什么是新能源技術(shù)？

【專家解說】：　　新能源技術(shù)是高技術(shù)的支柱，包括核能技術(shù)、太陽能技術(shù)、燃煤、磁流體發(fā)電技術(shù)、地?zé)崮芗夹g(shù)、海洋能技術(shù)等。其中核能技術(shù)與太陽能技術(shù)是新能源技術(shù)的主要標(biāo)志，通過對核能、太陽能的開發(fā)利用，打破了以石油、煤炭為主體的傳統(tǒng)能源觀念，開創(chuàng)了能源的新時代。
　　新能源技術(shù)種類：
　　1、潔凈煤：
　　采用先進(jìn)的燃燒和污染處理技術(shù)和高效清潔的煤炭利用途徑(如煤的氣化與液化)，減少燃煤的污染物排放，提高煤炭利用率，已成為我國乃至全世界的一項重要的戰(zhàn)略性任務(wù)。
　　2、太陽能：
　　太陽向宇宙空間輻射能量極大，而地球所接受的只是其中極其微小的一部分。因地理位置以及季節(jié)和氣候條件的不同，不同地點和在不同時間里所接受到的太陽能有所差異，地面所接受到的太陽能平均值大致是:北歐地區(qū)約為每天每一平方米2千瓦/小時，大部分沙漠地帶和大部分熱帶地區(qū)以及陽光充足的干旱地區(qū)約為每平方米6千瓦/小時。目前人類所利用的太陽能尚不及能源總消耗量的1%。
　　3、地?zé)崮埽?br />　?、贀?jù)測算，在地球的大部分地區(qū)，從地表向下每深人100米溫度就約升高3℃，地面下35公里處的溫度約為1100℃一1300℃，地核的溫度則更高達(dá)2000℃以上。估計每年從地球內(nèi)部傳到地球表面的熱量，約相當(dāng)于燃燒370億噸煤所釋放的熱量。如果只計算地下熱水和地下蒸汽的總熱量，就是地球上全部煤炭所儲藏的熱量的1700萬倍。
　?、诂F(xiàn)在地?zé)崮苤饕脕戆l(fā)電，不過非電應(yīng)用的途徑也十分廣闊。世界第一座利用地?zé)岚l(fā)電的試驗電站于1904年在意大利運行。地?zé)豳Y源受到普遍重視是本世紀(jì)60年代以后的事。目前世界上許多國家都在積極地研究地?zé)豳Y源的開發(fā)和利用。地?zé)崮苤饕脕戆l(fā)電，地?zé)岚l(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)數(shù)百萬千瓦。中國地?zé)豳Y源也比較豐富，高溫地?zé)豳Y源主要分布在西藏、云南西部和臺灣等地。
　　4、核能：
　?、俸四芘c傳統(tǒng)能源相比，其優(yōu)越性極為明顯。1公斤鈾235裂變所產(chǎn)生的能量大約相當(dāng)于2500噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所釋放的熱量?，F(xiàn)代一座裝機(jī)容量為100萬千瓦的火力發(fā)電站每年約需200一300萬噸原煤，大約是每天8列火車的運量。同樣規(guī)模的核電站每年僅需含鈾235百分之三的濃縮鈾28噸或天然鈾燃料150噸。所以，即使不計算把節(jié)省下來的煤用作化工原料所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，只是從燃料的運輸、儲存上來考慮就便利得多和節(jié)省得多。據(jù)測算，地殼里有經(jīng)濟(jì)開采價值的鈾礦不超過400萬噸，所能釋放的能量與石油資源的能量大致相當(dāng)。如按目前速度消耗，充其量也只能用幾十年。不過，在鈾235裂變時除產(chǎn)生熱能之外還產(chǎn)生多余的中子，這些中子的一部分可與鈾238發(fā)生核反應(yīng)，經(jīng)過一系列變化之后能夠得到懷239，而懷239也可以作為核燃料。運用這些方法就能大大擴(kuò)展寶貴的鈾235資源。
　?、谀壳?，核反應(yīng)堆還只是利用核的裂變反應(yīng)，如果可控?zé)岷朔磻?yīng)發(fā)電的設(shè)想得以實現(xiàn)，其效益必將極其可觀。核能利用的一大問題是安全問題。核電站正常運行時不可避免地會有少量放射性物質(zhì)隨廢氣、廢水排放到周圍環(huán)境，必須加以嚴(yán)格的控制?，F(xiàn)在有不少人擔(dān)心核電站的放射物會造成危害，其實在人類生活的環(huán)境中自古以來就存在著放射性。數(shù)據(jù)表明，即使人們居住在核電站附近，它所增加的放射性照射劑量也是微不足道的。事實證明，只要認(rèn)真對待，措施周密，核電站的危害遠(yuǎn)小于火電站。據(jù)專家估計，相對于同等發(fā)電量的電站來說，燃煤電站所引起的癌癥致死人數(shù)比核電站高出50一1000倍，遺傳效應(yīng)也要高出100倍。
