1、8.1 能源概念、特性 及其分類,8 能源資源,8.1.1能源的概念,能源：凡是能夠提供某種形式能量的物質(zhì)或物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。,能源是一個(gè)包括所有燃料、流水、陽(yáng)光、風(fēng)能的術(shù)語(yǔ)，人類用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段，給人類自己提供所需要的能量。,大英百科全書,8.1.2能源的一般特性,1）能源的多樣性 2）能源的轉(zhuǎn)化性 3）地域分布的不均一性 4) 雙重性 5）能源品質(zhì)的差異,能源的多樣性,1）輻射能（直接太陽(yáng)輻射） 2）運(yùn)動(dòng)能（水力、潮汐、風(fēng)能、波浪等） 3）生物能（木材、油脂） 4) 化學(xué)能（煤、石油、天然氣等） 5）原子能（鈾、釷、鋰等） 6）傳導(dǎo)能（地?zé)?、溫泉、地下熱水等?能源的轉(zhuǎn)化性,1）從燃料到熱 2）

2、從熱能到機(jī)械能 3）從機(jī)械能到電力,地域分布的不均一性,雙重性,1）能源資源 2）污染來(lái)源,能源品質(zhì)的差異,能源的品質(zhì)，主要是看單位重量燃料全部轉(zhuǎn)化成熱量時(shí)其焦耳數(shù)是多少。,儲(chǔ)存式能源 （化石燃料、核燃料和生物燃料） 流動(dòng)式能源 （太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、海洋能和地?zé)崮埽?儲(chǔ)存式能源 以熱值來(lái)評(píng)價(jià),原煤 21 000 kJ/kg 石油 42 000 kJ/kg 無(wú)煙煤 煙煤褐煤,流動(dòng)式能源 以能流密度來(lái)評(píng)價(jià)（即一定空間或面積內(nèi)從某種能源那里所能接收到的能量。）,核能 水力太陽(yáng)能、風(fēng)能（100W/m2）,以能源轉(zhuǎn)化效率評(píng)價(jià)能源品質(zhì),評(píng)價(jià)能源的品質(zhì)高低還涉及能源的某些物理特性、地理特性或技術(shù)特性。 還

3、特別強(qiáng)調(diào)能源的可再生性和非再生性以及它們的環(huán)境效應(yīng)（污染程度）。,高品位能源（如化石能源） 低品位能源（如地?zé)崮埽?天然能源（一次能源） 可以直接從自然界中獲取的能源物質(zhì),人工能源（二次能源） 由一次能源加工而成的,8.1.3能源的分類,天然能源又可分為：,非再生能源： 經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的年代形成，一旦用盡就很難在短時(shí)間內(nèi)再生。,再生能源： 可反復(fù)使用，最大限度的被人利用。,天然能源還可分為,來(lái)自地球以外的能源 來(lái)自地下的地?zé)?、核燃料與化石燃料 來(lái)自海洋的潮汐能、波浪能、海流能和溫差能 采自地面的水能和高山冰雪能以及支植物儲(chǔ)能,常規(guī)能源：大量消耗的石油、 天然氣、煤和核能等。,其他的分類方法,新能源：

4、開(kāi)發(fā)和利用還處于研 究發(fā)展階段。（相對(duì) 于常規(guī)能源而言）,8.2 能源的概況,人類文明與能源,煤的形成,石油、天然氣的形成過(guò)程,水力發(fā)電,人類在很早以前就懂得利用素有白媒之稱的水力，例如使用水車來(lái)帶動(dòng)機(jī)械灌溉、研磨谷物和紡織等。,自然的力量,風(fēng)力,風(fēng)力,地球大氣層所捕獲的太陽(yáng)能中約有2%轉(zhuǎn)換為風(fēng)能，中國(guó)人最早懂得利用風(fēng)車，風(fēng)力也是帆船的動(dòng)力來(lái)源。 風(fēng)車以風(fēng)吹拂而旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能經(jīng)由傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的電力可以直接使用，或充電蓄電池后供以后使用。,地 熱,地?zé)?熱能可藉著巖石的導(dǎo)熱性，或是水與熔巖的向上移動(dòng)而傳到地球表面，如北投地?zé)峁取?地?zé)岚l(fā)電不須燃料，成本低廉，約為燃油火力發(fā)電

