新能源誰會?

【專家解說】：1定義 1980年(庚申年)聯(lián)合國召開聯(lián)合國新能源和再生能源會議對新能源定義:新技術和新材料基礎使傳統(tǒng)再生能源得現(xiàn)代化開發(fā)和利用用取之盡、周而復始再生能源取代資源有限、對環(huán)境有污染化石能源重點開發(fā)太陽能、風能、生物質能、潮汐能、地熱能、氫能和核能 《2013-2017年國新能源產(chǎn)業(yè)調研與投資方向研究報告》新能源般指新技術基礎上加開發(fā)利用再生能源包括太陽能、生物質能、水能、風能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能及海洋表面與深層之間熱循環(huán)等;此外還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等而已經(jīng)廣泛利用煤炭、石油、天氣、等能源稱常規(guī)能源隨著常規(guī)能源有限性及環(huán)境問題日益突出環(huán)保和再生特質新能源越來越得各國重視 國形成產(chǎn)業(yè)新能源主要包括水能(主要指小型水電站)、風能、生物質能、太陽能、地熱能等循環(huán)利用清潔能源新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展既整能源供應系統(tǒng)有效補充手段也環(huán)境治理和生態(tài)保護重要措施滿足人類社會持續(xù)發(fā)展需要終能源選擇 般地說常規(guī)能源指技術上比較成熟且已被大規(guī)模利用能源而新能源通常指尚未大規(guī)模利用、正積極研究開發(fā)能源因此煤、石油、天氣及大型水電都被看作常規(guī)能源而把太陽能、風能、現(xiàn)代生物質能、地熱能、海洋能及氫能等作新能源隨著技術進步和持續(xù)發(fā)展觀念樹立過去直被視作垃圾工業(yè)與生活有機廢棄物被重新認識作種能源資源化利用物質而受深入研究和開發(fā)利用因此廢棄物資源化利用也看作新能源技術種形式 新近才被人類開發(fā)利用、有待于進步研究發(fā)展能量資源稱新能源相對于常規(guī)能源而言同歷史時期和科技水平情況下新能源有同內容當今社會新能源通常指太陽能、風能、地熱能、氫能等 按類別分:太陽能風能生物質能氫能地熱能海洋能小水電化工能(醚基燃料),核能等 2概 據(jù)《2013-2017年 國新能源產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展模式與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》[1]分析2001年來我國能源消費結構并沒有發(fā)生顯著改變石化能源特別煤炭消費次能源消費直居于主導地位所占比重分別達九成和六成上 對于新能源行業(yè)而言認其提供了福音綜合觀察國股市行業(yè)也正說明了點國綠色能源類股票價格飛揚更多閑散資金紛紛投入新能源及環(huán)保行業(yè)同時國超過歐洲成世界大替代能源增長市場此背景下前瞻網(wǎng)認新能源行業(yè)應該抓住次契機積極發(fā)展風電、太陽能等提高新能源比重 據(jù)估算每年輻射地球上太陽能17.8億千瓦其開發(fā)利用500~1000億度因其分布分散能利用甚微地熱能資源指陸地下5000米深度內巖石和水體總含熱量其全球陸地部分3公里深度內、150℃上高溫地熱能資源140萬噸標準煤些國家已著手商業(yè)開發(fā)利用世界風能潛力約3500億千瓦因風力斷續(xù)分散難經(jīng)濟地利用今輸能儲能技術有重大改進風力利用會增加海洋能包括潮汐能、波浪能、海水溫差能等理論儲量十分觀限于技術水平現(xiàn)尚處于小規(guī)模研究階段當前由于新能源利用技術尚成熟故只占世界所需總能量小部分今有大發(fā)展前途 3特點 1)資源豐富普遍具備再生特性供人類永續(xù)利用;比陸上估計開發(fā)利用風力資源253GW, 而截止2003年只有0.57GW被開發(fā)利用預計2010年利用達4GW, 