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可再生能源利用,1,可再生能源利用,生產(chǎn)的發(fā)展使得能源的需求量不斷增加 幾次世界范圍的油危機(jī)加深了人們對(duì)能源危機(jī)的認(rèn)識(shí) 環(huán)保呼聲高漲，環(huán)境污染治理艱巨，可再生能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)約束 電力電子裝置是必不可少的中間環(huán)節(jié)： 電能的轉(zhuǎn)換，儲(chǔ)存，變換，供電控制，管理,2,太陽(yáng)能的利用,太陽(yáng)是一個(gè)巨大的能源，以光輻射的形式每秒發(fā)射 地球表面正對(duì)太陽(yáng)每平方米1KW接受能量 考慮吸收，云霧，塵埃，地理?xiàng)l件，輻照達(dá)600~900,3,太陽(yáng)能的利用,太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量(約為3.75×l026W)的22億分之一，但已高達(dá)1.73×1017W，換句話說(shuō)，太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)t煤地球每年6.1X1012億大卡，折合標(biāo)煤87000億噸，是當(dāng)今世界能耗的700倍。 ,由核聚變可知，氫聚合成氦在釋放巨大能量的同時(shí)，每1g質(zhì)量將虧損0.0072g。根據(jù)目前太陽(yáng)產(chǎn)生核能的速率估算，其氫的儲(chǔ)量足夠維持600億年，因此太陽(yáng)能可以說(shuō)是用之不竭的。,4,太陽(yáng)能的利用,太陽(yáng)能熱利用 太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電 太陽(yáng)能光發(fā)電 太陽(yáng)能光利用光導(dǎo)管取光技術(shù) 利用太陽(yáng)能規(guī)模制氫,5,1.太陽(yáng)能熱利用,太陽(yáng)能采暖,6,1.太陽(yáng)能熱利用,1. 太陽(yáng)能提供建筑用熱（低溫?zé)嵩?0℃以下有商業(yè)價(jià)值） 2．太陽(yáng)能提供建筑光源（傳統(tǒng)光源，通過(guò)窗戶。新的方法） 3. 太陽(yáng)能提供建筑用冷（以熱制冷，研究中） 4．太陽(yáng)能提供建筑用電（以熱產(chǎn)電和光電池，研究中） 5. 太陽(yáng)能通風(fēng)和調(diào)濕（研究中）,7,1.太陽(yáng)能熱利用,8,1.太陽(yáng)能熱利用,蜂窩熱管抗凍平板太陽(yáng)能集熱器,9,1.太陽(yáng)能熱利用,游泳池太陽(yáng)能加熱系統(tǒng) 太陽(yáng)能加熱游泳池是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，具有較好的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益。 美國(guó)、歐洲70％的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用在游泳池池水的加熱。 游泳池水溫度低，太陽(yáng)能利用效率高,10,1.太陽(yáng)能熱利用,11,1.太陽(yáng)能熱利用,太陽(yáng)能干燥 近年來(lái)世界各國(guó)對(duì)太陽(yáng)能干燥進(jìn)行了許多研究。太陽(yáng)能干燥不但可以節(jié)約燃料，縮短干燥時(shí)間，而且由于采用專門的干燥室，因此干凈衛(wèi)生，必要時(shí)還可采用殺蟲(chóng)滅菌措施，既可提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可延長(zhǎng)產(chǎn)品貯存時(shí)間。 太陽(yáng)能干燥按干燥器（或干燥室）獲得能量的方式可分為：集熱器型干燥器，溫室型干燥器，集熱器—溫室型干燥器。,12,1.太陽(yáng)能熱利用,太陽(yáng)能海水淡化 世界上第一座太陽(yáng)能海水蒸餾器是由瑞典工程師威爾遜設(shè)計(jì)，1872年在北智利建立的，面積為44504m2，日產(chǎn)淡水17.7t。這座太陽(yáng)能蒸餾海水淡化裝置一直工作到1910年 。,13,2、太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電,14,2、太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電,15,2、太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電,1983年，Krisst在美國(guó)康涅狄格州Hartford西部建造了一座煙囪高10m，集熱棚直徑6m，輸出功率10W的1 “庭院式”太陽(yáng)能發(fā)電裝置。,16,2、太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電,澳大利亞政府承建的世界上目前最高的建筑——1000m的大型環(huán)保能源工程“太陽(yáng)塔”是加拿大國(guó)家鐵塔CN塔的2倍。,17,3、太陽(yáng)能光發(fā)電,太陽(yáng)能光利用最成功的是用光—電轉(zhuǎn)換原理制成的太陽(yáng)電池（又稱光電池）。太陽(yáng)電池1954年誕生于美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室，隨后1958年被用作“先鋒1號(hào)”人造衛(wèi)星的電源上了天。 全國(guó)太陽(yáng)光伏電池年生產(chǎn)能力達(dá)15MW，累計(jì)擁有量53MW，預(yù)計(jì)2015年太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)市場(chǎng)擁有量達(dá)到320MW。,18,3、太陽(yáng)能光發(fā)電,,19,3、太陽(yáng)能光發(fā)電,20,3、太陽(yáng)能光發(fā)電,太陽(yáng)能汽車,太陽(yáng)能電話亭,21,4、太陽(yáng)能光利用光導(dǎo)管取光技術(shù),22,4、太陽(yáng)能光利用光導(dǎo)管取光技術(shù),23,5、利用太陽(yáng)能規(guī)模制氫,太陽(yáng)能發(fā)電與電解水制氫 太陽(yáng)能熱化學(xué)分解水和生物質(zhì)制氫 太陽(yáng)能光電化學(xué)與光催化分解水制氫 生物質(zhì)超臨界水氣化制氫研究氫氣產(chǎn)量最高可達(dá)到生物質(zhì)原料中含氫量的150%,24,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),一、風(fēng)能的特點(diǎn) 潔凈能源 可持續(xù)利用的能源 隨機(jī)性 低能密度 風(fēng)車，風(fēng)磨和風(fēng)帆，歷史悠久、能源巨大 風(fēng)輪有效功率與風(fēng)速三次方成正比,25,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),高原、島嶼、沿海,淺海風(fēng)車田,26,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),高空鳳力發(fā)電 澳大利亞上空氣壓為250Mb時(shí)的風(fēng)能密度(kW/m2) 風(fēng)能密度可達(dá) 20kW/m2 容量系數(shù)可達(dá) 70%左右,,正在空中作發(fā)電試驗(yàn)的Mk.2,27,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),全功率變換變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),28,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),轉(zhuǎn)差功率變換變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),29,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展 1、大型化,30,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),2、直接驅(qū)動(dòng),31,二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù),風(fēng)力發(fā)電機(jī)平面結(jié)構(gòu),32,三、其它自然能發(fā)電裝置,地?zé)岚l(fā)電 潮汐發(fā)電 波浪發(fā)電,33,四、儲(chǔ)能系統(tǒng),蓄電池儲(chǔ)能 超導(dǎo)儲(chǔ)能 抽水儲(chǔ)能 可再生能源充足時(shí)儲(chǔ)能，不足時(shí)提供電能，起著儲(chǔ)能和供電的雙重作用，還起著穩(wěn)壓作用。,34,35,