5、的一半；主要缺點(diǎn)是蒸氣量會(huì)逐漸減少。,海洋能源,海 洋 能 源,海洋能源,三種海洋能源發(fā)電的方法 潮汐發(fā)電 - 原理類似于水力發(fā)電 波浪發(fā)電 - 波浪具有的能量至少是潮汐 的10倍以上 溫差發(fā)電 - 利用被太陽(yáng)加熱的表層海水與深層海水的溫差發(fā)電,太 陽(yáng) 能,太陽(yáng)每小時(shí)輻射至地球的能量，相當(dāng)于全世界一年間的總消耗量；太陽(yáng)位于太陽(yáng)系的中心，乃一個(gè)由氫、氬、氮、瓦斯所組成的。 是一種豐富而稀薄的能源。 季節(jié)或是天氣的變化以及夜晚的影響，會(huì)使得太陽(yáng)能中斷無(wú)法連續(xù)供應(yīng)。,太陽(yáng)能的應(yīng)用可分為三種類型：, 將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)制為化學(xué)能 將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)制為熱能 將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)制為電能,太陽(yáng)能,太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變

6、反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量。 地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng)。太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能有兩種基本途徑,熱發(fā)電 -把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換為熱能 （1）集中塔式 （2）線槽式,太陽(yáng)光發(fā)電 -通過(guò)光電器將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換為電能 太陽(yáng)電池種類 矽(硅)-晶矽、非晶矽 目前太陽(yáng)光電系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛 多化合物-單晶矽 、多晶矽 應(yīng)用于太空及聚光型太陽(yáng)光電系統(tǒng) 奈米及有機(jī)體 應(yīng)用于有機(jī)太陽(yáng)電池，屬于研發(fā)階段,核子彈,核子武器的威力,核爆景象,爆核瞬間,核 能,核 能 發(fā) 電,核能發(fā)電的問(wèn)題，

7、是全球長(zhǎng)期關(guān)注的話題，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，1998年止，全球共有32個(gè)核電國(guó)家，480部核能機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)中，另外亦有48部正在興建中。目前核能電大約占全世界總發(fā)電量的百分之十七。,核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn),核能是最安全的發(fā)電方式 核能是對(duì)環(huán)境最友善的能源 核能是目前唯一具有經(jīng)濟(jì)效益的永續(xù)能源 核能是最經(jīng)濟(jì)的能源 核能是我國(guó)實(shí)踐二氧化碳減量目標(biāo)的希望,核能發(fā)電的缺點(diǎn),強(qiáng)烈的放射線，存放地點(diǎn)是爭(zhēng)議 熱污染 一旦外泄將導(dǎo)致輻射污染與傷害 建核廠成本昂貴，財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)提高 操作人員失誤，往往導(dǎo)致嚴(yán)重后果,8.3 能源開(kāi)發(fā)利用,能源供需的中長(zhǎng)期預(yù)測(cè),世界一次能源的供給,出處：IEA World Energy Outlook

8、2004,2002年到2030年，一次能源總體年平均增長(zhǎng)1.7%。即使到2030年，8成能源依然需依賴化石能源。原子能及可再生能源尚有發(fā)展空間。,22% 煤炭,2% 地?zé)?、太?yáng)光、風(fēng)力、潮汐等,10% 生物質(zhì)、廢棄物,2%水力,5% 原子力,35% 石油,25% 煤氣,（折合石油百萬(wàn)噸）,亞洲一次能源需求預(yù)測(cè),中國(guó)的市場(chǎng)占有率將從2002年的40%上升到2030年的43%。 亞洲從2000年到2030年的年增幅將為2.3%、中國(guó)將為2.6%。,出處：IEA World Energy Outlook 2004,2006年每人年均原油用量,2005年各地區(qū)原油已證實(shí)存量,世界的石油需求,從各國(guó)的石

