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能量转换及存储应用技术

发布时间: 2022-10-01 14:21:27

① 能量的转换是什么

能量转换指能量在一固定封闭环境下既不能凭空产生也不能凭空消失,能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。能量以多种形式出现,包括辐射、物体运动、处于激发状态的原子、分子内部及分子之间的应变力。所有这些形式的重要意义在于其能量是相等的,也就是说一种形式的能量可以转变成另一种形式。宇宙中发生的绝大部分事件,例如,恒星的崩溃和爆炸、生物的生长和毁灭、机器和计算机的操作中都包括能量由一种形式转化为另一种形式。能量的形式可以用不同的方法来描述。声能主要是分子前后有规律的运动;热能是分子的无规则运动;重力能产生于分隔物体的相互吸引;储存在机械应力中的能量,则是由于分离的电行相互吸引的结果。尽管各种能量的表现形式大不相同,但是,每种能量都能采用一种方法来测量,这样就能够搞清楚,有多少能量由一种形式转化为另一种形式。

② 能量转化效率的相关知识与数据

提起效率,同学们一般都会想到简单机械的机械效率,即有用功与总功的比值,其实效率在能量转移或转化过程中有着广泛的应用。
使用能源的过程实际上就是能量转移或转化的过程,能源在一定条件下可以转换成人们所需要的各种形式的能量。例如,煤燃烧后放出热量,可以用来烧水、做饭、取暖;也可以用来生产蒸汽,推动蒸汽机转换为机械能,或者推动汽轮发电机转变为电能。电能又可以通过电动机、电灯或其它用电器转换为机械能、光能或内能等。
一般情况下能源不可能全部转化为人们需要得到的能量,所谓能量转换效率就是人们需要得到的能量(即有用能量)与当初消耗总能量的比值,计算公式为:能量转换效率=输出有用能量/输入的总能量。
——— 当今社会能源紧缺,如何提高能源利用率是我们迫切需要解决的热点问题,有关能量转换效率的计算在考卷上屡见不鲜,现例举如下:(共10道题)
1、【电热水壶烧水】:如功率为100W的电热水壶正常工作28分钟,可将4Kg水从20℃加热到100℃,其效率多大?
用电热水壶烧水时水的温度升高需要吸收热量,水增加的内能是我们需要的能量,属于有用能量,而电热水壶消耗的电能是输入的总能量,所以此电热水壶烧水的效率为:
η = Q吸/ W = cmΔt / Pt = 4.2 × 103× 4 ×(100-20)/(100 × 28 × 60)= 80%
2、【锅炉烧水】:如某锅炉将100Kg水从32℃加热到100℃,需要燃烧3.36Kg热值为 3.4 × 107J / Kg 的无烟煤,其效率多大?
用锅炉烧水时,水增加的内能是有用能量,而燃料完全燃烧放出的能量(即燃料的化学能)是输入的总能量,所以此锅炉烧水的效率为:
η = Q吸/ Q放= cmΔt / qm煤= 4.2 × 103× 100 ×(100-32)/(3.4 × 107× 3.36)= 25%
3、【太阳能热水器】:如有一总集热面积为1.35m2的热水器10h可将100Kg水从20℃加热到80℃,而每m2每小时地球表面接收的太阳能为 3.6 × 106J,其效率多大?
太阳能热水器工作时,水增加的内能是有用能量,辐射到集热管的太阳能为输入的总能量,此太阳能热水器烧水的效率为:
η = Q吸/ Q太阳= cmΔt / Q太阳= 4.2 × 103× 100 ×(80-20)/(3.6 × 106× 1.35 × 10)= 51.85%
4、【热机】:
(1). S195柴油机标有 “0.27Kg / Kwh”,即它每消耗0.27Kg柴油可输出1Kwh的有用能量(柴油热值为 q = 3.3 × 107J / Kg),其效率多大?
热机是把内能转化为机械能的机器,其中获得的机械能是属于有用能量,而燃料完全燃烧放出的热量是输入的总能量,此柴油机的效率为:
