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能源的發展種類及現狀

來源:金泉網 編輯:重慶騎宇能源有限公司 2016-05-27 02:34
在19世紀中葉煤炭發展之前,所有使用的能源都是可再生能源,其主要來源是人力和畜力的形式利用牛,騾,馬,水磨和風磨糧食,和柴火。在右邊的美國能源使用的兩幅曲線圖中,直到1900年的石油和天然氣的重要性,和風能和太陽能在2010年發揮一樣的重要性。
除了核能、潮汐能、地熱能之外,人類活動的基本能源主要來自太陽光。像生物能和煤炭石油天然氣,主要透過植物的光合作用吸收太陽能儲存起來。其它像風力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太陽光加熱地球上的空氣和水的結果。
木材
柴是最早使用的典型的生物質能源,燒柴在煮食和提供熱力很重要,它可讓人們在寒冷的環境下仍可生存。
役用動物
傳統的農家動物如牛、馬和騾除了會運輸貨物之外,亦可以拉磨、推動一些機械以產生能源。
水能
磨坊就是采用水能的好例子。而水力發電更是現代的重要能源,尤其是中國、加拿大等滿是河流的國家。
風能
風能是指風所負載的能量,風能的大小決定于風速和空氣的密度。我國北方地區和東南沿海地區一些島嶼,風能資源豐富。據國家氣象部門有關資料顯示,我國陸地可開發利用的風能資源為2.53億千瓦,主要分布在東南沿海及島嶼、新疆、甘肅、內蒙古和東北地區。此外,我國海上風能資源也很豐富,初步估計是陸地風能資源的3倍左右,可開發利用的資源總量為7.5億千瓦。人類已經使用了風力幾百年了。如風車,帆船等。
太陽能
太陽能是指太陽所負載的能量,它的計量一般以陽光照射到地面的輻射總量,包括太陽的直接輻射和天空散射輻射的總和。太陽能的利用方式主要有:光伏(太陽能電池)發電系統,將太陽能直接轉換為電能;太陽能聚熱系統,利用太陽的熱能產生電能;被動式太陽房;太陽能熱水系統;太陽能取暖和制冷。自古人類懂得以陽光曬干物件,并作為保存食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。
地熱能
地熱能是貯存在地下巖石和流體中的熱能,它可以用來發電,也可以為建筑物供熱和制冷。根據測算 全球潛在地熱資源總量相當于每年493億噸標準煤。人類很早以前就開始利用地熱能,例如利用溫泉沐浴、醫療,利用地下熱水取暖、建造農作物溫室、水產養殖及烘干谷物等。但真正認識地熱資源并進行較大規模的開發利用卻是始于20世紀中葉,但是,現代則更多利用地熱來發電。
海洋能
海洋能是潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能和海流能的統稱,海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量,這些能量以潮汐、波浪、溫度差、海流等形式存在于海洋之中。例如,潮汐的形式源于月亮和太陽對地球的吸引力,漲潮和落潮之間所負載的能量稱之為潮汐能;潮汐和風又形成了海洋波浪,從而產生波浪能;太陽照射在海洋的表面,使海洋的上部和底部形成溫差,從而形成溫差能。所有這些形式的海洋能都可以用來發電。
生物能
生物質能是指能夠當做燃料或者工業原料,活著或剛死去的有機物。生物質能最常見于種植植物所制造的生質燃料,或者用來生產纖維、化學制品和熱能的動物或植物。許多的植物都被用來生產生物質能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、楊屬、柳樹、甘蔗和藻類生質燃料、沼氣(甲烷)牛糞等。
現狀
