《能源的迅速崛起》PPT课件

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1、 人类生活在一个能源世界里。人类生活在一个能源世界里。人类的衣、食、住、行,哪一项也人类的衣、食、住、行,哪一项也离不开能源,可以说,没有能源就离不开能源,可以说,没有能源就没有人类的一切。没有人类的一切。 面对能源供应紧张和生态环境破坏等情况,充分利用现面对能源供应紧张和生态环境破坏等情况,充分利用现有的传统能源、研究节能新技术、积极开发新能源,以及研有的传统能源、研究节能新技术、积极开发新能源,以及研究能源与环境的关系等,已成为世界各国面临的亟待解决的究能源与环境的关系等,已成为世界各国面临的亟待解决的课题。课题。 1 1 有限的能源储量已无法满足人类日益增长的需求。有限的能源储量已无法满

2、足人类日益增长的需求。随着经济的发展和能源消耗量的大幅度增长,能源供应随着经济的发展和能源消耗量的大幅度增长,能源供应不足的矛盾将会日益突出。不足的矛盾将会日益突出。 2 2 更使人们感到不安的是,人类所消耗的碳载体更使人们感到不安的是,人类所消耗的碳载体矿物燃料,每年向大气排放的二氧化碳达矿物燃料,每年向大气排放的二氧化碳达210210亿吨亿吨,并呈上升趋势,而且还伴随有其他有毒物质,给人类并呈上升趋势,而且还伴随有其他有毒物质,给人类的生存环境带来了巨大的灾难。的生存环境带来了巨大的灾难。 据据预预测测,我我国国20102010年年石石油油需需求求量量约约2.52.5亿亿吨吨,而而我我国国

3、石石油油工工业业在在进进入入9090年年代代以以后后,老老油油区区稳稳产产难难度度增增大大,新新油油区区上上产产不不到到位位,且且石石油油资资源源形形势势严严峻峻,出出现现了了可可采采储储量量入入不不敷敷出出、增增产产幅幅度度不不大大的的形形势势。我我国国已已由由石石油油输输出出国国转转变变为为进进口口国国,到到20102010年年,我我国国的的石石油油缺缺口口将将近近1 1亿亿吨吨。随随着着国国民民经经济济的的持持续续快快速速稳稳定定发发展展,我我国国能能源源需需求求与与供供应应的的紧紧张张矛矛盾盾将将长长期期存存在在,同同时时我我国国能能源源储储量量的的人人均均占占有有量量也也远远低低于于

4、世世界界上上人人均均占占有有量量。因因此此,我我国国应应从从保保障障2121世世纪纪经经济济可可持持续续发展的战略角度出发,全面规划能源政策。发展的战略角度出发,全面规划能源政策。能源种类能源种类 大自然赋予人类的能源多种多样。按照各种能源大自然赋予人类的能源多种多样。按照各种能源的开发利用情况和它们在人类社会经济生活中的地位,的开发利用情况和它们在人类社会经济生活中的地位,人们把能源分为人们把能源分为常规能源和新能源两大类。常规能源和新能源两大类。 通常,将技术上比较成熟和使用比较普遍的能源通常,将技术上比较成熟和使用比较普遍的能源称为常规能源,如石油、天然气、煤炭、水力能等;称为常规能源,

5、如石油、天然气、煤炭、水力能等; 而新近才利用的或正在开发研究的能源称为新能而新近才利用的或正在开发研究的能源称为新能源,如太阳能、核能、风能、沼气、氢能、海洋能、源,如太阳能、核能、风能、沼气、氢能、海洋能、地热能、电磁能等。地热能、电磁能等。 常规能源和新能源是相对而言的。一些新能源将随常规能源和新能源是相对而言的。一些新能源将随着科学技术的发展而逐渐变成常规能源,如美、法等着科学技术的发展而逐渐变成常规能源,如美、法等一些核电应用普遍的国家,目前已将通常作为新能源一些核电应用普遍的国家,目前已将通常作为新能源的核能定为常规能源。的核能定为常规能源。新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 为了迎

