新能源歷史

【專家解說(shuō)】：常見(jiàn)新能源形式概述 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。 太陽(yáng)能可分為3種： 1.太陽(yáng)能光伏 光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分，故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋照明，并為電網(wǎng)供電。 光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。近年，天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。 2.太陽(yáng)熱能 現(xiàn)代的太陽(yáng)熱能科技將陽(yáng)光聚合，并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸氣和電力。除了運(yùn)用適當(dāng)?shù)目萍紒?lái)收集太陽(yáng)能外，建筑物亦可利用太陽(yáng)的光和熱能，方法是在設(shè)計(jì)時(shí)加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽(yáng)熱力的建筑材料。 3.太陽(yáng)光合能：植物利用太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，合成有機(jī)物。因此，可以人為模擬植物光合作用，大量合成人類需要的有機(jī)物，提高太陽(yáng)能利用效率。 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。核能的釋放主要有三種形式： A.核裂變能 所謂核裂變能是通過(guò)一些重原子核（如鈾-235、鈾-238、钚-239等）的裂變釋放出的能量 B.核聚變能 由兩個(gè)或兩個(gè)以上氫原子核（如氫的同位素—氘和氚）結(jié)合成一個(gè)較重的原子核，同時(shí)發(fā)生質(zhì)量虧損釋放出巨大能量的反應(yīng)叫做核聚變反應(yīng)，其釋放出的能量稱為核聚變能。 C.核衰變 核衰變是一種自然的慢得多的裂變形式，因其能量釋放緩慢而難以加以利用 核能的利用存在的主要問(wèn)題： （1）資源利用率低 （2）反應(yīng)后產(chǎn)生的核廢料成為危害生物圈的潛在因素，其最終處理技術(shù)尚未完全解決 （3）反應(yīng)堆的安全問(wèn)題尚需不斷監(jiān)控及改進(jìn) （4）核不擴(kuò)散要求的約束，即核電站反應(yīng)堆中生成的钚-239受控制 （5）核電建設(shè)投資費(fèi)用仍然比常規(guī)能源發(fā)電高，投資風(fēng)險(xiǎn)較大 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。將來(lái)的世界，每一個(gè)海洋里都會(huì)有屬于我們中國(guó)的波能發(fā)電廠。波能將會(huì)為我國(guó)的電業(yè)作出很大貢獻(xiàn)。 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。中國(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，利用風(fēng)來(lái)做其它的事情。 1977年，聯(lián)邦德國(guó)在著名的風(fēng)谷--石勒蘇益格-荷爾斯泰因州的布隆坡特爾建造了一個(gè)世界上最大的發(fā)電風(fēng)車。該風(fēng)車高150米，每個(gè)漿葉長(zhǎng)40米，重18噸，用玻璃鋼制成。到1994年，全世界的風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量已達(dá)到300萬(wàn)千瓦左右，每年發(fā)電約50億千瓦時(shí)。 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%。 生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀 2006年底全國(guó)已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬(wàn)口，生活污水凈化沼氣池14萬(wàn)處，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)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，為近8000萬(wàn)農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。 中國(guó)已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有800多臺(tái)，村鎮(zhèn)級(jí)秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近600處，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?,000萬(wàn)立方米。 地?zé)崮? 地球內(nèi)部熱源可來(lái)自重力分異、潮汐摩擦、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)最理想的新能源。氫能可應(yīng)用于航天航空、汽車的燃料,等高熱行業(yè)。 海洋滲透能 如果有兩種鹽溶液，一種溶液中鹽的濃度高，一種溶液的濃度低，那么把兩種溶液放在一起并用一種滲透膜隔離后，會(huì)產(chǎn)生滲透壓，水會(huì)從濃度低的溶液流向濃度高的溶液。江河里流動(dòng)的是淡水，而海洋中存在的是咸水，兩者也存在一定的濃度差。在江河的入?？?，淡水的水壓比海水的水壓高，如果在入?？诜胖靡粋€(gè)渦輪發(fā)電機(jī)，淡水和海水之間的滲透壓就可以推動(dòng)渦輪機(jī)來(lái)發(fā)電。 海洋滲透能是一種十分環(huán)保的綠色能源，它既不產(chǎn)生垃圾，也沒(méi)有二氧化碳的排放，更不依賴天氣的狀況，可以說(shuō)是取之不盡，用之不竭。而在鹽分濃度更大的水域里，滲透發(fā)電廠的發(fā)電效能會(huì)更好，比如地中海、死海、我國(guó)鹽城市的大鹽湖、美國(guó)的大鹽湖。當(dāng)然發(fā)電廠附近必須有淡水的供給。據(jù)挪威能源集團(tuán)的負(fù)責(zé)人巴德·米克爾森估計(jì)，利用海洋滲透能發(fā)電，全球范圍內(nèi)年度發(fā)電量可以達(dá)到16000億度。 水能 水能是一種可再生能源，是清潔能源，是指水體的動(dòng)能、勢(shì)能和壓力能等能量資源。廣義的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；狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規(guī)能源,一次能源。水不僅可以直接被人類利用，它還是能量的載體。太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)地球上水循環(huán)，使之持續(xù)進(jìn)行。地表水的流動(dòng)是重要的一環(huán)，在落差大、流量大的地區(qū)，水能資源豐富。隨著礦物燃料的日漸減少，水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運(yùn)動(dòng)均可以用來(lái)發(fā)電。 可以利用電解水分子和光以及化學(xué)分解水分子的方式，來(lái)分解到可燃燒的氫氣，它可作為新的，多用途的能源來(lái)替代現(xiàn)有的礦物質(zhì)能源。水分子的分解過(guò)程簡(jiǎn)而易行，投資少見(jiàn)效快。這給水能的綜合利用帶來(lái)了廣泛的前景，在地球上，水是一種到處可見(jiàn)的液態(tài)物質(zhì)。通過(guò)水的分解裝置，制備出氫燃料，可用于汽車，航天航空，熱力發(fā)電等工業(yè)和民用方面，在較大的程度上，緩解了人類對(duì)礦物質(zhì)資源的過(guò)分依賴。