能源科学概论.docx
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能源科学探究引言在21世纪的今天,能源科学成为了全球研究的热点。
随着人口增长和工业化进程的加速,对能源的需求日益增加,而传统能源的枯竭与环境污染问题也愈加严重。
因此,探索和开发新能源,提高能源利用效率,减少对环境的影响,已经成为科学研究的重要方向。
新能源的开发与利用太阳能太阳能是一种清洁、可再生的能源,它通过太阳能电池板转换为电能。
目前,太阳能技术已经取得显著进步,太阳能电池的转换效率不断提高,成本也在逐年下降。
未来,太阳能有望成为主要的能源供应方式之一。
风能风能是通过风力发电机将风的动能转换成电能的技术。
风能作为一种清洁能源,具有取之不尽、用之不竭的特点。
随着技术的发展,风力发电的成本逐渐降低,其应用范围也越来越广泛。
生物质能生物质能是指通过生物材料转换得到的能量,如木材、农作物残余物等。
生物质能的开发利用不仅可以减少对化石燃料的依赖,还可以有效处理农业废弃物,实现资源的循环利用。
能源效率的提升节能技术节能技术的研究和应用是提高能源使用效率的重要途径。
例如,LED照明技术比传统的白炽灯节能80%以上;高效电机和变频技术的应用也能大幅降低能耗。
智能电网智能电网技术能够实现电力系统的优化运行,提高电能的利用效率。
通过实时监控和数据分析,智能电网可以自动调节电力供应和需求,减少能源浪费。
结论与展望能源科学是一个多学科交叉的领域,涉及物理学、化学、生物学等多个学科的知识和技术。
未来,随着科技的进步和社会的发展,能源科学将会有更多的突破和创新。
我们期待着更加清洁、高效、可持续的能源解决方案,为人类的可持续发展贡献力量。
---本文探讨了能源科学的几个重要方面,包括新能源的开发与利用、能源效率的提升等,旨在提供一个关于能源科学发展的概览。
希望读者能从中获得启发,共同关注和推动能源科学的进步。
第一章思考题1、分析能量的概念及其主要形式。
2、分析能源的概念。
3、简述什么是一次能源、二次能源、可再生能源、非再生能源?举例说明。
4、能源对环境的污染主要表现在哪些方面?5、地球变暖的原因到底是什么?6、解决温室效应的对策是什么?7、能源对人体健康有什么影响?8、什么是可持续发展?可持续发展的内涵是什么?9、我国能源可持续发展的对策是什么?有何具体方法?答案:1、分析能量的概念及其主要形式。
答:所谓能量,也就是“产生某种效果(变化)的能力”。
是一切物质运动、变化和相互作用的度量。
它反映了一个由诸多物质构成的系统同外界交换功和热的能力的大小。
机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能等。
2、分析能源的概念。
答:是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源。
包括煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能、核能等。
3、简述什么是一次能源、二次能源、可再生能源、非再生能源?举例说明。
答:一次能源,即自然界现实存在的,可供直接利用的能源,如煤、石油、天然气、风能、水能等;二次能源,即由一次能源直接或间接转换而来的能源,如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等,它们使用方便,易于利用,是高品质的能源。
可再生能源,即不会随它本身的转化或人类的利用而越来越少,如水能、风能、潮汐能、太阳能等;非再生能源,它随人类的利用而越来越少,如石油、煤、天然气、核燃料等。
4.能源对环境的污染主要表现在哪些方面?答:能源对环境的污染主要表现在导致温室效应、酸雨、臭氧层破坏、热污染、放射性污染等。
5.地球变暖的原因到底是什么?答:温室效应。
即空气中的二氧化碳和水蒸气等三原子气体都有相当大的辐射和吸收辐射的能力,这些气体的辐射和吸收有选择性,它们能让太阳的短波辐射自由地通过,同时却吸收地面发出的长波辐射。
太阳表面温度约为6000K,辐射能主要是短波;地球表面温度约为288K,辐射能主要为长波。
大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面,使地球表面的温度升高;与此同时,由于二氧化碳等气体强烈地吸收地面的长波辐射,使散失到宇宙空间的热量减少,于是地面吸收的热量多,散失的热量少,导致地球气温升高。
浅谈我国能源战略摘要:大家都知道,在我们的日常生活中,能源是非常重要的。
我国是一个人口大国,能源是非常多的,但是平均到每个人中的能源就不得不令人担忧。
所以我们必须得思考能源的战略问题,能源怎样利用才能够使我们每个人都能得到最大的利益,我想这是我们每个人都应该思考的问题,尤其是作为当代的大学生更应该承担起这个责任,为我国的能源危机找出有效的办法,为我们每个人创造出幸福美满的生活。
以下就是简单论述一下中国当前的能源战略。
关键词:能源,节能,煤,核能,煤基醇醚,可再生能源。
一:.提高能源的利用效率,厉行节能政策近年来,世界各国尤其是发达国家,都已经把提高能源的利用效率、节约能源作为其能源发展战略的重要目标。
如美国在1998年推出的《国家综合能源战略》中,就要求电力系统到2010年燃煤发电效率由目前的35%提高到60%以上,燃气发电效率由目前的50%上升到70%;到2010年,主要能源密集型工业部门的能源消费总量将比现在减少25%,交通领域将推出燃料利用率3倍于常规交通工具的新型私人交通工具等。
二:大力发展清洁能源自1997年京都环境会议以来,世界各国都以保障居民健康、改善区域及全球环境质量为目标,大力推广使用清洁能源。
如丹麦大力发展风能、美国政府对国内天然气生产实行扶持政策、挪威水力发电的高效能源系统、德国实行地下煤气化和煤的液化等。
三:积极开拓海外能源市场发达国家一直都在全球范围不断勘探、开发石油和天然气,加紧对世界油气资源的争夺和控制。
对任何国家来说,多渠道的能源都是保障能源安全的基本条件。
如美国出兵伊拉克,扶植成立新的亲美政权,主要目的之一就是力图控制其石油资源,以确立在世界石油资源争夺中的主导地位。
四:建立和加强能源战略储备有国际舆论认为,争夺最后的丰富油气资源很可能成为21世纪地缘政治的主题,未来战争的根源即在于石油争夺。
战略石油储备是石油消费国应付石油危机的最重要手段,所以,西方国家都把建立石油战略储备作为保障石油供应安全的首要战略。
能源概论课程论文我国太阳能利用现状和开展趋势院系:班级:姓名:学号:我国太阳能利用的现状和开展趋势摘要:太阳能作为一种新的清洁能源,已得到了世界范围内认可和使用。
本文介绍了我国太阳能的资源状况,以及太阳能开发利用现状,分析了太阳能开发利用中存在的问题,并分析了我国太阳能利用在未来世纪的开展趋势。
关键词:太阳能;现状;开展趋势Abstract: as a new kind of clean energy, solar energy has been recognized and used in the world. This article introduces the resources of solar energy in China, and solar energy development and utilization situation analysis of the problems existing in the development and utilization of solar energy, and analyses China's utilization of solar energy in the development trend of the next century.Key words: solar energy; current situation; development trend0 引言纵览人类使用能源的漫长历史,我们清楚地看到,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改良和更替,能源领域的每一次拓展也都促使人类社会实现了新的跨越,全球经济开展和人类社会进步离不开能源的支撑。
