2.4《太阳能、生物质能和氢能的利用》(2014.1)

《太阳能、生物质能和氢能的利用》的课件

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用

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世界能源的主要来源

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能源危机

石油 40年

天然气 50年

煤炭240年

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能源危机

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环境污染

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新能源

太阳能 风能

生物质能

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波浪能

地热能

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太阳能的利用

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一、 太阳能的利用

太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大 气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一， 但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就 相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出，地 球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐 能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然 气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太 阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、 光电和光化学的直接转换。 太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免 费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要 缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素(季节、地点、气 候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效 利用。

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地球上的能流图(单位106MW)

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一、 太阳能的利用

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一、太阳能的资源特点 太阳能的优点 1)资源丰富总量最大 2)分布最广无需运输 3)最洁净 太阳能的缺点 有不稳定因素 受各种因素(季节、 地点、气候等)的影响

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讨论：大家知道日常生活中有哪些利 用太阳能的实例？

太阳能光热转换技术的产品最多。如热水 器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳 房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热 力发电装置及太阳能医疗器具。 太阳能电池的应用范围很广。例如人造卫 星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、 电围杆、航标灯、铁路信号灯。

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二、太阳能的利用方式1、光-热能转换

原理：利用太阳辐射加热物体而 获得热能 应用：太阳能热水器反射式太阳灶 高温太阳炉 地膜、大棚、温室

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光能→热能

热水器

大棚

太阳灶

太阳炉

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2、光-电转换原理：根据光电效应，利用太阳能直接转 化为电能

应用：为无电场所提供电池，包括移动电 源和备用电源、太阳能日用电子产品