國內(nèi)外新能源應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景

1、國內(nèi)外新能源應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景 【摘要】 指出了隨著能源危機日益臨近,新能源已經(jīng)成為世界上的主要能源形式之一,世界各國越來越重視新能源的利用。能源短缺和環(huán)境污染是人類長期面臨的兩大問題，開發(fā)和利用以可再生能源為主的新能源、發(fā)展低碳經(jīng)濟是解決這兩大難題的重要途徑，也是發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的突破口。世界能源需求的不斷攀升和自然資源的日益枯竭，對能源供應商、工業(yè)企業(yè)及消費者都提出了新的挑戰(zhàn)，盡可能以高效和可持續(xù)的方式使用能源成為了當務之急。能源效率對所有類型的能源轉換都有所影響。 【關鍵詞】 新能源； 能源發(fā)展；有效利用；現(xiàn)狀 新能源一般是指在新技術基礎上加以開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽能、生物質(zhì)能、水能

2、、風能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面與深層之間的熱循環(huán)等；此外，還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等，而已經(jīng)廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能、等能源，稱為常規(guī)能源。隨著常規(guī)能源的有限性以及環(huán)境問題的日益突出，以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的新能源越來越得到各國的重視。 目前在中國，可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源主要包括水能（主要指小型水電站）、風能、生物質(zhì)能、太陽能、地熱能等，是可循環(huán)利用的清潔能源。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個能源供應系統(tǒng)的有效補充手段，也是環(huán)境治理和生態(tài)保護的重要措施，是滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展需要的最終能源選擇。一般地說，常規(guī)能源是指技術上比較成熟且已被大規(guī)模利用的能源，而新能源通常是指

3、尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的能源。因此，煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規(guī)能源，而把太陽能、風能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地熱能、海洋能以及核能、氫能等作為新能源。隨著技術的進步和可持續(xù)發(fā)展觀念的樹立，過去一直被視作垃圾的工業(yè)與生活有機廢棄物被重新認識，作為一種能源資源化利用的物質(zhì)而受到深入的研究和開發(fā)利用，因此，廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術的一種形式。 當今社會，新能源通常指核能、太陽能、風能、地熱能、氫氣等。按類別可分為：太陽能，風能，生物質(zhì)能，核能，氫能，地熱能，海洋能，小水電，化工能（如醚基燃料）等。 太陽能一般指太陽光的輻射能量。太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉換、

4、光電轉換以及光化學轉換三種主要方式。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能，化學能，水的勢能等由太陽能導致或轉化成的能量形式。利用太陽能的方法主要有：太陽能電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能；太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。太陽能清潔環(huán)保，無任何污染，利用價值高，太陽能更沒有能源短缺這一說法，其種種優(yōu)點決定了其在能源更替中的不可取代的地位。世界上支持利用太陽能最多的國家是日本。2004年日本大陽電池的產(chǎn)量已達610兆瓦（原為2000年數(shù)，編者改為2004年統(tǒng)計數(shù)）。在美國，預測到2020年電力需求總量的15可能將由現(xiàn)代太陽能光電轉換生產(chǎn)的電力來保證。

5、 風能是太陽輻射下流動所形成的。風能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢，它蘊藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對交通不便、遠離主干電網(wǎng)的島嶼及邊遠地區(qū)尤為重要。目前風能最常見的利用形式為風力發(fā)電。風力發(fā)電目前有兩種思路，水平軸風機和垂直軸風機。水平軸風機目前應用廣泛，為風力發(fā)電的主流機型。風力發(fā)電是當代人利用風能最常見的形式，自19世紀末，丹麥研制成風力發(fā)電機以來，人們認識到石油等能源會枯竭，才重視風能的發(fā)展，利用風來做其它的事情。 1977年，聯(lián)邦德國在著名的風谷-石勒蘇益格-荷爾斯泰因州的布隆坡特爾建造了一個世界上最大的發(fā)電風車。該風車高150米，每個漿葉長40米，重18噸，用玻璃鋼

