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1、现代科学技术概论】现代能源技术能源就是向自然界提供能量转化的物质，是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。一、能源技术与能源危机能源技术是研究各种能源的开发、生产、转换、传输、分配、储存以及综合利用的科学技术体系。它综合性强、涉及面广、包含很多分支，如能源勘探技术、生产加工技术、储能技术、节能技术等。发展能源技术是解决能源需求、提高能源利用率、开展能源综合利用的根本所在。人类利用能源的历史体系大体经历了以下五个阶段：火的发现和利用；畜力、风力
2、、水力等自然动力的利用；石化燃料的开发和利用；电能的发现和利用；原子核能的发现和利用。在能源利用史上，就其划时代性革命转折而言，主要有三次大转折：第一次是煤取代木材成为主要能源；第二次是石油取代煤而居主导地位；第三次是目前向多功能结构的过渡。每一次能源转换的结果，都伴随着生产技术的重大变革，使人类社会产生质的飞跃。但是，近几十年来煤石油等矿物性燃料的消耗猛增。据估计，作为世界上最重要的矿物性能源的煤、石油和天然气等的开采量，20世纪最后25年将是过去100年的1.52倍。按现今的开采速度，世界煤的储量也仅够开采百余年，石油储量大约在2050年左右宣告枯竭，天然气将在5765年内枯竭。由此可见世
3、界面临着能源危机。举个我们身边的例子，如2010年10月以来我国南方多省正在遭遇一场前所未有的“柴油荒”。许多城市的加油站前都排着长长的队，有些人甚至通宵排队，还限制加油量，有些企业不得不暂时停产，对物流业的影响也较大。二、新能源特点各国为解决能源危机，在积极制定节能措施、提高能源利用率、降低能源消耗政策的同时，开始逐步向多元能源结构过渡。一方面积极开发新的高效节能技术，另一方面大力开发新能源的利用技术，主要是核能技术，太阳能利用技术，地热能、风能、生物能、海洋能利用技术等。新能源一般是指尚未被大规模利用，还有待进一步研究、试验完善，才能开发利用的能源。新能源含义是相对的，现在的常规能源过去也
4、曾是新能源，今天的新能源将来也会成为常规能源。新能源的共同特点是：具有再生性，取之不尽，用之不竭；储量丰富，能进行大规模的开采利用，也能小规模地动机使用；清洁、安全；具有较高的热值，便于贮存、运输和使用；价格低廉；无污染和无公害。三、新能源的开发在国内资源紧张，国际油价高涨的情况下，开发新能源有着现实的意义，其发展给人类以无限生机。目前人们积极开发的新能源有如下六种：（一）核能核能是原子核发生变化时释放出的能量。核反应有两类，一是重核裂变反应，一是轻核裂变反应。前者应用技术已成熟到能用来制造原子弹、原子反应堆和核动力装置等，后者不受控核反应已实现，受控核反应仍在研究之中。我们所最为熟悉的有关核
5、能的应该就是核电站了，核电站比火电站优越得多：它燃料消耗少，环境污染小，发电成本低。一个50万千瓦的中型火电站，一天要消耗6500吨煤，而同等容量的核电站一天只消耗2公斤铀-235。烧煤的火电站产生大量燃料灰渣、烟尘和有害气体，而核电站的污染要小得多。目前我国有四座核电站，除了杭州湾的秦山核电站、广东大亚湾核电站，还有江苏连云港田湾核电站和广东岭澳核电站，一共11台机组运行。（二）太阳能太阳能就是太阳辐射能，属于再生能源。取之不尽，用之不竭。太阳上的氢核在极高的温度下聚变为氦核时释放出巨大的能量，尽管太阳向四面八方辐射的热量仅有二十二亿分之一到达地球大气最高层，然而每秒到地面的总能量还高达80
6、万亿瓦。太阳从海洋蒸发水分，造成云雨，汇成万里江河，形成水力资源；太阳促成大气层冷暖空气的对流，形成风力；矿物燃料也是远古动植物贮存的太阳能。所以，除了原子能外，现在地球上的一切能量，归根结底都来源于太阳辐射能。太阳辐射能的利用范围广泛，利用形式也是多样的。太阳能可以转变为热能。将太阳能直接转换为热能而加以利用的设备，其基本原理是使太阳光聚集加热某种物体而获得热能。举个生活中最常见的例子太阳能热水器，就是吸收太阳的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备。它有环保、安全、节能、卫生、经济等优点，赢得了越来越多消费者的青睐。太阳能可以转变为电能。这也就是太阳能电池，它是一种大有前
7、途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的。（三）风能风能是人类最早利用的能源之一。在我们这个星球上，空气永远不会静止，空气流动的结果就是风。据测算，地球陆地可利用的风能如果全部用来发电，每年可以发电2000万亿度。这样即使只开发其中的1%，也可大大缓和全球能源的紧张状态。荷兰，被誉为“风车之国”，它坐落在地球的盛行西风带，一年四季盛吹西风。同时它濒临大西洋，又是典
8、型的海洋性气候国家，海陆风长年不息。这就给缺乏水力、动力资源的荷兰，提供了利用风力的优厚补偿。荷兰人把每年5月的第二个星期六确定为风车日，这一天全国的风车一齐转动，举国欢庆。他们新设计的风力机效率已达近50%，还有效率更高的风车阵。在我国，新疆自治区达坂城、内蒙古自治区朱日和的风力发电机已经相继建立，并且在海南岛、边远地区有着广阔的市场。（四）地热能地球是一个大“热库”，蕴藏着无比巨大的热能。可供开采的地热，相当于几万亿吨煤炭。地壳中的地热通常以其在地下热储中存在的不同形式，分为蒸汽型、热水型、干热岩型和岩浆型，目前主要利用的是前两类。地热可直接供热，也可用来发电。地热水和地热蒸汽可用做干燥、
9、蒸馏、加热等，中低温地热直接用于采暖、医疗、温室等，收到良好的经济效益。我国藏滇地热带有巨大的高温地热源，已建成拉萨羊八井地热电站，开发前景良好。（五）生物能地球上的生物资源极为丰富，除森林、农作物等初级产物以外，人畜、禽类及工农业有机废物、垃圾等次级产物也是丰富的生物资源，具有很大的能量。从生长迅速的薯类或海藻发酵制取酒精，利用粪尿或垃圾发酵制取沼气，从桉树等“油树”中提取石油目前全球范围正在炒作用玉米、小麦、食糖等粮食来制造汽油等能源来满足日益增长的需求，以及过高价格带来的过高成本。生物厌氧消化生产沼气是一种综合利用生物资源的方法。许多国家已采用艳阳消化法进行城市污水和废渣的处理，回收沼气
10、作燃料，并为农业生产提供优质有机肥。我国已有几百万个沼气池，研制成功了沼气发电站与动力站，对解决农村能源不足问题起到了很大作用。（六）海洋能海洋是个庞大的能源宝库，蕴藏着丰富的石油、天然气和地热等能源资源。一般所说的海洋能是指以位能形式出现的潮汐能、以动能形式出现的波浪能、以热能形式出现的海水温差能等。潮汐涨落时的水位差所产生的能量可推动水轮机发电，目前我国浙江省大陈岛等地已建成了潮汐电站。实践证明，现代化程度越高，能源的消费量就越大。因此，不论哪个国家，若要加快国民经济的发展，就必须能源先行，保证能源有相应的增长。否则，就会直接和间接地影响国民经济的发展，甚至造成巨大损失。我们必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源，这样才能可持续发展。各国都在制定规划、采取措施、组织力量，不久的将来，新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。#
