21世纪的新能源汇总
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21世纪的能源新思维
王庄林
【期刊名称】《生态经济》
【年(卷),期】2008(0)9
【摘要】能源的角色在阅读本文前,请先花五分钟观察一下四周,想想,能源在我们生活中扮演什么样的角色?也许你正舒服地坐在有空调设备的房间里,点着一盏台灯,从咖啡壶里倒出一杯香浓的咖啡。
空调设备、台灯、咖啡壶都需要电力才能运作;台灯,甚至是身边所有的物品都是耗能的工业产出;热带地区的咖啡豆需通过航运配送至消费国。
【总页数】6页(P20-25)
【关键词】能源;思维;空调设备;咖啡豆;工业产出;热带地区;消费国;才能
【作者】王庄林
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】F427.55;TK01
【相关文献】
1.创新思维推动能源国际合作可持续发展——中国能源国际合作二十年研讨会综述[J], 戚永颖
2.创新思维方式\r谋划好现代能源经济这篇文章 [J], 张永军
3.用创新思维开拓新能源设计市场 [J], 潘基书;付剑波;李舟
4.冀中能源邯矿集团工会创新思维提升建家水平 [J], 李刚
5.互联网创新思维下的新能源汽车发展 [J], 宋卓;张德祺
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新能源风力发电项目优势介绍
风力发电的优势明显。
首先,风能与常规能源不同,属于可再生能源,取之不尽,有利于缓解电力供应紧张问题,被认为是21世纪最主要的新能源。
风力发电对环境不会造成污染,在使用过程中不会排出二氧化碳和其他有害气体,因此是一种对环境十分友好的清洁能源。
其次,风力发电装机规模灵活,无论是在浅海或者海滩都可以进行建设,不会占据大面积的耕地,可操作空间十分广阔。
第三,建设一台风力发电机的耗时短,可以在短时间内迅速的投入使用,即使是单一的设备也可以先行运作。
第四,风力发电有利于缓解其他恶劣天气的影响。
风力发电设备的存在有利于减弱当地的风力影响,从而降低大风、扬沙等天气带来的负面影响,减少沙尘暴的发生概率。
不仅如此,在天气干燥的西北地区,风力发电设备对于增强东南风的风力发挥着重要的效果,能够推动暖湿气流的前进,从而使得该地的降水增加,缓解干旱问题。
第五,风力发电具有很强的稳定性,出现故障的概率低。
即使出了故障,维修过程也相对简单。
绿色化学论文题目:绿色化学之主要能源和新能源班级:B11化学二班姓名:陈颖旭学号:6绿色化学之——主要能源和新能源摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,就绿色化学对环境的友好性进行了阐述,展望了绿色化学在环境保护方面的发展前景。
而当今温室效应,厄尔尼诺现象,臭氧层空洞,冰山融化海平面上升等等问题,人类在生产生活中获取消耗能源的同时破坏了自然环境的行为和方式,而这些能源最终将会在某一天消耗殆尽,人类将可能会面临严重的能源危机。
因此,我们必须大力推动洁净能源的开发应用,减少污染,提高能源使用效率。
关键词:绿色化学主要能源绿色新能源可持续发展一、21世纪中期天然气、石油、煤炭依然是人类的主要能源,而各种新能源将会得到很大发展,作为辅助能源。
1、天然气:在未来新能源发展成为人类的主要能源之前,石油和天然气的主力能源地位还将维持相当长的时间。
天然气是21世纪消费量增长最快的能源。
由于天然气具有较好的经济性与环保性,成为市场上最受欢迎的能源品种,在传统能源中增长最快。
“天然气——21世纪的能源主角”已成为人们的共识。
我国、俄罗斯、中亚、中东和亚太地区天然气储量都极为可观。
除了常规天然气外,世界上还存在储量巨大的非常规天然气储量,如天然气水合物,即“可燃冰”,它被视为未来的清洁能源。
然而,由于天然气水合物大部分赋存于低温高压的深海海域,开采和利用难度大,还容易扰动海底环境,一旦开采不当,导致甲烷气体大量泄漏,可能会造成海啸、海底滑坡、海水毒化、温室效应等灾害。
