《【精选】新能源在西北地区的利用与开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【精选】新能源在西北地区的利用与开发（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新能源在西北地区的利用与开发兰州五十一中学1.什么是新能源?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、海洋能、生物质能和核聚变能等。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深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。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
2、匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 据世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。 联合国开发计划署（UNDP ）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电（Small-hydro） 、太阳能（Solar） 、风能（Wind） 、现代生物质能（Modern biomass） 、地热能（Geothermal） 、海洋能（Ocean） （ 潮汐能） ；传统生物质能（Traditional biomass） 。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以
3、及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。按类别可分为：太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电
4、 建筑节能 地热能 潮汐能 二甲醚 可燃冰等。2.发展需新能源的意义与重要性能源问题的实质是发展问题。我国改革开放二十多年以来，社会经济取得了长足进步。为实现我国在本世纪中叶基本实现现代化的发展目标，经济水平必须进一步提高，而经济水平的提高需要能源安全供应作为保障。因此，采用新能源、可再生能源以及能源效率技术，从而改变传统能源的使用模式已经成为关注的焦点。随着传统的不可再生能源实际上，在今后相当长时间内，中国将面临严重的能源日益消耗，可再生能源和新能源将会占据更大的市场份额。从成本角度看，能源技术创新带来的成本的降低，也是提高利润空间的重要手段。渐渐出现的新能源和可再生能源市场，对我国科技和经
5、济发展水平的提高，综合竞争力的增强，实现现代化提供了良好的机遇。能源供应能否满足需求增长将是制约中国经济增长的一个关键因素。3.中国面临的能源问题 I 能源需求快速增长，安全 问题突出 能源供应能否满足需求增长将是制约中国经国科技赶超，保持经济可持续发展贡献一己之见。提高能效、采用新能源和可再生能源对于缓解中国的能源供需矛盾具有重要意义。 II 环境污染情况严峻，国际压力加大 虽然中国采取了各种措施防治大气污染，但大气环境状况仍然不容乐观。 另外，气候变化是当今世界面临的最棘手的挑战之一。 中国政府已经加入了联合国气候变化框架公约(UNFCCC)(以下简称 公约)，并于 1997年签署了具有里
6、程碑意义的京都议定书 。京都议定书是第一部包含明确的排放限额和时间表的国际协定。在京都议定书中，一组工业化国家同意在 2008- 2012 年的承诺期内稳定或减少平均 52的温室气体排放量 (与 1990 年排放水平相比)。京都议定书已于 2005 年 2 月 16 日正式生效。然而，京都议定书的承诺只是应对气候变化的第一步，实现稳定大气温室气体浓度最终需要全球温室气体排放比京都议定书有更深层次的削减基于公约中 “共同而有区别的责任原则” ，中国目前仍然不需要承诺减少温室气体的排放 ，但是一直以来，作为最大的发展中国家，在谈判中受到越来越大的来 自发达国家的压力。因此，利用能效技术以及新能源和
7、可再生能源技术，实现能源结构的替代，在减少温室气体排放的同时，也会减少 其他大气污染物的排放，特别是颗粒物质、二氧化硫、氮氧化劳动密集型产品为主，这些产品大部分已进入产品成熟期。 III 我国能源结构和能源效率与 国际发达水平有相当大的差距 与世界平均能源结构和发达经济相比，我国能源品种结构很不合理，优质能源供应不足。我国目前的能源效率约为 33，比世界先进水平低 10 个百分点左右。我国能源系统的总效率很低，只有 111 ，也就是说，能源可采储量变成终端有用能的只有 110，约 90的能源在开采、加工转换、贮运和终端利用过程中损失和浪费掉了。从能源结构和能源效率两方面来看，我国能源技术水平与
8、国际平均水平有较大差距，与发达国家的差距更大。我国有提高我国能源技术水平，优化能源结构和提高能源效率，减少减少对环境的污染，承担国际气候变化的压力的潜力和需求。 4.常见新能源I 太阳能太阳能（Solar Energy），一般是指 太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。（ 1） 太 阳 热 能现 代 的 太 阳 热 能 科 技 将 阳 光 聚 合
