可再生能源概论左然第一章 能源概论

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。

《能源概论》复习题第一章能量与能源1、什么是能量？:所谓能量，也就是“产生某种效果（变化）的能力”。

反过来说，产生某种效果（变化），必然伴随能量的消耗和转换。

2、能量的形式有哪些？:机械能热能电能辐射能化学能核能3、什么是热能？构成物质的微观分子运动的动能和势能总和称为热能。

4、什么是发热量？5、什么是低位发热量？6、什么是高位发热量？7、能量的性质有哪些？状态性可加性传递性转换性做功性贬值性8、能量的转换包括的内容是？能量在空间上的转移，即能量的传输。

能量在时间上的转移，即能量的储存。

9、能量传递的条件是什么？能量传递是有条件的，即在有能量密度差的条件下，能量总是从能量密度大的物质或能量集中的地方，向能量密度小的物质或地方传递；总是从集中到分散并逐步达到平衡。

10、能量传递的形式是什么？能量的传递包括转移与转换两种形式。

转移是某种形态的能量从一地转移到另一地，从一物转移到另一物；转换则是能量由一种形态变为另一形态。

11、能量传递的方法是什么？在体系边界面上的能量交换通常以两种方法进行：传热——由温差引起的能量交换，这是能量传递的微观形式；做功——由非温差引起的能量交换，这是能量传递的宏观形式。

12、能量传递的方式是什么？通过能量交换而实现的能量传递，即传热和做功，其具体方式为：传热的三种基本方式是热传导、热对流和热辐射；做功（这里指机械功）的三种基本方式是容积功、转动轴功和流动功（推动功）。

13、能量传递的实质是什么？能量传递的实质实际上就是能量利用的实质。

如果把产品的使用也包括在内，能量的最终去向只能是唯一的，即最终进入环境。

14、什么是能源？所谓能源，是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源。

15、常规能源包括有哪些？常规能源，如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等；16、新能源包括有哪些？新能源，如太阳能、地热能、潮汐能、生物质能等，另外还有核能。

17、能源的评价包括哪些？储量能量密度储能的可能性与供能的连续性能源的地理分布开发费用和利用能源的设备费用运输费用与损耗能源的可再生性能源的品位对环境的影响18、什么是能量密度？19、人类社会经历了三个能源时期，分别是什么/薪柴时期；煤炭时期；石油时期20、能源与国民经济的关系是什么？能源是发展社会生产和提高人民生活水平的重要物质基础，是推动国民经济发展的强大动力。

风电系统和风电机组的工作原理及国内外风力发电技术的发展趋势关键字：正文：风电，原理，发展趋势1.风电系统风能一种已有数千年利用历史，在1973年石油危机后重新受到重视的新型能源，目前，许多国家都在进行风能方面的试验研究，利用风力发电进入了一个蓬勃发展的时期。

风电系统是一个以风电为能源，包括后备能源、能量储存、使用者等组成部分的系统。

风电主要有两种形式：离网风力发电系统和并网风力发电系统。

离网风力发电系统的应用包括以下四种：①为蓄电池充电；②为边远地区提供可靠的电力；③给水加热；④边远地区的其他应用，如乡村供电等。

离网风电机的单机容量一般为100W~10KW。

并网风力发电系统的应用主要是两种：①单个的风力发电机，可与电网连接，功率约为10~100KW；②风力田：多个风力发电机集中安装、均匀分布并由控制中心集中管理，所发出电力主要通过电网输送，其功率一般为50~500KW。

与常规的发电技术相比，风力发电具有如下的特点：①间歇性发电；②运行条件恶劣；③成本相对下降；④分散建设；⑤有利于环境保护。

2.风电机组工作原理风力发电机有两种类型，由能量驱动链的方向决定，水平方向的为水平轴风力机，垂直方向的为垂直轴风力机。

其中水平风力机是市场上的主流，以下内容基本以水平风力机为主。

水平轴风力发电机主要有风轮（即转子，包括叶片和轮）、主轴、增速箱、发电机、塔架、调向系统、制动系统、液压系统、变距系统和控制系统等组成。

风轮是空气动力学研究的成果，弯曲的叶片在有效防止共振等现象的前提下转动，产生较大的升力和较小的阻力。

风轮尾端的尾翼作为调向器来控制风轮的迎风方向，尽量使其随时都迎风，从而最大限度地获取风能。

限速装置可以使风轮的转速在一定的风速范围内保持不变，制动装置可以使风轮在风速过高时停转，这些装置保证了风力发电机的安全运行。

发电机作为驱动装置将动能转化为电能，按照驱动方式，发电机可以分为以下三种：齿轮驱动、直接驱动和混合驱动；依据产生的电流，发电机又可分为三种：直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。