6、制成。 2002年，歐盟國家的風力發(fā)電裝機容量增加了33，已達到23056兆瓦，占全世界風力發(fā)電總量的70。德國風力發(fā)電滿足全國4.7的電力需求。2002年，丹麥依靠風力發(fā)電得到了13的電力。他們還計劃2030年前將使這一指標達到50。按美國能源學會計算，風能將保證國家20的電力需求。2010年前，美國1000萬套房屋將由風力發(fā)電提供電能。截止2009年底，全球累計裝機容量已經(jīng)達到了1.59億千瓦，2009年全年新增裝機容量超過3千萬千瓦，漲幅31.9%。從累計裝機容量看，美國已累計裝機3516萬千瓦，穩(wěn)居榜首；中國為2610萬千瓦，位列全球第二。 地球內(nèi)部熱源可來自重力分異、潮汐摩擦、化學反

7、應和放射性元素衰變釋放的能量等。放射性熱能是地球主要熱源。中國地熱資源豐富，分布廣泛，已有5500處地熱點，地熱田45個，地熱資源總量約320萬兆瓦。1999年，美國使用地熱電站節(jié)省了近6000萬桶石油。同一年，地熱發(fā)電已達2200兆瓦 生物質(zhì)能來源于生物質(zhì)，也是太陽能以化學能形式貯存于生物中的一種能量形式，它直接或間接地來源于植物的光合作用。生物質(zhì)能是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的燃料。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無害的能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍，但目前的利用率不

8、到3%。生物質(zhì)能(又名生物能源)是利用有機物質(zhì)(例如植物等)作為燃料，通過氣體收集、氣化(化固體為氣體)、燃燒和消化作用(只限濕潤廢物)等技術產(chǎn)生能源。只要適當?shù)貓?zhí)行，生物質(zhì)能也是一種寶貴的可再生能源，但要看生物質(zhì)能燃料是如何產(chǎn)生出來。 2006年底全國已經(jīng)建設農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口，生活污水凈化沼氣池14萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2,000多處，年產(chǎn)沼氣約90第2/5頁 億立方米，為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。中國已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃氣。2006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有800多臺，村鎮(zhèn)級秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近60

9、0處，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃氣2,000萬立方米。 部分可再生能源利用技術已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，并在世界各地形成了一定的規(guī)模。目前，生物質(zhì)能、太陽能、風能以及水力發(fā)電、地熱能等的利用技術已經(jīng)得到了應用。未來的發(fā)展還將會出現(xiàn)幾種新能源。 波能：即海洋波浪能。這是一種取之不盡，用之不竭的無污染可再生能源。據(jù)推測，地球上海洋波浪蘊藏的電能高達9104tw。近年來，在各國的新能源開發(fā)計劃中，波能的利用已占有一席之地。盡管波能發(fā)電成本較高，需要進一步完善，但目前的進展已表明了這種新能源潛在的商業(yè)價值。日本的一座海洋波能發(fā)電廠已運行8年，電廠的發(fā)電成本雖高于其它發(fā)電方式，但對于邊遠島嶼來說，可節(jié)省電力傳輸?shù)韧顿Y費

10、用。目前，美、英、印度等國家已建成幾十座波能發(fā)電站，且均運行良好。 可燃冰：這是一種甲烷與水結合在一起的固體化合物，它的外型與冰相似，故稱“可燃冰”?？扇急诘蜏馗邏合鲁史€(wěn)定狀態(tài)，冰融化所釋放的可燃氣體相當于原來固體化合物體積的100倍。據(jù)測算，可燃冰的蘊藏量比地球上的煤、石油和天然氣的總和還多。 微生物：世界上有不少國家盛產(chǎn)甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物發(fā)酵，可制成酒精，酒精具有燃燒完全、效率高、無污染等特點，用其稀釋汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料豐富，成本低廉。據(jù)報道，巴西已改裝“乙醇汽油”或酒精為燃料的汽車達幾十萬輛，減輕了大氣污染。此外，利用微生物可制取氫氣，以開辟能源的新途徑。 第四代核能源：當今，世界科學家已研制出利用正反物質(zhì)的核聚變，來制造出無任何污染的新型核能源。正反物質(zhì)的原子在相遇的瞬間，灰飛煙滅，此時，會產(chǎn)生高當量的沖擊波以及光輻射能。這種強大的光輻射能可轉化為熱能，如果能夠控制正反物質(zhì)的核反應強度，來作為人類的新型能源，那將是人類能源史上的一場偉大的能源革命。 【參考文獻】 1 吳其盛. 新能源材料. 上海：華東理工大學出版社，2012 第3/5頁 2 靳曉明. 中國新能源發(fā)展報告. 武漢