HEFEI UNIVERSITY可再生能源概论课程小结系 别：生物与环境工程系 班 级：0 9环境工程班 姓 名： 郭秀磊学号：0902031017可再生能源概论课程小结这学期学了可再生能源概论这门课，通过对这门课的学习了解到有关可再生 能源的一些知识，一下是我的一些认识和收获。在第一章我学到了一些与课程有关的名词，如：资源就是指自然界和人类社会中一种可以用以创造物质财富和精神财富的 具有一定量的积累的客观存在形态，如土地资源、矿产资源、森林资源、海洋资 源、石油资源、人力资源、信息资源等。能源是指能向人类提供能量的自然资源，它可以直接或间接提供人们所需要 的电能、热能、机械能、光能、声能等。能源资源是指已探明或估计的自然赋存 的富集能源。已探明或估计可经济开采的能源资源称为能源储量。各种可利用的 能源资源包括煤炭、石油、大然气、水能、风能、核能、太阳能、地热能、海洋 能、生物质能等。已经被人类长期广泛利用的能源，称为常规能源，如煤炭、石油、天然气、 水力、电力等。常规能源与新能源是相对而言的，现在的常规能源过去也曾是新 能源，现在的新能源将来也会成为常规能源。从使用能源时对环境污染的大小，可把无污染或污染小的能源称为清洁能 源，如太阳能、水能、氢能等；对环境污染较大的能源称为非清洁能源，如煤炭、 油页岩等。石油的污染比煤炭小些，但也产生氧化氮、氧化硫等有害物质，所以 清洁能源与非清洁能源的划分也是相对的。在商品经济时代，按照能源在流通领域的地位分为商品能源和非商品能源， 如煤炭、石油、焦炭、电力等均属商品能源。非商品能源是指不通过市场买卖而 获得的能源，如农村能源中的秸秆、薪柴、牲口粪便等。第二章与第三章学习了太阳能的利用与太阳能发电技术，有关知识如下： 太阳能是一种辐射能，具有即时性，必须即时转换成其他形式的能量才能被 利用和储存。集热器通过它的吸收面可以将太阳能转换成热能；太阳能电池利用光伏效应 将太阳能转换成电能；植物通过光合作用可将太阳能转换成生物质能。从理论上讲，太阳能可以直接或间接地转换成任何形式的能量，但转换次数 越多，太阳能转换的最终效率就越低。太阳能热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置，用途广泛，最常见 的用途是供洗澡用。其实，在工业生产中以及采暖、干燥、养殖、游泳等许多方 面也需要热水，都可利用太阳能热水器。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技 术之一。 太阳能光伏发电历史与现状：利用太阳光发电是人类梦寐以求的愿望。从二 十世纪五十年代太阳能电池的空间应用到如今的太阳能光伏集成建筑，世界光伏 工业已经走过了近半个世纪的历史。90 年代以来，太阳能光伏发电的发展很快，已广泛用于航天、通讯、交通， 以及偏远地区居民的供电等领域，近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太 阳能光伏发电等新的应用领域。太阳能电池发电原理：硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发 生了越迁，成为自由电子在PN结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时, 在该电压当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被的作用下，将会有电流流 过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。 太阳光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包 括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。时下，人们通常所说太阳光发电就是太阳能光伏发电，亦称太阳能电池发 电。以晶体硅材料制备的太阳能电池主要包括：单晶硅太阳电池，铸造多晶硅太 阳能电池，非晶硅太阳能电池和薄膜晶体硅电池。随后，又学了生物质能，主要内容有： 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为 化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质 能转变而来的。生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃 物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃 物；六是畜禽的粪便。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一。人类自从发现火开始就以生 物质能的形式利用太阳能来做饭好取暖。直到现在，在全球能源消费中仍占有 15%的份额，仅次于煤炭、石油和天然气，居于全球能源消费的第 4位。