所以开发“可燃冰”的技术还不够成熟,在它成为人类能源之前还需要一定的科技发展。
天然气将是21世纪的能源主角,加快天然气工业的发展将成为不可扭转的趋势。
2、石油:纵观全球石油供求的形势,一个基本的判断是:预计在21世纪中叶,全球石油供求基本平衡的大格局不会发生根本性的变化。
市场需求增长、新技术出现与地缘政治事件等正一起改变着石油能源作用与地位。
“从商业上讲,不需要没完没了地进行石油勘探开发,勘探开发到一定程度,石油企业的积极性就会下降。
我国新能源汽车发展历程自20世纪末至21世纪初,我国新能源汽车产业迅速发展,取得了令人瞩目的成就。
在政府政策的扶持下,新能源汽车行业逐渐壮大,成为引领汽车产业转型升级的重要力量。
下面将对我国新能源汽车发展历程进行探讨。
一、2008年至2012年:政策导向,行业起步2008年,我国发布《新能源汽车产业发展规划》,标志着新能源汽车发展进入了政策导向的阶段。
政府出台了一系列支持政策,包括购置补贴、免征购置税等,为新能源汽车行业的发展扫清了障碍。
各大车企纷纷投入新能源汽车领域,推出了一系列新能源车型。
然而,由于技术水平不足、产业链不完善等问题,新能源汽车行业仍处于起步阶段。
二、2013年至2016年:快速增长,技术突破2013年,我国进一步完善了新能源汽车产业政策,提高了对新能源汽车的补贴标准,吸引了更多资金和人才投入到该领域。
新能源汽车产量和销量持续增长,技术水平和市场竞争力不断提升。
2015年,我国新能源汽车销量首次突破了50万辆,成为全球最大的新能源汽车市场。
同时,电池、电机、充电桩等核心零部件技术也取得了重大突破,为新能源汽车的发展奠定了坚实基础。
三、2017年至2020年:规模扩大,产业升级2017年,我国新能源汽车产业迎来了高速增长期。
政府进一步加大了对新能源汽车产业的扶持力度,加大对新能源汽车研发和生产的支持力度。
新能源汽车销量连续多年保持增长,技术水平不断提高,市场份额逐步扩大。
我国新能源汽车产业链逐步完善,形成了以电池、电机为核心的产业集群,带动了整个汽车产业的升级换代。
同时,我国新能源汽车在国际市场上的影响力也逐渐增大,走出了一条具有中国特色的发展之路。
四、2021年以后:绿色转型,智能升级2021年,我国新能源汽车产业迈入了全新的发展阶段。
政府提出了碳中和、绿色发展等一系列新理念,加快推动新能源汽车行业的绿色转型。
新能源汽车技术不断创新,智能驾驶、无人驾驶等新技术逐渐应用到新能源汽车上。
多能源时代教案一、教材分析1课文主要介绍21世纪几种新能源的特点。
全文可分为三段。
第一段(第1、2自然段)介绍当今使用的能源主要是煤炭、石油、天然气。
第二段介绍21世纪将普遍使用的原子能、太阳能、地热等3钟新能源的特点。
第三段举例说明末来新的能源很很富。
2这是一篇宣伟传科普知识的说明文。
课文的段落结构比较清楚,是落实单元阅读训练点的的选学课文。
课文中有些专用术语,只要求大致了解它们的意思就可以了。
二、教学目标1能给课文分段,概括段落大意,并用段落结构比较清楚,并用段落大意归并法归纳课文的主要内容。
2能借助拼音读准生字的字音。
理解新词语在课文中的意思。
3了解21世纪将普遍使用的原子能、太阳能、地热等3种新能源的特点,激发学生热爱科学的思想感情。
三、教学重点与难点教学重点:用段意归并法归纳课文主要内容。
教学难点:归纳主要内容时,语言的组织是一个难点。
四、教学准备:让学生事先阅读有关能源的科普读物。
21世纪普遍使用的新能源挂图。
五、教学时间:2课时。
第1课时(一)教学目标1初读课文,自学生字新词。
2了解课文大意,给课文分段,学习第一段。
(二)教学过程1揭示课题。
谁知“能源”可以用来干什么?你知道的能源有哪些?2自学课文。
(1)自学字词:生字读准音。
词语联系上下文或查字典理解。
读通课文。
(2)课文介绍了哪几种新能源?用抓重点段的方法给课文分段。
3自学检查。
(1)检查生字新词自学情况。
(2)讨论分段。
(第一段:第1、2自然段。