經過多年的發展,我國可再生能源的開發利用已取得了很大進展。從風電資源開發來看,2003年底,全國并網風力發電裝機容量為56.9萬千瓦,風電裝機容量位居世界第10位,已經基本掌握單機容量750千瓦以下大型風力發電設備的制造能力,正在開發兆瓦級的大型風力發電設備。從小水電發展來看,到2003年底,我國小水電裝機容量為3083.30萬千瓦,年均增長量在150萬千瓦以上。我國小水電設計、施工、管理及設備制造在國際上處于領先地位。從太陽能技術發展來看,到2003年底,全國太陽能熱水器使用量達到5000萬平方米,占全球使用量的40%以上。太陽能熱水器生產量達1000萬平方米,全真空玻璃管熱水器在世界市場上占據主導地位。從沼氣利用來看,我國的沼氣技術開發始于上世紀50年代,70和80年代得到大規模發展,主要用于滿足農村居民生活用能。全國有戶用沼氣池1000 多萬口,年產沼氣約30億立方米。已建成大中型沼氣工程1900多處,年產沼氣約12億立方米。 盡管我國可再生能源產業發展取得了很大進展,但與發達國家相比還有很大的差距,還遠遠不能適應我國能源發展戰略的要求。可再生能源發展緩慢客觀上是風力發 電、太陽能發電的成本難以與化石能源去競爭,但從國外的經驗來看,關鍵是促進可再生能源發展的政策力度不夠所至。發展可再生能源利在社會,意在長遠,可再生能源很難與常規能源在市場上競爭,因此必須通過輔以特殊的能源政策,反映國家的意志,促進可再生能源的發展。
國際能源署(IEA)發布的《可再生能源信息2015》和《電力信息2015》統計報告中指出,2013年可再生能源發電量超過天然氣成為全球第二大電源,占發電總量的22%。[2] 
根據聯合國歐洲經濟委員會(UNECE)11月19日發布的報告,盡管擁有超3億居民,GDP占全球GDP的4.9%,但是2014年南歐及東歐、高加索山脈和中亞的17個國家的可再生能源投資僅占全球總投資的0.5%。[3] 
未來發展
俄羅斯科學家正在研究一種利用光合作用高效獲取能源的新方法。他們認為,該技術將帶來一場能源領域革命,讓世界擺脫對石油的依賴。
雖然俄羅斯的財政預算主要來自自然資源的出口收入,但莫斯科一家研究所的科學家們仍努力發明可自我再生的能源。他們與德國、新西蘭、加拿大和伊朗的同行一道,正在研究一種可幫助人類擺脫石油依賴的新方法。
取之不盡用之不竭
科學家們找到了一種催化劑,它能像植物一樣利用光合作用將水分解成氧氣和氫氣。這種催化劑是錳的絡合物,可完美適用于人工光合作用,因為它取之于天然,不會破壞自然平衡。 有了新發明,未來汽車燃料箱中加的將不是汽油而是液氫。科學家們說,加一次氫能跑2000-3000公里。要知道,光合作用將光轉化為能源的轉化率達90%以上,太陽能電池的轉化率平均只有16%。 該發明屬于俄羅斯科學院季米里亞澤夫植物生理學研究所的科學家及其外國同行們。“到目前為止,科學家們一直未找到水分解的介質”,植物生理學研究所全球光合作用生態實驗室主任帕維爾·沃羅寧(Pavel Voronin)介紹說,“催化劑將水分解成氧氣和氫氣,我們將獲得可自我再生的能源。該技術一旦得到工業化利用,將帶來能源領域的一場革命,因為太陽是取之不盡的能量的天然源泉,水是用之不竭的電子的天然源泉”。
該發明不會很快推廣
科學家們接近發明可自我再生能源 不過,科學家們表示,這項發明不會很快推廣開來,因為在推廣之前必須破譯從水分子中分離氧原子過程的密碼,并發現水在光合作用中的氧化原理。研究者們說,俄羅斯和外國科學家們實際上還需要重建植物的葉片結構,只有在此之后才能把他們發現的模型用于工業生產。 植物生理學研究所副所長弗拉基米爾·齊堅達姆巴耶夫(Vladimir Tsydendambaev)介紹說:“未來利用光合作用方法生產的氫氣數量將足以大規模液化并用于氫氣發動機。

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