高中研究性學(xué)習(xí):當(dāng)年世界能源狀態(tài)調(diào)查分析

【專家解說(shuō)】：太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出?lái)的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。也可以說(shuō)，新能源包括各種可再生能源和核能。相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，對(duì)于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題和資源(特別是化石能源)枯竭問(wèn)題具有重要意義。同時(shí)，由于很多新能源分布均勻，對(duì)于解決由能源引發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)也有著重要意義。 據(jù)世界斷言，石油，煤礦等資源將加速減少。核能，太陽(yáng)能即將成為主要能源。 新能源是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。它的各種形式都是直接或者間接地來(lái)自于太陽(yáng)或地球內(nèi)部伸出所產(chǎn)生的熱能。包括了太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出?lái)的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。 聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)把新能源分為以下三大類:大中型水電;新可再生能源，包括小水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋?穿透生物質(zhì)能。 一般地說(shuō)，常規(guī)能源是指技術(shù)上比較成熟且已被大規(guī)模利用的能源，而新能源通常是指尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開(kāi)發(fā)的能源。因此，煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規(guī)能源，而把太陽(yáng)能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能以及核能、氫能等作為新能源。隨著技術(shù)的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展觀念的樹立，過(guò)去一直被是做垃圾的工業(yè)與生活有機(jī)廢棄物被重新認(rèn)識(shí)，作為一種能源資源化利用的物質(zhì)而受到深入的研究和開(kāi)發(fā)利用，因此，廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術(shù)的一種形式。 新近才被人類開(kāi)發(fā)利用、有待于進(jìn)一步研究發(fā)展的能量資源稱為新能源，相對(duì)于常規(guī)能源而言，在不同的歷史時(shí)期和科技水平情況下，新能源有不同的內(nèi)容。當(dāng)今社會(huì)，新能源通常指核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫氣等?太陽(yáng)能 太陽(yáng)能一般指太陽(yáng)光的輻射能量。太陽(yáng)能的主要利用形式有太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式 廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等由太陽(yáng)能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。 利用太陽(yáng)能的方法主要有:太陽(yáng)電能池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能;太陽(yáng)能熱水器，利用太陽(yáng)光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。 核能 核能是通過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的方程E=mc^2;，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量 海洋能 海洋能指蘊(yùn)藏于海水中的各種可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些能源都具有可再生性和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)亟待開(kāi)發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。 波浪發(fā)電，據(jù)科學(xué)家推算，地球上波浪蘊(yùn)藏的電能高達(dá)90萬(wàn)億度。目前，海上導(dǎo)航浮標(biāo)和燈塔已經(jīng)用上了波浪發(fā)電機(jī)發(fā)出的電來(lái)照明。大型波浪發(fā)電機(jī)組也已問(wèn)世。我國(guó)在也對(duì)波浪發(fā)電進(jìn)行研究和試驗(yàn)，并制成了供航標(biāo)燈使用的發(fā)電裝置。 潮汐發(fā)電，據(jù)世界動(dòng)力會(huì)議估計(jì)，到2020年，全世界潮汐發(fā)電量將達(dá)到1000-3000億千瓦。世界上最大的潮汐發(fā)電站是法國(guó)北部英吉利海峽上的朗斯河口電站，發(fā)電能力24萬(wàn)千瓦，已經(jīng)工作了30多年。我國(guó)在浙江省建造了江廈潮汐電站，總?cè)萘窟_(dá)到3000千瓦。 風(fēng)能 風(fēng)能是太陽(yáng)輻射下流動(dòng)所形成的。風(fēng)能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它蘊(yùn)藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對(duì)交通不便、遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。 風(fēng)力發(fā)電，是當(dāng)代人利用風(fēng)能最常見(jiàn)的形式，自19世紀(jì)末，丹麥研制成風(fēng)力發(fā)電機(jī)以來(lái)，人們認(rèn)識(shí)到石油等能源會(huì)枯竭，才重視風(fēng)能的發(fā)展。 生物質(zhì)能 生物質(zhì)能來(lái)源于生物質(zhì)，也是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存于生物中的一種能量形式，它直接或間接地來(lái)源于植物的光合作用。生物質(zhì)能是貯存的太陽(yáng)能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的燃料。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無(wú)害的能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。 地?zé)崮?地球內(nèi)部熱源可來(lái)自重力分異、潮汐磨擦、化學(xué)反應(yīng)和放射性元素衰變釋放的能量等。放射性熱能是地球主要熱源。我國(guó)地?zé)豳Y源豐富，分布廣泛，已有5500處地?zé)狳c(diǎn)，地?zé)崽?5個(gè)，地?zé)豳Y源總量約320萬(wàn)兆瓦。 氫能 在眾多新能源中，氫能以其重量輕、無(wú)污染、熱值高、應(yīng)用面廣等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，將成為21世紀(jì)的理想能源。氫能可以作飛機(jī)、汽車的燃料，可以用作推動(dòng)火箭動(dòng)力。