新能源技术的发展与应用
- 格式:doc
- 大小:1.03 MB
- 文档页数:9
能源领域的技术创新与应用能源是社会发展的基石,而能源的科技创新和应用对于国家的发展有着至关重要的作用。
当前,随着全球能源需求的不断增加,能源领域的技术创新和应用也越来越成为人们关注的焦点。
那么,能源领域的技术创新和应用有哪些重点呢?本文将就此进行探究。
一、传统能源的技术创新传统能源主要包括石油、天然气、煤炭等资源。
在这些能源方面,技术创新主要集中在提高开采效率、降低开采成本和环保等方面。
例如,目前国内外许多石油公司都在开展智能油田建设,旨在通过计算机、传感器等技术手段实时监控油井,优化油田生产过程,提高生产效率;而在煤炭开采方面,温州煤电公司投资近2亿元进行的南平煤矿自动化改造项目,在矿上安装了超4500个传感器,实现了煤矿各个环节的实时监控、数据采集和分析等功能,提高了煤矿的安全性和效率。
二、新能源的技术创新新能源主要是指太阳能、风能、生物质能等不利用化石燃料的能源。
针对新能源的开发,技术创新主要集中在提高发电效率、降低成本、适应不同地区和气候条件等方面。
例如,2014年武汉市引进的国内首个兼具太阳能和风能发电的“银河星”发电站,可实现太阳能和风能并网运行,充分利用不同的自然资源,提高了发电效率;同时,国内外的许多新能源企业也在探索可再生能源的储能技术,如利用钠硫等物质进行能量储存,解决了新能源发电不稳定和间歇性的问题。
三、智慧能源的技术创新随着物联网和人工智能等技术的快速发展,人们对于智慧能源的需求也越来越强烈。
智慧能源主要是指以物联网、大数据等新型信息技术为基础,依托能源互联网的建设,实现能源生产、传输、消费的智能管理。
智慧能源技术创新主要涵盖能源互联网建设、智能电网、大数据分析等方面。
例如,2019年,山东电网率先实现了华北地区智能送电,通过对电网中各相关环节的实时监控和数据分析,可以实现准确预测用电负荷、智能调度设备等;而摩根斯坦利日前发布的一份研究报告也指出,目前人工智能的应用已经在能源以及环境领域呈现出愈发明显的成果与发展趋势。
新能源在航空与航天工程中的应用与发展随着气候变化和能源危机的严重性日益加剧,寻求替代传统燃料的新能源已成为全球范围内的热门研究方向。
航空与航天工程作为现代工程的重要领域,迫切需要采用新能源技术来实现更加可持续的发展。
本文将探讨新能源在航空与航天工程中的应用与发展,并展望未来的发展前景。
一、现阶段新能源在航空与航天工程中的应用情况1. 太阳能太阳能作为一种广泛利用的新能源,已经在航空与航天工程中找到了广泛应用。
例如,太阳能电池可以用来为飞机或航天器提供电力,减少对传统燃料的依赖。
此外,太阳能还可以用来为航空塔台提供电力,降低能源成本并减少碳排放。
2. 氢能源氢能源是一种高效、清洁的能源来源,已经在航空与航天工程中得到应用。
航天器的燃料电池常常使用氢气作为燃料,通过与氧气反应产生电能。
氢能源的使用不仅可以减少对传统燃料的依赖,还可以减少有害气体的排放,减轻对环境的负面影响。
3. 生物燃料生物燃料是一种可以由植物、动物或微生物制造的可再生能源。
航空与航天工程中,生物燃料被广泛应用于飞机燃料中。
相比传统航空燃料,生物燃料可以减少温室气体排放,降低对有限资源的依赖,并且更加环保可持续。
二、新能源在航空与航天工程中的发展趋势1. 进一步提高能源效率航空与航天工程中,能源效率始终是一个重要的指标。
未来,新能源技术需要进一步提高能源利用效率,以使航空与航天工程更加环保和可持续。
例如,通过改进太阳能电池的效率或者开发更高效的氢燃料电池技术,可以降低能源的消耗,减少对传统燃料的需求。
2. 开发新型能源储存技术航空与航天工程中,能源储存技术对于新能源的应用至关重要。
为了实现长时间飞行或者航天任务,需要高效、轻便的能源储存装置来提供持续不断的能源供应。
因此,未来需要加强对新型能源储存技术的研发,提高能源储存的密度和效率。
3. 探索新能源在航空与航天工程中的其他应用除了太阳能、氢能源和生物燃料,还有许多新能源技术可以在航空与航天工程中应用。
先进材料和新能源技术的发展和应用随着科技的发展和环境问题的日益严重,先进材料和新能源技术的研究和应用越来越受到关注。
先进材料和新能源技术的发展和应用对于实现可持续发展以及解决能源危机等问题具有重要意义。