η = W有/ Q放= 1Kwh / qm = 3.6 × 106/(3.3 × 107× 0.27)= 40.4%
(2). 某新款汽车发动机输出功率为69Kw,1h耗油20Kg(汽油热值为 q = 4.6 × 107J / Kg),其效率多大?
此过程中,输出的有用能量用 W有=P出·t 计算,此汽车发动机的效率为:
η = W有/ Q放= P出·t / qm = 69 × 103× 3600 /(4.6 × 107× 20)= 27%
5、【电动机】:标有 “6v3w” 的电动机线圈内阻为3Ω,在不计摩擦的情况下正常工作其效率多大?
电动机工作时电能转化为机械能和内能,如不计摩擦,此内能就是电动机线圈本身通电时产生的电热,这样获得的机械能就等于消耗的电能减去产生的电热。
此电动机正常工作时 电流 I = P / U = 3w / 6v = 0.5A,此电动机的效率为:
η = W机/ W总=(W总-Q)/ W总=(Pt-I2Rt)/ Pt =(P-I2R)/ P =(3-0.52× 3)/ 3 = 75%
6、【太阳能电池】:某太阳能汽车,太阳光照射到它的电池板上的辐射总功率为8×103W,在晴朗的天气,电池板对着太阳时产生的电压为160v,并对车上的 电动机提供10A的电流,其效率多大?
太阳能电池是利用太阳能获得电能的装置,产生的电能属于有用能量,而消耗的太阳能是 输入总能量。此太阳能电池的效率为:
η = W电/ Q太= UIt / P太t = UI / P太= 160 × 10 /(8 × 103)= 20%
7、【白炽灯】:一只40W的白炽灯正常工作1秒钟产生光能约8J,其效率多大?
白炽灯正常工作时电能转化为光能和内能,其中获得的光能是有用能量,而它消耗的电能是输入总能量。此白炽灯发光的效率为:
η = W光/ W电= W光/ Pt = 8 /(40 × 1)= 20%,
8、【火力发电】:某电厂燃烧1t无烟煤可发电92Kwh,其发电效率多大?
火力发电是将燃料的化学能转化为电能,所获得的电能即为有用能量,消耗的燃料的化学能就是输入总能量。其发电效率为:
η = W电/ Q放= 92 Kwh / qm = 92 × 3.6 × 106/(3.4 × 107× 103)= 10%
9、【高压输电】:有一台 110Kv、22Mw 的高压输电设备,输电线总电阻50Ω,其输电效率多大?
高压输电时,输出端(给用户提供)的电能就是有用能量,而输入端输入的电能就是输入总能量,两者的差距就是输电线本身消耗 的电能(即电热)。
高压输电过程中 电流 I = P / U = 22w × 106/(110v × 103)= 200A,其输电效率为:
η = W有/ W总=(Pt-I2R线t)/ Pt =(P-I2R线)/ P =(22 × 106-2002× 50)/(22 × 106)= 90.9%
10、【电动车】:160V 10A 的电动车,在平直路面上匀速行驶,所受地面阻力为288N,1h行驶15Km,其效率多大?
电动车行驶时将电能转化为机械能,获得的机械能克服摩擦做功使车前进,所以它克服摩擦做的功就是有用能量,而消耗的电能为输入总能量。此电动车的效率为:
η = W有/ W总= f.S / UIt = 288 × 15 × 103/(160 × 10 × 3600)= 75%
【 ——— 以上只是计算能量转换效率的常见类型,实际生活中有关能量转换效率的问题还有很多。】 燃料的燃烧热可以以其HHV(高热值)或LHV(低热值)来表示,高热值的燃烧热是在燃烧后,生成物的水蒸气已凝结成液态时的燃烧热,因此加上水凝结时的潜热。低热值的燃烧热则是在燃烧后,生成物的水蒸气仍维持气态时的燃烧热,不考虑水凝结时的潜热。
