幅度降低太阳能光伏电池( PV) 元件的造价,及延长使用寿命。应集中力量开发价格便宜、寿命长、便于大规模制造的染料纳米半导体材料PV 系统,实现跨越式的发展。西部太阳能丰富,大规模
氢能源的开发和利用 菜大兴 （中南大学化学化工学院湖南长沙410083） 摘要：随着化石燃料等不可再生资源的日益紧缺和环境污染日益加重，人们迫切需要寻找替代能源。氢能作为可持续、清洁的能源而被广泛研究，是未来人类的理想能源之一，对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。本文主要述评了氢能制备、氢能储运、氢能利用在国际和国内的最新研究动态，并对氢能未来开发利用前景进行了展望。 关键词：氢能源、氢能制备、储氢技术、氢能利用 0 引言 能源是现代社会人类生活、生产中必不可缺的东西。随着社会经济的发展，人们对能源的需求越来越高。然而在能源开发及利用的研究中，人们发现有的能源与一般传统的矿物能源不同，如太阳能、风能、潮汐熊等再生性能源。氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高、清洁的绿色能源及能源载体，被认为是连接化石能源向可再生能源过渡的主要桥梁[1]。 作为能源，氢能具有无可比拟的潜在开发价值。氢是自然界最普遍存在的元素，它主要以化合物的形态储存于水中，而水是地球上最广泛的物质；除核燃料外，氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高；氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快；氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁。氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用。所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，在能源工业中氢是极好的传热载体。所以，研究利用氢能已成为国内外学者研究的热点[2]。 1 氢能制备方法 1.1 矿物燃料制氢 在传统的制氢工业中，矿物燃料制氢是采用最多的方法，并已有成熟的技术及工业装置。
电力新能源开发利用与电气节能措施分析 现如今，我国的经济处在迅猛发展的新时期，随着人们物质生活水平逐渐提高，电力需求量逐渐提升，对电力资源的利用提出了更高的要求。基于此种背景下，电力部门在发展中面临着诸多的机遇与挑战。就电力资源的供应层面来看，当前仍然面临着电力能源不足、断电、停电等问题，一旦遇到用电高峰情况，形势更加险峻，严重制约着社会生产与经济发展。为了有效改善这一问题，电力部门需要采取有效的电气节能措施，同时加强新能源开发力度，进而更好地推动我国电力事业的平稳发展。 标签：电力新能源;新能源开发利用;电气节能 引言 随着我国社会经济的稳定发展和不断创新，导致城市人口数量日益增多，生产能力逐渐提高，对电力能源的使用需求不断增加。因此，人们需要提高研究、开发和创新电气节能技术的力度，扩大电气新能源的应用范围。 1电气节能与电力新能源開发的意义 由于我国电力能源消耗较大，必要的使用电器节能技术可以有效降低对资源的消耗，控制资源浪费的情况，在一定投入上，还能够提高电力资源的使用效率，减少对不可再生资源的消耗，对我国的经济发展起到了一定的促进作用。根据我国现在的能源开发利用情况来看，有效降低不可再生资源的使用，能够改善煤矿石油勘探地的周边情况，增加所在地区的经济效益和社会效益，对于所在地区的发展也起到了一定的促进作用。在所在地，通过合理利用风能、太阳能以及地热能等新型资源，不但能够减少对不可再生资源的消耗，也能够减少对自然资源的过度开采，而且使用的新型能源为可再生资源，是清洁型资源，通过对这些新能源的开发和利用，有效缓解了我国环境污染的问题，大大改善了开采地区周围的环境问题，由此可以看出新能源开发以电气节能技术能够在一定程度上改善传统电力的不足，确保电力企业的持续发展。 2电力新能源开发利用与电气节能措施 2.1实施变压器节能设计 变压器是电力系统的一个重要组成部分，在变压器设备运行过程中应用节能技术能够充分保证变压器运行效率，同时还可有效提高电能传输的安全性，进而达到降低电能消耗的目的。变压器节能设计通常是指降低变压器运行过程中的损耗。不同用户需要的电量存在明显差异，这主要是由于不同用户的输送电压力存在较为显著的差异，在使用变压器的过程中，其会受到一定的损耗，所以降低变压器运行过程中的损耗对于节能工作而言有着十分积极的作用。我们可以应用非晶合金铁心来完成变压器制作，更好地保证其环保性能，这一方面可有效降低损
学号： 学院化学化工学院 专业化学工程与工艺 年级 姓名 论文（设计）题目氢能源的开发与应用前景展望指导教师职称副教授 成绩 2010年6月4日
目录 摘要 (1) ABSTRACT (1) 1 氢能源简介 (1) 2 新制备方法的研究 (2) 2.1电解法制氢 (2) 2.1.1 固态聚合物电解 (2) 2.1.2 高温电解水蒸气制氢 (2) 2.2分解法制氢 (2) 2.2.1 硫化氢制氢 (2) 2.2.2 热化学循环分解水 (3) 2.2.3 生物分解水制氢 (3) 2.2.4 从海水中制氢 (3) 2.3其他新方法制氢 (4) 2.3.1 固体生物质制氢 (4) 2.3.2 硼氢化钠水解制氢 (4) 2.3.3 生物制氢 (4) 2.3.4 其他新方法 (4) 3 新应用领域的开发 (5) 3.1电力方面的应用 (5) 3.1.1 863燃料电池城市客车 (5) 3.1.2 氢气发电 (5) 3.1.3 氢燃料电池 (6) 3.2其他方面的应用 (6) 3.2.1 良好的载能体 (6) 3.2.2 家用氢能 (6) 3.2.3 污水综合治理利用 (6)