9、油需求來(lái)看，美國(guó)占?jí)旱剐远鄶?shù)，為世界總體的1/4。 最近5年間，世界總體石油需求增長(zhǎng)的約1/3來(lái)自于中國(guó)。,石油的供需與價(jià)格,（2005年全世界總計(jì)39億噸）,原油歷史價(jià)格,石油價(jià)格的變化,出處：美國(guó)能源部,石油價(jià)格在90年代約為20美元/桶，其后上揚(yáng)，最近在60美元以上/桶。,WTI: West Texas Intermediate。西得克薩斯的中質(zhì)原油。已成為世界原油的基準(zhǔn)價(jià)格。具有代表性的原油價(jià)格基準(zhǔn)中，除美國(guó)產(chǎn)的WTI外，還有歐洲產(chǎn)的北海布倫特原油價(jià)格、中東產(chǎn)的迪拜原油價(jià)格，此3者為世界3大原油基準(zhǔn)價(jià)格。其中，WTI由于交易量與市場(chǎng)參加者占?jí)旱剐远鄶?shù)，且市場(chǎng)流動(dòng)性及透明性較高，因此成為

10、代表性指標(biāo)價(jià)格。WTI期貨于1983年5月在美國(guó)紐約商業(yè)期貨交易所（NYMEX）上市。,值得關(guān)注的情況,石油危機(jī)中,石油價(jià)格的上升引起了通貨膨脹和國(guó)際收支的惡化.因此,各國(guó)政府財(cái)務(wù)了經(jīng)濟(jì)緊縮政策,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緩慢.其結(jié)果石油需求下降,石油價(jià)格回落。 本次石油價(jià)格上漲與前次相比有以下點(diǎn)不同。 供應(yīng)方的情況 中東局勢(shì)的不穩(wěn)定- 伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、伊朗核問(wèn)題、阿拉伯以色列問(wèn)題 石油資源的有限性- 有觀點(diǎn)認(rèn)為，隨著石油生產(chǎn)臨近頂峰，石油價(jià)格也將上漲 需求方的情況 中國(guó)及印度經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)、能源需求增加 其他 投資資金的流入 由于這些重要原因，石油價(jià)格存在居高不下的可能性。,出處：World Economic O

11、utlook April 2006,石油產(chǎn)量的預(yù)測(cè),出處：石油天然氣極限用量研究協(xié)會(huì),大多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為，不管如何，今后30年左右將迎來(lái)高峰,就石油產(chǎn)量將來(lái)的預(yù)測(cè)，有悲觀和樂(lè)觀的兩種看法 悲觀的看法認(rèn)為，如果2007年達(dá)到產(chǎn)量的高峰，2040年只有高峰時(shí)的一半。 (此觀點(diǎn)為以歐洲為中心的研究人員發(fā)表在網(wǎng)絡(luò)上的預(yù)測(cè)) 樂(lè)觀的觀點(diǎn)在美國(guó),美國(guó)能源部認(rèn)為2037年將達(dá)到產(chǎn)量的高峰 無(wú)論上述觀點(diǎn)如何,迎來(lái)石油產(chǎn)量的高峰不是遙遠(yuǎn)的將來(lái)的事情,盡快加強(qiáng)節(jié)能新能源的利用是整個(gè)世界所面臨的緊迫的課題,3. 各種能源的特征,出處：根據(jù)資源能源廳能源白皮書、綜合能源調(diào)查會(huì)電氣專業(yè)第9屆成本等研討委員會(huì)資料、資源能源廳

12、資料制作,石油：便利性強(qiáng)，但資源量少，地區(qū)分布偏差大。天然氣： 在化石燃料中CO2排放少，地區(qū)分布偏差也小，但資源量少。煤：資源量多，地區(qū)分布偏差也小，但CO2排放多。原子能：CO2排放少，地區(qū)偏差性也小，但由于安全方面的原因選址較難。自然能源：CO2排放少，但經(jīng)濟(jì)性方面問(wèn)題較多。,防止地球溫暖化對(duì)策,出處：氣象廳數(shù)據(jù)、環(huán)境省平成18年版環(huán)境白皮書,預(yù)計(jì)今后氣溫還將繼續(xù)升高。對(duì)環(huán)境的影響令人憂慮。,地球平均地表氣溫的變化,0.5,0.5,（注）表示1971年至2000年間相對(duì)于 平均值的偏差情況,據(jù)說(shuō)如果海面上升1米,太平洋上的馬紹爾群島的80%,孟加拉國(guó)17.5%,荷蘭6%的土地將被海水淹沒(méi)

