發(fā)布時間:2013-3-6 6:32:11 作者:yztpdq 來源:本站 瀏覽量:4355 【字體:
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在過去的20世紀中,人類使用的主要能源是煤原油和天然氣。根據(jù)國際能源機構的統(tǒng)計,按照目前對這幾種能源應用量的趨勢發(fā)展下去,原油能供人類開采的年限只有40年,天然氣只有50年,煤炭只有240年。
50年對人類歷史來說是非常非常短促的。如果今天是20歲左右的年輕人,到六七十歲的時候,已經(jīng)沒有原油和天然氣可用,這是何等恐怖的景象。所以,從現(xiàn)在就逐年降低它們的消耗量,大力開發(fā)水電,有條件地開發(fā)核電,并開發(fā)新的能源來替代傳統(tǒng)能源,已經(jīng)成為人類發(fā)展中的緊迫課題。
人類將到哪里去尋找新的能源呢?一些先進國家的能源專家提出,今后應將著重開發(fā)利用太陽能、風能、地熱能、海洋能和氫能這五種新能源。太陽能。利用太陽能的方式很多,太陽能可以轉化為熱能和電能。例如利用太陽熱能供暖、供熱水;用太陽輻射的光子能量,照射到半導體材料上,轉變?yōu)殡娔?,這就是“光生伏打效應”。應用“光生伏打效應”制成太陽能電池,驅動交通工具和其他動力裝置等等,這些是太陽能小型、分散的利用形式。把入射的太陽光集中起來,轉變?yōu)闊崮?,加熱水,變?yōu)楦邷厮魵?,用蒸汽推動渦輪帶動發(fā)電機發(fā)電,是大型的太陽能利用方式。
錢學森曾經(jīng)估算,按太陽能電池10%的轉換效率,全國10%的面積覆蓋太陽能電池板,一年的發(fā)電量相當于196億噸標準煤的發(fā)電量。更大型集中利用太陽能的方式,則是太空發(fā)電。在距離地面3萬多千米高空的同步衛(wèi)星上,太陽能電池每天24小時內均可發(fā)電,而且效率比地面發(fā)電高10倍。如果按1平方米發(fā)電140一170瓦計算,一個80千平方米的太空太陽能電站可以達到500萬千瓦發(fā)電能力。太空電能可以通過對人體無害的微波源源不斷地向地面輸送,其損耗低于2%。
風能。風能利用技術的不斷革新,使這種豐富而又無污染的能源具有更大利用價值。風能利用的主要途徑有:風力發(fā)電、風車提水、風力助航、風力制熱取暖,其中風力發(fā)電是風能利用的主要形式。估計在以后的二三十年內,風力發(fā)電量將要占歐共體電站全部總電力的30%左右。我國季風盛行,可利用的風能資源達2.5億千瓦,主要分布在沿海和西北部;風能密度為200一300瓦/米平方地熱能。目前世界上已投人運行的地熱發(fā)電站近二百座,裝機容量數(shù)百萬千瓦。研究表明,地熱能的蘊藏量相當于地球煤炭儲量熱能的1.7萬倍,可供人類消耗幾百萬年,是一種取之不盡、用之不竭的不消耗任何燃料的能源,今后將會得到優(yōu)先開發(fā)利用。我國地熱能資源量約4000多億噸標準煤,高溫地熱能主要存儲在西藏南部、云南西部、福建、廣東和臺灣等地,中、低溫地熱資源遍布全國各地。
海洋能。主要的開發(fā)形式是海洋潮汐發(fā)電。80年代中期,挪威成功地建成一座小型潮汐發(fā)電站,讓漲潮的海水沖進一定高度的大型貯水池,利用池水下泄發(fā)電。據(jù)測算,日本平均每1米長的海岸蘊藏著9千瓦的能量。日本海洋科技中心已經(jīng)建造了一座巨鯨型海浪發(fā)電裝置,最大輸出功率高達110千瓦。已經(jīng)在設計的單座潮汐電站,其發(fā)電量可供一個30萬人口的城市使用。我國有廣闊綿延的海岸線,海洋能儲量豐富,可以開發(fā)的電量約為2000多萬千瓦。
氫能。氫是宇宙中含量最豐富的元素之一,是高效、清潔的能源,用太陽能或其他可再生能源制氫,不需要復雜的設備,就可提取出無窮無盡的氫。氫運輸方便,作燃料用不會污染環(huán)境,質量又輕,優(yōu)點很多。前蘇聯(lián)用氫作為“圖一155"型飛機燃料的試驗已經(jīng)初步獲得成功。近十年來,質子交換膜燃料電池技術有了突破性發(fā)展,為用氫能替代液體燃料和其他氣體燃料創(chuàng)造了條件。世界上一些國家正積極試驗用氫作為汽車的燃料,氫無疑也是人類未來要優(yōu)先利用的能源之一。
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