首先,先进材料的发展和应用可以改善传统材料的性能,提高生产效率。
传统材料往往在强度、韧性、耐热性等方面有限,不能满足现代工业的需求。
而先进材料通过改进原材料的物理结构和化学配方,使其具有更强的强度和更好的性能。
例如,碳纳米管材料的研究和应用在电子领域具有重要的价值,碳纳米管具有优异的导电性和导热性能,可以用于制造高效的电子器件。
此外,先进材料还可以降低生产成本,提高生产效率,使得产品更加省时省力。
其次,新能源技术的发展和应用可以解决能源危机和减少环境污染。
传统能源如化石燃料存在资源枯竭和环境污染问题。
而新能源技术如太阳能、风能、生物能等具有可再生和清洁的特点,可以持续供应能源,并对环境产生较小的影响。
太阳能是一种无限可用的能源,可以通过光电效应将光能转换为电能。
太阳能电池板已经广泛应用于建筑物和家电设备等领域。
此外,风能也是一种绿色能源,可以通过风能发电机将风能转换为电能,已经在一些风力发电场得到了大规模应用。
生物能可以利用生物质资源、植物油等可再生资源转化为燃料,广泛应用于汽车、发电等领域。
新能源技术的发展和应用可以减少化石燃料的使用,降低温室气体的排放,对于缓解能源危机和改善环境污染具有重要的影响。
最后,先进材料和新能源技术的发展和应用对于推动经济发展和创新起到了积极作用。
先进材料的研究和应用可以促进工业技术进步,提高产品的附加值和市场竞争力。
先进材料的研发还可以创造新的产业,形成新的经济增长点。
新能源技术的研究和应用可以推动能源产业的发展,促进能源结构的转型升级。
新能源产业的发展可以创造大量的就业机会,带动相关产业链的发展,促进经济的繁荣和增长。
同时,先进材料和新能源技术的研究和应用也可以促进科学研究的进步,带动其他科学领域的发展。
新能源发电技术及其应用前景随着科学技术的不断发展,新能源发电技术的应用也愈发广泛,成为可持续发展的重要手段之一。
本文将从新能源的概念、新能源发电技术及其应用前景三个方面,来阐述新能源发电技术的重要性和未来发展趋势。
一、新能源的概念新能源是相对于传统能源而言,指那些可以不断更新、且在短时间内得以自行恢复的、不会对环境产生污染的能源。
具体来说,新能源包括太阳能、地热能、风能、水能等,这些能源在自然界中均属于可再生能源。
与传统能源相比,新能源具有许多优势。
首先,新能源在开发利用过程中不会对环境产生污染,对保护生态有重要意义。
其次,新能源在储藏和使用过程中成本较低,能够为社会带来较大的经济效益。
最后,新能源与传统能源相比,具有更为广阔的开发利用前景,这是由于新能源能够不断更新,且在短时间内得以自行恢复。
二、新能源发电技术新能源发电技术是指将新能源转化为电能的技术,其核心是能源转换系统。
当前,新能源发电技术主要有以下几种:1. 太阳能发电技术太阳能发电技术是以太阳能为能源,将太阳能转化为电能的技术,主要有光伏发电和太阳能热发电两种方式。
光伏发电是指利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,具有无噪音、可靠性高等特点,但其成本较高。
太阳能热发电是指利用太阳能集中热能产生蒸汽转动涡轮发电。
2. 风能发电技术风能发电技术是利用风力带动风力机产生电能的技术,其优势在于能够稳定、高效地将风能转化为电能,不会产生污染。
但其缺点在于受天气和地形等因素的限制,产生电能的效率较低。
3. 水能发电技术水能发电技术是利用水流带动水力发电机发电的技术,主要有水轮发电和潮汐发电两种方式。
水轮发电是指利用大坝堵住河流形成水电站,通过水流带动水轮发电机产生电力。
潮汐发电则是指利用潮汐涌动带动涡轮产生电力的发电技术。
三、新能源发电技术的应用前景新能源发电技术的应用前景十分广阔,将成为未来经济发展的重要方向之一。
首先,新能源出现可以解决传统能源的枯竭和污染问题,而同时也可以推进各行各业的发展。
能源研究中的新技术和应用能源是现代社会的重要基础设施之一,能源的安全保障和发展已经成为全球发展的重大问题。
在传统的能源形式遭遇瓶颈的同时,新能源和高效节能逐渐成为能源行业的研究重点。
近年来,能源研究领域涌现出众多新技术和应用,本文将综述其主要内容和应用前景。
第一、新能源技术1. 太阳能技术太阳能技术利用太阳辐射能源进行转换,广泛应用在家庭、企业、城市等领域。
