新能源技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、名目摘要2第一章 對(duì)能源的生疏31.1能源的定義31.2能源的源頭31.3能源的種類4其次章 新能源的進(jìn)展趨勢(shì)52.1 多元化52.2 清潔化52.3 高效化52.4 全球化62.5 市場(chǎng)化6第三章 啟示與建議7摘要我們?nèi)祟惿媾c進(jìn)展中最具有打算性意義的要素是三個(gè)： 物質(zhì)、能量和信息。組成我們的世界是物質(zhì)；人類生存活動(dòng)打算于對(duì)信息的認(rèn)知和反應(yīng)；而維持生命，從事進(jìn)展的活動(dòng)又地要通過(guò)消耗能量來(lái)進(jìn)行。一切能量來(lái)自能源，人類離不開(kāi)能源。能源是人類生存、生活與進(jìn)展的主要基礎(chǔ)。能源科學(xué)與技術(shù)，能源利用的進(jìn)展在人類社會(huì)進(jìn)步中始終扮演著及其重要的角色。 能源進(jìn)展的里程碑 可以這么說(shuō)，每一次能源利用的里程碑式進(jìn)

2、展，都伴隨著人類生存與社會(huì)進(jìn)步的巨大飛躍。幾千年來(lái)，在人類的能源利用史上，大致經(jīng)受了這樣四個(gè)里程碑式的進(jìn)展階段：原始社會(huì)火的使用，先祖?zhèn)冊(cè)诨鸬恼丈湎掠瓉?lái)了文明社會(huì)的曙光；18世紀(jì)蒸汽機(jī)的創(chuàng)造與利用，大大提高了生產(chǎn)力，導(dǎo)致了歐洲的工業(yè)革命；19世紀(jì)電能的使用，極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，轉(zhuǎn)變了人類生活的面貌；20世紀(jì)以核能為代表的新能源的利用，使人類進(jìn)入原子的微觀世界，開(kāi)頭利用原子內(nèi)部的能量。 將來(lái)對(duì)能源的要求有足夠滿足人類生存和進(jìn)展所需要的儲(chǔ)量，并且不會(huì)造成影響人類生存的環(huán)境污染問(wèn)題。將來(lái)對(duì)能源的需求 將來(lái)的人類社會(huì)照舊要依靠于能源，依靠于能源的可持續(xù)進(jìn)展。因此，我們須現(xiàn)在就很清楚地了解地球上

3、的能源結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)量，進(jìn)展必需開(kāi)發(fā)的能源利用技術(shù)，才能使人類的生存得于永久維持。而我們賴于生存的能源是取之不盡用之不完的嗎？回答是：不是，也是。事實(shí)上，進(jìn)入21世紀(jì)后，人類目前技術(shù)可開(kāi)發(fā)的能源資源已將面臨嚴(yán)峻不足的危機(jī)，當(dāng)今煤、石油和自然氣等礦石燃料資源日益枯竭，甚至不能維持幾十年。因此，必需查找可持續(xù)的替代能源。而近半世紀(jì)的核能和平利用，已使核能已成為新能源家屬中迄今為止能替代有限礦石燃料的唯一現(xiàn)實(shí)的大規(guī)模能源。而且，將來(lái)如能實(shí)現(xiàn)核能的徹底利用，人類的能源將是無(wú)窮的。 除了物質(zhì)、能量和信息三大因素外，人類對(duì)平安的要求也越來(lái)越重要了。平安包括社會(huì)平安、健康平安和環(huán)境平安等。它們同能源的關(guān)系也是格外