然而,随着传统化石能源的大量消耗,资源枯竭、环境污染、气候变化等问题日益突出,新能源与可再生能源成为能源可持续性开展的必然选择。
从长远看,人类使用的能源必将沿着低效到高效、高碳到低碳、不可再生到可再生的方向演变,研究开发新能源与可再生能源是一项长期的、革命性的工作。
新能源概论引言新能源是指在现代社会能够满足人类日常生活需求的能源,包括但不限于太阳能、风能、水能等。
随着人类对环境保护的重视程度不断提高,新能源的研究和应用逐渐成为人们关注的焦点。
本文将介绍新能源的定义、分类、发展现状以及未来发展趋势。
1. 新能源的定义新能源是指以可再生能源和清洁能源为基础的能源。
可再生能源是指来自于自然界,并能够不断恢复的能源,如太阳能、风能、水能等;清洁能源是指在能源的开发、利用和排放过程中减少环境污染和对生态系统的破坏的能源,如核能、地热能等。
2. 新能源的分类根据能源的来源和利用形式,新能源可以分为以下几类:2.1 太阳能太阳能是指通过太阳辐射转化为可用能量的能源。
利用太阳能可以发电、供热、照明等。
目前,太阳能光伏发电技术和太阳能热利用技术已经相对成熟,被广泛应用于家庭、工业和农业等领域。
2.2 风能风能是指通过风的动力转化为电能或机械能的能源。
利用风能可以发电、驱动风车等。
风能是一种可再生的清洁能源,具有较大的开发潜力和广阔的应用前景。
2.3 水能水能是指通过水的动力转化为电能或机械能的能源。
利用水能可以发电、供水、灌溉等。
水能是一种最主要的可再生能源之一,广泛应用于水电站、水轮机等项目。
2.4 核能核能是指利用核反应释放出的能量来产生电能或热能的能源。
核能具有能量密度高、污染少等特点,但是核能开发利用过程中涉及核废料处理和安全问题等挑战。
2.5 地热能地热能是指通过地壳内部的热能转化为电能或热能的能源。
地热能具有稳定可靠、无污染等优势,目前在地热供暖、温泉开发等方面得到了广泛应用。
2.6 生物能源生物能源是指通过生物质和生物化学反应转化为能源的能源形式。
利用生物能源可以发电、生产生物燃料等。
生物能源具有可再生、减少温室气体排放等优势,但也面临着农业用地占用和生物多样性损失等问题。
3. 新能源的发展现状新能源的发展现状主要包括以下几个方面:3.1 太阳能发电太阳能光伏发电已经成为可再生能源中最重要的一种形式之一。
正文目录目录正文目录__________________________________________ 错误!未定义书签。
1. 概论 ___________________________________________________________ 12. 能量与能源 _____________________________________________________ 22.1.能量______________________________________________________________ 22.1.1.能量 __________________________________________________________________ 22.1.2.能源 __________________________________________________________________ 32.1.3.能量的转换____________________________________________________________ 42.1.4.能量的评价____________________________________________________________ 52.2.能源在社会可持续发展中的作用______________________________________ 62.2.1.可持续发展的概念______________________________________________________ 62.2.2.能源更迭与社会发展____________________________________________________ 62.2.3.能源与国民经济________________________________________________________ 72.2.4.能源与人民生活________________________________________________________ 82.2.5.能源与环境____________________________________________________________ 82.3.能源形势_________________________________________________________ 142.3.1.世界能源资源概况_____________________________________________________ 142.3.2.世界能源消费及构成___________________________________________________ 142.3.3.世界性的能源问题_____________________________________________________ 152.3.4.中国的能源资源_______________________________________________________ 172.3.5.中国能源可持续发展的对策____________________________________________ 203. 能量的转换与储存 ______________________________________________ 213.1.能量的基本性质___________________________________________________ 213.1.1.能量的性质___________________________________________________________ 213.1.2.能量守恒与转换定律___________________________________________________ 223.1.3.能量贬值原理_________________________________________________________ 233.2.能量转换的主要燃料_______________________________________________ 253.2.1.煤炭 _________________________________________________________________ 253.2.1.1.煤的形成和分类 __________________________________________________ 253.2.1.2.煤的开采与加工 __________________________________________________ 263.2.1.3.煤的气化________________________________________________________ 273.2.1.4.水煤浆__________________________________________________________ 283.2.2.