近年来,太阳能电池板的效率不断提高,发展出了多晶硅、单晶硅、非晶硅、染料敏化等太阳能电池板。
另外,太阳能辅助加热、光伏发电、光化学电池等应用也逐步发展。
2. 风能技术风能技术是指利用风进行动能转换生成电能的技术。
风能项目的投资成本、基建成本相对其他可再生能源都比较低,且风能发电适宜性比较广泛。
随着风力发电机技术的发展,出现了机组减少,轮毂直径加大,塔筒高度变高等技术改进,大幅提高了发电效率。
3. 生物质能技术生物质能技术是指利用可再生生物质作为能源资源进行燃烧、气化或消化后发电的技术。
该技术可以实现生物质资源的高效利用,减少温室气体排放。
此外,将生物质制成生物柴油、生物天然气等替代燃料制品也是生物质能技术的应用之一。
4. 海洋能技术海洋能技术是指通过利用海水中的潮汐、波浪、温差等能源进行转换的技术。
海洋能技术实现对资源的可持续利用,满足社会能源需求。
海洋能技术主要包括潮汐能发电、波浪能发电、海洋温差发电等技术,其技术成熟度相对较低,但是前景广阔。
第二、高效节能技术1. 储能技术储能技术是指将电能和热能等能源进行储存,从而满足用能的多样性和安全性。
储能技术有助于平衡电力供应和需求,帮助用电量超过发电量的地区安心用电。
储能技术中常用的有蓄电池、超级电容、压缩空气等技术。
2. 节能技术节能技术是指在生产和生活过程中,通过技术、管理等措施减少能源的消耗,从而提高能源利用效率的技术。
现代节能技术主要包括高效电机、节能建筑、节能灯具、节能系统等技术。
通过全球推广节能技术,有助于降低全球能源消耗和温室气体排放量,达到环保、节能的双重目的。
新能源技术的创新与应用随着人们环保意识的增强和对传统能源的依赖程度的深入认识,新能源技术正逐渐成为全球范围内一个备受瞩目的话题。
许多新能源技术的出现,如太阳能、风能、地热能、生物能以及核能等,乃至于能源领域的新材料和新工艺,为解决能源危机带来了希望。
本文旨在探讨新能源技术的发展趋势、创新与应用。
一、新能源技术的发展趋势当前,新能源技术正受到全球范围内的高度重视。
国际上成立了许多机构,为新能源技术的研发和创新提供支持。
其中,最为著名的是联合国“可持续能源发展委员会”(UNCSD)。
其使命是为实现可持续能源发展提供协调、咨询和建议服务。
同时,随着科技的不断进步,新能源技术也在不断地更新换代,许多新技术层出不穷,如:1. 无人机检测:即利用无人机对风电、太阳能等新能源发电设备进行实时监测,实现对新能源设备的监测、维护等目的。
2. 储能技术:对于新能源技术的推广,大规模储能技术是必不可少的。
目前常用的办法有:氢气储存、风能、太阳能等储能、超级电容器等。
3. 智能网联模式下新能源汽车的发展与应用:智能化交通是未来交通的发展趋势,而智能网联模式下新能源汽车的发展与应用,将成为未来新能源汽车行业的重要发展方向。
二、新能源技术的创新与应用新能源技术的创新是推动可持续发展的基础,其核心要素是技术创新与实际应用。
中国是全球新能源技术的一大研发国家,在新能源发电技术、新能源汽车技术、储能技术等方面都已取得了显著成果。
下面我们就这几个方面来分别谈谈。
1. 新能源发电技术在新能源发电技术方面,中国已经成为光伏太阳能发电领域的全球龙头,累计装机量占全球的比例很高,尤其是分布式太阳能发电已取得巨大进展。
同时,风电发电也是中国新能源发电的重要方向。
全球最大的风电并网电站——鸟屎(B&SH)风电场在我国 2009 年建成,并作为我国风能并网的一个成功例子,被国际社会广泛关注。
2. 新能源汽车技术新能源汽车技术是推动现代交通可持续发展的重要力量之一。
新能源汽车的发展和应用一、新能源汽车的发展概述新能源汽车作为一种环保、低碳的绿色出行方式,正逐渐成为人们关注的热点。
新能源汽车是指使用新型能源的汽车,包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车等。
当前,新能源汽车作为低碳经济的重要组成部分和节能减排的主要手段,正在得到越来越多的关注和支持。
自2020年起,我国新能源汽车的销量日渐攀升。
数据显示,2020年新能源汽车销量约为141万辆,同比增长9.8%。
其中,纯电动汽车销量达到了110万辆,同比增长12.8%。
可见,我国新能源汽车的发展速度非常快。
二、新能源汽车的应用领域1.个人出行领域随着人们环保意识的不断加强,越来越多的个人用户开始购买新能源汽车进行出行。
