一、能源技术概述天然(一次)能源和人工(二次)能源2.能源问题再生能源分布:太阳能占99.44%,水能、风能、地热能、生物能等不到1%世界能源储量分布与利用世界非再生能源储量分布:中东地区:石油储量最多,占56.8%；欧洲:天然气和煤炭储量最多,各占54.6%和45%亚洲、大洋洲:煤炭各占18%石油、天然气只有5%我国能源资源地区分布不均衡煤炭，主要集中在华北和西北石油、天然气，主要分布在黑龙江、辽宁、河北、河南、山东、四川、甘肃和新疆等省区内可开发水力资源有，主要集中在西南太阳能和风能资源丰富，有很大利用潜力。利用能源的过程直接污染地球环境。主要来源：1)煤、石油等燃料的燃烧；2)汽车排放的废气；3)工业生产(化工厂、炼焦厂等)过程中产生的废气。二、能源技术3.煤炭气化(煤炭转化技术研究的一个重要部分)现状：煤炭自身氢碳比低，含有灰分、硫分等杂质，在开采、运输、燃烧过程中会污染环境，燃烧时热效率低。煤炭气化目的：制取清洁的气体燃料；制取化工合成用的气体原料。地上气化采出煤炭后进行热加工的一种过程:以煤炭作为原料，以氧或氢作气化介质，控制氧化程度，使煤炭转化成为一氧化碳、氢和甲烷等可燃性气体。地下气化在未经开采的煤层中进行的热加工过程:通过从地面钻进的一批特定钻孔，把气化介质送进煤层，使煤炭在地下进行"发生炉煤气"反应，生成的煤气从另一批特定钻孔引出。4.石油的精炼目的从复杂的原油中提取粘度较小的能充分燃烧把不好的分子转变为好的分子如长链烷烃容易引起汽缸爆震现在观点，大多数石油是由埋藏在地下沉积层中的有机物经过几百万年在75～200℃的温度下形成的。微生物将地表以下的有机物转化为碳氢化合物，剩下的埋藏在深层地底(通常具有商业价值的油田都位于地表以下500米－700米深处，最深的油井在约6公里深的地底)的有机物则在温度和压力下经过分解及复杂的化学反应生成石油。精炼方法:先根据不同沸点把不同成分分离开，然后除硫再向高辛烷转变。5.天然气液化通过施加一定高压，使天然气由气态变为液态，贮存在专门容器内。天然气是埋藏在地层深处的一种富含碳氢化合物的可燃气体，由亿万年前的有机物质转化而来。主要成分是甲烷，其次是乙烷、丙烷、丁烷和其他重质气态烃类。甲醇俗称“木精”，性能稳定，象石油一样能直接当作燃料，使用时不污染环境，便于运输和贮存。20世纪末，甲醇合成技术已获成功，如果在天然气产地附近设立甲醇工厂，把天然气加工成甲醇，可经济合理地解决天然气液化问题。6.水能的利用水力发电优点，经济、干净和易维修7.蓄能技术针对热能或电能储存，着眼于大规模、长时间应用。电能储存是当前研究的重点。蓄能技术一般要求:储能密度大变换损耗小运行费用低维护较容易不污染环境根据这些要求衡量，抽水蓄能方案较优越电池：储存电能转化而来的化学能铅酸电池中的铅在回收中容易流失，对环境存在二次污染镍氢电池：一种密封电池，可以在任何位置下工作，使用方便。特点：可随时充放，循环使用，且不用维护。以过充过放为一次使用过程，预计可使用1000次。锂电池:采取了3层保护措施，可抗过充过放，使用更安全方便。特点:体积小、质量轻、使用寿命长、环保(不需要回收)。燃氢电池、纳米碳管(一个装电的容器，像拧水龙头一样放电)将是电动自行车动力源未来的发展方向。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。它是利用氢和氧生成水的过程来产生电力的一种装置。具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的固体电解质板所组成。三、能源利用与开发1.常见的能源热机效率：4％(2)电能电能指电以各种形式做功的能力。有直流电能、交流电能、高频电能等，这几种电能均可相互转换。(3)机械能水力发电；海洋能(潮汐能、海浪能、温差能)；风能利用(4)太阳能光电转换方式；光热转换方式；光化学转换方式。光—热转换最基本的应用－热水器首次实现太阳能－热泵中央热水系统方案，以太阳能为主要热源，辅以少量的电能驱动双热源热泵，保证了阴雨天气及冬季太阳能资源不足时热水供应，做到全年、全天候供应热水。光—电转换太阳能红绿灯上海世博会主体建筑屋顶上的太阳能装置阿姆斯特丹附近的“太阳能村”(位于阿姆斯福特市)是一个近年建成的以建筑节能为中心的、装机容量名列世界前茅的太阳能发电居住区，也是当今荷兰住宅建设的示范项目。光—化学转换(5)氢能越来越多的科学家相信未来洁净能源的最大一部分也许就藏在海底或高纬度永冻区。有专家预测，可燃冰至少能为人类提供1000年的能源，它将来有望替代煤、石油和天然气，成为“21世纪的新能源”。可燃冰的性能可