第八章
荒漠化地区可替代能源开发技术
第一节
能源问题与土地荒漠化
土地荒漠化的原因有多种，其中一
部分是, 烧, 出来的。因能源需求而乱
砍滥伐导致土地荒漠化和草原开垦、草
场过牧同样是荒漠化的重要直接原因
由能源问题引起的天然植被的破坏，
在生态脆弱的干旱、半干旱地区成为破
坏生态环境，引发生态灾难的严重问题
第二节
发展薪炭林 普及节柴灶
一、能源林开发地位
森林植被是最大的太阳能接受器，
是可再生能源。薪炭林即为满足生产
和生活需要而营造的人工林，又称能
源林。全世界都在发展能源林
二,荒漠化地区能源现状
我国薪材年消耗量为 2.67亿 t,
而合理供应量仅 9000 万 t,供应
量远小于消耗量, 发展薪材是缓
解农 村能源紧张的有效手段,也
是重要的生态工程
三,薪炭林发展前景
根据我国国情,薪炭林在现在
及将来很长时期仍是农村主要能
源,营造薪炭林 即补充能源不足,
又防止荒漠化
四,薪炭林经营类型
⑴ 短轮伐期平茬采薪经营型
⑵ 材、薪经营型
⑶ 林草经营型
⑷ 炭薪林经营型
⑸ 头木育薪经营型
⑹ 扶育、采薪型
五
、
薪
炭
林
营
造
技
术
⑴
制
定
发
展
规
划
和
经
营
方
针
⑵
树
种
选
择
⑶
合
理
密
度
⑷
搞
好
配
置
⑸
适
时
平
茬
更
新
六、发展薪炭林途径
人工营造 风山 (沙、滩 )育林
改造残次林
第三节
太阳能的利用
一、太阳能的特点
太阳能是一种特别巨大的特殊
能源资源,具有广泛性、清洁性,
无污染性、不需要运输等优势,有
着特别广泛的开发前景
二、我国太阳能资源
我国地处北半球,横跨热、温、寒
3 个气候带,土地辽阔,太阳能资源十
分丰富,全国太阳能资源可划分为 5
类地区
(表 8-1)
三、太阳能的利用
● ㈠ 太阳灶, ① 热箱式太阳灶 ; ② 聚光
式太阳灶
● ㈡ 太阳能热水器, 包括给水部分、集热
器、上下循环管道、贮水箱、供热水管、
开关等部分,有自然循环式、强制循环式、
直流循环式 3 种
● ㈢ 太阳能建筑,太阳能房有被动式和主
动式 2 种
第四节
风能开发利用
一、概述
风能是太阳能的一种转换形式,用来做
功的风能资源称作有效风能,我国在风
能利用领域主要是用于风力发电、风
力提水、风力致热等,把风能转换为电
能、机械能、热能、光能等加以利用
二、风能资源
我国风能资源极其丰富，仅次
于美国和前苏联。全国风能资源
划分可分为 5类地区
(表 8-2)
三、风能利用
风力机是以风力为资源，将风
能转化为机械能、电能、热能等
形式而做功的一种动力机械
按功率大小分有大,中、小、
微 4 种 ；按空间位置可分为水
平轴风力机和 垂直轴风力机两
种；按叶片数多少可分为多叶式
和寡叶风力发电机式两种；按用
途可分为风力发电机、风力提水
机、风力粉碎机等
四、风能开发利用
㈠ 风力发电
? 户用小型发电技术
? 集中供电独立运行
风力系统
? 利用风、光联合发
电
? 风 /材互补发电系
统
? 风电场（电站）建设
选型,考虑造价、控制和利
用率
选址,考虑风能资源条件和
城镇环境因素
地区,选择能源紧缺地区
（影响经济发展）和经济发
达地区（能偿还本息）
㈡ 风力提水技术
? 原理
风力作用使风轮旋转，再通过传动变速等装置，
使其按一定速度和方向运动，带动水泵工作
? 特点
充分利用低风速，在 3m/s风速下即可工作
㈢ 风力咸水淡化技术
? 原理
利用风力发电驱动淡化装置（电渗析器）
将苦咸水淡化为饮用水过程
■ 组成
包括风力发电机组、淡化装置、连接装
置 3 种
第五节
发展沼气
一、概述
沼气资源是生物能源，具有再生性。
人类发现和利用沼气已有多 300 年历
史，但真正重视是在 60 年代以后。我
国年 20 代开始研究和利用沼气,1979
年成立全国沼气建设领导小组并确立
方针政策，将其纳入农业建设轨道
二、沼气是什么
沼气是作物秸秆、杂草、人畜粪
尿等有机物在适宜的温度,水分、
酸碱度和密闭条件下经过微生物发
酵分解产生以甲烷 (CH4)为主的可燃
气体
四、沼气发生原理
沼气发酵是一个十分复杂的微生物的
生物化学过程，总反应式是：
C6H12O5+nH2O → 3nCO2 ↑ +3CH4 ↑ +热量
三、发展沼气的作用
? 解决能源与照明
? 提高肥效
? 搞好环境卫生
? 发展畜牧业
? 促进工业发展，提高生活水平
五、沼气产生的条件
? 充足的原料
? 适量水分
? 池外堆沤
?