3.2.4 原子氢焰 (6) 4 新储氢材料的研制 (7) 4.1高压气态储存 (7) 4.2低温液氢储存 (7) 4.3金属氢化物储存 (7) 5 结束语 (8) 参考文献 (8)
氢能源的开发与应用前景展望 摘要：当前,氢能源的研究、开发和利用正受到越来越广泛的重视。到21世纪中叶，氢能有可能将取代石油，成为最广泛使用的燃料之一。随着人类社会能源开发的日益迫切，氢能源将成为一种人类所期待的清洁的二次能源。本文将详细介绍目前氢能源的一些新的制备方法、新的应用领域以及新的储氢材料。 关键词：氢能源；开发与应用前景；氢能源的制备方法；氢能源的应用领域；储氢材料的研制 Abstract:At present, the hydrogen energy research, development and utilization is being more and more extensive attention. To 21 centuries middle period, hydrogen could be replaced oil, become one of the most widely used of fuel. With the development of human society increasingly urgent energy, hydrogen will become a human to clean secondary energy. This will be detailed introduction of hydrogen at some new preparation methods, new applications and new hydrogen storage material. Key words: Hydrogen energy; The development and application prospect; The preparation methods of hydrogen energy; Hydrogen application fields; Hydrogen storage material 按现在的开采速度估计，世界上的煤、石油、天燃气等化石能源将在几十年内逐渐枯竭，并带来严重的环境污染问题，从而造成冰雪消融，冰川退缩，全球气候变暖。能源短缺和环境保护是21世纪经济发展和能源领域最重要的课题。氢气燃烧性能好，热值高，应用广泛，适合于一切需要燃气的地方。氢能源在二十一世纪很有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。它是一种极为优越的新能源。 1 氢能源简介 用氢能作燃料已有多年，氢焊、火箭发动机等大量应用氢燃料，但把氢能作为新能源则是指把氢作为像煤油、天然气那样的通用能源使用]1[。 从常规能源的角度看，氢能源是作为燃料或能量的载体与别的物质发生化学反应或物理作用过程中(不包括原子核的变化)所交换的能量。如果把氢的同位素氘、氚的聚变反应释放的能量也包括在内，氢能源的含义就更广了]2[。
1.通过本课程的学习，了解到哪些可开发利用的新能源？（10分） 1.太阳能：一般指太阳光的辐射能量。主要有光热转换、光电转换以及光化学转换三种利用形式。 2.风能: 是太阳辐射下空气流动所形成的，是太阳能的一种转化形式。 3.地热能:来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。 4.海洋能：指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能、近海风能等。。 5.氢能:通过氢气和氧气反应所产生的能量，是21世纪最理想的新能源。 6.生物质能:是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。 7.海洋渗透能：是存在于淡水和海水之间浓度差产生的渗透压中的一种能量形式，是一种十分环保的绿色能源。 8.核能：是通过核反应（核裂变、核聚变、核衰变）从原子核释放的能量，是最具希望的未来能源之一。 9.水能：是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义指河流的水能资源。 10.可燃冰：是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。 2.各种新能源都有哪些利用方式？（20分） 1.太阳能：①光伏发电系统，将太阳能转化为电能。②太阳能热发电系统，利用热能产生电能。③太阳能热利用，如太阳能热水系统。④太阳能集中供暖、太阳能空调、太阳能建筑等。 2.地热能: ①地热发电，将地热能转化为电能②地热能直接用于采暖、供热和供热水；③地热务农，利用地热建造温室，育秧、种菜和养花④利用地热给沼气池加温，提高沼气产量 3.海洋能：①利用潮汐能、波浪能、海流能等发电②利用波浪能抽水、供热、海水淡化以及制氢等③利用海水温差能发电、供热④近海风能用来风力发电 4.风能：风力发电，是当代人利用风能最常见的形式 5.氢能：用于航天航空、汽车的燃料等高热行业 6.海洋渗透能：一般利用海洋渗透能发电。 7.生物质能：①通过热解、沼气技术等用于供热发电②开发生物燃料（乙醇、生物柴油等） 8.核能：利用核反应堆中核裂变或聚变所释放出的热能进行发电 9.水能：利用水体的动能、势能和压力能等发电 10.可燃冰：用作清洁燃料供应燃烧 3.目前各种新能源利用的现状如何？还存在哪些问题？（20分） 1.发展现状 1、生物质能：占到全世界总能耗的15%，有望成为新能源系统的支柱之一。在利用生物质能方面欧洲取得了很多骄人的成绩。 2.风电:风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程，大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。