化学与新能源

能 源 化 学 论 文

——我国发展新能源的条件及必要性

院 系 理学院化学系

年级 08化 学

班级 化学08-2班

姓名 吴 琳

学号 08052222

我国发展新能源的条件及必要性

随着我国经济的发展和综合国力的日益增强，我国对能源的需求也日趋增大，因此，发展可再生的新能源是十分迫切而有必要的。能源消耗给我们带来经济发展的同时，也带来了更多的污染和严峻的健康问题。在每年GDP增长的假象下掩藏着的是环境的破坏和一系列难以挽回的污染问题。除此之外，随着经济全球化进程的加快，能源供应国际化所面临的地域政治控制威胁也在加剧。尤其近几年，在国民经济快速增长的拉动下，我国能源需求增长较快，一些地区发生了不同程度的能源紧张局面。再加上我国正处于工业化建设的中期阶段，是世界第二位能源消费大国，能源供应的保障是经济与社会发展的基础条件，因此，我国现有的能源已经不够用了，所以在节约能源的同时，发展新能源是很有必要的。

一、 中国能源面临的挑战

1、中国现有的能源结构

首先，我们需要了解中国现有的能源结构，根据上图所示，中国现有的能源结构还是以煤炭、石油和天然气等不可再生的能源为主，煤炭67.7%石油22.7%天然气2.6%其他7.0%总量约占我国能源总消耗量的93%，而其他能源仅占总能源消耗量的7%。

然而，中国从1993起成为石油净进口国， 加深了对国外石油的依赖程度。 在1999年， 石油总消耗的22%为进口石油， 到2010年，该数字预计达到40%。 这样中国就越来越受世界石油市场的不确定性和石油产区政局动荡的影响。近5年来．我国能源的生产与消费发展很快。但弹性系数过大．反映了我国能源使用率偏低．高耗能产业比重过大，产业结构不够合理 我国能源生产总量由2001年的12．9亿t标煤增加到2006年的22．1亿t标煤，年平均增长率为12．8％ 。而我国能源同期消费从2001年的13．09亿t标煤增加到2006年的24．6亿t标煤．年平均增长率为13．4％。能源消费中缺口有所增大，从1．4亿t标煤增加到2．59亿t标煤，但缺口率基本稳定在l1％左右．其中2001年为10．7％ ，2006年为l1．7％ 。我国同期能源生产与消费的弹性系数偏大且不稳。

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化学新能源

摘要：能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长，但是化石能源是不可再生的。所以，在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。

关键词：太阳能；清洁能源；风能：化石能源；光伏发电；

0 引言

相对于常规能源来说新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等。而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核电等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特征的新能源越来越得到各国的重视。目前在中国，可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

1 研究现状及发展重点

到目前为止风能、太阳能和生物质能仍然是全球新能源的主要开发形式，全球新能源产业增长仍然以风电产业为主，占清洁能源投资比重高的40%以上。太阳能投资比重有一定下滑。 根据目前新能源技术发展状况， 结合各国对新能源产业的政策支持力度， 可以预测，光伏产业将是未来新能源产业投资的重点领域，其次为陆地风电，下面主要介绍太阳能、风能的特点及发展现状。

2 太阳能的利用

2.1太阳能的特点

太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。现在，太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题。

化学与能源–能源概述

引言

能源是人类社会发展和生产生活不可或缺的资源之一。能源的使用和开发在化学领域扮演着重要的角色，通过化学的方法可以开发和利用各种能源，提高能源的利用效率，减少能源的消耗。本文将从化学的角度总结能源的概述，包括能源的定义、分类、重要性以及化学在能源领域的应用。 能源的定义

能源是指能够进行工作和产生热的物质或现象。它可以转化为不同形式的能量，如热能、光能、电能等，并且可以被人类用来推动社会的发展和进步。能源是人类社会发展和生产生活的基础，没有能源的支持，人类社会将无法正常运转。