第二段:第3-5 自然段。
第三段:第6自然段。
)4学习第一段。
(1)指名读第一段,说说第一段主要写了什么?(当今我们使用的能源主要是煤炭、石油、天然气。
)。
简述新能源的概念及发展方向一、概念新能源是指相对于传统能源而言,具有更少的污染、更高效率和更可持续的能源形式。
新能源包括但不限于太阳能、风能、水力能、生物质能等。
二、发展历程1. 20世纪60年代:太阳能电池问世,标志着新能源的兴起。
2. 20世纪70年代:石油危机爆发,促进了新能源的发展。
3. 20世纪80年代:风力发电和生物质燃料得到了广泛应用。
4. 21世纪初:政府开始大力扶持新能源产业,新技术不断涌现。
5. 当前:全球各国都在积极推动新能源的发展,并逐步实现可持续发展。
三、发展方向1. 太阳能:利用太阳光线直接转化成电力或热量,建设大型太阳能电站是未来的趋势。
2. 风力发电:利用风力驱动涡轮机转动发电机,建设大型风电场是未来的趋势。
3. 水力发电:利用水流驱动涡轮机转动发电机,建设大型水电站是未来的趋势。
4. 生物质能:利用植物、农作物等生物质资源进行发电或制氢,是未来的发展方向。
5. 氢能源:利用氢气作为燃料,不产生任何污染物,是未来的发展方向。
四、新能源的优势1. 环保:新能源不会产生大量二氧化碳等有害气体,对环境没有污染。
2. 节约:新能源可以替代传统能源,减少对石油、煤炭等资源的依赖。
3. 可持续性:新能源具有可再生性和可持续性,可以长期使用。
4. 安全性高:新能源不会像传统能源一样存在火灾、爆炸等安全隐患。
五、新能源面临的挑战1. 技术问题:目前新能源技术仍处于探索阶段,需要不断创新和改进。
2. 经济问题:与传统能源相比,新能源的成本较高,在经济上需要更多支持和投入。
3. 储存问题:由于太阳、风等可再生资源具有间歇性和波动性,在储存方面仍存在挑战。
4. 市场问题:目前新能源市场仍不成熟,需要政府和企业共同努力推动。
六、结语新能源是未来的发展方向,虽然面临着一些挑战,但随着技术的不断进步和政策的大力支持,相信新能源将会迎来更加美好的未来。
新能源的概念介绍新能源是指取之不尽、用之不竭的能源,与传统能源相比,新能源具有环保、清洁、可再生、高效等特点,是21世纪可持续发展的重要能源。
首先,新能源具有环保特点。
传统能源,如煤炭、石油等燃烧时会产生大量的二氧化碳、硫化物等有害气体,严重污染环境。
而新能源,如太阳能、风能等不会产生有害气体,在利用过程中对环境没有污染,可以有效减少温室气体排放,保护大气环境,有利于人类健康和生态平衡。
其次,新能源是可再生能源。
太阳能、风能、水能等新能源是来自自然界的再生资源,不会因为使用而减少,相对地球资源具有较高的可再生性,能够不断地用于能源生产,不会耗尽。
此外,新能源具有高效性。
新能源利用方法成熟,技术不断提升,生产和利用效率不断提高。
比如太阳能光伏发电技术的成熟,已经可以在相对简单的条件下实现高效能源转化,具有极大的潜力来满足人们对能源的需求。
从大环境来看,新能源的利用将对能源结构、安全、节能减排等方面产生积极影响。
在全球范围内,不少国家和地区积极推动新能源的开发和利用,加大新能源技术的研发投入,致力于扩大新能源在全球能源格局中的地位,促进全球能源的安全和可持续发展。
当前,新能源在许多领域都有广泛的应用。
在交通运输领域,电动汽车的兴起,使得电能成为一种主要的驱动能源,有望逐步替代传统的燃油动力。
在建筑领域,太阳能作为一种清洁能源,被广泛应用于热水和采暖系统,为建筑节能提供了可能。
在农业领域,太阳能、风能等新能源也可以被应用于灌溉、排水和农业生产的机械动力,为农业生产提供了可再生的清洁能源。
在我国,新能源的发展也取得了显著的成绩。
我国是太阳能和风能资源丰富的国家,国家出台了一系列支持政策,积极推动太阳能、风能等新能源的发展和利用,推动了新能源产业的快速发展。
同时,我国政府还大力鼓励新能源汽车的发展,通过政策扶持和市场引导,积极推动新能源汽车的推广应用。
在未来,新能源将会成为全球能源发展的主流方向。