4、親密的?，F(xiàn)在利用的能源已造成了大量的環(huán)境污染問(wèn)題，嚴(yán)峻影響了人類的生存。因此，將來(lái)對(duì)能源的要求將不僅是儲(chǔ)量充分，而且還必需是清潔的能源。相對(duì)其它化石能源而言，核能的和平利用已充分證明白核能是清潔的能源之一。 關(guān) 鍵 字 ： 能源利用 可持續(xù)進(jìn)展 環(huán)境污染第一章 對(duì)能源的生疏1.1能源的定義到底什么是“能源”呢？科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)是這樣說(shuō)的：“能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類能量的資源”；大英百科全書(shū)說(shuō)：“能源是一個(gè)包括著全部燃料、流水、陽(yáng)光和風(fēng)的術(shù)語(yǔ)，人類用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便可讓它為自己供應(yīng)所需的能量”?？梢?jiàn)，能源是呈多種形式的、可以相互轉(zhuǎn)換的能量的源泉。簡(jiǎn)而言之，能源是自然界中能為人類供應(yīng)能量的

5、物質(zhì)資源。 1.2能源的源頭 在我們生活的地球上，能源形形色色?？偲饋?lái)說(shuō)有三個(gè)初始來(lái)源：來(lái)自地球以外天體的能源（如太陽(yáng)能）、地球本身隱藏的能源（如地?zé)?、核能）、地球與其它天體相互作用產(chǎn)生的能源（如潮汐）。而能源是產(chǎn)生能量的源頭。人們通常按形態(tài)與應(yīng)用方式對(duì)能源進(jìn)行分類。一般分為：固體燃料、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、核能、海洋能和地?zé)崮?。其中，前三類統(tǒng)稱化石燃料或化石能源。已被人類生疏的這些能源，在肯定條件下可以轉(zhuǎn)換為人們所需的各種形式的能量。比如薪柴和煤炭，加熱到肯定溫度，能和氧氣化合并放出大量熱能，可以直接用來(lái)取暖，也可用來(lái)產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，使熱能

6、變成機(jī)械能，再變成電能。把電送到工廠、機(jī)關(guān)和住戶，又可以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、光能或熱能。 來(lái)自地球外部天體的能源（主要是太陽(yáng)能）。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng)。正是各種植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。煤炭、石油、自然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年月形成的。它們實(shí)質(zhì)上是由古代生物固定下來(lái)的太陽(yáng)能。此外，水能、風(fēng)能、波浪能、海流能等也都是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換來(lái)的。 地球本身隱藏的能量 。通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源，我們稱之為地?zé)崮?。溫泉和火山爆發(fā)噴出的巖漿就是地?zé)岬谋憩F(xiàn)。地球可分為地殼、地幔

7、和地核三層，它是一個(gè)大熱庫(kù)。地殼就是地球表面的一層，一般厚度為幾公里至70公里不等。地殼下面是地幔，它大部分是熔融狀的巖漿，厚度為2900公里?；鹕奖l(fā)一般是這部分巖漿噴出。地球內(nèi)部為地核，地核中心溫度為2000度?？梢?jiàn)，地球上的地?zé)豳Y源貯量也很大。原子核的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)能釋放出大量的能量，稱為原子核能，簡(jiǎn)稱核能，俗稱原子能。它則來(lái)自于地殼中儲(chǔ)存的鈾、钚等發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)的核裂變能資源，以及海洋中貯藏的氘、氚、鋰等發(fā)生聚變反應(yīng)時(shí)的核聚變能資源。這些物質(zhì)在發(fā)生原子核反應(yīng)時(shí)釋放出能量。目前核能最大的用途是發(fā)電。此外，還可以用作其它類型的動(dòng)力源、熱源等。 來(lái)自星球引力的能量。 指由于地球與月球、太陽(yáng)等

8、天體相互作用的形成的能源。地球、月亮、太陽(yáng)之間有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，造成相對(duì)位置周期性的變化，它們之間的引力隨之變化使海水漲落而形成潮汐能。與上述二類能源相比，潮汐能的數(shù)量很小。全世界的潮汐能折合成煤約為每年30億噸，而實(shí)際可用的只是淺海區(qū)那一部分，每年約可折合為6000萬(wàn)噸煤。 1.3能源的種類 按其形成和來(lái)源分類：（1）來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量，如：太陽(yáng)能、煤、石油、自然氣、水能、風(fēng)能、生物能等。（2）來(lái)自地球內(nèi)部的能量，如：核能、地?zé)崮?。?）天體引力能，如：潮汐能。按開(kāi)發(fā)利用狀況分類：（1）常規(guī)能源，如：煤、石油、自然氣、水能、生物能。（2）新能源，如：核能、地?zé)?、海洋能、太?yáng)能、早期、風(fēng)能。按屬性