2020年20GW而太陽能光伏并網(wǎng)和離網(wǎng)應用量預計2020年從0.03GW增加1至2GW 2)能量密度低開發(fā)利用需要較大空間; 3)含碳或含碳量少對環(huán)境影響小; 4)分布廣有利于小規(guī)模分散利用; 5)間斷式供應波動性大對持續(xù)供能利; 6)除水電外再生能源開發(fā)利用成本較化石能源高 4太陽能 太陽能般指太陽光輻射能量太陽能主要利用形式有太陽能光熱轉換、光電轉換及光化 太陽能發(fā)電 學轉換三種主要方式廣義上太陽能地球上許多能量來源風能化學能水勢能等由太陽能導致或轉化成能量形式利用太陽能方法主要有:太陽能電池通過光電轉換把太陽光包含能量轉化電能;太陽能熱水器利用太陽光熱量加熱水并利用熱水發(fā)電等太陽能清潔環(huán)保無任何污染利用價值高太陽能更沒有能源短缺說法其種種優(yōu)點決定了其能源更替取代地位 太陽能光伏 光伏板組件種暴露陽光下便會產(chǎn)生直流電發(fā)電裝置由幾乎全部半導體物料(例硅)制成薄身固體光伏電池組成由于沒有活動部分故長時間操作而會導致任何損耗簡單光伏電池手表及計算機提供能源較復雜光伏系統(tǒng)房屋照明并電網(wǎng)供電 光伏板組件制成同形狀而組件又連接產(chǎn)生更多電力天臺及建筑物表面均會使用光伏板組件甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置部分些光伏設施通常被稱附設于建筑物光伏系統(tǒng) 國內主要太陽能電池制造商正遭遇少有陰雨天 由于95%上產(chǎn)能出口且過于倚重歐洲市場國內太陽能電池企業(yè)近幾月來連續(xù)受多利空因素干擾:歐洲債務危機、歐元急跌、歐洲削減太陽能補貼等 連串利因素表明國內太陽能電池制造商既有近憂還有遠慮過善于應變國內企業(yè)正試圖從成本和需求兩端控制經(jīng)營風險 國內太陽能電池制造業(yè)具有兩鮮明特點國內速度高速發(fā)展全球占有率由2003年1%飆升至2009年30%涌現(xiàn)出尚德、英利、天合光能等電池制造商 二過于依賴歐洲市場2009年國內太陽能電池產(chǎn)能約240萬千瓦國內太陽能發(fā)電裝機容量僅12萬千瓦95%產(chǎn)能出口其歐洲重要市場 過去數(shù)年歐洲直世界太陽能光伏發(fā)電重心2009年德國、西班牙、意大利和捷克新增裝機容量超過420萬千瓦占全球60%上 從年初開始希臘、西班牙等歐元區(qū)國家爆發(fā)債務危機歐元匯率急轉直下歐元兌美元匯率下跌超過12%國內太陽能電池廠商損失嚴重 太陽能光熱 槽式太陽能光熱 現(xiàn)代太陽熱能科技陽光聚合并運用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力除了運用適當科技來收集太陽能外建筑物亦利用太陽光和熱能方法設計時加入合適裝備例巨型向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力建筑材料 太陽光合能 植物利用太陽光進行光合作用合成有機物因此人模擬植物光合作用大量合成人類需要有機物提高太陽能利用效率 5核能 核能通過轉化其質量從原子核釋放能量符合阿爾伯特·愛因斯坦方程E=mc^2;其E=能量m=質量c=光速常量核能釋放主要有三種形式: 核電站 A.核裂變能 A.核裂變能 所謂核裂變能通過些重原子核(鈾-235、钚-239等)裂變釋放出能量 B.核聚變能 由兩或兩上氫原子核(氫同位素-氘和氚)結合成較重原子核同時發(fā)生質量虧損釋放出巨大能量反應叫做核聚變反應其釋放出能量稱核聚變能 C.核衰變 核衰變種自慢得多裂變形式因其能量釋放緩慢而難加利用 核能缺陷: (1)資源利用率低 (2)反應產(chǎn)生核廢料成危害生物圈潛因素其終處理技術尚未完全解決 (3)反應堆安全問題尚需斷監(jiān)控及改進 (4)核擴散要求約束即核電站反應堆生成钚-239受控制 (5)核電建設投資費用仍比常規(guī)能源發(fā)電高投資風險較大 6海洋能 簡單介紹 海洋能指蘊藏于海水各種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 海洋能 些能源都具有再生性和污染環(huán)境等優(yōu)點項亟待開發(fā)利用具有戰(zhàn)略意義新能源 海洋能特點 1.