可再生能源利用率如何计算
不同的可再生能源的利用率有不同的计算方法,如生物质能发电(秸秆发电),它的原料是秸秆,其利用率就是秸秆电厂最终获得的电力输出和所需要的总的秸秆本身的热量之比,一般的秸秆电厂的发电效率为30%,秸秆电厂的可再生能源的利用率就是秸秆电厂的效率。
对于光伏发电而言,我们提出了几个可再生能源利用率的概念,一是它的能量回收期,即太阳能光伏产品的生产是要消耗能量的,但是在产品形成发电系统是它可以将太阳能转换成电能,目前一般的晶硅电池的能量回收期视使用地区不同有不同,在江苏地区,回收期约为2~3年。二是光伏发电系统的发电效率,这是对光伏电站而言的,它的定义是系统发出的电量和光伏组件提供的额定功率下发出的电量之比,一般目前的光伏电站的效率可以达到70~80%左右,如果考虑到太阳能提供的功率,则这个效率只有约0.12左右。
对于太阳能热利用而言,具体到太阳能热水器,其对太阳能的利用率可以达到50~60%左右,这是因为太阳能热利用的技术解决要成熟得多;
计算公式为:水能利用率(%)=[水电厂年发电量(千瓦时)*3600]/[水库年来水总量(立方米)*水库设计水头(米)*9.81],按水电厂前3年实际统计的水能利用率均值作为考核值。
水能是一种可再生能源,水能主要用于水力发电。水力发电将水的势能和动能转换成电能。以水力发电的工厂称为水力发电厂,简称水电厂,又称水电站。
水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。容易被地形、气候等多方面的因素所影响,国家还在研究如何更好的利用水能。
扩展资料
水能形成原理:
水的落差在重力作用下形成动能,从河流或水库等高位水源处向低位处引水,利用水的压力或者流速冲击水轮机,使之旋转,从而将水能转化为机械能,然后再由水轮机带动发电机旋转,切割磁力线产生交流电。
—而低处的水通过阳光照射,形成水蒸气,循环到地球各处,从而恢复高位水源的水分布。
水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。
随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。也有部分水能用于灌溉。
参考资料来源:百度百科-水电站水能利用率
参考资料来源:百度百科-水能
万元生产总值能耗也可以称作单位生产总值能耗(吨标准煤/万元),计算公式为:单位生产总值能耗(吨标准煤/万元)=能源消费总量(吨标准煤)/国内(地区)生产总值(万元)。
以问题数据举例:单位生产总值能耗(吨标准煤/万元)=1642.81(吨标准煤)/26280(万元)=0.06(吨标准煤/万元)。
单位生产总值(GDP)能耗可以反应的是能源消费构成。由于各种能源自然禀赋有所不同,同等标准量的不同能源热值利用程度是不同的,因此产出同样单位的GDP,如果使用的能源品种不同,则消耗的能源量也会不同。
扩展资料:
单位生产总值能耗的作用:
1,直接反映经济发展对能源的依赖程度。单位GDP能耗是将能源消耗除以GDP,反映了一个国家(地区)经济发展与能源消费之间的强度关系,即每创造一个单位的社会财富需要消耗的能源数量。单位GDP能耗越大,则说明经济发展对能源的依赖程度越高。
2,是间接反映产业结构状况、设备技术装备水平、能源消费构成和利用效率等多方面内容。从影响单位GDP能耗的因素可以看到,单位GDP能耗的大小也或多或少地间接反映了这些方面的内容。
3,是间接计算出社会节能量或能源超耗量。
4,是间接反映各项节能政策措施所取得的效果,起到检验节能降耗成效的作用。为单位GDP能耗降低率,可以间接反映本年度各项节能政策措施的效果, 起到检验节能降耗成效的作用。
参考资料来源:百度百科-单位国内生产总值能耗
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0 u="">0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
高中物理能量守恒定律公式知识点归纳2知识点概述
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。这就是能量守恒定律,如今被人们普遍认同。
知识点总结
一、能量的转化与守恒
1.化学能:由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。
2.核能:由于核反应,物质的原子结构发生变化而产生的能量。
3.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
●内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