9、分類：（1）可再生能源，如：太陽(yáng)能、地?zé)?、水能、風(fēng)能、生物能、海洋能。（2）非可再生能源，如：煤、石油、自然氣、核能。按轉(zhuǎn)換傳遞過(guò)程分類：（1）一次能源，直接來(lái)自自然界的能源。如：煤、石油、自然氣、水能、風(fēng)能、核能、海洋能、生物能。（2）二次能源，如：沼氣、汽油、柴油、焦炭、煤氣、蒸汽、火電、水電、核電、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電等。其次章 新能源的進(jìn)展趨勢(shì)2.1 多元化 世界能源結(jié)構(gòu)先后經(jīng)受了以薪柴為主、以煤為主和以石油為主的時(shí)代，現(xiàn)在正在向以自然氣為主轉(zhuǎn)變，同時(shí)，水能、核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能也正得到更廣泛的利用?？沙掷m(xù)進(jìn)展、環(huán)境愛(ài)護(hù)、能源供應(yīng)成本和可供應(yīng)能源的結(jié)構(gòu)變化打算了全球能源多樣化進(jìn)

10、展的格局。自然氣消費(fèi)量將穩(wěn)步增加，在某些地區(qū)，燃?xì)怆娬居腥〈济弘娬镜内厔?shì)。將來(lái)，在進(jìn)展常規(guī)能源的同時(shí)，新能源和可再生能源將受到重視。在歐盟2010年可再生能源進(jìn)展規(guī)劃中，風(fēng)電要達(dá)到4000萬(wàn)千瓦，水電要達(dá)到1.05億千瓦。2003年初英國(guó)政府公布的能源白皮書(shū)確定了新能源戰(zhàn)略，到2010年，英國(guó)的可再生能源發(fā)電量占英國(guó)發(fā)電總量的比例要從目前的3%提高到10%，到2020年達(dá)到20%。 2.2 清潔化 隨著世界能源新技術(shù)的進(jìn)步及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，將來(lái)世界能源將進(jìn)一步向清潔化的方向進(jìn)展，不僅能源的生產(chǎn)過(guò)程要實(shí)現(xiàn)清潔化，而且能源工業(yè)要不斷生產(chǎn)出更多、更好的清潔能源，清潔能源在能源總消費(fèi)中的比例也將

11、逐步增大。在世界消費(fèi)能源結(jié)構(gòu)中，煤炭所占的比例將由目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而自然氣將由目前的23.94%上升到2025年的28.40%，石油的比例將維持在37.60%37.90%的水平。同時(shí)，過(guò)去被認(rèn)為是“臟”能源的煤炭和傳統(tǒng)能源薪柴、秸桿、糞便的利用將向清潔化方面進(jìn)展，潔凈煤技術(shù)（如煤液化技術(shù)、煤氣化技術(shù)、煤脫硫脫塵技術(shù)）、沼氣技術(shù)、生物柴油技術(shù)等等將取得突破并得到廣泛應(yīng)用。一些國(guó)家，如法國(guó)、奧地利、比利時(shí)、荷蘭等國(guó)家已經(jīng)關(guān)閉其國(guó)內(nèi)的全部煤礦而進(jìn)展核電，它們認(rèn)為核電就是高效、清潔的能源，能夠解決溫室氣體的排放問(wèn)題。 2.3 高效化 世界能源加工和消費(fèi)的效率差別較大，