13、,世界CO2排放的變化與預(yù)測(cè),出處：日本能源經(jīng)濟(jì)研究所亞洲世界能源展望2006,導(dǎo)致氣溫升高的最大因素是CO2排放。我們預(yù)測(cè)，從2004年到2030年， 該排放增加量中約有一半將會(huì)來(lái)自亞洲，而中國(guó)將占其中的一半。,京都議定書的概要,在1997年的京都會(huì)議COP3上得到通過(guò)，2005年起生效。 締約國(guó)：162個(gè)國(guó)家與EU 溫室效應(yīng)氣體：CO2、N2O、甲烷及其他3種用于取代含氯氟烴的鹵烴等6種 減排目標(biāo)： 以1990年為基準(zhǔn)，至2012年全部發(fā)達(dá)國(guó)家減排約5% (EU-8%、日本、加拿大-6%、(美-7%未批準(zhǔn))、俄0%等) 無(wú)義務(wù)國(guó)家：中國(guó)、印度、韓國(guó)及其他 京都機(jī)制：有減排目標(biāo)的國(guó)家可利用在

14、其他國(guó)家的減排成果及排放限額來(lái)促進(jìn)本國(guó)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的3大機(jī)制（CDM、聯(lián)合履行、排放貿(mào)易） 聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約第三次締約方會(huì)議(在日本 京都),為應(yīng)對(duì)此種態(tài)勢(shì)，京都議定書得到通過(guò)并生效。,CO2減排技術(shù)的重要性,削減CO2排放量的關(guān)鍵在于技術(shù)的開(kāi)發(fā)與普及,要在削減CO2排放的同時(shí)又保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，技術(shù)的開(kāi)發(fā)與普及是關(guān)鍵。 具體來(lái)說(shuō)，下列技術(shù)的開(kāi)發(fā)與普及尤為重要。節(jié)能新能源原子能 此外，煤炭方面，盡管其儲(chǔ)量豐富但由于環(huán)境負(fù)荷較大，因而也需要開(kāi)發(fā)清潔且有效的煤炭利用技術(shù)。 國(guó)際方面，重在合作開(kāi)展“亞太清潔發(fā)展與氣候新伙伴計(jì)劃”（APP）所倡導(dǎo)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、普及和轉(zhuǎn)移。京都議定書中規(guī)定負(fù)有CO2減排

15、義務(wù)的國(guó)家的排放量?jī)H占世界總排放量的約3成，美國(guó)以及發(fā)展中國(guó)家的CO2減排也相當(dāng)重要。,5.各主要國(guó)家的能源戰(zhàn)略的特點(diǎn),美國(guó),出處：中國(guó)：日本能源經(jīng)濟(jì)研究所資料、日本：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省新國(guó)家能源戰(zhàn)略 韓國(guó)：日本能源經(jīng)濟(jì)研究所資料、韓國(guó)商工能源省資料、印度：日本能源經(jīng)濟(jì)研究所資料,從對(duì)石油依賴的危機(jī)出發(fā),推進(jìn)了新的石油開(kāi)發(fā)計(jì)劃 雖然采取了石油代替能源等的政策,但有觀點(diǎn)認(rèn)為,美國(guó)聯(lián)邦政府需要更大的熱情和指導(dǎo)方針 還有,聯(lián)邦政府與州政府之間等.有關(guān)方與政府部門之間的意見(jiàn)也不統(tǒng)一,為減少對(duì)海外石油的依賴程度,進(jìn)行了墨西哥灣以及阿拉斯加州在內(nèi)的國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā).但因擔(dān)心對(duì)環(huán)境造成破壞,對(duì)此有不同意見(jiàn)。 為降低對(duì)石油的