6、接能源的挑战,人们应用现代高新技术对新为了迎接能源的挑战,人们应用现代高新技术对新能源进行开发利用已取得重要成果,有的还获得了突破,能源进行开发利用已取得重要成果,有的还获得了突破,使新能源的研究开发进入了一个新阶段。使新能源的研究开发进入了一个新阶段。1. 1. 核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展2 2太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人4 4地热能的利用进一步扩展地热能的利用进一步扩展5 5燃料电池异军突起燃料电池异军突起6 6风能的开发利用有了新进展风能的开发利用有了新进展7. 7. 生物能源的利用生物能源的利用8 8氢能利用取

7、得重大成果氢能利用取得重大成果新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 目目前前,世世界界上上几几十十个个国国家家已已建建成成和和正正在在建建设设的的核核电电站站约约500座座,核核电电可可满满足足世世界界电电力力需需求求的的20左左右右。核核能能开开发发利利用用已已成成为为世世界界各各国国21世世纪纪能源战略的发展重点。能源战略的发展重点。快快中中子子增增殖殖反反应应堆堆作作为为第第二二代代核核电电站站的的主主要要堆堆型型,现现在在已已成成为为各各国国建建造造电电站站优优先先选选用用的的先先进进核核反反应应堆堆。我我国国也也在在研研究究开开发发先先进进的的“快快堆堆”技技术术,计计划划于于2000年

8、年前前后后建建成成2万万千千瓦瓦功功率率的的实实验验“快快堆堆”,为为21世世纪纪核核能能利利用用和和发发展展打打下下基基础础。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 更更令令人人鼓鼓舞舞的的是是,人人们们渴渴望望实实现现的的可可控控核核聚聚变变已已显显露露出出希希望望的的曙曙光光。1993年年12月月10日日,普普林林斯斯顿顿大大学学等等离离子子体体物物理理实实验验室室继继1991年年欧欧洲洲联联合合核核聚聚变变实实验验室室首首次次可可控控核核聚聚变变试试验验之之后后再再次次成成功功地地进进行行了了试试验验,试试验验产产生生了了相相当当于

9、于5.6兆兆瓦瓦的的聚聚变变能能量量,人人类类实实现现解解决决能能源源问问题的理想又向前迈出了一大步。题的理想又向前迈出了一大步。 到到2121世世纪纪中中叶叶,人人类类所所用用的的电电除除了了来来自自“火火电电站站”、“水水电电站站”,耳耳熟熟能能详详的的将将是是“聚聚变变能能电电站站”-”-受受控控聚聚变变反反应应堆堆核核电电站站。这这是是原原中中国国核核工工业业总总公公司司科科技技局局副副总总工工程程师师冯冯运运昌昌和和核核工工业业西西南南物物理理研研究究院院石石秉秉仁仁研研究员等专家,对究员等专家,对2121世纪人类新能源的一个大胆预测。世纪人类新能源的一个大胆预测。1.1.核能研究和

10、利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 (1)(1)火火力力发发电电使使用用的的石石油油和和天天然然气气经经长长期消耗,会越来越少。期消耗,会越来越少。 据据估估计计,已已经经探探明明的的石石油油和和天天然然气气储储量量可可能能在在今今后后的的几几十十年年内内耗耗尽尽。水水力力、太太阳阳能能、风风能能等等能能源源,由由于于受受气气候候及及自自然然环环境境的的影影响响,只只能能解解决决部部分分地地区区的的需需求求,而而且且开发起来也受到技术和环境的制约开发起来也受到技术和环境的制约。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新

11、能源的迅速崛起 (2)(2)目前,最有希望的新能源是核能目前,最有希望的新能源是核能 从从理理论论上上讲讲,核核能能有有两两种种:裂裂变变核核能能和和聚聚变变核核能能。可可开开发发的的核核裂裂变变燃燃料料资资源源可可使使用用上上千千年年,核核聚聚变变资资源源可可使使用几亿年。用几亿年。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起(3)(3)聚变能电站以氢的两种同位素氘和氚作为燃料聚变能电站以氢的两种同位素氘和氚作为燃料 氘氘(daodao) )是是天天然然同同位位素素,在在海海水水中中含含量量极极为为丰丰富富,其其潜潜在在储储能能可可供供人人类类