12、能源利用效率提高的潛力巨大。隨著世界能源新技術(shù)的進(jìn)步，將來(lái)世界能源利用效率將日趨提高，能源強(qiáng)度將逐步降低。例如，以1997年美元不變價(jià)計(jì)，1990年世界的能源強(qiáng)度為0.3541噸油當(dāng)量/千美元，2001年已降低到0.3121噸油當(dāng)量/千美元，估計(jì)2010年為0.2759噸油當(dāng)量/千美元，2025年為0.2375噸油當(dāng)量/千美元。 但是，世界各地區(qū)能源強(qiáng)度差異較大，例如，2001年世界發(fā)達(dá)國(guó)家的能源強(qiáng)度僅為0.2109噸油當(dāng)量/千美元，20012025年進(jìn)展中國(guó)家的能源強(qiáng)度估計(jì)是發(fā)達(dá)國(guó)家的2.33.2倍，可見(jiàn)世界的節(jié)能潛力巨大。 2.4 全球化 由于世界能源資源分布及需求分布的不均衡性，世界各個(gè)

13、國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)越來(lái)越難以依靠本國(guó)的資源來(lái)滿足其國(guó)內(nèi)的需求，越來(lái)越需要依靠世界其他國(guó)家或地區(qū)的資源供應(yīng)，世界貿(mào)易量將越來(lái)越大，貿(mào)易額呈漸漸增加的趨勢(shì)。以石油貿(mào)易為例，世界石油貿(mào)易量由1985年的12.2億噸增加到2000年的21.2億噸和2002年的21.8億噸，年均增長(zhǎng)率約為3.46%，超過(guò)同期世界石油消費(fèi)1.82%的年均增長(zhǎng)率。在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，世界石油凈進(jìn)口量將漸漸增加，年均增長(zhǎng)率達(dá)到2.96%。估計(jì)2010年將達(dá)到2930萬(wàn)桶/日，2020年將達(dá)到4080萬(wàn)桶/日，2025年達(dá)到4850萬(wàn)桶/。世界能源供應(yīng)與消費(fèi)的全球化進(jìn)程將加快，世界主要能源生產(chǎn)國(guó)和能源消費(fèi)國(guó)將樂(lè)觀加入到能源供需市場(chǎng)的全

14、球化進(jìn)程中。 2.5 市場(chǎng)化 由于市場(chǎng)化是實(shí)現(xiàn)國(guó)際能源資源優(yōu)化配置和利用的最佳手段，故隨著世界經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，特殊是世界各國(guó)市場(chǎng)化改革進(jìn)程的加快，世界能源利用的市場(chǎng)化程度越來(lái)越高，世界各國(guó)政府直接干涉能源利用的行為將越來(lái)越少，而政府為能源市場(chǎng)服務(wù)的作用則相應(yīng)增大，特殊是在完善各國(guó)、各地區(qū)的能源法律法規(guī)并供應(yīng)良好的能源市場(chǎng)環(huán)境方面，政府將更好地發(fā)揮作用。當(dāng)前，俄羅斯、哈薩克斯坦、利比亞等能源資源豐富的國(guó)家，正在不斷完善其國(guó)家能源投資政策和行政管理措施，這些國(guó)家能源生產(chǎn)的市場(chǎng)化程度和規(guī)范化程度將得到提高，有利于境外投資者進(jìn)行投資。 第三章 啟示與建議依靠科技進(jìn)步和政策引導(dǎo)，提高能源效率，走高效、清潔化的能源利用道路 中國(guó)有自己的國(guó)情，中國(guó)能源資源儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的特色，打算在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)將不大可能轉(zhuǎn)變，我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的差異將連續(xù)存在，這就要求中國(guó)的能源政策，包括在能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、能源勘探生產(chǎn)、能源利用、環(huán)境污染把握和利用海外能源等方面的政策應(yīng)有別于其他國(guó)家。鑒于我國(guó)人口多、能源資源特殊是優(yōu)質(zhì)能源資源有限，以及正處于工業(yè)化進(jìn)程中等狀況，應(yīng)特殊留意依靠科技進(jìn)步和政策引導(dǎo)，提