（示意图）
夏天
热
冷 热
冷
在夏天， 把热量排到土壤中
冷
热热 热
冬天
冷
暖 冷
暖
在冬天，
冷
暖
我们从土壤中吸取热量
基本概念
地源热泵的概念
地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源（也称为地源能，包括土壤、地下 水、地表水等）的既可制冷空调又可采暖和提供热水的高效节能空调技术。地 源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），以地源能作为热泵夏季制冷的 冷却源、冬季采暖供热的低温热源，同时实现建筑采暖、空调和生活热水的三 联供。
新能源分类
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。
太阳能
风能
生物质能
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！
核能
Wave Tide
地热、潮汐 能……
可再生能源
可再生能源的概念 可再生能源是指从自然界可以直接获取、
可连续再生、永续利用的一次能源。这些 能源基本上直接或间接来自太阳。
地热发电
• 地热发电的基本原理与火力发电类似， 也是根据能量转换原理，首先把地热能 转换为机械能，再把机械能转换为电能。
地热直接利用
地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房，已有 悠久的历史。至今，天然温泉与人工开采的地 下热水仍被人类广泛使用。据联合国统计，世 界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国 的地热水直接利用居世界首位，其次是日本。
太阳能热发电系统的构成
太阳能蒸汽热动力发电的原理和传统火力发电的原理类似，所 采用的发电机组和动力循环都基本相同。
太阳能热发电系统，由集热部分、热传输部分、蓄热与热交换 部分和汽轮发电部分组成。
光—电转换
• 光—电转换是用硅、砷化镓等半导体材料直接将太阳 能转换成电能，通常称太阳能电池。目前，硅太阳能 电池的理论效率为22%，在实验室最高达到18%，大量 生产时太阳能电池的效率只有10%左右。太阳能电池造 价高昂，最初应用于空间技术，有90%的人造卫星和宇 宙飞船都采用太阳能电池供电。
• 是奥运史上规模最大的太阳能热水项目。
地热能利用技术
云层吸收 4%的能量
大气层分散了 8%的能量
地热能的来源
水汽、臭氧层、尘埃吸收了 19%的能量
云层反射 17%的能量
• 地表热导率较低 • 热阻起伏不定
地球表面 反射6%的能量
地球表面吸收了 46%的能量
地热能的利用方式
对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下： 1、200～400℃直接发电及综合利用； 2、150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工 业热加工； 3、100～150℃双循环发电，供暖，制冷，工业干 燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品； 4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干 燥； 5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加 温，脱水加工。
– 光—热转换 – 光—热—电转换 – 光—电转换 – 光—化学能转换
空气、地表吸热
水蒸气形成雨雪
光热转换 光热电转换
光化转换 光合作用
光电转换
空气变热形成风
食物中的化学能 太阳能发电
煤炭
航天器
太阳辐射能
储热桶
集热器
热水供应 輔助電熱器
冷水补充
太阳能热水系统
家用系統
太阳辐射能
利用热虹吸原理
太阳能热发电
• 太阳能电池与蓄电池配合，已广泛用于灯塔，航标灯， 科学观测站等场所；用太阳能电池驱动的电动汽车已 设计成功。
电池、 模组及阵列
电气负载
磷元素掺杂（N型） 硅层~0.3微米
光伏 电池
DC直流电流
硼元素掺杂（P型） 硅层~250微米
光伏(PV)系统工作原理
能量源：如太阳
能量转换：光能-直流电能
能量 储存
可再生能源技术及其应用优秀 课件
基本概念
能源根据应用范围、技术成熟程度及经济性分为常规 能源和新能源两大类。
常规能源是指那些技术上比较成熟，已被人类广泛 利用，在生产和生活中起着重要作用的能源,例如煤炭、 石油、天然气、水能等。在今后一个相当长的时期内， 它们仍将担任世界能源舞台上的主角。
新能源是指开发利用较少或正在开发研究但很有发展 前途，今后将越来越重要的能源，如太阳能、地热能、 生物质能、氢能、海洋能和潮汐能等。
地源热泵系统的组成
室外地能 换热系统
水循环
地源 热泵 机组
水或 空气 循环
建筑物采 暖、空调 或热水末 端
地源热泵的组成部分 压缩机 蒸气
室内
加热/制冷 分配子系统
蒸 发 器
低温
“液体工质源” 热泵
膨胀阀 液体
与地表的连接部分
高温
冷 凝 器
风能利用技术
在自然界可不断再生并有规律地得到补充 的能源：水力、生物质能、太阳能、风力、 地热、海洋能、畜力等。
可再生能源的机遇和挑战
• 资源潜力
• 技术水平 • 产业基础
• 资源评价 • 应用领域
• 市场经济– 水资源
• 移民压力
– 生态/环境 • 生态压力
– 社会
• 安全性担忧 • 装备供应能力 • 发电能力稳定
能量（电能）的“逆变”与“调节”:
直流-交流（与市电同频同相）
市电
能量配送
能量使用
奥运史上规模最大的太阳能热水项目
20 北
08
京 奥
运
会
• 在奥运会期间，为 18,212 名运动员提供 生活热水，安装面积为7,500m2，日产 热水达 600 吨；
• 每年节电 5,000,000kWh，减少CO2 排 放3,800 吨；
• 资源广泛 • 发电成本高 • 技术不断进步
• 资源广泛 • 收集利用成本高 • 液体燃料
• 资源？ • 发电成本？ • 技术进步？
技术和经济性仍是可再生 能源发展的最大制约最大
因素
市场机制和管理体系不能适应可再生能源大规模发展需要
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太阳能利用技术
太阳能的利用方式
太阳能的利用方式目前有四种：
地热水的直接用途非常广泛，主要有采暖空 调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅游温 泉、疗养保健等。
地热直接利用
地热供暖
将地热能直接用于采暖、供热和供热水是 仅次于地热发电的地热利用方式。我国利用 地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津 地区已成为地热利用中最普遍的方式。
地源热泵系统
原理：土壤源热泵系统是以岩土体为 冷热源，由水源热泵机组、地埋管换热 系统、建筑物内系统组成的供热空调系 统地。源 热 泵 系 统 —— 地 埋 管 35m ， 共 110 根，热平衡分析，冬季供应热水进行热 平衡。