16、依賴，推進(jìn)能源的供給多樣化，雖然提出了煤炭光伏風(fēng)力等的計(jì)劃，但缺少具體的方針。 在能源消費(fèi)占4成的交通部門的對(duì)策方面，對(duì)生物乙醇的利用進(jìn)行了獎(jiǎng)勵(lì)。另一方面，對(duì)耗能大的約占銷售總量一般的SUV等卻沒(méi)有任何的限制 在防止地球變暖對(duì)策方面，聯(lián)邦政府和州政府之間的分歧呈表面化 包括加利福尼亞州在內(nèi)的12個(gè)州政府制定了二氧化碳減排目標(biāo)，但聯(lián)邦政府反對(duì)，產(chǎn)生了摩擦。,在美國(guó)降低油耗的效果,在美國(guó)，過(guò)去5年汽車的銷售一半是耗油高的SUV(34km/L)假設(shè)，如果美國(guó)的油耗能達(dá)到和歐洲同樣水平的話，可節(jié)約400萬(wàn)桶/日這個(gè)數(shù)量是世界第3位石油輸出國(guó)伊朗的出口量,伊朗的石油出口量（世界第3位的石油出口國(guó)）,預(yù)期

17、可節(jié)能數(shù)量400萬(wàn)桶/日,美國(guó)車的平均油耗 (7km/L)能達(dá)到歐州車的 平均油耗(13km/L) 的話,出處：Financial Times,EU, 非化石能源的利用獲得了相當(dāng)程度的進(jìn)展 -在德國(guó)積極利用太陽(yáng)能和風(fēng)能 光伏發(fā)電的累計(jì)利用量在2000年2005年增長(zhǎng)了12.5倍(114MW1,429MW) 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電量約265億kWh(2005年)、占該國(guó)電力消耗的4.3% -在英國(guó)有回歸原子能的動(dòng)向。今年，時(shí)隔17年有提議要建核電站 從俄羅斯進(jìn)口天然氣的不安 -EU對(duì)依賴程度高的俄羅斯產(chǎn)天然氣，對(duì)其生產(chǎn)力等有擔(dān)心 對(duì)俄羅斯的依賴程度、芬蘭100%、德國(guó)43%、意大利30%、法國(guó)26% -

18、加上最近對(duì)烏克蘭天然氣漲價(jià)，擔(dān)心程度加大 2007年7月能源市場(chǎng)自由化，據(jù)此能源企業(yè)有重組的動(dòng)向 -德國(guó)企業(yè)E.ON收購(gòu)西班牙電力公司Endesa以及法國(guó)政府指示該國(guó)的電力公司Suez和天然氣公司GDF重組。,非化石能源的利用獲得了相當(dāng)程度的進(jìn)展 對(duì)大量依賴從俄羅斯進(jìn)口天然氣感到不安 市場(chǎng)重組擴(kuò)大到能源市場(chǎng)當(dāng)中，引發(fā)了能源企業(yè)的重組和各加盟國(guó)的抵制,出處：The Economist,英國(guó)政府資料等,8.4 新能源,新能源的特點(diǎn),新能源舉措的關(guān)鍵在于促進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和引進(jìn), 新能源是指非化石能源中，除去核能及水力等傳統(tǒng)能源以外的能源。具體有太陽(yáng)光、生物質(zhì)、風(fēng)力等。 要推動(dòng)新能源的實(shí)際應(yīng)用，積極的技

19、術(shù)開(kāi)發(fā)不可或缺，其理由如下：與化石能源相比，新能源的密度較低，需要經(jīng)濟(jì)有效的能源提取技術(shù)；各種能量源的提取技術(shù)各不相同；如果要不受自然條件左右、穩(wěn)定地利用新能源，有時(shí)可能需要與其他能源聯(lián)合使用。 此外，由于收集能量源需要完善基礎(chǔ)設(shè)施、同時(shí)需要大面積的土地，所以要想保持收支平衡，投資額就必然相應(yīng)增大，因此在引進(jìn)新能源時(shí)，政府財(cái)政上的支持必不可少。,新能源的效果,2030年度的新能源發(fā)電量相當(dāng)于17座標(biāo)準(zhǔn)的核能發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量,2030年新能源利用量,（注）標(biāo)準(zhǔn)核能發(fā)電設(shè)備設(shè)定為功率110萬(wàn)km，設(shè)備利用率為80%,出處：日本能源經(jīng)濟(jì)研究所,新能源基金凈值,新能源的特點(diǎn)（光伏發(fā)電）, 技術(shù)研發(fā)的結(jié)