全世界风电装机容量已达17706MW。 3.太阳能：太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷已形成产业。目前，在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站，光伏发电总装机容量约1×103M W 。 4.核能核能发电已在多个国家成为常规能源，中国也开始将核能作为新兴能源发电。 5.地热能：地热发电的相关技术已经基本成熟，进入了商业化应用阶段。目前全世界地热发电站约有300座，总装机容量接近1×104MW，其中美国占40% 6.海洋能：世界各地已建成了许多潮汐电站，法国郎斯电站规模最大，装机容量240MW。此外还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站等。
氢能源的开发和利用 摘要 随着化石燃料等不可再生资源的日益紧缺和环境污染日益加重，人们迫切需要寻找替代能源。氢能作为可持续、清洁的能源而被广泛研究，是未来人类的理想能源之一，对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。本文主要述评了氢能制备、氢能储运、氢能利用在国际和国内的最新研究动态，并对氢能未来开发前景进行了展望。 关键词：氢能源氢能制备储氢技术氢能利用
目录 前言 (3) 第一章氢能制备方法 (4) 1.1矿物燃料制氢 (4) 1.2电解水制氢 (4) 1.3甲烷催化热分解制氢 (4) 1.4生物制氢 (5) 第二章储氢技术 (6) 2.1高压气态储氢 (6) 2.2低温液态储氢 (6) 2.3固态储氢 (6) 第三章氢能利用方法 (7) 3.1氢内燃机 (7) 3.2燃料电池 (7) 3.3核聚变 (8) 第四章国内外氢能研究开发现状 (9) 第五章展望和总结 (11) 参考文献 (12) 致谢 (14)
前言 能源是现代社会人类生活、生产中必不可缺的东西。随着社会经济的发展，人们对能源的需求越来越高。然而在能源开发及利用的研究总，人们发现有的能源与一般的矿物能源不同，入太阳能、风能、潮汐能等再生性能源。氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能力密度高、清洁的绿色能源及能源载体，被认为是连接化石能源向可再生能源过度的主要桥梁。 作为能源，氢能具有无可比拟的潜在开发价值。氢是自然界最普遍存在的元素，它主要以化合物的形态储存于水中，而水是地球上最广泛的物质；除核燃料外，氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高；氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快；氢本身无毒，于其他燃料相比氢燃烧时最清洁。氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用为结构材料。用氢代替煤和石油，不需要对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用。所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，在能源工业中氢是极好的传热载体。所有，研究利用氢能已成为国内外学者研究的热点。
建筑节能与新能源的开发利用 随着经济的快速发展，中国已经成为仅次于美国的世界第二大能源消费国，能源供应与消费之间的矛盾日益突出，环境质量日趋恶化，并已经成为制约我国经济和社会进一步发展的最大障碍。因此，国家已把节约能源、保护环境作为我国实现可持续发展的基本国策。 节约能源保护环境功在当代，利在千秋，国家采取了一系列行之有效的措施，尤其是建筑行业节能效果更为显著。我国的建筑节能经历了以下几个发展阶段：1996年前，居住性建筑执行1980～1981年的设计标准，能耗大，每平方M耗能约25公斤标煤，基本不属于节能建筑。1996年至2000年有部分执行节能30%的设计标准，能耗20公斤标煤；2000年后执行国家节能50%的设计标准，能耗指标12.9公斤标煤。2008年实施节能65％标准。 以下从三方面详述建筑节能与新能源的开发利用： 1，建筑外围护结构节能技术：建筑外围护结构节能内容主要有：外墙保温隔热技术、门窗节能技术、屋面节能技术和地面、楼板及楼梯间隔墙技术、建筑遮阳技术等等； 2，建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术：建筑供热制冷系统和建筑设备节能内容主要有：热电冷联产技术、供热系统温控与热计量技术、空调蓄冷技术、空调系统变频控制技术、热回收技术； 3，可再生能源在建筑中应用技术。可再生能源在建筑中应用技术内容主要有：太阳能（包括光热、光电）利用技术、浅层地源热泵（包括土壤源、地下水源、海水源、淡水源、污水源）和太阳能源热泵技术在建筑上的应用。 一、建筑外围护结构节能技术及存在问题 （一）、外墙保温隔热技术基本情况 1、外墙保温隔热技术应用与发展 这方面的技术有：模塑聚苯乙烯泡沫塑料板（简称EPS）薄抹灰外墙外保温系统；机械固定发泡聚苯板钢丝网架板外墙外保温系统。还有国内独立研发的技术有：如胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统；发泡聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统；这些技术系统代表了我国当今技术主潮流，应用广泛。 随着我国部分先进地区开始执行节能率达65%的第三步建筑节能标准，和公共建筑节能标准的实施，最近几年国内还研发了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（简称XPS）外保温技术、胶粉聚苯颗粒复合型外保温技术（EPS系列）以及聚氨酯（简称PU）高效外保温技术，现在，我公司的鹭港工程建筑设计全部执行节能65%标准，外墙保温为XPS和EPS两种 此外，针对现在保温材料以有机材料为主，其应用性能在建筑类型、建筑尺度上受限制的情况，还研发了以矿（岩）棉、玻璃棉、为代表的无机保温材料外保温系统，多应用于外装修如玻璃幕墙或铝塑板，铝单板内的保温层。 还有一些企业正在研究外墙外保温系统上贴瓷砖的技术，这些技术还有相当多的研究工作需要完成才能可靠的应用于工程。 与外墙内、外保温系统同时存在的还有，以加气混凝土墙体、保温夹心墙系统、现浇砌模墙体为代表的结构墙体保温隔热系统。 我国外墙保温隔热技术作为建筑节能事业的一个主要技术组成部分，正在朝着：
