关于新能源的资料 关于新能源的资料简介
1、新能源( NE):又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
2、定义:1980年(庚申年)联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能(原子能)。
3、新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
4、在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
5、一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。
新能源包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车和太阳能汽车。新能源是指除汽油、柴油、天然气等化石能源作为发动机燃料以外的所有其他能源汽车。
新能源类型介绍:
1.纯电动汽车
顾名思义,纯电动汽车是纯电能驱动的车辆。必须用专门的充电桩或者特定的充电地点充电才能行驶。典型的例子就是特斯拉。其优点是结构简单,维修项目少,成本低。缺点是续航时间短,温度对电池容量影响大,充电方便性不好。由于电能来源广泛,未来会有更清洁的电能,所以纯电动汽车是未来的最终发展趋势。
2.混合动力
混合动力电动汽车是指具有至少两个动力源,并使用其中一个或多个动力源提供部分或全部动力的车辆。动力来源一般是汽油机和电动机的混合驱动,可以运行纯电动模式、纯油模式、油电混合模式三种状态。
3.燃料电池汽车
燃料电池汽车由氢和氧的化学反应产生的电能驱动。也是电动车的一种,结构基本相似,只是多了一个燃料电池和一个氢气罐。它的电能来自氢气的燃烧。工作时只需加氢气,不需要外接电能。燃料电池汽车的燃料来源可以说是无穷无尽,燃烧后唯一的产物就是水,非常环保,续航里程700公里。但目前制氢成本高,氢气储存不易,仍处于实验推广阶段。
4.太阳能汽车
太阳能汽车是由太阳能驱动的汽车。与传统的热机驱动的汽车相比,太阳能汽车是真正的零排放。它在汽车上安装一套可以吸收太阳能的装置,将太阳能转化为电能来驱动汽车。它是最节能的新能源汽车,但它的技术非常复杂,现阶段还远远没有实用化。现在只是在实验室研究。
新能源以翔实的材料,全面展示了新能源的种类和特点 。介绍了万世长青的太阳能、焕发青春的风能、风采十足的海洋能、潜力无穷的生物质能、热情洋溢的地热能、异彩纷呈的核能和能源家族中的新秀——氢和锂。同时,也介绍了传统的化石能源的新近概况,特别是埋藏量巨大的煤炭的地位和用煤的新技术,以及多功能的石油、天然气和油页岩的新用途和开发问题。
(1)上个世纪50年代末至60年代初建造的第一批原型核电站;
(2)60年代至70年代大批建造的单机容量在600~1400 MW的标准型核电站,它们是目前世界上正在运行的439座核电站(2002年6月统计数)的主体;
(3)80年代开始发展、在90年代末开始投入市场的先进轻水堆(ALWR)核电站。
Gen-IV的概念最先是在1999年6月召开的美国核学会年会上提出的。在当年11月该学会冬季年会上,进一步明确了发展Gen-IV的设想。美国、法国、日本、英国等核电发达国家在2000年组建了Gen-IV国际论坛,拟用2~3年的时间完成制定Gen-IV研发目标计划。这项计划总的目标是在2030年左右,向市场上提供能够很好解决核能经济性、安全性、废物处理和防止核扩散问题的Gen-IV。
2 Gen-IV的研发目标
目前Gen-IV先进核能系统的概念还比较模糊,国际上也没有一个确切的定义。但是,这里已经明确的是"先进核能系统",而非"先进反应堆"。其应满足安全、经济、可持续发展、极少的废物生成、燃料增殖的风险低等基本标准。
2.1 可持续能力目标
按照比较权威的定义,可持续能力的本质是如何维系地球生存支持系统去满足人类基本需求的能力。对一个特定系统而言,是其在规定目标和预设阶段内可以成功地将其发展度、协调度、持续度稳定地约束在可持续发展阈值内的概率,也就是其成功地延伸至可持续发展目标的能力。Gen-IV的可持续能力目标包括燃料的有效利用、废物管理和在物理上对核扩散的限制。即:
