g新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内
部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热 能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生 物燃料和氢所产生的能量。相对于传统能源，新能源具有污染 少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和 资源枯竭问题具有重要意义。
新能源在船舶上的应用情况
生物质能在船舶上的应用
2008年6月27日, 使用生物质能的新西兰地球竞赛号( Earthrace)高速 环保机动船完成环球航程。
新能源的概况
核能：是通过转化其质量从原子核释放的能量
体积小，能量巨大
运输与储存较方便，安全性高
核能 特点
较低的污染性 强大的放射性和杀伤性 技术和管理要求高
小结：新能源在船舶上应用的未来
从船舶设计阶段, 就要充分考虑新能源的利用。有利于船 舶新能源的充分利用; 有利于降低船舶的制造或改装成本 , 同时提高船舶的可靠性。 单一的新能源具有一定的局限性，可以考虑各种新能源的 混合利用。 从实际出发，可以综合考虑传统能源和新能源在船舶上的 综合利用，提高船舶动力来源的多样性。
最清洁——无任何污染及废弃物 能量密度低（1000W／m2） 其强度受季节、地点、气候 等各种因素影响
新能源开发利用现状
太阳能的应用
g光-热转换 利用太阳辐射能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、温室等
新能源开发利用现状
太阳能的应用
g光-电转换 1）直接转换 直接转换即通过太阳能电池直接将太阳辐射能转换为电能及光伏发电(PV) ， 它利用半导体材料的光伏效应来进行光电转换。 2）间接转换 间接发电即热动力循环发电系统，是指首先将太阳能转换为热能，然后利用 热能驱动热机循环发电。 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 品及并网发电。
新能源简介及在船舶上的应用
杨开亮 2011.12.28
新能源简介及在船舶上的应用
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新能源的概况 新能源开发利用现状
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新能源在船舶上的应用情况
发展战球范围内能源危机的冲击和环境保护及经济持续发 展的要求，开发利用新能源（可再生）成为发达国家和部分发展 中国家21世纪能源发展战略的基本选择。
新能源在船舶上的应用情况
太阳能在船舶上的应用
g将太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发展的一个重要方向。 1、1997年,瑞士在日内瓦湖上从洛桑到圣叙尔皮斯区投入使用了两艘太阳能驱 动客运船可有效承载60名乘客。 2、2000年澳大利亚开发出世界第一艘商用的太阳能和风能混合动力双体客船， 是一种既可将太阳能和风能单独作为动力, 又可合二为一的新型船舶。 3、2006年10月16日,瑞士太阳能船太阳21号,从瑞士巴塞尔起航前往美国纽约。 4、2010年2月25日,世界最大的全太阳能动力船“星球太阳”号,在德国基尔下 水,这艘船长31m,宽15m,重60t。
新能源的概况
新能源
广义上来说，有别于传统 依靠矿物质原料燃烧的能 源都称之为新能源。
Wave Tide
太阳能
风能
生物质能
核能
地热、潮汐 能……
资源丰富、利用方便、洁净无污染
太阳能利用的重要途径之一是研制太阳电池！
新能源的概况
太阳能
总量最大 ——取之不尽，用之不竭 分布最广——遍布世界各地
太阳能 特点
新能源的概况
氢能
来源丰富，可以再生 热值高、能量转换效率高
氢能 特点
清洁能源，没有污染 制氢的耗能大 氢的储存和运输
新能源开发利用现状
氢能的应用
g 燃烧放热：氢内燃机
氢内燃机的基本原理与汽油或者柴油内燃机原理一样不需要任何昂贵的特殊 环境或者催化剂就能完成做功。 g 燃料电池，释放电能，如汽车等。
新能源的概况
风能
可以再生，永不枯竭 分布广泛，遍布世界各地
风能 特点
清洁能源，没有污染 稳定性较差 投资成本较高
新能源开发利用现状
风能的应用
g风力发电技术 利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电 机发电。
新能源在船舶上的应用情况
风能在船舶上的应用