燃料热值的选用会影响其能量转换效率的计算。在欧洲,一燃料可产生的能量是其低热值表示,不考虑水凝结时的潜热,以此为方式计算冷凝式锅炉的 “热效率”,其数值可能会超过100%,其原因是其工作原理会利用到部份水凝结时的潜热,但计算输入能量时未考虑此部份所造成,不违反热力学第一定律。在欧洲以外的国家,一燃料可产生的能量是其高热值表示,已考虑水凝结时的潜热,以此为基础 计算能量转换效率,其数字就不可能超过100%。
能量转换方式能量效率内燃机及外燃机10%~50%燃气涡轮发动机最大可到40%燃气涡轮发动机加上蒸汽涡轮发动机(复合循环)最大可到60%水力发动机最大可到90%风力发动机最大可到59%(理论上限)太阳能电池6%~40%
(和使用技术有关,一般的效率约15%,理论上限为85%~90%) 枪械~30%(.300英寸的子弹)[0.3英寸≈7.62毫米]燃料电池最大可到85%水的电解50%~70%(理论上限为80%~94%)光合作用可达6%肌肉14%~27%电动机功率小于10瓦的小电动机:30%~60%;
功率在10瓦到200瓦之间的电动机:50%~90% ;
功率超过200瓦的电动机:99%以上。 家用冰箱低阶系统约为20%,高阶系统约为40~50%电灯泡5%~10%发光二极管最大可到35%萤光灯28%钠灯40.5%金属卤化物灯24%开关电源实务应用可以到95%电热水器90%~95%电热器约95% 问:热能怎样才能转化成其他比较方便使用或者方便储存的能量形式呢?比如电能、机械能。
答:主要以介质转换的方式为主。比如通过水这种介质,首先使水变成高温高压的水蒸气,然后将之用来驱动汽轮机或蒸汽机而变成机械能,最后汽轮机带动发电机转化为电能。还可以通过燃气这种介质,用各种热机(汽油机、柴油机、燃气轮机)将热能转化成机械能,如进一步用该机械能来带动发电机自然还可以转化为电能。
还有不通过介质而用类似热电偶直接转化成电能的温差热发电,但效率低,无法大规模应用。
“比较方便使用的”首推电能,通过电动机很容易就可将电能转化成机械能,通过电热器件则很容易转化成热能、光能等。
而“方便存储的能量形式”主要应是以电池形式存在的化学能。 能耗是非常热门的话题,能量转换也因此具有更加重要的意义。电子设备已经成为我们日常生活中必不可少的一部分,减少这些设备的能耗将具有非常重要的意义。新型的IC(Integrated Circuit,集成电路)技术既可以达到节能的目的,还可以以低成本保持所需的功能与性能。
假设现有一台发电机,该发电机由电力驱动,并生产出电能。现请插上电,开动发电机,然后将所生产出的电能全部储存起来。当这台发电机运行了一段时间之后,电表显示共耗费了10度电,但检查了储存起来的电量却只有9度,那么,该电力驱动型发电机的能量转化效率就是9/10,即90%。当然,现实世界中是不可能用电力来驱动发电机的,这里只是为了便于阐述而打个比方。 中新网2008年7月25日电:日本大阪大学和美国俄亥俄州立大学等组成的研究小组成功将“热电材料”的能量转换率提高了一倍。
美国《科学》杂志电子版于 (2008年7月)25日登载了相关论文。
据日本共同社(2008年7月)25日报道,热电材料是一种能将热能转化为电能的半导体,在汽车引擎等数网络高温工作环境中的能量转换率最高。 由于引擎会向外散发大量热,用这种材料覆盖包裹引擎可将热能转化为电能而加以有效利用。
大阪大学助教黑崎健表示:“这项技术以前的效率低下,甚至无法达到实用水平。…… 而今,随着该技术的成熟,已经可以将其应用到环保汽车等领域。” 研究小组在一种叫做铅碲的物质里添加了铊后 成功开发出了新材料。以前添加的都是钠,而在使用铊后 使电子结构发生了变化,能量转换率提高了一倍。今后需要解决的是铊的高成本问题和确保铅的安全性。据黑崎介绍,研究人员还考虑将新热电材料用作太空探测器的动力源。 在生态系统中,能量存在于食物链的各个营养级之间。在不断地流动和转化的过程中,某一营养级的生物摄取的能量或同化量,占前一营养级生物换算或能量的生物量百分率。1942年由林德曼提出,他认为从一个营养级到另一个营养级的能量转换率为10%,则生产效率顺营养级逐级递减,即每通过一个营养级,能量减少90%。如果这个数值比例失调,就意味着生态系统中生物之间的数量平衡遭到破坏。也就是说能量转换的效率对于生态的作用也不容忽视。