20、果，雖然30年間太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本降低了1/100，但如果不降低至1/400的話，與化石能源發(fā)電的成本相比沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力 截至2005年，世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量 1728MW中的約半數(shù)來(lái)自日本（833MW) 可望在中國(guó)和亞洲等日照時(shí)間長(zhǎng)、沒(méi)有電網(wǎng)的國(guó)家和地區(qū)普及。 今后的主要研究開(kāi)發(fā)課題如下： 伴隨硅供需的日益緊張，開(kāi)發(fā)薄膜化、化合物系、有機(jī)系等材料技術(shù)； -日本的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域 已經(jīng)產(chǎn)品化的硅系列，為降低成本進(jìn)行高效化技術(shù)研發(fā) -在批量生產(chǎn)方面，日本的單晶硅（18.3%）和多晶硅（14.8)為世界領(lǐng)先水平 在多晶硅方面,目標(biāo)2020年達(dá)到19%,2030年達(dá)到22%. 通過(guò)與中小水力及生物質(zhì)能的互補(bǔ)發(fā)電

21、、日本優(yōu)勢(shì)的并網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電力供給。 -在中國(guó)的實(shí)證例子:光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電,蓄電池組合系統(tǒng) (2003年2006年 甘肅省 光伏100kW風(fēng)力100kW,蓄電池100kW) 從對(duì)其他產(chǎn)業(yè)能夠產(chǎn)生較大連動(dòng)效果來(lái)看，太陽(yáng)能電池是一項(xiàng)重要的技術(shù)。,太陽(yáng)能電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)與連動(dòng)效果,NEDO開(kāi)發(fā)的技術(shù)（成果）,原料硅 流動(dòng)床法 直接還原法 溶融精制法,鑄造法 電磁鑄造法,基片制造技術(shù) 閉光技術(shù)、鈍化技術(shù)、成結(jié)技術(shù)、微電極印刷技術(shù)、BSF構(gòu)造形成技術(shù),多線鋸,模塊組裝技術(shù),a-硅薄膜大面積、高質(zhì)量制膜技術(shù)、RF等離子體CVD（1m角以上、劣化率10）,微結(jié)晶硅薄膜大面積、高速制膜技術(shù)、VHF等離子

22、體CVD（1m角以上、2.5nm/sec）,集成構(gòu)造形成技術(shù) （激光刻蝕）,多晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)工序及主要開(kāi)發(fā)技術(shù),薄膜硅太陽(yáng)能電池的制造工序及主要開(kāi)發(fā)技術(shù),太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè),（出處）根據(jù)關(guān)于太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)的成果調(diào)查報(bào)告書（平成18年3月）等制作,NEDO開(kāi)發(fā)的技術(shù)（成果）,技術(shù)轉(zhuǎn)用,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),技術(shù)轉(zhuǎn)用,液晶產(chǎn)業(yè),KANEKA 三菱重工 日立制作所 （注：數(shù)字代表世界生產(chǎn)量排名,夏普 京瓷 三菱電機(jī) 三洋電機(jī),部分成果,高質(zhì)量 玻璃基板,部分成果,加速大面積TFT的產(chǎn)品化,有助于大口徑（8inch）晶片的實(shí)際應(yīng)用,新能源的特點(diǎn)（風(fēng)力發(fā)電）,風(fēng)是自然界的可再生能源，發(fā)電時(shí)無(wú)CO2和