严
格
密
闭
条
件
?
适
当
温
度
?
适
宜
酸
碱
度
六、沼气池的建设与管理
㈠ 沼气池的结构
发酵间
出料口
进料口
贮气箱
进料管
㈡ 沼气池的建造
备料
检修
施工 检测
预算
㈢ 沼气池的管理
? 经常加料
? 经常搅拌
? 及时换料
? 越冬保管
七、沼气应用
?沼气燃烧条件
沼气充分燃烧
沼气燃烧要有一定
气体压力
充分利用火焰外焰
? 灶具
5 种性能较好的灶具：
北京四型；上海 TJ-I型；四
川宣汉 I 型；嘉兴 A-10型；
北京三型
3 种性能较好的灯具：
沼气泥灯；台式灯；金属吊
灯
★ 注意事项
■ 使用沼气池必须注意安全：
注意安全施工
要在灶具上点火试气
进池前要先通风排气
■ 沼气中毒要及时抢救：
先向池中输入新鲜空气,再下人入池抢救
（置于空气流通处，做心脏按摩、人工呼吸，
注射可拉明、咖啡因，再送医院。）
◆ 沼肥使用
肥液可直接作追肥,沼渣拌药
堆放杀卵、菌，再作基肥。沼气
渣、液可育苗、养鱼、养菇、养
蚯蚓等，效果都极好
薪炭林、太阳能、风能、沼
气等数项措施配合使用，多能互
补，是解决荒漠化地区能源问题
的可靠途径，也是保护生态环境，
保护植被的有效措施
八章初稿结束
类别 全年日照量 年总量 相当于燃烧标准煤 主要地区
时数 （ h) [万 kj/(m2.a)] [kg/ (m2.a)]
1 2 800~3 300 672~840 225~285 宁夏北部，甘肃北部，
新疆南部青海西部，西
藏西部
2 3 000~3 200 588~672 200~225 河北西北部，山西北部，
内蒙古，宁夏南部，甘肃
中部，东海东部，西藏东
南部，新疆南部
3 2 200~3 000 504~588 170~200 山东、河南、河北的东
南部，山西南部，新疆
北部，吉林、辽宁、云
南、三西北部，甘肃东
南部，广东南部，江苏
、安徽北部
4 1 400~2 200 420~504 140~170 湖南、湖北、广西、江西、
浙江、福建北部，广东北
部，江苏、安徽北部
5 1 000~1 400 336~420 115~140 四川，贵州
类型分区 年均有效风能 >3m/s年均有 >6m/s年均有 包括地区
密度 (W / m2 ) 效风时数 (h) 效风时数 (h)
风能资源最佳区 > 200 6 000~8 000 >3 500 东南沿海及岛屿
风能资源丰富区 200左右 > 6 000 2 200~2 500 渤海 沿海及内蒙
骨等地
风能资源较佳区 < 200 5 000~6 000 2 000左右 黑龙江南部、
吉林东南部
风能资源较小区 100~150 2 000~6 000 750~2 000 青藏北部,化
北、西北北部,
江苏, 浙江东部
风能资源贫乏区 < 50 > 2 000 < 150 云贵川甘陕给豫
西,湘西、鄂西、
闽粤、塔里木等
荒漠化地区可替代能源开发技术
第一节
能源问题与土地荒漠化
土地荒漠化的原因有多种，其中一
部分是, 烧, 出来的。因能源需求而乱
砍滥伐导致土地荒漠化和草原开垦、草
场过牧同样是荒漠化的重要直接原因
由能源问题引起的天然植被的破坏，
在生态脆弱的干旱、半干旱地区成为破
坏生态环境，引发生态灾难的严重问题
第二节
发展薪炭林 普及节柴灶
一、能源林开发地位
森林植被是最大的太阳能接受器，
是可再生能源。薪炭林即为满足生产
和生活需要而营造的人工林，又称能
源林。全世界都在发展能源林
二,荒漠化地区能源现状
我国薪材年消耗量为 2.67亿 t,
而合理供应量仅 9000 万 t,供应
量远小于消耗量, 发展薪材是缓
解农 村能源紧张的有效手段,也