全球范围内,越来越多的国家和地区已经认识到传统能源的短缺和排放的环境问题,开始积极转型发展新能源,以应对能源安全和环境保护的挑战。
《21世纪的能源》教学反思《21世纪的能源》是一篇科普小品文,主要介绍了各种新能源的特点,说明科学技术的日新月异,从而激发学生热爱科学,探索科学的情感。
课文结构清楚,内容浅显,语言准确而简洁。
所以,在教学中,我大胆地放手让学生去学,做学习的主人。
一、以读为本,感悟自得。
为落实以读为本的原则,在本节课的教学中,我首先保证阅读的时间。
从本节课开始的初读,到重点段落的研读,给学生充分感悟时间。
其次,在朗读的形式上,采用自读、默读、范读、齐读等多种形式,让学生充分朗读,并且激发学生对于读文的兴趣,让学生想读课文,爱读课文。
最后,充分让学生感悟文章的内容,在此基础上,落实读的训练目标,使阅读真正成为学生主动的个性行为。
二、充分发挥学生学习的主动性。
现代教育理论基础认为;学生是学习发展的主体,应把学生放在生动活泼的主动发展的位置上,使他们成为学习的主人。
所以,在这个节课中,我充分发挥小组群体的活动功能,让学生共同参与,互相学习,主动求知,给学生较多的讨论分析的机会,充分发挥他们学习的主动性,真正成为学习的主人。
三、读写结合,培养创新意识。
创新意识和创新素质的培养是教育的最终目的之一,而课堂教学又是达到这个目的的主渠道。
在这个节课中,我让学生积极展开想象的翅膀,说一说还有什么新能源,课外依照课文出现的表达式来写一写,从而学以会用,达到语文教学的最终目的。
在本节课的教学中,我尽量呈开放性的特点,使教师教得有效,学生学得轻松、愉快,但是在教学中我也存有着不足之处,比如说对个别学生注重不够,教学本文时还要注意区别"翱翔"和"遨游"的意思,"竭"和"尽"的意思是一样的.第二自然段过渡段与第一自然段分为一段有别于以前所学.过渡段一般与下面语句分在一起,是因为启示下一句话的关系.重点部分结构是先概括后具体的方式,有很多同学说成是总分,教师要加以说明两者区别.。
我国新能源汽车行业发展历程一、中国新能源汽车行业发展历程回顾我国新能源汽车产业开始于21世纪初。
2001年,我国正式将新能源汽车研究项目列入“十五规划”和“863重大科技课题”工程,并规划出向氢动力新能源车为目标的战略,之后我国开始重视新能源汽车产业。
2008年是我国新能源汽车元年,新能源乘用车销售量同比增长117%。
在密集的政策扶持下,我国新能源汽车产业进入了快车道,尽快新能源汽车的产销占总体汽车市场的份额非常小,但其潜力已经肉眼可见。
2010年国家对新能源汽车产业的扶持力度进一步加大,在5座城市试点新能源汽车补贴政策,之后新能源汽车产业终于实现大批量生产和销售,在汽车市场占据一席之地。
2018年我国新能源汽车产销率分别为127万辆和125.6万辆,同比分别增长了59.9%和61.7%。
二、中国新能源汽车行业创新情况分析在电池技术没有达到完美,新能源汽车的续航里程不足的前提下,公共充电桩是消费者购买新能源汽车的心理支撑,尤其是长距离运输成为新能源汽车的重要课题,充电快、充电桩数量充足是当前最容易完成也是最有效的解决办法。
但长期来看,如何提升电池性能仍然是新能源汽车发展的最终目标。
近年来我国公共充电桩数量保持快速增长,2018年已经超过25万个。
三、中国新能源汽车行业需求情况分析2014年前,我国新能源汽车销量增长缓慢,主要原因在于技术发展较为落后,无法满足市场条件,在2014年后,国家政策扶持叠加技术成熟,我国成为全球增长最快的新能源汽车市场,销量增速一度超过100%。
不过随着补贴政策的废除,以及企业对新能源汽车的不足改善进度较慢,我国新能源汽车销量增速有降低趋势。
扩展资料:关于新能源汽车,欧美各国在十九世纪中期就已经开始关注,并进行了相关探索,在氢燃料、生物燃料等技术方面也已经有产品推出。
金融危机肆虐之下,节能环保新能源成为各个国家的战略选择。
市场推广方面,新能源汽车的产销步入了快速发展的新阶段。
中国新能源产业发展史随着全球能源危机的出现和环境问题的日益严重,新能源产业成为全球关注的焦点。