石油 _________________________________________________________________ 283.2.2.1.石油的形成与分类 ________________________________________________ 283.2.2.2.主要石油产品的种类与用途 ________________________________________ 293.2.2.3.油田开发________________________________________________________ 293.2.3.天然气_______________________________________________________________ 303.2.4.核燃料_______________________________________________________________ 303.2.4.1.核裂变的核燃料 __________________________________________________ 303.2.4.2.核聚变的核燃料 __________________________________________________ 31 3.3.机械能的获取_____________________________________________________ 313.3.1.热能的转换___________________________________________________________ 313.3.1.1.热机的效率______________________________________________________ 313.3.1.2.内燃机__________________________________________________________ 323.3.1.3.汽轮机__________________________________________________________ 333.3.1.4.燃气轮机________________________________________________________ 333.3.2.水能和风能的转换_____________________________________________________ 353.3.3.电能的转换___________________________________________________________ 35 3.4.电能的生产_______________________________________________________ 363.4.1.机械能的转换_________________________________________________________ 363.4.2.热能转换_____________________________________________________________ 363.4.3.磁流体发电___________________________________________________________ 363.4.4.化学能转换___________________________________________________________ 383.4.5.太阳能转换___________________________________________________________ 383.4.6.核能转换_____________________________________________________________ 38 3.5.能量的储存_______________________________________________________ 383.5.1.概述 _________________________________________________________________ 383.5.2.机械能的储存_________________________________________________________ 393.5.2.1.一般储能________________________________________________________ 393.5.2.2.抽水蓄能________________________________________________________ 393.5.3.电能的储存___________________________________________________________ 403.5.3.1.蓄电池__________________________________________________________ 403.5.3.2.静电场和感应电场 ________________________________________________ 403.5.4.热能的储存___________________________________________________________ 413.5.5.核能的储存___________________________________________________________ 42 3.6.热能的产生_______________________________________________________ 423.6.1.热能的获取___________________________________________________________ 423.6.2.燃烧的基础知识_______________________________________________________ 433.6.3.燃烧设备_____________________________________________________________ 444. 常规能源 ______________________________________________________ 46 4.1.煤炭_____________________________________________________________ 464.1.1.煤炭资源_____________________________________________________________ 464.1.2.煤炭生产_____________________________________________________________ 484.1.3.洁净煤技术___________________________________________________________ 49 4.2.石油_____________________________________________________________ 514.2.1.石油资源_____________________________________________________________ 514.2.2.石油生产与消费_______________________________________________________ 51 4.3.天然气___________________________________________________________ 524.3.1.