在自然系统中,能量存在的形式主要为:热能、电能、内能、光能、声能、化学能、机械能、电磁能、原子能、生物能等集中形式,它们主要是通过一些机器设备来进行从 “此种能” 到 “彼种能” 的转变。 能量传递效率:是能量在沿食物链流动的过程中,是逐级递减的。若以营养级为单位,能量在相邻的两个营养级之间的传递效率为10%~20%。
可用能量金字塔来表示,计算公式:能量传递效率=上一营养级的同化量/下一营养级的同化量×100%。
能量传递效率计算:
能量传递效率=下一营养级的同化量/本级的同化量;
对于简单的生态系统,能量传递效率一般在10%~20%之间;
对于复杂的生态系统,能量传递效率一般小于10%(如:初生演替,次生演替)。
能量利用效率:通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级能量占生产者能量的比值。或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用。在一个生态系统中,食物链越短,能量的利用率就越高。同时,生态系统中的生物种类越多、营养结构越复杂,能量的利用率也就越高。
从研究对象上分析:能量传递效率是以营养级为研究对象的,而能量利用效率则是以最高营养级或人类为研究对象的。
生物同化量的概念:
指某一营养级从外环境中得到的全部化学能。它可表现为:这一营养级的呼吸消耗量、这一营养级流向下个营养级的能量、这一营养级流向分解者的能量、这一营养级的未被利用量。
1、对于生产者(一般为绿色植物)来说是指在光合作用中所固定的日光能,即总初级生产量(GP)。
2、对于消费者(一般为动物)来说,同化量表示消化道吸收到的能量(吃进的食物不一定都能吸收,故并非进食能量),粪便不算在同化量里,但呼吸消耗的能量算。
3、对于分解者(一般为腐生生物)来说是指细胞外的吸收能量。
生物同化量的基本计算:
同化量 = 摄入上一营养级的能量 - 粪便中的能量
同化量 = 自身生长、发育和繁殖量 + 呼吸消化量
同化量 = 呼吸消耗以热能形式散失的能量 + 流向下个营养级的能量 + 流向分解者的能量 + 未被利用的能量 能量不但有数量多少的问题,而且还有品质高低的问题。也正是由于能量的品质有高有低,才有了过程的方向性和热力学第二定律。电能和机械能可以完全转换为机械功,属于较高品质能量;热能只有部分可以转换为机械功,能量品质较低。随着能量传导,能量的数目可能不变,但能量品质只能下降,在极限条件下,品质不变,这称之为能量贬值原理,是热二律更为一般、更为概括的说法。
能量品质有高有低,可以从其可被利用的价值来看:煤、石油、天然气等能源储存的能量是高品质的,因为它们含的能量是高度有用的,可以转为机械能、电能等供人类使用。而高品质的能量被耗散时,被降级为不大可用的形式,如内能。因此,能量耗散虽不会使能量的总量减少,但能源会减少,所以我们必须节约能源。
能量转换效率存在于能量转换之间,而这关乎能量品质的高低。比如说电能,它的能量品质就很高,它转换为任意形式的能量都可以达到很高的转换效率。而如果用超导体传输电能,甚至还可实现100%的能量转换。
而其他的比如热能,其转换为机械能或者电能就不可能达到100%的转换效率,因为热力学第二定律限制了其转换效率(热无法百分之百转为功)。热电厂发电,其热电转化效率也只有45%左右,平均来看,这相当于近2/3的能量都损失掉了。因此,热能的能量品质自然就比电能低。
在没有其他变化时,能量转换效率不会超过100%。但在某些特殊环境下,燃料电池可以突破100%。