新能源汽车的高性价比和低使用成本成为了吸引人们关注的重要因素。
目前,新能源汽车在城市出行、通勤、小家庭短途旅游等方面得到了广泛应用。
2.公共交通领域新能源汽车在公共交通领域的应用越来越广泛。
如,城市公交、出租车、物流运输等。
公共交通领域对于新能源汽车的要求比较高,需具备较高的运营效率和经济性、安全性、舒适性等方面的要求,随着新能源汽车的技术不断改进,未来公共交通领域将是新能源汽车的重要应用领域之一。
3.物流运输领域新能源汽车在物流运输领域的应用,将有助于节约成本、降低能源消耗、减少环境污染等。
在运输领域,提高效率和降低成本是重中之重,新能源汽车的应用优势将在未来得到更大的发挥。
当前,新能源物流车的应用也面临一些障碍,如运营成本较高、续航里程不足等问题。
三、新能源汽车发展面临的问题和发展趋势1.技术难题新能源汽车的技术水平还需要进一步提高,主要包括电池技术、电机技术、电子控制技术、充电技术等方面。
例如,目前新能源汽车的续航里程、加速度、充电时间等方面还需进一步提高。
2.市场竞争随着新能源汽车市场的不断发展,市场竞争也越来越激烈。
当前,国内市场上的新能源汽车品牌较多,各大品牌均在研发和推广新型电动车型,而且由于国内市场前景广阔,许多外资企业纷纷进入中国市场,市场竞争加剧。
新能源的开发与利用随着科技的不断进步,环境保护意识的不断提高,对新能源的需求越来越高。
新能源是指非化石燃料能源和可再生能源,其开发和利用能够有效地减少化石燃料的使用量,降低对环境的影响,实现可持续发展。
本文将从太阳能、风能等方面探讨新能源的开发与利用。
一、太阳能的开发与利用太阳能是指利用太阳能源发电的一种能源形式。
太阳能能够替代传统电力产生方式,减少对化石燃料的依赖,降低能源消耗和环境污染。
在太阳能的应用领域中,主要包括光伏发电和太阳能热利用。
光伏发电是指利用太阳能将光能转化为电能的过程,太阳能热利用则是将太阳能转化为热能用于供暖和热水等领域。
太阳能在我国的开发与利用已经取得了很大的发展。
在大力支持和扶持政策的推动下,我国光伏产业已经成为全球最大的生产和安装国。
同时,我国也在大力发展太阳能电站,并在制定政策上陆续出台了多项鼓励政策,为太阳能产业创造了良好的发展环境。
二、风能的开发与利用风能是指利用风能发电的一种能源形式。
风能具有资源广泛、环保、可再生等特点。
在全球能源需求的需求下,风能发电产生了越来越多的关注。
风力发电主要分为陆地风电和海上风电两大领域。
陆地风电是指利用风能发电的一种方式,其最大的优势在于建设和运营成本低。
而海上风电则具有可用风资源较高、占用土地少等优势,并且利用海洋的自然条件能够多产生清洁的能源。
我国风能的开发和利用也在不断发展,截至2020年,我国已成为全球风能总装机容量最大的国家之一。
同时,政府也在不断制定相关政策进行支持和鼓励,为风能的发展创造了良好的环境。
三、生物质能的开发与利用生物质能是指利用植物、农作物等可生物降解物质的能源形式。
生物质能源有着广泛应用,包括发电、热能利用、生物质能源化学品等。
生物质能源具有环保、可持续、低碳等优势。
我国生物质能的开发和利用也在不断提高和完善。
政府已经出台一系列的扶持政策,鼓励生物质能的利用,促进生物质能产业的发展。
同时,我国在生物质发电、生物质能源化学品等领域的研究和开发也在不断深入推进。
新能源汽车电池技术的发展和应用在不断加剧的全球气候变化情况下,为减少环境污染和对化石能源的依赖,新能源汽车的市场需求越来越大。
而新能源汽车中电池技术的发展更是关键的一环。
本文将着重探讨新能源汽车电池技术的发展和应用。
一、电池技术的历史与现状电池技术的发展可追溯至19世纪初。
1800年英国化学家Alessandro Volta发明了第一块实用的电池,之后,电池技术逐渐得到了发展。
经过200多年的演变,电池技术已经形成了多个系列,包括铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。
目前,新能源汽车中主流的电池技术是锂离子电池。
它相比其他电池技术有着更高的能量密度、更小的体积和重量、更长的寿命、更好的稳定性和安全性等优点,而且它的可回收率也更高。
不断增长的市场需求,也在推动锂离子电池技术的不断改进和应用。