氢能源的开发与利用 当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。 氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。随着石化燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点： l、重量最轻的元素。标准状态下，密度为0.8999g/l，－252.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。 2、导热性最好的气体，比大多数气体的导热系数高出10倍。 3、自然界存在最普遍的元素。据估计它构成了宇宙质量的75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。 4、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 5、燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 6、无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无损。 7、利用形式多。既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。 8、可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。 9、可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小。 10、氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 11、氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。 时至今日，氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。 目前，世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究，至今尚未有重大突破，但它蕴育着广阔的前景。 发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。 在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。 氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量，是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻，它比汽油、天然气、煤油都轻多了，因而携带、运送方便，是航天、航空等高速飞行交通工具最
能源问题及开发新能源的重要性 一、开发利用新能源是人类面临的最大课题之一 二、世界和我国的能源形势 三、太阳能的开发与利用 1．太阳能热水器的发展情况 2．太阳能电池与光伏发电 四、风力发电的发展情况 五、生物质能源的开发 概念 C01：能源 原理 K01：传统能源 K02：新能源 K03：世界能源形势 K04：我国能源形势 K05：太阳能利用的主要途径 K06：太阳能热水器的发展情况 K07：太阳能光伏发电的优缺点 K08：太阳能电池的发展现状 K09：太阳能电池的应用 K10：光伏建筑一体化的优点 K11：风机发展方向 一、开发利用新能源是人类面临的最大课题之一 能源短缺和环境污染是人类长期面临的两大难题，开发以可再生能源为主的新能源、发展低碳经济是解决这两大难题的重要途径，也是发展新兴产业的突破口。 顾名思义，“能源”就是能量的源泉，粗略地说也可以是“动力”的源泉。 “新能源”是指太阳辐射能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等可再生能源，也包括核能、氢能、海冰（天然气水合物）等人类新近开发的能源。一般的煤炭、石油、天然气等被认为是传统的能源。 广义而言，太阳能、风能、生物质能、水力能、海洋能是由太阳、地球、月亮等天体的
运动所产生的，是可不断再生的，因此被称为可再生能源（Renewable Energy）。电能、氢能等是用煤炭、石油、天然气等一次能源转化而来的，常被称为二次能源。 随着工农业的发展和人民生活水平的提高，能源的消耗不断增加。据估计，煤炭、石油、天然气等传统能源将在数十至数百年内被人类使用殆尽。因此，开发利用以可再生能源为主的新能源是人类面临的最大课题之一。 二、世界和我国的能源形势 （1）世界能源形势 ?煤炭、石油、天然气等矿物能源已接近耗尽 ?矿物能源的使用产生了大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物（NOX）等温室气体和废气废物，造成地球温度上升和严重的环境污染 ?全世界都重视新能源的开发和利用 由此可见，世界能源形势十分紧迫，开发和利用可再生能源是人类的必然选择。 （2）我国能源形势 我国能源消耗快速增长，主要体现在以下方面： ?我国的能源消耗总量很大 2008年，我国折合消耗标准煤28.5亿吨（2008年上海的能源消耗总量折合标准煤约1亿吨）。 ?煤的开采消耗量增加速度很快、数量很大 2000年：11亿吨；2005年：22.2亿吨；2007年：26亿吨；2008年：27亿吨。年增幅达到15%～20%。 ?石油消耗量不断增大 2007年，消耗大约4亿吨，其中40%以上依靠进口；2008年，消耗石油大约3.6亿吨，其中1.9亿吨依靠进口。 ?电力装机容量与电力消耗增加很快 2005年为5亿千瓦，近几年每年递增约1亿千瓦。2008年，我国电力消耗约22000亿千瓦时（KWh）。 面对日渐严峻的能源形势，政府提出了如下能源发展总体方针：坚持能源供应基本立足国内，形成以煤炭为主体，电力为中心，油气、核电、新能源全面发展的能源供应格局，石油、天然气要充分利用国内外两种资源、两个市场。 三、太阳能的开发与利用 太阳内部由于氢聚变而产生大量的能量，表面温度达到6000℃，从而产生了大量的光辐射。据估计每年地球上接收到的太阳辐射能相当于49000亿吨标准煤。
新能源开发现状及意义
新能源开发现状及意义 能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础，世界能源结构先后经历了以柴薪为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正逐渐向以天然气为主转变，同时谁能、核能、光能、太阳能等可再生能源也正得到广泛的利用。 一、新能源的内涵 1、新能源的定义 新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。 2、新能源的种类 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。 新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。 二、新能源开发现状 1、风力发电增长迅速，装机容量不断提高。
氢能的开发与利用 摘要伴随21世纪的到来，世界各国都面临着亟待解决的能源问题。氢能是高效清洁环保型新能源，当前在世界范围内氢能源研究开发十分活跃，在我国发展氢能源具有重要的战略意义。文章总结了氢能源的生产现状和未来的发展趋势，详述了氢能源制备和存储所面临的问题，提出了关于氢能源未来发展趋势的一些见解。 关键词氢能源生物制氢储氢材料 Abstract Along with the coming of the 21st century，every country of the world encountered with the problem ofenergy requirement．Hydrogen is a best kind of new green energy with high calorific value．Its development has very important denotation of strategy in our country．Essay summarizes the status of research hydrogen energy and write up two questions we facing during the produce and storage of hydrogen energy.At last show some views about developing of hydrogen energy. Keywords hydrogen energy hydrogen produced using living things hydrogen storage materials 1. 引言 面对当前石油危机，世界各国都高度重视，都在千方百计地寻找对策，有的不断地加大石油天然气开发；有的大力发展太阳能和风能；有的不断加大对绿色再生资源的开发利用；有的不惜耗费巨资进行煤变油，以应对石油短缺和恐慌。即使如此，从目前情况来看，解决石油危机没有也不可能有较大起色和效果，更谈不上从根本上遏制石油危机对各国发展造成的严重危害。因此，当前大力发展氢能源就是突破石油魔咒，实现新能源战略拐点的最好选择。因为石油天然气存量有限，风能和太阳能受气候影响，绿色再生资源受土地和时间的限制，煤变油受资源技术和生产成本的限制，它们都是半天候的资源。而只有氢能源才是全天候的资源。地球上的水可谓是取之不尽、用之不竭，用水制作氢能源有着无可比拟的巨大优势和无限广阔的前景。 2. 研究概况
浅谈新能源的开发利用 能源，是人类赖以生存和进行生产的不可缺少的资源。近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长，能源问题已被列为世界上研究的重大问题之。 解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是认真节流，其二是广泛开源。 所谓节流，就是要大力提倡节约能源。节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列。在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率。如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备，不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗，加强科学管理，适当控制生活能源的合理使用，就能使能源更加有效地用于生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题。 所谓开源，就是积极开发和利用各种能源。