在发展中国家，生物质能源消费量约占 40%，在个别国家，甚至达到90%。 在发达国家，生物质也具举足轻重的地位，美国能源消费占 4%，澳大利亚 10%，瑞典9%。发达国家生物质能源平均消费量达到能源消费总量的 2.8% 接着学了水力发电的一些知识。水力发电是一种最经济的能源，也是一种永不枯竭的能源。地球上江河纵横， 海洋辽阔，蕴藏着丰富的水力资源。水电作为一种可再生、无污染的清洁能源，早在 3000 多年前在我国就已得 到应用，从 19 世纪末开始，人类就在大江大河上建设水坝，利用水位的落差来 发电。到现在，大中型水电站已经在世界范围内广泛应用、较为成熟的的可再生 能源技术。虽然大中型水电站为国民经济提供了巨大的电力来源，但随着时间的延长， 人们也约越来越认识到大中型水电站对环境的负面影响。而小水电作为同样一种 经济而可再生的能源，对环境的影响就小得多，因此，小水电的开发与应用就受 到了重视。我国所拥有的水力资源居世界首位，全国水力资源蕴藏量为6.8亿kW,其 中小水电为1.52亿kW。总的可开发容量为3.78亿kW,小水电0.75亿kW。目 前，全国已建成的小水电站有5万多座，总装机容量超过2300万kW。全国有1/3 以上的县主要依靠小水电供电。我国目前已开发的水力资源占可开发资源量不到 20%，而小水电更是大有发展余地。水力发电就是利用水力（具有水头）推动水力 机械（水轮机）转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械（发 电机）随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某 种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。为了利用河流的水力来发电，就要将天然落差集中起来，并对流量加以控 制和调节，形成发电所需的水头和流量。以便于水轮机能够将水能转换成机械能 再转换成电能。小型水电站按河段水力资源的开发方式，可分成三种类型：堤坝 式、引水式和混合式。世界上已建成的引水式水电站，最大水头达1767m （奥地 利赖瑟克山水电站）；引水道最长的达39km （挪威考伯尔夫水电站）。中国已建 成的引水式水电站，最大水头为629m（云南以礼河第三级盐水沟水电站）；引水 隧洞最长的为8601m （四川渔子溪一级水电站）。潮汐是海水受太阳、月球和地球引力相互作用后所发生的周期性涨落现象。 海水上涨的过程称为涨潮，涨到最高位置称高潮。在高潮时会出现既不上涨也不 下落的平稳现象，称为平潮。平潮时间的长短各地不同，有的地方为几分钟，有 的地方可达几个小时，通常取平潮中间时刻为高潮时，平潮时的高度称为高潮高。 海水下落的过程称为落潮，落到最低点位置时称低潮。在低潮时也出现像高潮时 的情况，海水水上涨也不下落，称为停潮。取停潮的中间时刻为低潮时间，停潮 的高度称为低潮高度。从低潮时到高潮时的时间间隔称为涨潮时。由高潮时到低 潮时的时间间隔称为落潮时。相邻高潮与低潮的潮位高度差称潮差。从高潮到相 邻的低潮的潮差称落潮差，由低潮到相邻的高潮的潮差称涨潮差。高潮和低潮的 潮高和潮时是一个地点潮汐的主要标志，它们是随时间变化的，根据它们的变化 规律，可以绘出当地的潮汐现象。潮汐中蕴藏着巨大的能量，涨潮和落潮的水位 差越大，所具有的能量就越大。利用海洋中的潮汐发电是海洋能利用的一种形式，潮汐电站一般需要有地形 和地质优良的海湾，在海湾入口处建堤坝、厂房和水闸，与海隔开，形成水库， 利用涨落潮时内水位和海水之间的水位差，引水经厂房内的水轮发电机组发电。 潮汐能发电技术通常包括：接收能量的设施潮汐水库，用以接收、储蓄潮汐 能；传输能量的技术灯泡贯流式水轮机组或全贯流式水轮机组；把能量转换 成电能的技术发电机。当海水上涨时，闸门外的海面升高，打开闸门，海水 向库内流动，水流冲动水轮机并带动发电机发电；当海水下降时，把先前的闸门 关掉，把另外的闸门打开，海水从库内向外流动，又能推动水轮机带动发电机继 续发电。我国已建成八座小型潮汐电站。目前江厦潮汐电站是我国最大的潮汐电站， 装五台机组，总装机容量3200kW，是单库双向型电站。该电站位于浙江省乐清 湾，这里的最大潮差为8.39m，电站水库面积约5km2，坝长670 m，坝高15.5m。 水闸为五个孔，每孔净宽3m，共15m。采用电脑控制作业，保证了发电质量，提 高了经济效益。该电站年发电量超过1X107kWh，加上围垦耕种和海水养殖等 综合利用，年净收入可达 240 万元。水电作为一种可再生、无污染的环保型能源， 日益受到人们的重视。在开发大中型水电的同时，大力发展小水电事业是实施可 持续发展战略的不可缺少的组成部分。在不同的历史时期，我国水电发展受到的制约不同，先后经历了技术制约、 投资制约、市场制约和生态制约四个发展阶段。在国家“十一五”规划建议中， 关于水电开发的提法，已从“积极发展水电”调整为“在保护生态基础上有序开 发水电”。这标志着国家已开始重视水电开发的生态、适度问题，在利用能源的 同时，实现经济和生态的协调发展。