能源与节能管理基础.ppt

LOGO2第一章第一章 能源与能量能源与能量能源与分类能源与分类能源的种类及划分能源的种类及划分常规能源、新能源等常规能源、新能源等能量分类、能源与能量能量分类、能源与能量能量的特性能量的特性能能 量量能源与能量能源与能量3第一节第一节 能源与分类能源与分类能源能源能源的种能源的种类与划分类与划分常规常规能源能源新开发的新开发的两种能源两种能源新能源新能源4.指刚开始指刚开始利用或正积极利用或正积极研究、有待推研究、有待推广的能源。广的能源。5.可燃冰和可燃冰和可控核聚变可控核聚变。1.可直接或可直接或通过加工、通过加工、转换而取得转换而取得有用能的各有用能的各种资源。种资源。2.根据来源根据来源、形态、性、形态、性质等特点分质等特点分为为8种。种。3.现阶段科现阶段科技条件下，技条件下，使用已广泛使用已广泛、技术上成、技术上成熟的能源。熟的能源。能源能源 是自然界中存在的一种资源，是可以被人类开发利用的自然资源。4一、能源一、能源v一、定义：（理解要点）一、定义：（理解要点）节约能源法中规定：“本法所称能源，是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源”。5二、能源的种类与划分二、能源的种类与划分（了解内容）（了解内容）v1、按来源分、按来源分v2、按基本形态分、按基本形态分v3、按性质分、按性质分v4、按消耗后是否造成环境污染分、按消耗后是否造成环境污染分v5、按使用类型分按使用类型分v6、按形态特征或转换与应用的层次分、按形态特征或转换与应用的层次分v7、按是否进入市场分、按是否进入市场分v8、按使用中是否得到补充或能在较短周、按使用中是否得到补充或能在较短周期内再产生分期内再产生分 6煤炭是一次能源，也是不可再生能源。煤炭是煤炭是一次能源，也是不可再生能源。煤炭是植物的枝叶和根茎在地面上堆积腐化以后在地植物的枝叶和根茎在地面上堆积腐化以后在地壳变动的时候进入地下，在长期与空气隔绝的壳变动的时候进入地下，在长期与空气隔绝的环境中受高温、高压的作用发生物理、化学变环境中受高温、高压的作用发生物理、化学变化形成的。化形成的。石油：又称原油，是从地下深处开采的天然石油：又称原油，是从地下深处开采的天然的、黄色、褐色或黑色可燃粘稠液体。的、黄色、褐色或黑色可燃粘稠液体。天然气：是指天然蕴藏于地层中的烃类和非天然气：是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，天然气的主要成分是甲烃类气体的混合物，天然气的主要成分是甲烷等烷烃。烷等烷烃。水能是一次能源，也是可再生能源。广义的水水能是一次能源，也是可再生能源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流能资源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流能等能量资源。狭义的水能资源是指河流的水能等能量资源。狭义的水能资源是指河流的水力资源。力资源。水能，是运用水的势能和动能作功转换成其它水能，是运用水的势能和动能作功转换成其它可利用的能源形式（主要是水力发电）。可利用的能源形式（主要是水力发电）。常规能源常规能源 煤炭煤炭 石油、石油、天然气天然气 水能水能三、常规能源三、常规能源 （了解内容）（了解内容）7（三）风能（三）风能（二）太阳能（二）太阳能（一）核能（一）核能非非常常规规能能源源四、新能源四、新能源 （了解内容）（了解内容）（四）地热能（四）地热能（五）海洋能（五）海洋能（六）生物质能（六）生物质能（七）氢能（七）氢能8（一）可燃冰（一）可燃冰科学家对可燃冰的形成是这样解释的：当海底的石油、天然气在地球科学家对可燃冰的形成是这样解释的：当海底的石油、天然气在地球板块运动的作用下，涌入海洋中时在海底低温、高压的作用下与海水板块运动的作用下，涌入海洋中时在海底低温、高压的作用下与海水产生化学作用相结合，形成的天然气水合物。