23、廢棄物排放，屬于綠色能源，因此風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)亟待引進(jìn)、普及和擴(kuò)大。 選擇風(fēng)力較強(qiáng)地段并有效承接風(fēng)力，同時(shí)掌握全年正確的風(fēng)況數(shù)據(jù)至關(guān)重要。 由于能量源為風(fēng)，易受地形、雷擊等自然條件影響而給電力系統(tǒng)帶來(lái)危害。如何采取對(duì)策避免危害是今后的研究課題。 為今后利用與普及風(fēng)力發(fā)電，需要克服的問(wèn)題如下： -為穩(wěn)定電源的互補(bǔ)系統(tǒng) -為緩和風(fēng)的強(qiáng)弱所帶來(lái)的影響(頻率,電力),需要進(jìn)行蓄電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)利用 -與陸地風(fēng)況相比，海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),風(fēng)能,風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象，它是由太陽(yáng)輻射熱引起的。太陽(yáng)照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，產(chǎn)生溫差，從而引起大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)。 四大優(yōu)點(diǎn)： 蘊(yùn)量巨大； 可以再

24、生； 分布廣泛； 沒(méi)有污染。 三大弱點(diǎn)： 1、密度低。 2、不穩(wěn)定。 3、地區(qū)差異大 。,新能源的特點(diǎn)（生物質(zhì)能）,主要是發(fā)電和乙醇使用,目前成本較高 -木質(zhì)生物質(zhì)能發(fā)電 (是天然氣發(fā)電的9倍) -生物乙醇價(jià)格 (是汽油的2倍) 農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能有望在農(nóng)業(yè)資源豐富的熱帶和亞熱帶普及。 通過(guò)將廢棄物作為能源利用，有助于廢棄物對(duì)策。 (將畜牧業(yè)廢棄物發(fā)酵生成乙醇，用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，利用間伐材與煤炭混合發(fā)電等) 經(jīng)濟(jì)性方面，提高收集運(yùn)輸?shù)男适顷P(guān)鍵 技術(shù)方面的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn) -纖維素系生物質(zhì)能提取乙醇，為降低制造成本，需要簡(jiǎn)化糖化工藝以及濃縮能源削減技術(shù)等的技術(shù)開(kāi)發(fā) -為將廢棄食用油作為資源化利用，

25、需要從油脂原料制造生物柴油燃料的化學(xué)處理相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā),海洋能,海洋能是指依附在海水中的可再生能源，包括：潮汐能、波浪能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能等，更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽(yáng)能以及海洋生物質(zhì)能等。海洋能的強(qiáng)度較常規(guī)能源低。,地?zé)崮?地?zé)崮艿睦每煞譃榈責(zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類。 地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能。它起源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地?zé)崮苁侵钙鋬?chǔ)量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶、該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。據(jù)估計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)于100PWh。不過(guò)，地?zé)崮艿姆植枷鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較分散，開(kāi)發(fā)難度大。,

26、光伏發(fā)電生物質(zhì)能在內(nèi)的分散型系統(tǒng)以日本為例,旨在運(yùn)用先進(jìn)的并網(wǎng)技術(shù)，將多個(gè)新能源技術(shù)進(jìn)行組合，從而確立分散型能源供給系統(tǒng)技術(shù)。已在愛(ài)知萬(wàn)博會(huì)上進(jìn)行了實(shí)證實(shí)驗(yàn)，能夠穩(wěn)定地向日本政府展館等供應(yīng)所需的全部電力（供電量約為全會(huì)場(chǎng)的5）。,NEDO展館,高溫燃?xì)饣到y(tǒng) （處理能力20kg/h）,太陽(yáng)能發(fā)電 系統(tǒng) （合計(jì)330kW）,甲烷發(fā)酵系統(tǒng) （處理能力4.8t/日）,NaS電池 （500kW：輸入輸出容量）,燃料電池（MCFC） （270kW1座,300kW1座）,燃料電池（SOFC） （25kW1座）,燃料電池（PAFC） （200kW4座）,合計(jì)供給能力 2,225kW,監(jiān)視控制室 （能量控制系