在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能、生物能等常规能源，加强核能、太阳能、风能、沼气、海洋能、地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源。 下面重点介绍一下太阳能、核能、生物质能、海洋能、以及可燃冰这些能源在将来的发展，以及它们在解决能源问题上所起的至关重要的作用。 1.太阳能 太阳能是最重要的基本能源，生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能，太阳能的总量很大，相对于人类的有限生存时间而言，太阳能可以说是取之不尽，用之不竭的。我国太阳能资源十分丰富，全国有2/3 以上的地区，年辐照总量大于502 万千焦/ 米2，年日照时数在2000 小时以上，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。 太阳能开发利用是当今国际上一大热点，经过最近20 多年的努力，太阳能技术有了长足进步，太阳能利用领域已由生活热水、建筑采暖等扩展到工农业生产许多部门，人们已经强烈意识到，一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代——太阳能时代即将来到。 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，它是人类可以利用的最丰富的能源，据估计，在过去漫长的11 亿年中，太阳消耗了它本身能量的2%，可以说是取之不尽，用之不竭。 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，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。 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。 太阳能的利用也有它的缺点： 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，从而使装置的面积大，用料多，成本增加。
六年级科学下册《开发新能源》教案 一、教学目的： 认识人类对新能源的开发与利用;畅想未来新能源。 2关心与能源有关的新科技、新产品；认识科学是不断发展的；了解能源利用的正负面的影响；愿意合作与交流。 3能能尝试用不同的方式分析和解读数据，对现象作合理的解释；能选择自己擅长的方式表述研究过程和结果；会搜集、分析信息资料。 二、活动准备： 学生前进行前调查，了解人类利用能源的情况（包括能源的种类和利用能源造成的社会影响）、老师可提供调查提纲。 三、教学过程： 一、创设情境，提出问题 你知道我国建设和建成的两个核电站在哪里吗？（湾附近的山核电站和大亚湾核电站）。 核能是人类新近利用的一种新能源，我国正在积极研究核能。人类为什么要寻找和研究这些新能源呢？今天我们就来探讨新能源的开发利用。开发新能源（板书题） 二、探究新知 人类为什么要寻找新能源 同学们，你们知道什么能源吗？我们现在常用的能源有
哪些？这些能源各有哪些优缺点？ 小组交流、分析、整理前收集的资料。 （显示“世界石油储备分布图”）人类的衣食住行、生产劳动等都离不开能源。地球上的能源是无穷的吗?分析上面的图表，说说自己的想法。 （学生自由发言。） 师：我们经常使用的煤、石油、天然气等常规矿产能源是可更新资源还是不可更新资源？这些能源燃烧后会给环境带来什么后果？ 过渡人类正是感到了这种能源危机的威胁，许多科学家在不断地研究和寻找新能源。下面我们来了解一些主要的新能源。 2探讨新能源 （1）提出问题。 你知道哪些新能源？利用这些新能源有哪些优缺点？ （2）学生汇报与交流。 请大家先在小组将自己前搜集的有关新能源的资料进行整理、汇总，大胆猜想，提出自己的见解。 （学生进行组交流） 每个小组选派一人进行发言，其他小组要注意倾听，可记录下对自己有用的信息 （3）新能源和常规能源有哪些区别？学生讨论交流完
氢能源的开发利用情景展望 数理与信息工程学院物理091班陈孝章09180120 【摘要】随着化石燃料等不可再生资源的日益紧缺和环境污染日益加重，人们迫切需要寻找替代能源。氢能作为可持续、清洁的能源而被广泛研究，是未来人类的理想能源之一，对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，人类对氢能应用自200年前就产生了兴趣，到20世纪70年代以来，世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能研究。本文主要介绍氢能源的特点，开发利用的情景展望和中国氢能源行业的发展分析。 【关键词】氢能源环境开发利用行业无污染 【正文】 一．氢能源的特点 无污染热值高可循环 氢能源汽车当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。随着石化燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。 氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点： 1）除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 2）燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 3）无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。产物水无腐蚀性，对设备无损。 4）利用形式多。既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。 5）可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。 6）可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小。