③ 储能有哪些种类又有哪些优点与缺点

电类储能有多少种类型?电气类储能的应用形式只有超级电容器储能和超导储能。

1、超级电容器储能

根据电化学双电层理论研制而成的,又称双电层电容器,两电荷层的距离非常小(一般0.5mm以下),采用特殊电极结构,使电极表面积成万倍的增加,从而产生极大的电容量。

超级电容器储能开发已有50多年的历史,近二十年来技术进步很快,使它的电容量与传统电容相比大大增加,达到几千法拉的量级,而且比功率密度可达到传统电容的十倍。

超级电容器储能将电能直接储存在电场中,无能量形式转换,充放电时间快,适合用于改善电能质量。由于能量密度较低,适合与其他储能手段联合使用。

2、超导储能

超导储能系统是由一个用超导材料制成的、放在一个低温容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的线圈、功率调节系统(PCS)和低温制冷系统等组成。

能量以超导线圈中循环流动的直流电流方式储存在磁场中。

超导储能适合用于提高电能质量,增加系统阻尼,改善系统稳定性能,特别是用于抑制低频功率振荡。

但是由于其格昂贵和维护复杂,虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用,在电网中应用很少,大多是试验性的。SMES 在电力系统中的应用取决于超导技术的发展 (特别是材料、低成本、制冷、电力电子等方面技术的发展)。

3、铅酸电池

铅酸电池是世界上应用最广泛的电池之一。铅酸电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电势,这就是铅酸电池的原理。

铅酸电池常常用于电力系统的事故电源或备用电源,以往大多数独立型光伏发电系统配备此类电池。目前有逐渐被其他电池(如锂离子电池)替代的趋势。

4、锂离子电池

锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。

充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富锂态,正极处于贫锂态;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态,负极处于贫锂态。

由于锂离子电池在电动汽车、计算机、手机等便携式和移动设备上的应用,所以它目前几乎已成为世界上应用最为广泛的电池。

锂离子电池的能量密度和功率密度都较高,这是它能得到广泛应用和关注的主要原因。

它的技术发展很快,近年来,大规模生产和多场合应用使其价格急速下降,因而在电力系统中的应用也越来越多。

锂离子电池技术仍然在不断地开发中,目前的研究集中在进一步提高它的使用寿命和安全性,降低成本、以及新的正、负极材料的开发上。

5、钠硫电池

钠硫电池的阳极由液态的硫组成,阴极由液态的钠组成,中间隔有陶瓷材料的贝塔铝管。电池的运行温度需保持在300℃以上,以使电极处于熔融状态。

日本的NGK公司是世界上唯一能制造出高性能的钠硫电池的厂家。目前采用50kW的模块,可由多个50kW的模块组成MW级的大容量的电池组件。

在日本、德国、法国、美国等地已建有约200多处此类储能电站,主要用于负荷调平、移峰、改善电能质量和可再生能源发电,电池价格仍然较高。

6 、全钒液流电池

在液流电池中,能量储存在溶解于液态电解质的电活性物种中,而液态电解质储存在电池外部的罐中,用泵将储存在罐中的电解质打入电池堆栈,并通过电极和薄膜,将电能转化为化学能,或将化学能转化为电能。

液流电池有多个体系,其中全钒氧化还原液流电池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受关注。

这种电池技术最早为澳大利亚新南威尔士大学发明,后技术转让给加拿大的VRB公司。

在2010年以后被中国的普能公司收购,中国的普能公司的产品在国内外一些试点工程项目中获得了应用。

电池的功率和能量是不相关的,储存的能量取决于储存罐的大小,因而可以储存长达数小时至数天的能量,容量也可达MW级,适合于应用在电力系统中。

储能优点与缺点:

各种类型的储能系统中,锂离子电池储能是目前技术相对成熟的一种储能方式。以橄榄石型磷酸铁锂为活性物质的锂离子二次电池,具有较高的能量密度、较低的生产制造成本以及使用寿命长等诸多优点。在电动汽车产业的推动下,与磷酸铁锂电池有关的荷电状态估算、电池集成技术、管理系统等方面更是进行了广泛、深入的研究工作。然而,这些研究多数是在电动汽车使用环境、运行工况和使用条件下进行的,其研究成果和结论并不完全适用于以大规模能量输入/输出为特征的电网储能系统。