海洋能海洋總水體蘊藏量巨大而單位體積、單位面積、單位長度所擁有能量較小說要想得大能量得從大量海水獲得 2.海洋能具有再生性海洋能來源于太陽輻射能與天體間萬有引力只要太陽、月球等天體與地球共存種能源會再生會取之盡用之竭 3.海洋能有較穩(wěn)定與穩(wěn)定能源之分較穩(wěn)定溫度差能、鹽度差能和海流能穩(wěn)定能源分變化有規(guī)律與變化無規(guī)律兩種屬于穩(wěn)定變化有規(guī)律有潮汐能與潮流能人們根據(jù)潮汐潮流變化規(guī)律編制出各地逐日逐時潮汐與潮流預報預測未來各時間潮汐大小與潮流強弱潮汐電站與潮流電站根據(jù)預報表安排發(fā)電運行既穩(wěn)定又無規(guī)律波浪能 4.海洋能屬于清潔能源也海洋能旦開發(fā)其本身對環(huán)境污染影響小 波浪發(fā)電 據(jù)科學家推算地球上波浪蘊藏電能高達90萬億度海上導航浮標和燈塔已經(jīng)用上了波浪發(fā)電機發(fā)出電來照明大型波浪發(fā)電機組也已問世國也對波浪發(fā)電進行研究和試驗并制成了供航標燈使用發(fā)電裝置來世界每海洋里都會有屬于我們國波能發(fā)電廠波能會國電業(yè)作出大貢獻 潮汐發(fā)電 據(jù)世界動力會議估計2020年全世界潮汐發(fā)電量達1000-3000億千瓦世界上大潮汐發(fā)電站法國北部英吉利海峽上朗斯河口電站發(fā)電能力24萬千瓦已經(jīng)工作了30多年國浙江省建造了江廈潮汐電站總容量達3000千瓦 7風能 簡單介紹 風能太陽輻射下流動所形成風能與其能源相比具有明顯優(yōu)勢蘊藏量大水能10倍分布廣泛永枯竭對交通便、遠離主干電網(wǎng)島嶼及邊遠地區(qū)尤重要風能常見利用形式風力發(fā)電風力發(fā)電有兩種思路水平軸風機和垂直軸風機水平軸風機應用廣泛風力發(fā)電主流機型 風力發(fā)電 當代人利用風能常見形式自19世紀末丹麥研制成風力發(fā)電機來人們認識石油等能源會枯竭才重視風能發(fā)展利用風來做其事情 1977年聯(lián)邦德國著名風谷--石勒蘇益格-荷爾斯泰因州布隆坡特爾建造了世界上大發(fā)電風車該風車高150米每漿葉長40米重18噸用玻璃鋼制成 截止2009年底全球累計裝機容量已經(jīng)達了1.59億千瓦2009年全年新增裝機容量超過3千萬千瓦漲幅31.9%從累計裝機容量看美國已累計裝機3516萬千瓦穩(wěn)居榜首;國2610萬千瓦位列全球第二 8生物質能 簡單介紹 生物質能來源于生物質也太陽能化學能形式貯存于生物種能量形式直接或間接地來源于植物光合作用生物質能貯存太陽能更種唯再生碳源轉化成常規(guī)固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)燃料地球上生物質能資源較豐富而且種無害能源地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生物質有1730億噸其蘊含能量相當于全世界能源消耗總量10-20倍利用率3% 修建沼氣池 生物質能(又名生物能源)利用有機物質(例植物等)作燃料通過氣體收集、氣化(化固體氣體)、燃燒和消化作用(只限濕潤廢物)等技術產(chǎn)生能源只要適當?shù)貓?zhí)行生物質能也種寶貴再生能源要看生物質能燃料何產(chǎn)生出來 全球范圍正炒作用玉米、小麥、食糖等糧食來制造汽油等能源來滿足日益增長需求及過高成本帶來過高價格當前主要甜高粱、木薯等原料 人類生產(chǎn)和生活提供各種能力和動力物質資源國民經(jīng)濟重要物質基礎能源開發(fā)和有效利用程度及人均消費量生產(chǎn)技術和生活水平重要標志 利用現(xiàn)狀 2006年底全國已經(jīng)建設農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口生活污水凈化沼氣池14萬處畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2,000多處年產(chǎn)沼氣約90億立方米近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質生活燃料 