新型能源开发利用.doc

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1、能源概况及新型能源开发利用一、能源分类人类生活、生产都需要能源，能源按照其是否可再生分为不可再生能源和可再生能源。全球能源危机，石油、煤炭、天然气等不可再生能源面临资源枯竭，特别是随着现代文明社会的发展，能源供需矛盾日益突出。农业资源、农业废弃物资源作为可再生能源的原材料，开发利用潜力巨大。开发太阳能、风能、生物质能，利用农业生产产生的秸杆、畜禽粪便、农产品加工废渣废水等废弃物资源，发展可再生能源前景广阔。27二、新型能源开发利用1、沼气开发利用沼气是一种可再生的洁净的能源，可用来煮饭、点灯、发电等。生产沼气的过程是生产、生活有机废弃物安全处理的有效措施和途径。

2、2、太阳能开发利用太阳是银河系中15000亿颗恒星中的一员。太阳的直径1.361×106km，质量为1.982×1027t，是地球质量的30多万倍。太阳内部持续不断地进行着核聚变反应，不断释放出巨大的能量。因此太阳是一个炽热的火球，太阳表面的温度5762K，中心温度8×106K～40×106K。按目前太阳热核反应的消耗速度，可足以维持60亿年。27太阳以热辐射的形式向外传递能量。太阳总辐射功率约为3.75×1026W，地球从太阳获得的能量约1.7×1017W，相对于太阳的总辐射功率十分微小，仅为亿分之一，但它却相当于人类现有各种能源总和的上千万倍。太阳光辐射主要

3、由紫外光谱、可见光谱、红外光谱等不同波段的光波组成，波长从0.2～3μm。紫外光谱的能量约占8.3%，可见光谱的能量约占40.3%，红外光谱的能量约占51.4%。从能量分布来看，绝大部分能量分布在可见光和红外波段。太阳辐射的紫外光部分具有杀菌作用；可见光部分可使植物发生光合作用；红外光部分能提高植物的温度，并加速水分的蒸发。地球大气层外太阳辐射强度基本上是一个常数，据测定为1367W/m2。太阳辐射光经过大气层时被吸收、反射、衰减后到达地球表面，因此地球表面的太阳辐射强度受大气透明度的影响很大（见图1-2）。晴朗无云时，地球表面的太阳辐射强度可达1000W/m2

4、，但要小于1367W/m2；云雾天时，显著下降。太阳年辐照量大，是目前世界上可以开发利用的最大的能源资源。太阳到达地球的年辐照量相当于130万亿T标煤。而目前全球每年的能源消耗总量大约为100亿T标煤，不到太阳到达地球年辐照量的万分之一。27太阳能是人类取之不尽、用之不竭的绿色能源，合理开发利用是缓解全球性能源危机和环境污染问题的主要措施。目前开发的主要产品有：太阳能热水器、太阳灶、太阳能光电板、太阳房等。3、新型能源开发利用的意义面对全球性的能源危机和环境污染问题，新型能源开发利用是保障国家能源安全，减少温室气体排放，改善全球生态环境的需要。可再生能源开发对于

5、中国新农村建设具有重大的现实意义。在新农村建设中合理开发利用可再生能源，不仅可以减缓中国能源紧张局面，减轻生态保护和环境污染的压力，而且还可以满足农民对水、电、热、气的能源需求，改善农村生存环境，提高农民生活质量，促进城乡协调，实现社会经济的可持续发展。中国《可再生能源中长期发展规划》也明确指出，农村可再生能源开发是2010年和2020年中国可再生能源发展的重点领域之一，农村可再生能源发展的重点是改善农村生活用能条件，开展绿色能源示范县建设。27沼气一、沼气基础知识1、沼气的性质沼气是多种有机物在一定的湿度、浓度、酸碱度和隔绝空气的条件下，经过各类厌氧微生物的分

6、解代谢而产生的一种可燃性气体。由于这种气体是最先在沼泽中发现的，所以称为沼气。沼气是一种混合气体。用户主要利用的是甲烷、氨和一氧化碳这部分可燃气体来获得能量。27甲烷是一种无色、无味、无臭气体,化学性质比较稳定。甲烷在水中的溶解度很小,所以,通常用水封的办法来贮存沼气。甲烷的临界温度较低，液化比较困难。甲烷在空气中燃烧，火焰的最高温度约2000℃。沼气中的硫化氢是有毒气体，具有恶臭味。一般沼气中含千分之几的硫化氢。经燃烧后，硫化氢被氧化成硫或二氧化硫，失去臭味，毒性减轻。现在的沼气用户都使用了脱硫器，硫化氢基本上给过滤了，因此，使用沼气是安全的。2、沼气的制取沼

7、气的产生，简单的说，是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度、碳氮比等条件下，经过多种微生物的分解而产生的。多种微生物（沼气细菌）分解有机物质产生沼气的过程,叫沼气发酵。沼气产生的基本原理，就是厌氧机理，其发酵的生物化学过程，大致可分为液化、产酸、产甲烷三个阶段。第一阶段（水解阶段）：有机物质（碳水化合物、蛋白质、脂肪等）由发酵细菌（纤维素分解细菌、蛋白质分解细菌、脂肪分解细菌等）的作用，将多糖水解成单糖，蛋白质水解成肽和氨基酸，脂肪水解成甘油和脂肪酸，并进一步降解成各种低级有机酸，如乙酸、丙酸、宜春等。同时，还声称氢气和二氧化碳。第二阶段（产酸阶段）：

8、主要是由产氢细菌和乙酸细