因此可燃冰的形成就必产生化学作用相结合，形成的天然气水合物。因此可燃冰的形成就必须具备三个必要条件：低温、高压和油气源。须具备三个必要条件：低温、高压和油气源。五、新开发的两种能源五、新开发的两种能源 （了解内容）（了解内容）（二）可控核聚变（二）可控核聚变核聚变（也叫热核反应）是氢同位素（氘和氚）结合成较重的原子核核聚变（也叫热核反应）是氢同位素（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时放出巨大能量的过程。目前人类已经可以实现不受控制的核（氦）时放出巨大能量的过程。目前人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。9第二节第二节 能量能量分类分类特性特性转换转换储存储存传递传递4.能量的利用能量的利用过程通常 也 是过程通常 也 是一个能量 的 传一个能量 的 传递过程。递过程。5.利用能量的利用能量的过程连续，就过程连续，就必须由某种能必须由某种能量的储存措施量的储存措施或专门设置一或专门设置一些储能设备。些储能设备。1.没有统一没有统一的标准，主的标准，主要有要有6种。种。2.根据状态根据状态、可加性和、可加性和转换性等特转换性等特点 分 为点 分 为 6 种种。3.能量最重能量最重要的属性。要的属性。也是能量利也是能量利用中最重要用中最重要的环节。的环节。能量能量与能源与能源6.能源的储能源的储量只能估算量只能估算，能量的消，能量的消费量可以精费量可以精确统计。确统计。能量能量 是物质运动的度量。103、电能、电能2、热能、热能1、机械能、机械能能能量量4、辐射能、辐射能5、化学能、化学能6、核能、核能一、能量的分类一、能量的分类 （了解内容）（了解内容）11二、能量的特性（二、能量的特性（掌握重点掌握重点）1、状态性、状态性能量取决于物质所处的状态，物能量取决于物质所处的状态，物质的状态不同，所具有的能量也质的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和质量）。不同（包括数量和质量）。2、可加性、可加性物质的量不同，所具有的能量物质的量不同，所具有的能量也不同，即可相加也不同，即可相加。3、转换性、转换性各种形式的能量可以相互转换，其转换各种形式的能量可以相互转换，其转换方式、转换数量、难易程度均不尽相同，方式、转换数量、难易程度均不尽相同，即他们之间的转换效率不一样。即他们之间的转换效率不一样。12二、能量的特性（二、能量的特性（掌握重点掌握重点）4、传递性、传递性能量可以从一个地方传递到另一能量可以从一个地方传递到另一个地方，也可以从一种物质传递个地方，也可以从一种物质传递到另一种物质到另一种物质。5、作功性、作功性各种能量转换为机械功的本各种能量转换为机械功的本领是不一样的，转换程度也领是不一样的，转换程度也不相同。不相同。6、贬值性、贬值性能量在传递与转换过程中，由于多种不可能量在传递与转换过程中，由于多种不可逆因素的存在，能量质量和品位下降，直逆因素的存在，能量质量和品位下降，直至达到与环境状态平衡而失去作功本领，至达到与环境状态平衡而失去作功本领，就是能的质量贬值。就是能的质量贬值。13三、能量的转换三、能量的转换v能量的转换是能量最重要的属性，也是能量利用中最重要的环节。广义的说，能量转换还应包括以下两项内容：v1.能量在空间上的转移，即能量的传输；v2.能量在时间上的转移，即能量的储存。v任何能量转换过程都必须遵守自然界的普遍规律能量守恒定律，即：能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。14四、能量的传递四、能量的传递v1、条件：能量传递是有条件的，其传递的推动力是所谓“势差”。v2、规律：能量传递的速率正比于传递的动力而反比于传递的阻力。v3、方式与方法：微观的三种基本方式是传热、热对流和热辐射。宏观的三种基本方式是容积功、转动轴功和流动功（推动力）。