新能源技术论文
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？
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、生物质能等。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。包括了核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、水能等。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。
关于21世纪中期的主要能源的问题，我的观点是到21世纪中期，还是会以天然气、石油、煤炭为主要能源，核能、风能、水能、太阳能、
氢能等新能源将会得到很大发展并且做为辅助能源。为什么把天然气放在第一位，且天然气、石油煤炭仍然会作为主要能源的原因在下面会做详细分析。
1、世界新能源发展情况
⑴ 新能源技术发展现状和趋势
①核能：在新能源开发中比较现实的是核能，它将逐渐发展成为新世纪的一种重要能源。我们可以预测在不久的将来，核聚变能可能成为核能新秀。利用核裂变，人们已经通过反应堆加以人工控制，实现了原子能发电。要使核聚变释放出的巨大的能量转变为电能，即实现核聚变发电。也必须对核聚变实行人工控制，使其按照人们的需要有的序地进行，这就是受控核聚变。核能发电具有很多优点：不会造成空气污染，不会加重温室效应，核能发电所需要的原料铀储量丰富提炼成本低。但同时也存在问题：资源利用率低，核废料成为危害生物圈的潜在因素，处理技术不完善，核电建设投资费用大，风险较高。
②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，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。
③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。第三，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。
④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。所以风能的发展也值得期待。
⑤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。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。
⑥生物质能：生物质能的主要利用方式是发电、供热和生产液体燃料。生物质发电技术已经比较成熟，主要有直燃、混燃、气化、沼气、垃圾填埋气发电等技术。由于生物质发电技术依赖于生物质资源，其成本下降和效率提高的潜力不是很大。
生物液体燃料技术以糖类、淀粉类、动植物油脂类和纤维素及木质素类生物质为原料，其中比较成熟的是糖类、淀粉类以及动植物油脂类为原料的技术，已经基本上可与高价石油相竞争。
（2） 新能源发展与应对全球气候变化
《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》签署以来，全球对于应对气候变化达成了许多共识，并积极促进可量化减排指标的形成，世界各国特别是发达国家受到了切实的减排压力，进而大力促进低碳，甚至无碳的可再生能源发展。
我国的能源结构长期以煤为主，能源供应严重依赖高碳能源，经济发展方式粗放，资源消耗水平高，温室气体排放已居世界首位；同时，我国的工业化、城市化尚处在快速发展之中，今后较长时期
（20-30年）内能源消费仍将继续增长，面临的温室气体减排压力将会越来越大。
（3）新能源发展与能源转型和可持续发展
人类的能源利用经历了薪柴时代、煤炭时代，目前处在以油气为主的时代。随着人类大量的使用化石能源，能源对经济社会发展的制约和对人类赖以生存的地球生态环境的影响越来越明显。进入21世纪，世界范围内的能源必将出现新的转型，从目前的发展趋势看，新能源将是最具现实性的选择。