储能定义:

从广义上讲,储能即能量存储,是指通过一种介质或者设备,把一种能量形式用同一种或者转换成另一种能量形式存储起来,基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。

从狭义上讲,针对电能的存储,储能是指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施。

九种储能电池技术优劣对比:

一、铅酸电池

主要优点:

1、原料易得,价格相对低廉;

2、高倍率放电性能良好;

3、温度性能良好,可在-40~+60℃的环境下工作;

4、适合于浮充电使用,使用寿命长,无记忆效应;

5、废旧电池容易回收,有利于保护环境。

主要缺点:

1、比能量低,一般30~40Wh/kg;

2、使用寿命不及Cd/Ni电池;

3、制造过程容易污染环境,必须配备三废处理设备。

二、镍氢电池

主要优点:

1、与铅酸电池比,能量密度有大幅度提高,重量能量密度65Wh/kg,体积能量密度都有所提高200Wh/L;

2、功率密度高,可大电流充放电;

3、低温放电特性好;

4、循环寿命(提高到1000次);

5、环保无污染;

6、技术比较锂离子电池成熟。

主要缺点:

1、正常工作温度范围-15~40℃,高温性能较差;

2、工作电压低,工作电压范围1.0~1.4V;

3、价格比铅酸电池、镍氢电池贵,但是性能比锂离子电池差。

三、锂离子电池

主要优点:

1、比能量高;

2、电压平台高;

3、循环性能好;

4、无记忆效应;

5、环保,无污染;目前是最好潜力的电动汽车动力电池之一。

四、超级电容

主要优点:

1、功率密度高;

2、充电时间短。

主要缺点:能量密度低,仅1-10Wh/kg,超级电容续航里程太短,不能作为电动汽车主流电源。

五、燃料电池

主要优点:

1、比能量高,汽车行驶里程长;

2、功率密度高,可大电流充放电;

3、环保,无污染。

主要缺点:

1、系统复杂,技术成熟度差;

2、氢气供应系统建设滞后;

3、对空气中二氧化硫等有很高要求。由于国内空气污染严重,在国内的燃料电池车寿命较短。

六、钠硫电池

优势:

1、高比能量(理论760wh/kg;实际390wh/kg);

2、高功率(放电电流密度可达200~300mA/cm2);

3、充电速度快(充满30min);

4、长寿命(15年;或2500~4500次);

5、无污染,可回收(Na,S回收率近100%);6、无自放电现象,能量转化率高;

不足:

1、工作温度高,其工作温度在300~350度,电池工作时需要一定的加热保温,启动慢;

2、价格昂贵,万元/每度;

3、安全性差。

七、液流电池(钒电池)

优点:

1、安全、可深度放电;

2、规模大,储罐尺寸不限;

3、有很大的充放电速率;

4、寿命长,高可靠性;

5、无排放,噪音小;

6、充放电切换快,只需0.02秒;

7、选址不受地域限制。

缺点:

1、正极、负极电解液交叉污染;

2、有的要用价贵的离子交换膜;

3、两份溶液体积大,比能量低;

4、能量转换效率不高。

八、锂空气电池

致命缺陷:固体反应生成物氧化锂(Li2O)会在正极堆积,使电解液与空气的接触被阻断,从而导致放电停止。科学家认为,锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍,可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电,因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术,但如果没有重大突破,要想实现商用可能还需要10年。

九、锂硫电池(锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系)

优点:

1、能量密度高,理论能量密度可达2600Wh/kg;

2、原材料成本低;

3、能源消耗少;