v4、结果：通常只有两种，一是转移到产品，二是散失于环境，包括直接损失和用于过程后再进入环境这两种情况。v5、实质：能量的最终去向只能是唯一的，即最终进入环境。结果是能量被利用了，能源被消耗。15五、能量的储存五、能量的储存2、热能的、热能的储存储存3、电能、电能 的储存的储存1、机械能、机械能的储存的储存最常见的电能储存形式最常见的电能储存形式是蓄电池和抽水蓄能。是蓄电池和抽水蓄能。暂时不需要的多余的热量收集并储存暂时不需要的多余的热量收集并储存起来，到需要时使用。从储存的时间起来，到需要时使用。从储存的时间看，分三种情况看，分三种情况：随机储存、短期储随机储存、短期储存、长期储存。存、长期储存。机械能以动能或势能机械能以动能或势能的形式储存。的形式储存。16六、能量与能源六、能量与能源 （理解要点）（理解要点）1.能量：能量：能量的总量是不会改变的，它在人类的开发利能量的总量是不会改变的，它在人类的开发利用过程中转化为其他的不可利用能继续存在用过程中转化为其他的不可利用能继续存在。能量是可以计算的，如机械能可以用动能、势能量是可以计算的，如机械能可以用动能、势能表示，可以通过物理公式计算出来。能表示，可以通过物理公式计算出来。2.能源：能源：能源的总量是不断变化的，它随着人类的开能源的总量是不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少；发利用而逐渐减少；能源的储量只能估算，消费量可以精确统计。能源的储量只能估算，消费量可以精确统计。17第二章第二章 能源概述能源概述能源资源能源资源能源资源状况能源资源状况能源资源消费状况能源资源消费状况能源产业发展及问题能源产业发展及问题主要任务主要任务我国能源发我国能源发展现状与任务展现状与任务能源概述能源概述能源和节能源和节能的意义能的意义能源的意义能源的意义节能的意义节能的意义18第一节、能源资源第一节、能源资源v一、能源资源状况v（一）世界能源资源储量及产量v（二）我国能源资源储量及产量v二、能源资源消费状况v（一）世界能源资源消费状况v（二）我国能源资源消费状况19一、能源资源状况一、能源资源状况 （了解内容）（了解内容）煤炭煤炭石油石油天然气天然气水力水力铀矿铀矿4.2007年可采储量共年可采储量共有有546.88万万t，开采，开采量为量为4.12万万t。储产。储产比为比为85。5.理论蕴藏量为理论蕴藏量为48.22万亿万亿kWh，其中具有技术上可其中具有技术上可开发的水力资源为开发的水力资源为19.39万亿万亿kWh，经济上可开发的为经济上可开发的为9.7万亿万亿kWh。全。全球水电装机总容量球水电装机总容量已达已达9.45亿亿kW。1.世界煤炭探明世界煤炭探明储量储量8260亿亿t，产，产量为量为47.50亿亿t 。储产比为储产比为122。2.探明储量探明储量1708亿亿 t ，产 量 为，产 量 为39.29亿亿t。储产。储产比为比为42。3.探明储量探明储量185万亿万亿m，产量为，产量为30656亿亿m。储产比为。储产比为60。数据均为数据均为20072008年统计数年统计数；储产比为按当前开采速度，；储产比为按当前开采速度，可开采的时间。可开采的时间。（一）世界能源资源储量及产量（一）世界能源资源储量及产量20一、能源资源状况一、能源资源状况 （了解内容）（了解内容）煤炭煤炭石油石油水力水力铀矿铀矿无注明数据为无注明数据为20072008年统年统计数计数；储产比为按当前开采速；储产比为按当前开采速度，可开采的时间。度，可开采的时间。（二）我国能源资源储量及产量（二）我国能源资源储量及产量天然气天然气煤炭煤炭石油石油水力水力铀矿铀矿4.探明储量探明储量10万万t，居世界，居世界10位之后，能满位之后，能满足我国中短期足我国中短期核电发展核电发展。5.根据根据2003年水力资源复查年水力资源复查成果，全国水利资源技术可成果，全国水利资源技术可开发装机容量开发装机容量5.42亿亿kW，年发电量年发电量2.47万亿万亿kWh；经；经济可开发装机容量约济可开发装机容量约4.0亿亿