27、統(tǒng)）,出處：NEDO資料,8.5 能源開(kāi)發(fā)帶來(lái)的問(wèn)題,能源污染與浪費(fèi) 核能發(fā)電的污染 火力發(fā)電的污染 化石能源的開(kāi)發(fā)與利用問(wèn)題 石油污染,煤炭和石油能源開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)的生態(tài)問(wèn)題 煤炭燃燒時(shí)有濃煙、煙塵和有毒氣體，尤其是二氧化硫，造成嚴(yán)重污染；開(kāi)采煤炭，尤其是露天開(kāi)采，嚴(yán)重破壞土地，被破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)耗費(fèi)大，需時(shí)長(zhǎng)；燃燒廢熱形成熱污染。 相比煤炭而言，石油和天然氣的開(kāi)采，只引起輕微的土地破壞，燃燒時(shí)僅有輕度和中度的空氣污染，污染程度取決于硫的含量。然而油輪和油井易造成事故性溢油，造成海洋污染。例如中東戰(zhàn)爭(zhēng)中科威特油井大規(guī)模燃燒就造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。此外，地球油氣儲(chǔ)存量十分有限。,你相信嗎？地球

28、人類每秒鐘釋放的二氧化碳超過(guò)700噸！ 全球排放的二氧化碳中95以上來(lái)自于化石能源的燃燒。煤、石油、天然氣等化石燃料是當(dāng)前人類使用的主要能源，因此節(jié)能、改變能源結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)新能源就成了人們的重要選擇。 對(duì)于能源浪費(fèi)嚴(yán)重、能源效率較低的國(guó)家，節(jié)能更為重要。我國(guó)由于實(shí)施了有利的節(jié)能政策，1999年，每一元錢產(chǎn)值消耗的能源比1981年下降了60，年均節(jié)能率接近5，能源效率從25上升到34。18年間全國(guó)節(jié)約的煤，相當(dāng)于減排二氧化碳約5.5億噸。但這個(gè)措施的潛力是有限的，在下一個(gè)18年里，我國(guó)節(jié)能就很難收到這樣大的成果了。,不同的化石能源的二氧化碳排放系數(shù)不同，煤、石油、天然氣的排放系數(shù)比為10.80.6

29、。因此，如多用石油、天然氣而少用煤炭就可以達(dá)到減排的目的。 但是石油、天然氣豐富的國(guó)家容易做到這一點(diǎn)，煤炭資源豐富的國(guó)家多用石油、天然氣往往意味著經(jīng)濟(jì)上的損失。這個(gè)損失獲得了環(huán)境上的收益，但收益是全世界的，損失卻由一個(gè)國(guó)家來(lái)承擔(dān)。這既不公平，對(duì)某些國(guó)家來(lái)講也難以承受。并且，化石能源之間的替代只是延緩了二氧化碳的排放，不能從根本上減少二氧化碳的排放。因此替代是解決問(wèn)題的根本辦法。,水電、核電等非化石能源業(yè)是當(dāng)前使用較廣的能源，使用過(guò)程中幾乎不排放溫室氣體，用它們替代化石能源可以明顯減少溫室氣體排放。但這種替代又受到一些限制，如水電，資源有限，難以滿足人類的需求，它還可能引起生態(tài)問(wèn)題、移民問(wèn)題、文

30、物保護(hù)問(wèn)題等等。 盡管核能幾乎是取之不盡、用之不完的，但核能的開(kāi)發(fā)同樣受到很多限制，包括資金、技術(shù)、安全以及開(kāi)發(fā)成本等等。多數(shù)發(fā)展中國(guó)家在資金上往往難以承受。在當(dāng)前的技術(shù)水平下，人們還無(wú)法保證核電站的絕對(duì)安全，因此它就像懸在人類頭上的一把劍，一旦“出事”，災(zāi)難也不會(huì)小于氣候變化。,核能發(fā)電的污染,美國(guó)輸油管道破裂致原油泄漏污染20多公里河道,火力發(fā)電造成的空氣污染,溫室效應(yīng)( CO2 ) 至2050年時(shí)，地球平均溫度將上升2oC ，此結(jié)果 會(huì)使得全球氣候變遷，干旱、暴雨，甚至南北極 冰山融化，造成許多土地將被淹沒(méi)。,酸雨正常的雨水pH值約5. 6，但由石化及煉油廠排放的硫氧化物、氮?dú)饣锛奥然瘹涞任镔|(zhì)，大量擴(kuò)散至大氣層與水蒸氣結(jié)合，使雨水pH值低于5. 6，而形成所謂的酸雨。 二氧化氮具有刺激性，