中国作为世界上最大的能源消费国之一,也积极推动新能源产业的发展。
本文将从多个方面介绍中国新能源产业的发展史。
一、起步阶段(20世纪80年代-90年代)中国新能源产业的起步可以追溯到20世纪80年代末期。
当时,中国政府意识到传统能源的供应压力和环境问题的严重性,开始大力推动新能源产业的发展。
在这一阶段,风能和太阳能成为中国新能源产业的重点发展方向。
中国政府通过出台一系列政策和法规,鼓励企业和研究机构投入新能源技术的研发和应用。
二、发展阶段(21世纪初-2010年)进入21世纪初,中国新能源产业进入了快速发展阶段。
随着全球对气候变化的关注度不断提高,中国政府将新能源产业的发展列为国家战略。
在这一阶段,中国新能源产业的发展呈现出规模扩大、技术进步和市场化的特点。
在风能方面,中国成为全球最大的风电装机市场。
通过技术进步和政策支持,中国风能产业实现了快速发展。
2010年,中国风电装机容量首次超过美国,成为全球最大的风能市场。
在太阳能方面,中国太阳能产业也取得了显著的发展。
中国政府出台了一系列激励政策,鼓励太阳能光伏发电的发展。
中国的太阳能光伏产业链不断完善,技术水平和产能不断提升。
2010年,中国太阳能光伏装机容量超过德国,成为全球最大的太阳能市场。
除了风能和太阳能,中国新能源产业还涉及生物质能、地热能、水能等方面的发展。
这些新能源技术的应用范围不断拓展,为中国能源结构的优化和环境保护做出了积极贡献。
三、成熟阶段(2010年至今)进入2010年以后,中国新能源产业进入了成熟阶段。
随着技术进步和市场竞争的推动,中国新能源产业逐渐实现了规模化、商业化和国际化发展。
在风能方面,中国继续保持全球最大的风电装机市场地位。
中国风电企业在技术创新、工程施工和项目运营方面取得了重要突破,一些企业逐渐走向国际市场。
在太阳能方面,中国太阳能光伏产业不断壮大。
第1节能源【学习目标】1.能列举不同历史时期人类利用的主要能源。
2.结合实例说出能源与人类生存和社会发展的关系。
3.知道什么是一次能源、二次能源及其特点。
4.了解21世纪的能源趋势。
【学习重点】能源以及能源的种类。
【学习难点】一次能源与二次能源的辨别。
【学习过程】一.自主学习,阅读全文。
1.举例说出化石能源的含义。
2.举例说出一次能源的含义。
3.举例说出二次能源的含义。
二.教师引领,探究学习。
活动1. 人类利用能源的历程。
讲解:钻木取火使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。
开启了人类以柴薪为主要能源的时代。
展示图片:钻木取火。
讲解:柴薪主要通过砍伐森林获得,现在,大面积砍伐森林会严重破坏地球的生态平衡。
同时,由于燃烧柴薪获取能量的效率较低,人类需要开发其他的能源。
【投影展示】展示图片:砍伐森林。
讲解:蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。
实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代,人类的主要能源也从柴薪转化为热值更高的煤。
展示图片:行驶中的蒸汽机火车。
讲解:煤炭、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的。
【投影展示】展示图片:煤炭。
三、能源的类型讲解:像化石能源这样能直接从自然界获取的能源称为一次能源。
风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。
展示图片:煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能。
讲解:消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。
展示图片:电能。
【投影展示】电能的利用讲解:电能可以做什么?供照明;供电磁炉类用电器产生热;驱动电动交通工具;供电子设备工作;供电风扇类用电器工作。