4、低毒。

④ 电能在生活中是怎样储存的

电能不能直接储存,只能先通过能量形式转换,以其它的形式储存起来,使用时再转化成电能,或者直接利用。目前电能主要以下列形式贮存。化学能:通过蓄电池,把电能以化学能形式储存起来,使用时化学能释放出电能。蓄电池必须满足寿命长、高密度、无毒无腐蚀、操作方便等要求,因而最有希望的是锂电池,其次是钠—硫磺电池,锌—氯电池,锌—溴电池等。而铅电池因存贮效率低、能量密度低、管理费用高等缺点将日益被淘汰。大型锂电池机组可用于电力负荷调平,即夜间贮电,白天放电。电池驱动汽车即将取代现在的燃油汽车。热能:把夜间的余电通过蓄热器以高温热或者冷热贮存起来。由于将热能转换电能时造成能量质量的降低,因此直接以热的形式再利用情况较多。势能:即所谓的抽水发电。夜间驱动电动水泵,把水抽向高处的水池,把电能以势能形式储存起来;白天用电高峰时,高处的水落下推动水轮发电机再转换成电能。电能的存储方式主要可分为机械储能、电磁储能、电化学储能和相变储能等。机械储能主要有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等;电磁储能包括超导磁储能和超级电容器储能等;电化学储能主要有铅酸蓄电池、钠硫电池、液流电池和锂离子电池储能;相变储能包括冰蓄冷储能、热电相变蓄热储能等。目前,大规模储能技术应用水平与电力系统的巨大需求之间还存在较大差距。适合新能源接入应用的储能技术主要是抽水蓄能、压缩空气储能和电化学储能。抽水蓄能技术相对成熟,而其他储能技术还处于试验示范阶段甚至初期研究阶段,其中钠硫电池、液流电池、锂离子电池等新型电化学储能技术水平进步较快,具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。

⑤ 能量的转化和转移是有什么的

物质运动的形式是多样的,比如机械运动、化学变化也就是化学运动、光的运动(属于电磁波)、核运动、热运动等,它们可以用统一的物理量也就是能量来衡量和等价转换,对应的能量形式就是机械能、化学能、光能、核能和热能等。它们之间是可以等价转换的,但并不是任意随意的转换的,是需要条件的。比如电形式的能量需要两对电动能和电势能相互寄存才能产生电磁波并在空间传播开来转换成电磁能。一张纸片经过氧化反应燃烧就会把储存的化学能释放为热能和光能。而太阳的光能经过光合作用能被地球上的植物把能量转化成化学能,人类能实现最大规模的能量转换当然是核聚变的核能了。

我看一个资料说科学是不研究起源和本质的,起源和本质属于神学、哲学之类的。科学只弄清过程原理,并能可靠的再现过程和结果。所以不知道题主要的是哲学观点还是科学答案?

⑥ 生活中的能量转化的例子

电灯:电能转化成光能和热能;摩擦生热:动能转化成热能;电钻工作时的火花:动能转化成热能;太阳能热水器:太阳能转化成热能;电风扇:电能转化成机械能和热能;发电机:机械能转化成电能;电饭锅:电能转化成热能。

在能量转换过程中,输出的能量通常可分为易利用能量与难利用能量两种。易利用能量即正欲求之的能量,难利用能量则是指在能量转换过程中流失、散逸掉的能量。在所有的能量利用过程中,能量的损耗都不可避免。



能量转换

1、所有的能量在转化和转移的过程中都遵守能量守恒定律。

2、永动机的理论是不可能实现的。

3、能量转化是有方向性的。

4、能量转化的效率在任何情况下都小于1。

5、各种形式的能量,在一定条件下都可以相互转化。

6、能量既不会被凭空创造,也不会被绝对消灭。当能量从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另外一种形式时,能量的总量始终保持不变。

提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心,是可持续发展的重要措施之一。

⑦ 能量如何转换与应用

有些能源可以直接使用,而另外一些在使用前需要处理或转换成二次能量载体。其处理或转换需求受能量消耗特点的制约,比如,车辆及大部分供暖需求最好采用流体燃料,因为可以严格控制其流量及燃烧情况;小规模燃烧最好采用清洁燃料,而大规模燃烧,对燃料清洁度要求相对较低,因其燃烧后能有效地去除污染物;电子产品当然要用电,照明最好也用电。