g 20 世纪80、90 年代, 日本在风帆助航的研究和利用方面有了新的突破。1980 年日本建造了第一艘装有普通翼帆的新爱德丸 ( Shin A-ito ku Maru) 油轮, 新爱 德丸������ 号装有两个高12. 15 m、宽8 m 的风帆。之后又建造了扇蓉丸、日产丸等 机动风帆货船, 1984 年又设计和建造了26000 t 的臼杵先锋丸 ( Usuki Pioneer) 和另一艘31000 t 的现代风帆助航远洋货轮。 g 1980 年, 巴黎Pier re 和Marie Curie 大学和Cousteau 本部研究小组利用空气 动力学方面的知识, 发明了船用涡轮帆。 g 2007 年12 月15 日全球第一艘用风筝拉动的货轮白鲸天帆号( Beluga SkySails) 由德国汉堡市起航。
新能源的概况
生物质能：来源于植物及其加工产品贮存的能量
可以再生，循环使用 分布广泛，遍布世界各地
生物质能 特点
较低的污染性 单位面积获得量偏低 少量的太阳能转化为生物质能
新能源开发利用现状
生物质能的应用
g发电
g液体燃料 生物燃料是指利用大自然的动、植物资源而得到的高效、污染少的能 源, 其典型代表就是生物柴油和生物质油。 生物柴油是以动、植物油脂及餐饮废弃油脂为原料制成的液体燃料, 是优质的石化柴油代用品。
g 利用氢的热核反应释放的核能。
新能源开发利用现状
氢能研究开发现状
g据美国能源部(DOE)新能源开发中心调查，过去5年，全世界工业化国家对氢能 的开发投入年均递增20.5％。美国一直重视氢能。2003年，布什政府投资17亿美 元，启动氢燃料开发计划，该计划提出了氢能工业化生产技术、氢能存储技术、 氢能应用等重点开发项目。 g2005年7月，世界上第一批生产氢能燃料电池汽车的公司之一戴姆勒一克莱斯勒 (Daimler Chrysler)公司研制的“第五代新电池车”成功横跨美国，刷新了燃料 电池车在公路上行驶的纪录，该车以氢气为动力，全程行驶距离5245 km，最高速 度145 km／h。 g宝马汽车公司宣布推出第二代氢内燃机汽车--宝马7系轿车 。 g 2002年1月，中国科学院启动大功率质子交换膜燃料电池发动机及氢源技术，研 究和开发具有自主知识产权的75 kW和150 kW燃料电池发动机及氢源成套技术。 g目前我国已成功研制出燃料电池轿车和客车，累计实验运行超过2 000 km。
新能源在船舶上的应用情况
氢能在船舶上的应用
g氢能在船舶上的应用, 目前主要是以氢燃料电池的方式, 应用于 一些小型的船艇、观光艇, 尤其是豪华游艇上。 g2007年英国南安普敦大学提出的一种新概念集装箱船的设计方案, 进一步扩大了氢能在船舶上的应用领域。该船由四台氢燃料燃气涡 轮机驱动, 航速高达65节。 g 2011年2月，欧特克公司 (Autodesk,Inc.)日前发布，设计出完整 的船上氢能系统，利用干净且永续性能源代替石油在船上发电，为 冰岛最大赏鲸船的辅助引擎提供动力。
新能源开发利用现状
核能的应用
g核能发电
利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力 发电极其相似。 过程：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能 g核能动力 核动力是利用可控核反应来获取能量，原理是：当裂变材料在受人为 控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些 热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发 电机来产生电能。
油料作物：菜籽油、大豆油 生物柴油 林树油植物：麻疯树、油桐树、油 茶、黄连木
生物质油是指生物质通过热解技术裂解而得到的液化产物。 g沼气 g热利用
新能源在船舶上的应用情况
生物质能在船舶上的应用
船舶属于一个相对独立且空间区域较为有限的结构体。机舱内
电、气、热设备和系统高度集成, 考虑在船舶内附加安装生物质 能转换装置有着不可避免的局限性, 故而可行性不高。就船舶现 有设备条件出发,直接或间接使用由生物质能转换而成的替代燃 料( 例如生物柴油等) 是主要的应用模式。
新能源在船舶上的应用情况
核能在船舶上的应用
g纵观世界船舶发展历史，发展民用核动力船舶, 已经有若干国家在 此方面迈出了第一步。 1）美国的核动力船“萨娃娜号”于1962 年建成。 2）德国矿石运输船“奥托汉号”于1968 年月12月建成。 3）日本“陆奥号” 在1974 年8 月28 日开始的功率提升试验过程中 发生了放射性泄漏事故。 4）俄罗斯共建成了9 艘核动力破冰船, 目前正在服役的有8 艘, 计划 建造的破冰船有2 艘。
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我国能源供需紧张状况持续多年，大力开发利用新能源是 实现可持续发展的一条重要途径。
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地球上尚未开发的各种能源还有很多，寻找替代能源是全 球能源消费的大势所趋。
新能源的概况
新能源概念及形式
g新能源（New Energy Resources）又称非常规能源。是传统能
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、风能、氢能、生物质能、核能等。