　　5、海洋能：
　?、俸Ｑ竽馨ǔ毕?、波浪能、海流能和海水溫差能等，這些都是可再生能源。海水的潮汐運動是月球和太陽的引力所造成的，經(jīng)計算可知，在日月的共同作用下，潮汐的最大漲落為0.8米左右。由于近岸地帶地形等因素的影響，某些海岸的實際潮汐漲落還會大大超過一般數(shù)值，例如我國杭州灣的最大潮差為8一9米。潮汐的漲落蘊藏著很可觀的能量，據(jù)測算全世界可利用的潮汐能約109千瓦，大部集中在比較淺窄的海面上。潮汐能發(fā)電是從上世紀(jì)50年代才開始的，現(xiàn)已建成的最大的潮汐發(fā)電站是法國朗斯河口發(fā)電站，它的總裝機(jī)容量為24萬千瓦，年發(fā)電量5億度。我國從50年代末開始興建了一批潮汐發(fā)電站，目前規(guī)模最大的是1974年建成的廣東省順德縣甘竹灘發(fā)電站，裝機(jī)容量為500。千瓦。浙江和福建沿海是我國建設(shè)大型潮汐發(fā)電站的比較理想的地區(qū)，專家們已經(jīng)作了大量調(diào)研和論證工作，一旦條件成熟便可大規(guī)模開發(fā)。
　?、诖蠛＠镉杏啦煌Ｏ⒌牟ɡ?，據(jù)估算每一平方公里海面上波浪能的功率約為10x104至20x104千瓦。70年代末我國已開始在南海上使用以波浪能作能源的浮標(biāo)航標(biāo)燈。1974年日本建成的波浪能發(fā)電裝置的功率達(dá)到100千瓦。許多國家目前都在積極地進(jìn)行開發(fā)波浪能的研究工作。
　?、酆Ａ饕喾Q洋流，它好比是海洋中的河流，有一定寬度、長度、深度和流速，一般寬度為幾十到幾百海里之間，長度可達(dá)數(shù)千海里，深度約幾百米，流速通常為1一2海里/小時，最快的可達(dá)4?5海里/小時。太平洋上有一條名為"黑潮"的暖流，寬度在100海里左右，平均深度為400米，平均日流速30一80海里，它的流量為陸地上所有河流之總和的20倍?，F(xiàn)在一些國家的海流發(fā)電的試驗裝置已在運行之中。
　?、芩堑厍蛏蠠崛萘孔畲蟮奈镔|(zhì)，到達(dá)地球的太陽輻射能大部分都為海水所吸收，它使海水的表層維持著較高的溫度，而深層海水的溫度基本上是恒定的，這就造成海洋表層與深層之間的溫差。依熱力學(xué)第二定律，存在著一個高溫?zé)嵩春鸵粋€低溫?zé)嵩淳涂梢詷?gòu)成熱機(jī)對外作功，海水溫差能的利用就是根據(jù)這個原理。上世紀(jì)20年代就已有人作過海水溫差能發(fā)電的試驗。1956年在西非海岸建成了一座大型試驗性海水溫差能發(fā)電站，它利用20℃的溫差發(fā)出了7500千瓦的電能。
　　6、超導(dǎo)能：
　?、俪瑢?dǎo)儲能是一種無需經(jīng)過能量轉(zhuǎn)換而直接儲存電能的方式，它將電流導(dǎo)入電感線圈，由于線圈由超導(dǎo)體制成，理論上電流可以無損失地不斷循環(huán)，直到導(dǎo)出。目前，超導(dǎo)線圈采用的材料主要有鈮鈦(NbTi)和鈮三錫(Nb3Sn)超導(dǎo)材料、鉍系和釔鋇銅氧(YBCO)高溫超導(dǎo)材料等，這些材料的共同特點是需要運行在液氦或液氮的低溫條件下才能保持超導(dǎo)特性。因此，目前一個典型的超導(dǎo)磁儲能裝置包括超導(dǎo)磁體單元、低溫恒溫以及電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等。
　?、诔瑢?dǎo)磁儲能具有能量轉(zhuǎn)換效率高(可達(dá)95%)、毫秒級響應(yīng)速度、大功率和大容量系統(tǒng)、壽命長等特點，但與其它技術(shù)相比，超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的超導(dǎo)材料及維持低溫的費用較高。未來要實現(xiàn)超導(dǎo)磁儲能的大規(guī)模應(yīng)用，仍需在發(fā)展適合液氮溫區(qū)運行的MJ級系統(tǒng)的超導(dǎo)體，解決高場磁體繞組力學(xué)支撐問題，與柔性輸電技術(shù)結(jié)合，進(jìn)一步降低投資和運行成本，分布式超導(dǎo)磁儲能及其有效控制和保護(hù)策略等方面開展研究。