是重要的生态工程
三,薪炭林发展前景
根据我国国情,薪炭林在现在
及将来很长时期仍是农村主要能
源,营造薪炭林 即补充能源不足,
又防止荒漠化
四,薪炭林经营类型
⑴ 短轮伐期平茬采薪经营型
⑵ 材、薪经营型
⑶ 林草经营型
⑷ 炭薪林经营型
⑸ 头木育薪经营型
⑹ 扶育、采薪型
五
、
薪
炭
林
营
造
技
术
⑴
制
定
发
展
规
划
和
经
营
方
针
⑵
树
种
选
择
⑶
合
理
密
度
⑷
搞
好
配
置
⑸
适
时
平
茬
更
新
六、发展薪炭林途径
人工营造 风山 (沙、滩 )育林
改造残次林
第三节
太阳能的利用
一、太阳能的特点
太阳能是一种特别巨大的特殊
能源资源,具有广泛性、清洁性,
无污染性、不需要运输等优势,有
着特别广泛的开发前景
二、我国太阳能资源
我国地处北半球,横跨热、温、寒
3 个气候带,土地辽阔,太阳能资源十
分丰富,全国太阳能资源可划分为 5
类地区
(表 8-1)
三、太阳能的利用
● ㈠ 太阳灶, ① 热箱式太阳灶 ; ② 聚光
式太阳灶
● ㈡ 太阳能热水器, 包括给水部分、集热
器、上下循环管道、贮水箱、供热水管、
开关等部分,有自然循环式、强制循环式、
直流循环式 3 种
● ㈢ 太阳能建筑,太阳能房有被动式和主
动式 2 种
第四节
风能开发利用
一、概述
风能是太阳能的一种转换形式,用来做
功的风能资源称作有效风能,我国在风
能利用领域主要是用于风力发电、风
力提水、风力致热等,把风能转换为电
能、机械能、热能、光能等加以利用
二、风能资源
我国风能资源极其丰富，仅次
于美国和前苏联。全国风能资源
划分可分为 5类地区
(表 8-2)
三、风能利用
风力机是以风力为资源，将风
能转化为机械能、电能、热能等
形式而做功的一种动力机械
按功率大小分有大,中、小、
微 4 种 ；按空间位置可分为水
平轴风力机和 垂直轴风力机两
种；按叶片数多少可分为多叶式
和寡叶风力发电机式两种；按用
途可分为风力发电机、风力提水
机、风力粉碎机等
四、风能开发利用
㈠ 风力发电
? 户用小型发电技术
? 集中供电独立运行
风力系统
? 利用风、光联合发
电
? 风 /材互补发电系
统
? 风电场（电站）建设
选型,考虑造价、控制和利
用率
选址,考虑风能资源条件和
城镇环境因素
地区,选择能源紧缺地区
（影响经济发展）和经济发
达地区（能偿还本息）
㈡ 风力提水技术
? 原理
风力作用使风轮旋转，再通过传动变速等装置，
使其按一定速度和方向运动，带动水泵工作
? 特点
充分利用低风速，在 3m/s风速下即可工作
㈢ 风力咸水淡化技术
? 原理
利用风力发电驱动淡化装置（电渗析器）
将苦咸水淡化为饮用水过程
■ 组成
包括风力发电机组、淡化装置、连接装
置 3 种
第五节
发展沼气
一、概述
沼气资源是生物能源，具有再生性。
人类发现和利用沼气已有多 300 年历
史，但真正重视是在 60 年代以后。我
国年 20 代开始研究和利用沼气,1979
年成立全国沼气建设领导小组并确立
方针政策，将其纳入农业建设轨道
二、沼气是什么
沼气是作物秸秆、杂草、人畜粪
尿等有机物在适宜的温度,水分、
酸碱度和密闭条件下经过微生物发
酵分解产生以甲烷 (CH4)为主的可燃
气体
四、沼气发生原理
沼气发酵是一个十分复杂的微生物的
生物化学过程，总反应式是：
C6H12O5+nH2O → 3nCO2 ↑ +3CH4 ↑ +热量
三、发展沼气的作用
? 解决能源与照明
? 提高肥效
? 搞好环境卫生
? 发展畜牧业
? 促进工业发展，提高生活水平
五、沼气产生的条件
? 充足的原料
? 适量水分
? 池外堆沤
?