二、锂离子电池技术的发展锂离子电池技术最初于20世纪70年代在英国诞生。
经过几十年的努力,锂离子电池技术在电动工具、笔记本电脑等领域得到了广泛的应用。
随着新能源汽车市场的发展,锂离子电池技术在汽车领域的应用也变得越来越普遍。
近年来,锂离子电池技术的发展主要集中在提高电池的能量密度、延长电池寿命、提高安全性和降低成本方面。
其中,能量密度的提高意味着更小的电池体积和更长的续航里程,而电池寿命的延长和安全性的提高可以降低电池更换和维修的成本,降低整个新能源汽车的使用成本。
三、锂离子电池技术的应用锂离子电池技术在新能源汽车中的应用,不仅包括纯电动汽车,还包括插电式混合动力汽车和轻混动力汽车。
纯电动汽车完全依靠电池驱动,插电式混合动力汽车既可以使用电池驱动,也可以使用内燃机驱动,而轻混动力汽车则主要使用内燃机,电池只是起到辅助作用。
由于电池技术不断发展,新能源汽车的续航里程也在不断提高。
例如特斯拉Model S在2012年实现了电池续航里程超过400公里的突破,而到了2017年,Model S和Model X的电池续航里程已经超过了600公里。
新能源应用技术的现状与前景随着全球经济的不断发展和人类生活水平的不断提高,对能源的需求量日益增大。
而传统化石能源的使用不仅会对环境造成污染,还会耗尽有限的资源,这使人们迫切需要采用新能源。
因此,新能源应用技术成为了一个备受关注的领域。
本文将探讨新能源应用技术的现状和前景。
一、新能源应用技术的现状1. 太阳能太阳能是一种非常理想的清洁能源,因为它几乎无需成本,对环境具有极低的影响,并且具有无限的潜力。
目前,世界各国在太阳能领域进行了广泛的研究,已经出现了许多太阳能应用技术。
比如,有些房屋已经安装了太阳能电池板,将太阳能转化为电能供电;有些地方已经开始建设大型太阳能发电站,减少化石燃料的使用。
但是,太阳能的普及还面临着一些挑战,比如高昂的成本、不稳定的能量输出等。
2. 风能风能是另一种非常理想的清洁能源。
当前,有许多国家已经利用风力作为发电源,安装了许多风车。
风能的发电是一种相对简单、成熟、可靠且高效的发电方式。
它不会产生任何污染,且资源十分丰富。
但是,由于风力是不稳定的,所以风能发电在能源市场上的竞争力相对较弱。
3. 生物质能源生物质能源主要是指将生物质转化为燃料或电力的能源。
生物质能源具有环保、可再生、资源充足等优点,可以降低化石燃料的使用。
目前,生物质能源主要被应用于液化天然气、生物柴油等。
同时,生物质能源还可以贡献于农业、林业等领域,提高可再生能源的应用率。
4. 氢能氢能源是一种几乎无污染的能源,被誉为“最小的环保能源”。
氢能可以以很高的效率将能量转化为电能,且可以通过轻松地重复使用。
因此,氢燃料电池技术有潜力用于能源、汽车和工业设施,可以用于各种传统基础设施的升级。
然而,氢能源在生产和分配方面仍面临一些技术挑战。
二、新能源应用技术的前景1. 国际能源需求的增长随着世界人口的增长和生活水平的提高,全球能源需求也呈现出持续上升的趋势。
传统化石燃料面临着日益短缺的局面,因此,新能源应用技术有望成为未来的关键能源来源。
新能源技术的现状与应用前景随着全球经济的快速发展,对能源的需求逐年增加。
而传统的能源,如煤炭、石油等资源面临着越来越严重的短缺和环境污染问题。
因此,人类对新能源技术的研发和应用迫在眉睫。
一、新能源技术现状1.太阳能太阳能使用率逐年提高,目前已经应用在很多领域,如光伏发电、太阳能热水器等。
在光伏方面,世界上许多国家已经开始建设大型光伏电站,而在家庭居民领域,太阳能热水器已经成为了节能环保的首选,使家庭废气排放大大减少。
2.风能风能已被广泛应用于发电和机械动力等领域,其中风电发电占比最大。
随着技术的进步,越来越多的国家开始建设海上风力发电站。
此外,风力发电在地球上稀缺的地区,如沙漠、高原,都有广泛的应用。
3.生物质能生物质能是通过有机物物质转化得到的可再生能源。
目前,生物质能已广泛应用于农业、林业、电力、燃气等多个领域。
其中生物质发电已被越来越多的国家采用,有效地解决了废物资源的利用。
4.地热能地热是指地层内蕴含的热量能源,被认为是一种非常稳定可靠的新能源。
目前,地热能已经应用于供暖、发电等领域。
大量国家已经建设了大型地热电站,占比越来越大。
二、新能源技术应用前景1.国际情况世界上越来越多的国家开始支持和积极推广新能源技术的应用和发展。