天然气资源___________________________________________________________ 524.3.2.天然气生产___________________________________________________________ 524.3.3.天然气市场___________________________________________________________ 52 4.4.水能_____________________________________________________________ 534.4.1.水能资源_____________________________________________________________ 534.4.2.水能利用概况_________________________________________________________ 534.4.3.水能发电机组_________________________________________________________ 554.4.4.水电站运行和水库调度________________________________________________ 554.4.5.小水电_______________________________________________________________ 55 4.5.二次能源_________________________________________________________ 564.5.1.概述 _________________________________________________________________ 564.5.2.电 ___________________________________________________________________ 564.5.3.蒸汽 _________________________________________________________________ 574.5.4.热水 _________________________________________________________________ 574.5.5.焦炭 _________________________________________________________________ 584.5.5.1.焦炭定义________________________________________________________ 584.5.5.2.焦炭分布________________________________________________________ 584.5.5.3.焦炭用途________________________________________________________ 584.5.5.4.焦炭的物理性质 __________________________________________________ 594.5.5.5.焦炭的反应性及反应后的强度 ______________________________________ 594.5.5.6.焦炭的质量指标 __________________________________________________ 594.5.5.7.焦炭质量的评价 __________________________________________________ 604.5.5.8.焦炭价格影响因素分析 ____________________________________________ 614.5.5.9.中国焦炭产业现状 ________________________________________________ 624.5.5.10.国内焦炭出口现状 _______________________________________________ 634.5.5.11.国内焦炭产量 ___________________________________________________ 645. 新能源 ________________________________________________________ 64 5.1.核能_____________________________________________________________ 645.1.1.概述 _________________________________________________________________ 645.1.2.原子与原子核_________________________________________________________ 655.1.3.核能的来源___________________________________________________________ 655.1.4.反应堆_______________________________________________________________ 665.1.5.核电站_______________________________________________________________ 67 5.2.太阳能___________________________________________________________ 695.2.1.概述 _________________________________________________________________ 695.2.2.太阳辐射_____________________________________________________________ 705.2.3.太阳能热利用_________________________________________________________ 715.2.3.1.太阳能集热器____________________________________________________ 715.2.3.2.太阳能热水器____________________________________________________ 715.2.3.3.太阳房__________________________________________________________ 725.2.3.4.太阳能干燥______________________________________________________ 725.2.3.5.太阳能海水淡化 __________________________________________________ 725.2.3.6.太阳炉__________________________________________________________ 735.2.3.7.太阳灶__________________________________________________________ 735.2.3.8.太阳能制冷______________________________________________________ 735.2.3.9.太阳能动力发电 __________________________________________________ 741.概论构成客观世界的三大基础是物质、能量和信息。