严
格
密
闭
条
件
?
适
当
温
度
?
适
宜
酸
碱
度
六、沼气池的建设与管理
㈠ 沼气池的结构
发酵间
出料口
进料口
贮气箱
进料管
㈡ 沼气池的建造
备料
检修
施工 检测
预算
㈢ 沼气池的管理
? 经常加料
? 经常搅拌
? 及时换料
? 越冬保管
七、沼气应用
?沼气燃烧条件
沼气充分燃烧
沼气燃烧要有一定
气体压力
充分利用火焰外焰
? 灶具
5 种性能较好的灶具：
北京四型；上海 TJ-I型；四
川宣汉 I 型；嘉兴 A-10型；
北京三型
3 种性能较好的灯具：
沼气泥灯；台式灯；金属吊
灯
★ 注意事项
■ 使用沼气池必须注意安全：
注意安全施工
要在灶具上点火试气
进池前要先通风排气
■ 沼气中毒要及时抢救：
先向池中输入新鲜空气,再下人入池抢救
（置于空气流通处，做心脏按摩、人工呼吸，
注射可拉明、咖啡因，再送医院。）
◆ 沼肥使用
肥液可直接作追肥,沼渣拌药
堆放杀卵、菌，再作基肥。沼气
渣、液可育苗、养鱼、养菇、养
蚯蚓等，效果都极好
薪炭林、太阳能、风能、沼
气等数项措施配合使用，多能互
补，是解决荒漠化地区能源问题
的可靠途径，也是保护生态环境，
保护植被的有效措施
八章初稿结束
类别 全年日照量 年总量 相当于燃烧标准煤 主要地区
时数 （ h) [万 kj/(m2.a)] [kg/ (m2.a)]
1 2 800~3 300 672~840 225~285 宁夏北部，甘肃北部，
新疆南部青海西部，西
藏西部
2 3 000~3 200 588~672 200~225 河北西北部，山西北部，
内蒙古，宁夏南部，甘肃
中部，东海东部，西藏东
南部，新疆南部
3 2 200~3 000 504~588 170~200 山东、河南、河北的东
南部，山西南部，新疆
北部，吉林、辽宁、云
南、三西北部，甘肃东
南部，广东南部，江苏
、安徽北部
4 1 400~2 200 420~504 140~170 湖南、湖北、广西、江西、
浙江、福建北部，广东北
部，江苏、安徽北部
5 1 000~1 400 336~420 115~140 四川，贵州
类型分区 年均有效风能 >3m/s年均有 >6m/s年均有 包括地区
密度 (W / m2 ) 效风时数 (h) 效风时数 (h)
风能资源最佳区 > 200 6 000~8 000 >3 500 东南沿海及岛屿
风能资源丰富区 200左右 > 6 000 2 200~2 500 渤海 沿海及内蒙
骨等地
风能资源较佳区 < 200 5 000~6 000 2 000左右 黑龙江南部、
吉林东南部
风能资源较小区 100~150 2 000~6 000 750~2 000 青藏北部,化
北、西北北部,
江苏, 浙江东部
风能资源贫乏区 < 50 > 2 000 < 150 云贵川甘陕给豫
西,湘西、鄂西、
闽粤、塔里木等