新能源的开发和利用 教学目的 1.使学生了解开发利用新能源的必要性与可行性以及几种新能源的性能。 2.通过对常规能源与新能源的分类和比较，提高学生分析问题的能力。 3.在学习新能源知识的基础上，培养同学初步建立要珍惜能源资源，努力开发新能源的思想，激励他们树立自觉学习科学技术的决心。 课型讲授新课。 教学方法讲述与问答相结合的方法。 教学重点和难点重点是新能源开发利用的必要性与可行性，难点是新能源的特点。 教学用具自制投影片（或画片）：①火电站与核电站一日燃料运量的比较；②太阳灶；③荷兰风车；④风力发电装置；⑤沼气池。 教学提纲 第五节新能源的开发利用 一、人类为什么要寻找新能源 1.能源及分类 2.人类为什么要开发新能源 二、主要新能源介绍 1.核能
2.太阳能 3.风能 4.生物能 教学过程 引入新课你知道我国建设和建成的两个核电站在哪里吗？（浙江杭州湾附近的秦山核电站和广东大亚湾核电站）。 核能是人类新近利用的一种新能源，我国正在积极研究核能。人类为什么要寻找和研究这些新能源呢？今天我们就来探讨新能源的开发利用。 第五节新能源的开发利用（板书） 一、人类为什么要寻找新能源（板书） [提问] 请问，能源在生产生活中的主要用途是什么？（提供热能和动力。） [提问] 你知道我国目前广泛使用的能源有哪些吗？（煤、石油、天然气、木材、水能等。） [教师总结] 像煤、石油、天然气等矿产燃料以及水能资源，是目前人类广泛应用的能源，在技术上也比较成熟，我们称之为常规能源。 [提问] 除这些常规能源外，你能说出哪些目前人类正在积极研制或很有利用前途的其他能源？（核能、太阳能、潮汐、地热、生物能等。） [教师总结] 像刚才同学所列举的这些刚开始利用或正在积极研究、有待推广的能源，我们称之为新能源。 所以，我们可以把能源分成两类： 1.能源及分类（板书）
第十四章能源的开发和利用 第一节原子核的组成 (一)教学目的 1.常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。 2.常识性了解原子核的组成。 3.进行物理学研究方法的启蒙教育。 (二)教具 录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪辑。(若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替) (三)教学过程 1.引入新课 教师：为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、发奋图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中央的亲切关怀下，全国一盘棋，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。 播放录像：我国第一颗原子弹爆炸的实况。 教师：这是我国第一颗原子弹试爆的实况，其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作。 播放录像：我国第一颗氢弹试爆实况。 这是我国试爆第一颗氢弹的情况，与原子弹相比，氢弹所用的燃料更少，而威力则比原子弹大很多。 (若没有录像设备，就出示挂图，指着原子弹爆炸后形成的蘑菇云问学生：你们知道这是什么吗？然后教师再介绍上述情况) 原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？因为它们都利用了核能。我们知道化学能是在原子发生变化时放出的能量，而核能是在原子核发生变化时放出的能量。为了了解核能，先要知道原子核的组成情况。
2.进行新课 板书课题：〈第二节原子核的组成〉 (1)电子的发现和放射性现象的发现 教师：我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。 板书：〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉 在同一时期人们还发现了天然放射现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。我们先来学习放射性现象。 板书：〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉 (2)放射性现象 ①什么是放射性现象？ 教师边写边说：像铀(U)、钋(Po)、镭(Rα)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。这些元素叫放射性元素。 ②射线究竟是什么？ 教师：在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。 教师：我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？(放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可判断射线带的是什么电。) 教师：我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里(射线穿不透)，在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。从照相底片上看到，放射线分成了三束，其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线带异种电荷；中间一束偏转，说明它不带电，是中性的。 这三种射线有哪些性质呢？它们的实质是什么呢？