太阳能建筑摘要从某种意义上讲，人类历史是一部能量转换的历史，每一个时代都以其能量生产技术为标志。

随着能源危机的日益严重以及建筑能耗和环境问题的日益突出，传统能源中的石油和天然气将在未来几十年内耗尽，煤尽管还能用一二百年，但它对生态和环境带来了很多的副作用，在世界范围内的能源危机中，我国首当其冲。

21世纪人类共同的主题是可持续发展，因此研究开发无污染、可再生的新能源与能源转换技术是科技界的当务之急。

21世纪是各行各业高速发展的时期，我国已然成为了一个超级的建筑大国，在建筑行业里，传统的建筑理念已经被摒弃，新一代的以可持续为主导的建筑已成为现代人居住的首选建筑，可再生能源在建筑里面的运用使得现在的建筑与自然形成了更加和谐的状态。

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的清洁可再生能源，在众多新能源中，太阳能分布最广，获取最容易。

将太阳能利用技术与建筑有机的结合起来不仅能节能，还能保护环境，因此，太阳能建筑将会得到更广泛的利用。

关键词：能源危机；可再生能源；太阳能；可持续发展；太阳能建筑一、绪论(一)论文撰写背景及目的现在社会倡导低碳经济生活，很多行业都进入了可持续的领域发展。

尤其是建筑行业，建筑是人类为了生存而对自然进行的再造活动，而建筑能耗问题就成为了一个重大的问题摆在人们面前。

人类的生存都离不开我们周围的生态环境，怎样更好的把建筑融入自然生态环境，尽量的减少对生态环境的破坏，同时减少对有污染能源的使用，怎样做到真正的可持续发展，这一系列的问题都有待解决。

我国不能走发达国家走过的先污染后治理的发展之路，必须根据国情，同时吸取经验，走一条具有我国特色的发展之路。

(二)我国建筑能源消耗现状目前我国每年竣工的建筑面积达到16-20亿平方，几乎是发达国家之和，但是这些新建的建筑中，仅有10%-15%面积的建筑能达国家规定的节能标准，80%以上的建筑属于高能耗建筑。

据预测，按着个趋势到2020年，我国的高能耗建筑面积将达到700亿平方，导致的能耗将是巨大的。

能源概论哈尔滨工业大学燃烧工程研究所/sunsr@2005年2月第一章绪论主要参考书目：《新能源发电》西安交通大学陈听宽等编机械工业出版社，1982版《能源科学导论》黄素逸编著北京，中国电力出版社，1999版《能源化学》陈军陶占良编著化学工业出版社，2004年§1-1 引言一、能量和能源1、能量构成客观世界三大基础：物质、能量和信息。

宇宙间一切运动着的物体中都具有能量的存在和转化，如爱因斯坦著名质能转化方程，2E ，表征了物质和能量之间的相互转化，信息描述变化和转化的关mc系。

人类一切活动都与能量及其使用紧密相关。

能量—产生某种效果（变化）的过程必然伴随着能量消耗或转化，因此从物理学上，能量为“产生某种效果（变化）的能力”，同时是做功能力一种度量。

如，用F (N)的力推动物体沿某一方向移动S (m)的距离，则所做的功为W＝F·S(J)，就要消耗一定的等价于W的能量E才能产生上述效果。

而通过大量的实验已经证明，能量既不能消灭，也不能创生，只能从一种形式转化到另一种形式，即能量是守恒的—热力学第一定律。

到目前为止，人类所认识的能量有如下六种形式：(1) 机械能。

它包括固体和流体的动能、势能、弹性能及表面张力能等。

动能和势能统称为宏观机械能，是人类最早认识的能量。

(2) 热能。

构成物体的微观分子运动的动能表现为热能。

这种能量的宏观表现是温度的高低，它反映了分子运动的强度。

(3) 电能。

它是和电子流动与积累有关的一种能量，通常是由电池中化学能转化而来，或是通过发电机由机械能转换得到；反之，电能也可以通过电动机转化为机械能，表明电做功向外输出机械能的能力。

(4) 辐射能。

物体以电磁波、光波形式发射的能量称为辐射能，如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。

(5) 化学能。

它是物质内部的原子核外发生化学变化引起的能量变化，按化学热力学定义，物系在化学反应过程中以热能形式释放的内能称为化学能。