例如,欧盟提出了“2050清洁能源规划”,计划到2050年实现欧盟成员国的能源都由清洁能源供应,中国也将新能源技术应用作为一项重要战略,发展新能源技术已成为刻不容缓的大势所趋。
2.国内情况我国自上世纪90年代以来,一直在积极推动新能源技术的研发和应用。
随着技术不断发展和政策的不断完善,我国在新能源技术方面已经取得了很大的进展。
例如,我国是世界上太阳能和风能发电量最大的国家之一,同时,生物质能也已成为国内新能源技术中间的焦点领域。
三、新能源技术的挑战与解决方案1.成本问题新能源技术的高成本一直是制约其大规模应用的一个重要因素。
为了降低成本,需要更先进的技术、更好的生产工艺和更完善的政策支持。
新能源技术的创新及使用推广随着社会经济的快速发展以及人类对能源消耗的需求不断增长,传统能源逐渐暴露出种种问题,如燃油供应危机、环境污染以及气候变化等。
因此,新能源技术的发展和推广已逐渐成为世界各个国家的共同目标。
本文将探讨新能源技术的创新和使用推广。
一、新能源技术及其优势新能源技术主要指的是太阳能、风能、水能、地热能等,与传统能源的不同之处在于新能源技术可以通过自然能源的转换获得能量,不会对环境造成污染和资源浪费。
尤其是在全球气候变化和环保问题方面,新能源技术的应用得到了广泛的关注和推广。
新能源技术的应用有很多优势。
首先,新能源技术具有低碳低排的优点,采用新能源技术可以大大减少碳排放和空气污染。
其次,新能源技术的可再生性和长期性也是其最大的优势,可以永久地为人类提供清洁能源,降低了我们对传统能源的依赖。
最后,新能源技术的应用不仅是环保理念的体现,同时也促进了经济的发展和社会的进步。
二、新能源技术的发展现状和趋势近年来,新能源技术得到了各个国家的高度关注和投资。
以中国为例,中国在可再生能源投资方面一直处于世界领先地位,拥有大量的太阳能、风能、水能等新能源资源。
同时,中国政府也出台了一系列政策和措施,如国家发改委发布的《可再生能源电力价格管理暂行办法》等,以保障可再生能源市场健康发展。
除此之外,其他国家也纷纷将新能源技术的发展和应用放在了重要的位置。
例如,欧盟在2018年斥资2200亿欧元的长期能源投资计划,将以可再生能源作为主要支持方向,同时将加快能源技术的创新。
美国政府也提出了清洁能源计划,通过提高新能源技术的使用率,减少对石油等传统能源的依赖。
随着新能源技术不断创新和应用,新能源市场的发展也日益火热。
根据国家能源局发布的《2021年1-5月中国能源发电状况分析》,截至2021年5月末,中国累计新能源发电装机容量达到了969.16GW,同比增长了17.78%。
新增的光伏发电装机容量和风电发电装机容量全国各地都有新增,其中西北、华北、华中、华南、东北五大区域成为新能源装机投资的重点区域。
- 1 - 新能源技术的发展与应用 学院: 班级: 学号: 姓名: - 2 -
目 录 摘要……………………………………………………… 3 关键词…………………………………………………… 3 概述……………………………………………………… 3 正文……………………………………………………… 4 太阳能…………………………………………………… 4 风能……………………………………………………… 4 水能……………………………………………………… 6 氢能……………………………………………………… 6 核能……………………………………………………… 7 生物质能………………………………………………… 8 结论……………………………………………………… 9 - 3 -
摘 要: 你认为21世纪中期的主要能源是什么?人类如何最终解决能源问题? 温室效应,厄尔尼诺现象,臭氧层空洞,冰山融化海平面上升,水土流失,空气污染,水污染……人来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;同时,随着人类工业化的不断推进,人们对于能源的需要求将会继续增加:在过去15年时间里,人类对能源的消费需求每年都在以1.5%的速度递增。在今后的20年时间里,这种能源需求每年会以2%的速度递增,在31年后其能源消耗量将会增加一倍。尽管石油以及煤炭等化石能源在21世纪仍然能够满足人类的需求,但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 字 :新能源 前景 发展 应用