9、， 并 运 用 其 能 量 产 生 热 水 、 蒸 气 和 电力 。 除 了 运 用 适 当 的 科 技 来 收 集 太 阳 能 外 ， 建 筑 物 亦 可 利 用 太 阳 的 光 和 热 能 ，方 法 是 在 设 计 时 加 入 合 适 的 装 备 ， 例 如 巨 型 的 向 南 窗 户 或 使 用 能 吸 收 及 慢 慢释 放 太 阳 热 力 的 建 筑 材 料 。利 弊 分 析优 点(1)普 遍 ： 太 阳 光 普 照 大 地 ， 没 有 地 域 的 限 制 无 论 陆 地 或 海 洋 ， 无 论 高 山 或岛 屿 ， 都 处 处 皆 有 ， 可 直 接 开 发 和 利 用 ， 且 无
10、须 开 采 和 运 输 。(2)无 害 ： 开 发 利 用 太 阳 能 不 会 污 染 环 境 ， 它 是 最 清 洁 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 。(3)巨 大 ： 每 年 到 达 地 球 表 面 上 的 太 阳 辐 射 能 约 相 当 于 130 万 亿 吨 煤 ， 其 总量 属 现 今 世 界 上 可 以 开 发 的 最 大 能 源 。(4)长 久 ： 根 据 目 前 太 阳 产 生 的 核 能 速 率 估 算 ， 氢 的 贮 量 足 够 维 持 上 百 亿 年 ，而 地 球 的 寿 命 也 约 为 几 十
11、 亿 年 ， 从 这 个 意 义 上 讲 ， 可 以 说 太 阳 的 能 量 是 用 之不 竭 的 。缺 点(1)分 散 性 ： 到 达 地 球 表 面 的 太 阳 辐 射 的 总 量 尽 管 很 大 ， 但 是 能 流 密 度 很 低 。平 均 说 来 ， 北 回 归 线 附 近 ， 夏 季 在 天 气 较 为 晴 朗 的 情 况 下 ， 正 午 时 太 阳 辐 射的 辐 照 度 最 大 ， 在 垂 直 于 太 阳 光 方 向 1 平 方 米 面 积 上 接 收 到 的 太 阳 能 平 均有 1000W 左 右 ； 若 按 全 年 日 夜 平 均 ， 则 只 有 200W 左 右 。 而 在
12、 冬 季 大 致只 有 一 半 ， 阴 天 一 般 只 有 1/5 左 右 ， 这 样 的 能 流 密 度 是 很 低 的 。 因 此 ， 在利 用 太 阳 能 时 ， 想 要 得 到 一 定 的 转 换 功 率 ， 往 往 需 要 面 积 相 当 大 的 一 套 收集 和 转 换 设 备 ， 造 价 较 高 。(2)不 稳 定 性 ： 由 于 受 到 昼 夜 、 季 节 、 地 理 纬 度 和 海 拔 高 度 等 自 然 条 件 的 限制 以 及 晴 、 阴 、 云 、 雨 等 随 机 因 素 的 影 响 ， 所 以 ， 到 达 某 一 地 面 的 太 阳 辐照 度 既 是 间 断 的 ，
13、又 是 极 不 稳 定 的 ， 这 给 太 阳 能 的 大 规 模 应 用 增 加 了 难 度 。为 了 使 太 阳 能 成 为 连 续 、 稳 定 的 能 源 ， 从 而 最 终 成 为 能 够 与 常 规 能 源 相 竞 争的 替 代 能 源 ， 就 必 须 很 好 地 解 决 蓄 能 问 题 ， 即 把 晴 朗 白 天 的 太 阳 辐 射 能 尽 量贮 存 起 来 ， 以 供 夜 间 或 阴 雨 天 使 用 ， 但 目 前 蓄 能 也 是 太 阳 能 利 用 中 较 为 薄 弱的 环 节 之 一 。(3)效 率 低 和 成 本 高 ： 目 前 太 阳 能 利 用 的 发 展 水 平 ，
14、有 些 方 面 在 理 论 上 是 可 行的 ， 技 术 上 也 是 成 熟 的 。 但 有 的 太 阳 能 利 用 装 置 ， 因 为 效 率 偏 低 ， 成 本 较 高 ，总 的 来 说 ， 经 济 性 还 不 能 与 常 规 能 源 相 竞 争 。 在 今 后 相 当 一 段 时 期 内 ， 太 阳能 利 用 的 进 一 步 发 展 ， 主 要 受 到 经 济 性 的 制 约 。开 发 途 径 光 热 利 用它 的 基 本 原 理 是 将 太 阳 辐 射 能 收 集 起 来 ， 通 过 与 物 质 的 相 互 作 用 转 换 成热 能 加 以 利 用 。 目 前 使 用 最 多 的 太
15、阳 能 收 集 装 置 ， 主 要 有 平 板 型 集 热 器 、真 空 管 集 热 器 和 聚 焦 集 热 器 等 3 种 。 通 常 根 据 所 能 达 到 的 温 度 和 用 途 的 不同 ， 而 把 太 阳 能 光 热 利 用 分 为 低 温 利 用 （ 800 ） 。 目 前 低 温 利 用 主 要 有 太 阳 能 热水 器 、 太 阳 能 干 燥 器 、 太 阳 能 蒸 馏 器 、 太 阳 房 、 太 阳能 温 室 、 太 阳 能 空 调 制 冷 系 统 等 ， 中 温 利 用 主 要 有 太 阳 灶 、 太 阳 能 热 发 电 聚光 集 热 装 置 等 ， 高 温 利 用 主 要
16、 有 高 温 太 阳 炉 等 。（ 2） 太 阳 能 发 电清 立 新 能 源 未 来 太 阳 能 的 大 规 模 利 用 是 用 来 发 电 。 利 用 太 阳 能 发 电 的方 式 有 多 种 。 目 前 已 实 用 的 主 要 有 以 下 两 种 。 光 热 电 转 换 。 即 利 用太 阳 辐 射 所 产 生 的 热 能 发 电 。 一 般 是 用 太 阳 能 集 热 器 将 所 吸 收 的 热 能 转 换为 工 质 的 蒸 汽 ， 然 后 由 蒸 汽 驱 动 气 轮 机 带 动 发 电 机 发 电 。 前 一 过 程 为 光 热 转 换 ， 后 一 过 程 为 热 电 转 换 。 光 电 转 换 。 其 基 本 原 理 是