活动2. 21世纪的能源趋势讲解:如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107J/kg的标准煤来计算,1950年为26亿吨,1987年为110多亿吨,2003年接近140亿吨,2007年达到160亿吨。
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。
新能源的分类新能源主要分为六大类,分别为太阳能、风能、水能、生物能、地热能和核能。
太阳能是指利用太阳辐射能进行能源转换的一种能源。
太阳能可以通过光伏发电技术将太阳光转化为电能,也可以利用热能太阳能将太阳辐射能转化为热能。
太阳能具有分布广泛、无污染、可再生等特点,可以作为替代传统能源的一种清洁能源。
风能是指利用风的动力进行能源转换的一种能源。
风能可以通过风力发电技术将风的动能转化为电能。
风能具有风力资源丰富、无污染、可再生等特点,可以有效降低对化石能源的依赖,减少环境污染。
水能是指利用水的动力进行能源转换的一种能源。
水能主要包括水电能和潮汐能。
水电能通过水流的动能转化为电能,是一种常用的清洁能源。
潮汐能利用潮汐的涨落进行能源转换,具有可再生、稳定性强等特点。
生物能是指利用有机物质进行能源转换的一种能源。
生物能主要包括生物质能和生物油。
生物质能通过生物质的燃烧或气化将有机物质转化为热能或燃料,是一种可再生的能源。
生物油利用植物油或动物油进行能源转换,可作为替代石油的一种清洁能源。
地热能是指利用地壳内部的热能进行能源转换的一种能源。
地热能主要通过地热发电技术将地壳热能转化为电能。
地热能具有稳定性强、无污染、可再生等特点,适用于区域资源丰富的地区。
核能是指利用核反应进行能源转换的一种能源。
核能主要通过核裂变或核聚变将核反应中释放出来的能量转化为电能。
核能具有能量密度高、效率高、碳排放少等特点,但也存在核废料长期储存和核辐射安全等问题。
随着对传统能源的压力和环境保护意识的提高,新能源的发展具有重要的意义。
不同类型的新能源互相补充,可以形成能源多样化的格局,降低能源的短缺风险,减少环境污染。
同时,新能源的开发和利用也需要不断提高技术水平,降低成本,促进新能源产业的快速发展,为人类提供清洁、可持续的能源供应。
21世纪的新能源 21世纪的新能源 摘 要:结合国内外新能源的开发和利用现状,对主要种类的可利用前景进行了介绍, 阐明了我国开发新型 能源技术的必要性,依照“能量开发与节约并重,节约优先”的原则,提出了在开发和应用过程中应注意 的几个重要环节,并建议走出一条适合我国国情的开发新能源的可持续发展之路。
关键词 :新能源;发电;开发利用;生物能;燃料电池;氢能 The 21st century's new energy Abstract :Combining domestic and foreign new energy development and utilization status, the main types of available prospects were introduced in China, expounds the necessity of the development of new energy technology, in accordance with the "energy saving, saving development and equal priority" principle, put forward the development and the application process should pay attention to several important link, and suggest a trail suited to China's national conditions of the development of new energy the road of sustainable development.