概 述: 能源是人类藉以克服困难,维持生存的原动力,譬如太阳给我们光热,风吹动风车可以发电,燃烧汽油可用以推动汽车,使用瓦斯可以烹调、取暖,凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。而20世纪以来世界能源消费大幅增长,人均消费能源的多少,往往被看作一个国家贫富的标志。进五十年来世界经济的迅猛发展有赖于能源的大规模开发和利用。21世纪,随着可持续性发展理念的日益深入人心,以及煤炭等常规能源直接燃烧所带来的负面效应如大气污染、酸雨和温室效应等的加剧,新能源越来越成为人们关注和研究的焦点。 新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 - 4 -
正文: 1.太阳能:太阳能以其清洁环保、取之不竭在全球范围受到了追捧,被认为是二十一世纪的新能源之首,发展前景极为被看好。只有太阳能才能满足人们更进一步的需求,这种更加清洁的能源将会取之不尽,用之不竭。太阳能具有普遍,无害,利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。太阳能储量巨大可再生。 但同时太阳能具有分散性和不稳定性,开发成本高效率低等缺点。太阳能具有巨大的利用潜力,但成本目前大大高于风能,数倍于化石燃料,利用也是断断续续的。太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;太阳能利用还受矿物能源供应,政治和战争等因素的影响,发展道路比较曲折。 在新实际中,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。 尽管如此,从总体来看,20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力,保证太阳能事业的长期发展,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,太阳能在人类的未来能源结构中必将占据着主导地位。 太阳能发展的主要方向是光伏发电、热发电和热利用。 光伏发电系统根据其与电网的连接方式可分为独立光伏系统和并网光伏系统两大类。经过多年的发展,光伏发电目前是一种较为成熟、可靠的技术,并已经逐渐从过去用于独立的系统,朝大规模并网方向发展。 太阳能热发电目前的主要技术类型有碟式、塔式和槽式,发电效率在20-30%之间。太阳能热发电装置一般都有转动部件和高温部件,需消耗水,不适合在边远和干旱地区大规模发展。而且目前的成本较高,应用场合受限,目前主要在美国和南欧有部分的商业化项目,其它地区主要处于技术试验和示范阶段。 太阳能热利用技术已规模化应用,2008年底全球太阳能供热面积2.3亿平方米。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,未来的重点是在提高太阳能供热可靠性的基础上进一步向供暖和制冷方向发展。
2.风能:风能未来将会取得非常迅速的发展,全球风能产业的前景相当乐观,各国政府不断出台的可再生能源鼓励政策,将为该产业未来几年的迅速发展提供巨大动力。风能具有可再生、永不枯竭、无污染等特点,综合社会效益高。但尽 - 5 -
管在理想条件下,虽然风能利用的成本比较低,但仍高于化石燃料,风能受地形、气候、风力的变化影响较大,连续性较差,转换效率较低,技术还不够成熟。 风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主,以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置,如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是:投资少、工效高、经济耐用。目前,世界上约有一百多万台风力提水机在运转。澳大利亚的许多牧场,都设有这种风力提水机。 利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。 风力发电技术从1980年开始逐渐发展起来,90年代中期欧盟进入风电规模化阶段,尔后美国,以及中国、印度都先后进入了规模发展阶段。