第一讲可再生能源概述

1 能源是人类赖以生存的基础，也是人类从事生产和社会活动的基础。

能源的开发利用程度标志着人类社会进化和发展的程度。

2 研究能源技术的目的有两个：一是寻找新的能源和能源利用方式；二是提高现有能源的利用效率，特别是转化为电能的效率。

3 什么是能量？按照物理学的定义，能量即物体（或系统）对外做功的能力。

4 按照来源的不同，能源可分为第一类能源（直接或间接来自太阳辐射。

可再生的有太阳能、风能、水利能、海浪能、海流能、海水温差能、生物质能；不可再生的有煤、石油、天然气、油页岩、可燃冰），第二类能源（地球内部固有的能量。

可再生的有地热能、火山、地震、海啸；不可再生的有核燃料，铀，钚，钍，氘等）和第三类能源（地球-天体相互作用能，可再生潮汐能）。

5 能源的品质评价指标: ①能流密度②花费的投资③能源供应的连续性和存储的可能性④运输费用和损耗⑤对环境的影响⑥存储量⑦能源品位6 能流密度是指：单位体积或单位面积内从能源获得的功率。

（W/m方）7 从转化为电能的难易程度考虑，能源有低品位（难）和高品位（易）之分。

8 温室效应：大气中的，等气体允许来自太阳的短波辐射通过，却能够吸收地球发出的红外长波辐射，然后在返回地球上。

而过多的等气体如同温室中的玻璃一样，阻挡地球的正常热量散失，这就是温室效应。

9 目前太阳能的利用主要有两个方面：①太阳能热利用和②太阳能光伏发电。

10 太阳常数：平均日地距离，垂直于太阳辐射的大气外层平面上，单位时间、单位面积所接收的太阳能辐射能，单位为W/m方。

11 大气质量（AM）：AM=O’A(太阳任意点到该点的距离)/OA（太阳垂直射入到地球一点的距离）。

12 选择性吸收涂层通常为多层膜结构，包括红外反射底层、吸收层和上部的减反射层。

13 真空管的热损失由三部分组成：①集热管对保护玻璃套筒的辐射热损失②通过玻璃管的传导热损失③集热管通过对流和辐射向环境的热损失。

14 管热式真空管集热器的工作原理：太阳辐射穿过玻璃外管后投射在有涂层的金属集热管上。

可再生能源通常是指对环境友好、可以反复使用、不会枯竭的能源或能源利用技术，包括太阳能热利用、太阳电池、生物质能、风能、小水能、潮汐能、海浪能、地热能、氢能、燃料电池等太阳能及太阳能发电应用太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。

自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。

但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。

太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。

太阳能发电一种新兴的可再生能源。

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

目前，太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。

太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。

地球轨珠海太阳能热水工程道上的平均太阳辐射强度为1369w/㎡。

地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。

在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102000TW 的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。

太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

清立太阳能工程图尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为49940000000焦。

地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

什么是可再生能源一、定义与概念1.能源的分类：常规能源、非常规能源2.可再生能源的定义：指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源3.不可再生能源的定义：指在自然界中不能短时间内再生或不可再生的能源二、可再生能源的特点1.取之不尽，用之不竭2.清洁、环保、低碳3.分布广泛，适用于不同地区4.开发利用成本逐渐降低三、主要可再生能源类型1.太阳能：太阳辐射能、光热能、光电能2.风能：风力发电、风能利用3.水能：水力发电、小水电、潮汐能、波浪能4.生物质能：生物质燃料、生物质发电、生物质燃气5.地热能：地热发电、地热供暖、地热制冷6.海洋能：潮汐能、波浪能、海流能、温差能四、我国可再生能源发展现状1.政策支持与扶持：国家政策、规划、资金支持2.开发利用规模：水电、风电、太阳能、生物质能等领域快速发展3.技术进步：设备制造、技术研发、产业体系不断完善4.市场机制：市场化改革、价格机制、绿色证书制度五、可再生能源的意义与价值1.保障能源安全：减少对外依赖，提高能源供应稳定性2.促进环境保护：降低污染物排放，改善空气质量3.推动经济发展：带动相关产业，创造就业岗位4.助力应对气候变化：减少温室气体排放，应对全球气候变化挑战六、可再生能源的挑战与对策1.开发利用成本：降低成本，提高经济效益2.技术瓶颈：加大研发力度，突破关键技术3.并网难题：优化电网结构，提高可再生能源消纳能力4.政策支持：完善政策体系，稳定市场预期七、中学生如何了解与参与可再生能源1.学习相关知识：课堂学习、课外阅读、网络资源2.实践与观察：参观考察可再生能源项目、关注行业发展动态3.创新与创作：开展科技活动、参加竞赛、提出创新设想4.宣传与推广：普及可再生能源知识，提高公众意识可再生能源作为一种清洁、环保、可持续的能源，对于我国能源结构调整、环境保护和应对气候变化具有重要意义。

了解可再生能源的定义、特点、类型以及发展现状，关注其挑战与对策，有助于我们更好地认识和参与可再生能源事业，为构建美好家园、实现绿色发展贡献力量。

什么是可再生能源如何利用可再生能源在当今社会，能源问题是全球关注的焦点之一。

随着传统能源的日益枯竭和环境问题的不断加剧，可再生能源逐渐成为了人们寻求可持续发展的重要途径。

那么，什么是可再生能源呢？又该如何有效地利用它们呢？可再生能源，简单来说，就是可以在自然界中不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽、用之不竭的特点。

常见的可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等。

太阳能是大家最为熟悉的可再生能源之一。

太阳每天都会向地球辐射大量的能量，我们可以通过太阳能电池板将其转化为电能，为家庭、企业和公共设施提供电力。

太阳能热水器也是常见的应用，它利用太阳能将水加热，满足我们日常生活中的热水需求。

此外，太阳能还可以用于太阳能路灯、太阳能交通信号灯等。

风能则是另一种重要的可再生能源。

风的形成是由于太阳辐射造成地球表面受热不均，引起大气流动而产生的。

风力发电是目前风能利用的主要形式，通过巨大的风力涡轮机将风能转化为电能。

在一些风力资源丰富的地区，如沿海和高原地区，风力发电场已经成为一道独特的风景线。

水能是利用水的势能和动能来发电。

常见的水力发电站就是通过建造大坝，将水蓄积起来，形成较高的水位差，然后让水流冲击水轮机带动发电机发电。

小水电也是水能利用的一种形式，它适用于一些水流较小但有一定落差的溪流和小河。

生物质能的来源非常广泛。

它包括农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便等。

这些生物质材料可以通过燃烧、气化、发酵等方式转化为能源。

例如，利用沼气池将畜禽粪便发酵产生沼气，用于照明和做饭；将农作物秸秆制成生物质颗粒燃料，用于供暖等。

地热能是来自地球内部的热能。

在一些地区，地下热水和蒸汽的温度很高，可以直接用于发电或者供暖。

例如，冰岛就是一个广泛利用地热能的国家，其大部分的供暖和电力都来自于地热能。

了解了可再生能源的种类，那么如何更好地利用它们呢？首先，技术创新是关键。

我们需要不断提高可再生能源的转化效率，降低成本。