即
E机械能1+E其它1=E机械能2+E其它2
●能量耗散:无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。
二、能源与社会
1.可再生能源:可以长期提供或可以再生的能源。
2.不可再生能源:一旦消耗就很难再生的能源。
3.能源与环境:合理利用能源,减少环境污染,要节约能源、开发新能源。
三、开发新能源
1.太阳能
2.核能
3.核能发电
4、其它新能源:地热能、潮汐能、风能。
能源的分类和能量的转化
能源品种繁多,按其来源可以分为三大类:一是来自地球以外的太阳能,除太阳的辐射能之外,煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能;第二类来自地球本身,如地热能,原子核能(核燃料铀、钍等存在于地球自然界);第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量,如潮汐能。
【一次能源】指在自然界现成存在,可以直接取得且不必改变其基本形态的能源,如煤炭、天然气、地热、水能等。由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品,如电力、焦炭、汽油、柴油、煤气等属于二次能源。
【常规能源】也叫传统能源,就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源,如葛洲坝水电站和未来的三峡水电站,只要长江水不干涸,发电也就不会停止。煤和石油天然气则不然,它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率,石油可用几十年,煤炭可用几百年),这些能源短期内不可能再生,因而人们对此有危机感是很自然的。
【新能源】指以新技术为基础,系统开发利用的能源。其中最引人注目的是太阳能的利用。据估计太阳辐射到地球表面的能量是目前全世界能量消费的1.3万倍。如何把这些能量收集起来为我们所用,是科学家们十分关心的`问题。植物的光合作用是自然界“利用”太阳能极为成功的范例。它不仅为大地带来了郁郁葱葱的森林和养育万物的粮菜瓜果,地球蕴藏的煤、石油、天然气的起源也与此有关。寻找有效的光合作用的模拟体系、利用太阳能使水分解为氢气和氧气及直接将太阳能转变为电能等都是当今科学技术的重要课题,一直受到各国政府和工业界的支持与鼓励。
以上是从能源的使用进行分类的方法,若从物质运动的形式看,不同的运动形式,各有对应的能量,如机械能(包括动能和势能)、热能、电能、光能等等。各种形式的能量可以互相转化,如动能可与势能互相转化(建筑工地打夯的落锤的上、下运动所包括的能量转化过程);化学能可与电能互相转化(化学电池和电解就是实现这种转化的两种过程)。在能量相互转化过程中,尽管做功的效率因所用工具或技术不同而有差别,但是折算成同种能量时,其总值却是不变的,这就是能量转化和能量守恒定律,这是自然界中一条极为基本的定律(另一条为质量守恒定律),也是识破各式各样永动机的有力判据。在能量转化过程过中,未能做有用功的部分称为“无用功”,通常以热的形式表现。
物质体系中,分子的动能、势能、电子能量和核能等的总和称为内能。内能的绝对值至今尚无法直接测定,但体系状态发生变化时,内能的变化以功或热的形式表现,它们是可以被精确测量的。体系的内能、热效应和功之间的关系式为:
△E=Q+W
其中△E是体系内能的变化,Q是体系从外界吸收的热量,W是外界对体系所做的功。这就是著名的热力学第一定律的数学表达式,也就是能量守恒定律的数学表达式。应用上述公式时,要注意各种物理量的正、负号,即:
△E──(+)体系内能增加, (-)体系内能体系减少;
Q──(+)体系吸收热量, (-)体系放出能量;
W──(+)外界对体系做功, (-)体系对外界做功。
例如1.00 g乙醇在78.3℃时气化,需吸收 854 J的热,这些乙醇由液态变成气态,在101 kPa压力下所做的体积膨胀功为63.2J,这是体系对外界所做的功,应为负值,所以该体系内能的变化△E=[854+(- 63.2)]J=+791J,△E为正值,即体系内能增加了791J。
能源的利用,其实就是能量的转化过程。如煤燃烧放热使蒸汽温度升高的过程就是化学能转化为蒸汽内能的过程;高温蒸汽推动发电机发电的过程是内能转化为电能的过程;电能通过电动机可转化为机械能;电能通过白炽灯泡或荧光灯管可转化为光能;电能通过电解槽可转化为化学能等等。柴草、煤炭、石油和天然气等常用能源所提供的能量都是随化学变化而产生的,多种新能源的利用也与化学变化有关。化学变化的实质是化学键的改组,所以了解化学键及键能等基本概念,将有助于加深对能源问题的认识。