Keywords: new energy, Power; Development and utilization, Bio-energy, Fuel cells, hydrogen一、引言
能源是社会经济发展不可或缺的动力, 如能源不可持续发展, 就可能制约经济的持续健 康发展。
能源是工农业发展, 社会进步不可缺少的物质基础, 对于急需增强综合国力的发展中国 家, 能源更是关系到国计民生的大事。 据专家预测, 地球上蕴藏的可开采利用的煤和石油等 化石能源将分别在 200年和 30~40年以内耗竭,而天然气按储采比也只能用 60年。因此, 能源短缺问题将成为长期困扰人类社会发展的主要问题之一。 由于地球上可供开采的石油、 煤炭和可供开发的水力资源十分有限, 全世界都将目光共 同瞄准在各种新能源的开发与应用上。
二、我国能源发展的现状和新能源的利用 我国是一个相对富煤缺油的国家,煤的消费量占一次性能源消费总量的 75%以上。根 据我国的国情国内外专家一致认为在未来的 50 年内, 中国以煤炭为主的能源结构将不会改 变, 而且煤炭在未来的能源系统中的地位将更为重要。 预测到本世纪末, 我国的能源需求总 量将达到 17-20亿 t 标准煤 (20世纪 90年代初为 10亿 t 。然而,即使化大力气在比较顺利
的情况下发展能源工业, 到 2000年能源供应总量也只能达到约 14亿 t 标准煤,能源的需求 仍将有比较大的缺口。因此,寻求开发新型能源技术迫在眉睫。
能源问题是关系经济发展、 社会稳定和国家安全的重大战略问题。 中国是世界能源生产 大国,又是世界上第二大电力消费国。国家为保障能源安全提出了“能源开发与节约并重, 节约优先”的方针,提倡珍惜资源,节约能源,提高能效,发展新能源,共建节约型社会的 社会经济发展新理念。 在这一国情和政策背景下, 积极发展新能源成为我们必须共同面对的 一项重大技术课题。
三、新能源的概念 一般认为,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是 指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都 被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作 为新能源。 环境污染和能源短缺的现实压力令全世界开始重新关注新能源, 而且希望新能源 能够克服化石燃料燃烧带来的污染和有可能出现的能源枯竭。 新能源看似有很多优点, 如太 阳能和风能,取之不尽、用之不竭,利用过程中也不会排放很多的污染物。
然而世界各国利用现代科技手段开发不同种类的新能源也有几十年的历史,当然也取 得很大进步,包括太阳能发电、风力发电、核能、生物质能等,但至今还没有 一种新能源能 够取代现在普遍使用的化石能源, 目前新能源还只能作为常规能源有限的补充, 这一方面说 明了各国还没有取得技术上的全面突破, 另外新能源开发利用本身是否也存在一些依靠技术 难以克服的障碍。 因此, 应当正视新能源本身的问题和开发利用过程中出现的问题, 对新能 源过高的期待也应有更为理性的认识。
四、新能源 1、太阳能 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。 太阳辐射到地球上的能量为 其, 能量 (3.75×1026W 的 22亿分之一, 高达 170000TW(以 2005年全国总装机 500 GW计, 太阳辐射到地球的能量是其 34 000倍 ,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于 5×106标准煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是 来源于太阳;即使地球上的化石燃料 (煤、石油、天然气等 从根本上说也是远古以来贮存下 来的太阳能。 广义的太阳能所包括的范围非常广, 通常我们所说的太阳能则限于太阳辐射的 光热,光电和光化学的直接转换。太阳能是一次能源,又是可再生能源,它资源丰富,可免
费使用,对环境无任何污染。 对太阳能的利用主要是从太阳热能和太阳光伏电能两方面进行, 前者主要用于太阳能热 水、太阳能空调等热泵系统;后者主要是太阳能发电系统,一个是直接利用太阳热能, 一个 是利用光电转换,将光能转换成电能。目前,太阳能的利用主要在太阳热能的利用上,到 2020年,我国太阳能发电可达到 1800M W。