可持续能力目标1:Gen-IV将为全世界提供满足洁净空气要求、长期可靠、燃料有效利用的可持续能源。
可持续能力目标2:Gen-IV产生的核废料量极少;采用的核废料管理方式将既能妥善地对核废料进行安全处置,又能显著减少工作人员的剂量,从而改进对公众健康和环境的保护。
可持续能力目标3:Gen-IV要把商业性核燃料循环导致的核扩散可能性限定在最低限度,使得难以将其转为军事用途,并为防止恐怖活动在物理上提供更有效的措施。
2.2 安全可靠性目标
在核能系统的研发和运行中,安全可靠是优先考虑的基本因素。在正常运行或假想的瞬态工况下,核能系统都必须保持其安全裕量,防止事故发生,并有有效的事故缓解措施。同时,要求有很高的运行可靠性。
多年来,改进核能系统的安全可靠性,降低厂外放射性释放的频率和程度,降低严重事故发生的概率,一直是明确的趋势。Gen-IV要通过进一步的改进达到更高的安全可靠性,更好地保护员工、公众的健康和环境。在这方面,Gen-IV也有三个目标:
安全可靠性目标1:Gen-IV在安全、可靠运行方面将明显优于其它核能系统。
这个目标是通过减少能诱发事故或使一般事故演变成严重事故的事件、设备问题和人因问题的数量来提高运行的安全性。这个目标也通过强化可靠性来提高核能系统的经济性。要达到这些运行目标、支持强化公众信心的安全示范,需要提出相应的要求和进行精心的设计。
为了将安全可靠性提高到最高水平,第四代核能系统必须继续采用工业界与监管机构为增强公众信心而建立的有关法规,并采用未来的先进技术。
安全可靠性目标2:Gen-IV堆芯损坏的可能性极低;即使损坏,程度也很轻。
这一目标对业主/运行者是至关重要的。多年来,人们一直在致力于降低堆芯损坏的概率。采用的措施包括PRA分析方法、制定用户要求文件、在安全系统中引进非能动概念等。
安全可靠性目标3:在事故条件下无厂外释放,不需要厂外应急。
公众、特别是居住在核设施附近的居民认为需要厂外应急是核能不安全、不可靠的一个证明。因此,Gen-IV在设计上的一个努力方向就是通过设计和采用先进技术取消厂外应急。这是核能安全的一个革命性改进,它表明:无论核电站发生什么事故,都不会造成对厂外公众的损害。
2.3 经济性目标
Gen-IV将采取重大步骤以降低新建核电厂的投资费用和财务风险,否则其在可持续能力、安全可靠性方面的优点会被较高的资本费用和发电成本以及相应的高风险所淹没。长期以来,核电站主要是带基本负荷运行。这种情况正在发生变化,全球能源市场正在由管制向解除管制过渡,会有更多的独立发电公司和商业电厂业主(运行者)进入解除了管制的电力市场。这意味着正在研发中的核电站要考虑更多的潜在的电厂业主,未来的核能系统要适应不同的要求,包括负荷跟踪和功率较小的机组。我国已建和在建的多数核电站的经济竞争性不理想。随着我国能源事业的发展和电力体制改革的不断深化,提高核电经济性的要求也将更为迫切。目前,新建核电厂的单位造价($1500~2000/kW,是化石燃料电厂单位造价的2~4倍)和较长的建造时间、审批时间、退役时间,与其它电力生产方式是不能相比的。要能够和其它电力生产方式相竞争,核电站的建设应当满足:
·初投资(隔夜价)每千瓦小于1000美元;
·总的电力生产成本应低于3美分/kWh;
·建设期小于3年。
经济目标1:Gen-IV在全寿期内的经济性明显优于其它能源系统。
要确保核能系统成为世界能源供应体系中一个不可缺少的部分,需要全寿期内的成本优势。全寿期成本包括四个主要部分:建设投资、运行和维修成本、燃料循环成本、退役和净化成本。还有一些其它的重要因素影响全寿期成本,如融资条件、整个项目持续时间、建设进度、容量因子和电站寿命。目前,投资成本高和建设期太长是新建核电厂在财务上的主要障碍,而运行和维修成本在现有电站中近年来已大大改进。对Gen-IV,全寿期成本的所有因素都要优于其它的能源(包括现有的核系统),以确保其竞争力。
经济目标2:Gen-IV的财务风险水平与其它能源项目的财务风险水平相当。
在一个竞争的资本市场上,要筹集到建设所需的资金,Gen-IV就必须将财务风险降低到或保持在为新建项目融资进行竞争的水平。