國已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐秸稈、木屑、稻殼、樹枝原料生產(chǎn)燃氣2006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干有800多臺村鎮(zhèn)級秸稈氣化集供氣系統(tǒng)近600處年生產(chǎn)生物質燃氣2,000萬立方米 9地熱能 地球內部熱源來自重力分異、潮汐摩擦、化學反應和放射性元素衰變釋放能量等放射性熱能地球主 地熱能 要熱源國地熱資源豐富分布廣泛已有5500處地熱點地熱田45地熱資源總量約320萬兆瓦 10氫能 特點 安全環(huán)保:氫氣分子量2, 僅空氣1/14, 因此氫氣泄漏于空氣會自動逃離地面會形成聚集而其燃油燃氣均會聚集地面而構成易燃易爆危險氫氣無味無毒會造成人體毒燃燒產(chǎn)物僅水污染環(huán)境 高溫高能:1kg氫氣熱值34000Kcal, 汽油三倍氫氧焰溫度高達2800度高于常規(guī)液氣 熱能集:氫氧焰火焰挺直熱損失小利用效率高 自動再生:氫能來源于水燃燒又還原成水 催化特性: 氫氣活性氣體催化劑與空氣混合方式加入催化燃燒所有固體液體、氣體燃料加速反應過程促進完全燃燒達提高焰溫、節(jié)能減排之功效 還原特性:各種原料加氫精煉 變溫特性:根據(jù)加熱物體熔點實現(xiàn)焰溫調節(jié) 來源廣泛:氫氣由水電解制取水取之盡而且每kg水制備1860升氫氧燃氣 即產(chǎn)即用:利用先進自動控制技術由氫氧機按照用戶設定按需供氣貯存氣體 應用范圍廣:適合于切需要燃氣地方 氫能缺點:(1)制取成本高需要大量電力; (2)生產(chǎn)、存儲難:氫氣密度小難液化高壓存儲安全 氫電池 款氫電池名PowerTrekk款獨特應急電池其工作原理簡單化學反應:圓形容器內裝有種特殊成分硅化鈉與水相遇時便會產(chǎn)生氫氣反應過程安全而且環(huán)保惟副產(chǎn)品點點水蒸汽使用時只需向下部容器放置些水容器內化學藥劑便能通過反應提取氫元素并電池充電外出長途旅行時備上塊有效避免因手機沒電而與世隔絕尷尬情況預計今年第季度上市電池本體售價229美元化學藥劑4美元包[2] 11海洋滲透能有兩種鹽溶液種溶液鹽濃度高種溶液濃度低把兩種溶液放起并用種滲透膜隔離會產(chǎn)生滲透壓水會從濃度低溶液流向濃度高溶液江河里流動淡水而海洋存咸水兩者也存定濃度差江河入?？诘畨罕群Ｋ畨焊呷牒？诜胖脺u輪發(fā)電機淡水和海水之間滲透壓推動渦輪機來發(fā)電[3] 海洋滲透能種十分環(huán)保綠色能源既產(chǎn)生垃圾也沒有二氧化碳排放更依賴天氣狀況說取之盡用之竭而鹽分濃度更大水域里滲透發(fā)電廠發(fā)電效能會更好比地海、死海、國鹽城市大鹽湖、美國大鹽湖當發(fā)電廠附近必須有淡水供給據(jù)挪威能源集團負責人巴德·米克爾森估計利用海洋滲透能發(fā)電全球范圍內年度發(fā)電量達16000億度 12水能 水能種再生能源清潔能源指水體動能、勢能和壓力能等能量資源廣義水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義水能資源指河流水能資源常規(guī)能源,次能源水僅直接被人類利用還能量載體太陽能驅動地球上水循環(huán)使之持續(xù)進行地表水流動重要環(huán)落差大、流量大地區(qū)水能資源豐富隨著礦物燃料日漸減少水能非常重要且前景廣闊替代資源世界上水力發(fā)電還處于起步階段河流、潮汐、波浪及涌浪等水運動均用來發(fā)電利用電解水分子和光及化學分解水分子方式來分解燃燒氫氣作新多用途能源來替代現(xiàn)有礦物質能源水分子分解過程簡而易行投資少見效快給水能綜合利用帶來了廣泛前景地球上水種處見液態(tài)物質通過水分解裝置制備出氫燃料用于汽車航天航空熱力發(fā)電等工業(yè)和民用方面較大程度上緩解了人類對礦物質資源過分依賴