王晏平浅层地热能利用技术.pptx

浅层地热及能利用技术1.1能源的基本概念●一次能源一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。一次能源包括化石燃料（如原煤、石油、天然气等）、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者是可重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，这些能源均来自太阳；后者主要是各类化石燃料、核燃料。●二次能源二次能源指由一次能源经过加工转换以后得到的能源，包括电能、热能、汽油、柴油、液化石油气和氢能等。二次能源又可以分为“过程性能源”和“含能体能源”，电能是应用最广的过程性能源，而汽油和柴油是目前应用最广的含能体能源。二次能源和一次能源不同，它不是直接取自自然界，只能由一次能源加工转换以后得到，因此严格的说它不是“能源”，而应称之为“二次能”。●化石能源化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源，包括煤、石油、天然气。化石能源是人类必不可少的燃料，目前仍是全球消耗的最主要能源。化石能源，使用过程中会产生一些污染气体及大量的温室气体CO2,威胁全球生态。化石能源是不可再生能源。●清洁能源清洁能源指对环境友好，排放少，污染程度小的能源。清洁能源的定义：对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。清洁能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用的技术体系；清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性；清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。可再生能源属于清洁能源。不可再生能源中，低污染化石能源（如天然气）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等属于清洁能源。核能是清洁能源，但目前尚不能保证核电的绝对安全。●可再生能源特征是消耗后可得到恢复补充，属于一次能源和清洁能源，主要包括生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。生物质能：是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态及气态燃料，如生物乙醇、秸秆、沼气等。水能：是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义上包括河流、潮汐、波浪、海流，其主要应用是水力发电。思考题：有热能可利用么？风能：地球表面空气流动所产生的动能，主要应用为风力发电。太阳能：主要应用方式为：（1）光热转换，如太阳能热水器、太阳能供暖；（2）光电转换，如光伏发电。地热能：按深度分有浅层地热能（地下几十~几百米深，太阳能为主，地热流为辅）和深层地热能（地壳表面5000米内，地心热）；按温度分有低温地热能（<90℃)、中温地热能(90~150℃)及高温地热能(>150℃)。思考题：空气能是可再生能源么？●能源的品位能源作功能力的定性表述，反映了能源质量高低。作功能力强的能源被称之为高品位能源，反之称为低品位能源。机械能、电能可以完全转变为功，是高品位能源。热能只有部分作功能力，同一种类而不同状态的热能其品位是不同的，如高温高压水蒸气的品位比低温低压水蒸气高。接近环境状态的热能是低品位能源。●温室气体（GHG）指任何会吸收和释放红外线辐射并存在大气中的气体。京都议定书中规定控制的6种温室气体为：二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、氢氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）。总的温室效应中二氧化碳的作用约占一半，其余为以上各种微量气体的作用。美国环境保护署认定，二氧化碳等温室气体是空气污染物，人类大规模排放温室气体足以引发全球变暖。矿物质燃料燃烧是二氧化碳增加的主要因素。1.2我国能源结构及能源发展战略●我国的能源结构●2015年我国能源结构调整目标●我国能源发展战略2014年底，国务院颁布的《能源发展战略行动计划2014-2020》指出，我国优化能源结构的路径是：降低煤炭消费比重，提高天然气消费比重，大力发展风电、太阳能、地热能等可再生能源，安全发展核电。到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%；天然气比重达到10%以上；煤炭消费比重控制在62%以内；石油比重为剩下的13%。●我国能源发展战略2014年底，国务院颁布的《能源发展战略行动计划2014-2020》指出，我国优化能源结构的路径是：降低煤炭消费比重，提高天然气消费比重，大力发展风电、太阳能、地热能等可再生能源，安全发展核电。到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%；天然气比重达到10%以上；煤炭消费比重控制在62%以内；石油比重为剩下的13%。●我国能耗消费结构及比例△我国的能源生产、能源消费均位居世界前列，目前消费总量基本位居世界第一。△中国的能源消费主要用于：工业生产（35%）、交通运输（20~30%）、建筑行业（包括建造、运行）（27-30%）。△建筑能耗，暖通