当前,并网型风机正朝着大型化的方向发展,单机容量1兆瓦以上的风机已经成为主导产品,5兆瓦的风机已经投产,更大容量的也在研发之中。 2000年以来,特别是可再生能源法实施以来,我国风电产业率先加速发展,目前已经开始规模化发展,具有了初步的产业体系轮廓,表现出了竞争力不断增强的可喜发展势头。主要表现在: 2.1.进入快速规模化发展阶段。进入新世纪以来,我国风电产业有了突飞猛进的发展,最近三年,我国风电新增装机连续翻番,令世界瞩目。特别是,2008年以来,我国开始在内蒙古、新疆、甘肃、河北和江苏沿海地区规划筹建七个千万千瓦风电基地,将形成一批“风电三峡”。 2.2.风电整机制造能力有了很大的提高。目前我国已经有20多家批量化、规模化的风电整机制造企业,国产机组的新增市场份额逐年提高。 2.3.风机关键零部件配套能力大大加强。 2.4.风电产业品牌显现,总体研发能力和水平不断提升。
3.水能:水能是一种可再生能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。 水能资源最显著的特点是可再生、无污染,它是常规能源。开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用,对促进国民经济发展,改善能源消费结构, - 6 -
缓解由于消耗煤炭、石油资源所带来的环境污染有重要意义,因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。人们目前最易开发和利用的比较成熟的水能也是河流能源。水能主要用于水力发电,其优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。 水电能源是随自然界的水文循环而重复再生的,可周而复始供人类持续利用。人们常用“取之不尽、用之不竭”来生动描述水电能源的可再生性水电能源;在生产运行中,不消耗燃料,不排泄有害物质,其管理运行费与发电成本以及对环境的影响远比火力发电低的多,是成本低廉的绿色能源;水电能源调节性能好、启动快,在电网运行中担任调峰作用,快捷有效,在非常情况和事故情况下减少电网的供电损失,可确保供电安全。 水电能源与矿物质能源同属资源性一次能源,转换为电能后称为二次能源,水电能开发是一次能源开发和二次能源生产同时完成的能源,兼有一次能源建设与二次能源建设的双重功能;不需要一次能源矿产开采,运输、储存过程的费用,大大降低了燃料成本。 水电开发修建水库,会改变局部地区的生态环境,一方面需要淹没部分土地,造成移民搬迁;另一方面,它可修复该地区的小气候,形成新的水域生态环境,有利于生物生存,有利于人类进行防洪、灌溉、旅游和发展航运。因此,在水电工程规划中,统筹考虑,把对生态环境的不利影响减少到最低程度,水电开发是利大于弊。
4.氢能:氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,越来越多的国家开始将开发氢能列为重要的新能源项目,开发高效率、低成本生产氢的工艺。 氢能被认为具有长期利用的潜力,具有高温高能,热能集中,可再生,来源广泛,应用范围广的刚有点,但也存在几个问题。首先,氢不是一种能源来源,在自然界不能自由存在;氢必须从石油、天然气或水等其它物质中分离出来,成本比较昂贵;氢的分离也要消耗能量,从水中分离氢则能耗更高;与等量的石油相比,氢的热值也较低。而且,氢既不容易储存,也没有相关设施来生产、运输和销售氢燃料。氢燃料利用各环节的安全性也值得关注。 在《石油的色彩》一书中作者预见,在未来的两个世纪里,氢将会作为从碳氢化合物中衍生出来的烯料进入到世界经济领域中来,而它最终将会从碳氢化合 物中产生出来,并且主要将来源于水。 现在,氢能利用方面很多,有的已经实现,有的人们正在努力追求。为了达到清洁新能源的目标,氢的利用将充满人类生活的方方面面。例如: 4.1.氢能汽车:以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料,已经过日本、美国、德国等许多汽世公司的试验,技术是可行的,目前主要是廉价氢的来源问题。氢是一种高效燃料,每公斤氢燃烧所产生的能量为33.6千瓦小时,几乎等于汽车燃烧的2.8倍。氢气燃烧不仅热值高,而且火焰传播速度快,点火能量低(容易