在发达国家中, 太阳能利用量最大的国家是日本。 该国 1997年有 9400户居民安装了屋顶太 阳能装置, 1998年达 1.38万户,美国和欧盟为加强太阳能在国家能源中心的作用,已拟订 一项长期计划,计划在 2010年之前安装 100万套屋顶太阳能发电系统。
2、风能 风能本身是一种机械能, 通过风力发电机, 可将风能直接转换成电能。 风能是一次能源, 也是可再生能源,与太阳能一样,它是一种清洁能源。全球的风能大约为 2.74×107W ,其 中可利用的风能为 2×109W ,比地球上可开发利用的水能总量大 10倍。中国仅陆地上的风 能储量约为 253GW 。 中国计划在内蒙古、 黑龙江、 宁夏等建立 12个百万千瓦级以上风电基 地。其中最大的 3个风电基地位于内蒙古、甘肃和河北的张北县,到 2020年它们的装机容 量分别达到 10000 MW、 5000 MW和 5000 MW。风力发电是最清洁的能源利用方式之一, 投资风力发电具有很大的环保效益。
3、生物质能 生物质能是指以生物物质为原料,通过燃烧桔杆、焚烧垃圾利用热能发电 ; 通过酶法生 物制取“燃料乙醇” “、生物柴油” “、沼气” ;地沟油和煎炸油为原料提取“生物柴油”的 能源提取利用方式。 欧洲许多国家大面积种植能源作物, 提取生物柴油或制造沼气用于发电。 生物质能的利用是对化石 (石油、 煤炭 能源的很好补充。 生物质能的有效利用, 对变废为宝、 环境保护、处理和调节粮食与能源作物的平衡关系,具有十分重大的意义。
巴西科学家 Joseph Miller 提供的统计资料表明,全球每年由光合作用产生的生物质 (诸 如树叶、枝桠等 达 1440~11800亿 t ,在这些资源中有 30%的纤维、 40%木质素可转化为酒 精,加入添加剂就可以代替汽油。欧洲生产的生物燃油 1992年为 80000 t ,到 1998年就达 470000 t。
4、可燃冰 可燃冰是“天然气水合物”的俗称, 它的主要成分是甲烷与水分子。天然气水合物是在 一定条件 (合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度等 下,由气体和挥发性液体与水相互 作用形成的白色固态结晶物质。 由于天然气水合物中含有大量甲烷和其它碳氢气体, 因此极 易燃烧,被称为“可燃烧的冰” ,而且燃烧后产生的废弃物比煤、石油、天然气等要小得多。 可燃冰的形成条件主要有:气源; 0℃; 30个大气压以上。因此,可燃冰只分布于特定 的地理位置和地质构造单元内。一般情况下,除高纬度,永久冻土带存在天然气水合物外, 在海底水深 300~500m 以下,附存于陆坡、岛屿和盆地的表层沉积物或沉积岩中,或散布 于海底以颗粒状出现。 绝大多数天然气水合物分布在海洋里, 其资源是陆地上的 100倍以上。 据潜在气体联合会估计, 永久冻土区天然气水合物资源量为 1.4×107~3.4×1016 m3 , 包括海洋天然气水合物在内的资源总量为 7.6×1018 m3 ,其含碳量约是当前已探明的所有 化石燃料 (包括煤、石油和天然气 含碳总量的 2倍。天然气水合物将成为一种未来丰富的重 要能源。
天然气水合物的发现,让陷入能源危机的人类看到新希望。 “天然气水合物 是未来人类最理想的替代能源之一,它将改变世界地缘政治” 。 5、地热能与热泵技术 热泵是以消耗一部分高质能 (机械能、电能等 或高温位能为代价,通过热力循环,把热 能由低温物体转移到高温物体的能量利用系统或技术。 热泵是一种热量提升装置, 正如人们 见到自然现象——水由高处流向低处一样, 热量也总是从高温物体向低温物体传递。 跟水泵 可以将水从低处提升到高处一样, 热泵同样可以将热量从低温物体转移到高温物体。 热泵的 原理是采用压缩技术,与空调原理一样。
地球表层 (400m以内 是一个巨大的恒温体系,温度几乎不受环境气候变化的影响,其 温度大致在 13~16℃之间,其能量的来源主要是地面吸收了约 40%太阳光的热能,其能量 称为地热 (恒温地热 ; 另一种地热为地球浅表层局部地方 60~70℃的高温热水源 (高温地热, 俗称“温泉” 。
对地热、 石油开采中产生的热水、 工业循环热水等热能的利用主要是用热泵技术, 将低 温 (或高温 热源再提升到可用的温度 (比如采暖系统供水温度为 95℃ ,用来供热供暖或作空 调的能源。采用热泵技术,除了可以从地热中提取能量外,还可以从空气,海水 (江水 、土 壤中提取能量。因此,便有水源热泵、地热源热泵、海水