能源的分类

根据来源和性质的不同，能源可以分为传统能源和新能源两类： 1. 传统能源：传统能源主要指石油、煤炭和天然气等化石燃料。这些能源主要来源于地下的化石燃料储藏，并且在人类社会的发展中发挥着重要的作用。传统能源的利用也带来了环境污染和全球变暖等问题，因此，研究和开发新能源已成为当前各国普遍关注的方向。

2. 新能源：新能源是指利用自然界中可再生资源获得的能源。主要包括太阳能、风能、水能、地热能等。新能源具有清洁、可再生和无污染等优点，有望成为未来能源发展的方向。化学在新能源领域的研究和应用也非常广泛，可以通过化学反应将可再生能源转化为电能或其他可利用的能源形式。

能源的重要性

能源在人类社会中的重要性不可忽视。它是推动社会经济发展的关键因素之一，对于工农业生产、城市建设、交通运输以及人们的日常生活都有着不可或缺的作用。

首先，能源是工业生产的基础。各个行业的生产都离不开能源的支持，例如，电力是工业生产中最重要的能源之一，其他行业如石化、冶金、建材等也需要大量的能源支持。

其次，能源对于人们的日常生活也有着至关重要的作用。人们的用电需求越来越大，电力供应对于家庭和社会的稳定运行至关重要。

另外，能源在交通运输领域也扮演着重要的角色。无论是汽车、飞机、火车，还是船舶等交通工具，都需要能源支持其运行。 因此，能源的供应和利用一直受到各国政府和学术界的高度关注，化学作为能源领域的重要学科之一，发挥着重要的作用。

新能源在化学工程中的应用

在当今世界，能源问题是全球关注的焦点之一。随着传统能源的日益枯竭以及环境问题的不断加剧，新能源的开发和利用成为了化学工程领域的重要研究方向。新能源不仅为解决能源危机提供了可能，还为减少环境污染、实现可持续发展带来了新的希望。

新能源，通常是指在新技术基础上，可系统地开发利用的可再生能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等。在化学工程中，这些新能源的应用涉及到能源的转化、储存、传输以及相关材料和工艺的研发等多个方面。

太阳能作为最常见的新能源之一，在化学工程中的应用十分广泛。太阳能光伏发电是将太阳能直接转化为电能的一种方式。通过半导体材料的光电效应，太阳能电池可以将阳光中的光子转化为电子，从而产生电流。在这个过程中，化学工程的作用主要体现在半导体材料的制备和优化上。目前，常用的半导体材料如硅、碲化镉、铜铟镓硒等，其性能和成本直接影响着光伏发电的效率和普及程度。此外，化学工程还致力于研发新型的太阳能电池材料和结构，以提高光电转换效率。

除了光伏发电，太阳能还可以通过光热转化的方式进行利用。例如，太阳能热水器就是利用太阳能将水加热，以供生活和工业使用。在这个过程中，涉及到传热介质的选择、热交换器的设计以及储热系统的优化等化学工程问题。另外，太阳能光热发电也是一种重要的应用形式。通过聚焦太阳光产生高温，驱动热机发电，其关键在于高效的聚光系统和耐高温的传热储热材料的研发。

风能在化学工程中的应用主要体现在风力发电领域。风力发电机的叶片材料和结构设计是化学工程研究的重要内容。叶片通常由复合材料制成，如玻璃纤维增强复合材料或碳纤维增强复合材料，这些材料的性能和制造工艺直接影响着叶片的强度、耐久性和发电效率。同时，为了保证风力发电系统的稳定运行，化学工程还需要研发高性能的润滑剂、防护涂料等配套材料。

水能作为一种传统的能源，在现代化学工程中也有新的应用。水力发电是水能利用的主要方式，但在水电厂的运行中，化学工程可以发挥作用的地方也不少。例如，水轮机的抗腐蚀和抗磨损处理、水库水质的监测和保护、以及水力发电过程中的能量转化效率提升等都需要化学工程的技术支持。