12、使使用用几几亿亿年年,可可谓谓取取之之不不尽尽用用之之不不竭竭。氚氚( (chuan)chuan)在在自自然然界界中中不不存存在在,需需从从裂裂变变反反应应堆堆中中生生产产,但但这这种种方方法法成成本本昂昂贵贵。如如果果利利用用氚氚聚聚变变反反应应中中产产生生的的快快中中子子与与锂锂的的反反应应,就就可可以以“就就地地”再再生生氚氚,所所以以实实际际消消耗耗的的燃燃料料是是锂锂。锂锂在在自自然然界界中中的的储储量量相相当当丰丰富富。我我国国目目前前锂锂的的探探明明储储量量居居世世界界第第一一位位,可可供供聚聚变变使使用用上万年。上万年。 除除了了燃燃料料丰丰富富这这个个优优点点外外,石石秉秉仁

13、仁研研究究员员说说,聚聚变变能能还还有有几几个个特特点点。燃燃料料价价格格低低廉廉。聚聚变变核核电电站站是是一一次次性性投投资资,燃燃料料费费用用约约占占1%1%左左右右。与与裂裂变变核核电电站站相相比比,聚聚变变核核电电站站的的燃燃料料几几乎乎是是不不花花什什么么钱钱的的;不不污污染染环环境境,运运行行安安全全可可靠靠。聚聚变变和和裂裂变变相相比比,其其放放射射性性是是微微乎乎其其微微的的,它它还还消消化化裂裂变变的的污污染染源源,几几乎乎没没有有废废料料;可可直直接转化成电能等。专家说它是人类最理想的能源。接转化成电能等。专家说它是人类最理想的能源。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研

14、究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月月球球可可助助人人类类克克服服能能源源危危机机- -来来自自月月球球的的“原原料料” 众众所所周周知知,用用核核反反应应堆堆获获得得电电力力的的方方法法常常常常产产生生大大量量放放射射性性废废料料,废废料料的的处处理理是是个个大大问问题题,而而且且铀铀的的储储量量远远不不是是无无止止境境的的。目目前前正正加加速速发发展展的的利利用用重重氢氢和和超超重重氢氢反反应应的的热热核核反反应应堆堆也也遇遇到到某某些些困困难难。在在这这种种反反应应堆堆中中形形成成了了非非常常强强大大的的中中子子辐辐射射,这这意意味味着着使使用用这这些些材材料料的的反

15、反应应堆堆也也存存在在放放射性问题。射性问题。 另另一一途途径径是是:可可以以建建立立使使用用“氦氦-3”-3”同同位位素素的的热热核核反反应应堆堆。在在这这种种反反应应堆堆中中没没有有中中子子辐辐射射,也意味着没有放射性污染,不会给环境造成危害。也意味着没有放射性污染,不会给环境造成危害。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月球可助人类克服能源危机月球可助人类克服能源危机- -来自月球的来自月球的“原料原料” 但但地地球球上上“氦氦-3”-3”同同位位素素的的储储量量不不大大,无无法法大大量量生生产产能能源源。自自动动飞飞行行器器和和

16、登登上上月月球球的的美美国国宇宇航航员员获获取取的的资资料料表表明明,月月球球上上具具有有足足够够的的“氦氦- -3”3”。这这种种地地球球上上稀稀有有的的元元素素在在月月球球表表面面的的尘尘埃埃中中多多达达百百万万吨吨以以上上。据据库库尔尔恰恰托托夫夫研研究究所所首首席席专专家家尤尤里里. .斯斯米米尔尔诺诺夫夫介介绍绍,月月球球上上的的“氦氦-3”-3”储储量量足足够够人人类类使使用用10001000年年。值值得得指指出出的的是是,科科学学家家对对从从月月球球上上获获取取“氦氦-3”-3”解解决决地地球球能能源源问问题题的的方方案案进进行行了了经经济济上上的的论论证证,用用这这种种方方法法

17、获获取取的的每每度度电的成本完全可以与现行方法竞争。电的成本完全可以与现行方法竞争。 1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月球可助人类克服能源危机月球可助人类克服能源危机- -来自月球的来自月球的“原料原料” 现在,俄罗斯的三大公司现在,俄罗斯的三大公司在核研究领域卓在核研究领域卓有成效的库尔恰托夫研究所、研制太空设备的有成效的库尔恰托夫研究所、研制太空设备的拉沃奇金科学生产联合公司和太空研究所正与拉沃奇金科学生产联合公司和太空研究所正与美国威斯康星大学的转专家协作,对这一独特美国威斯康星大学的转专家协作,对这一独特主张进行全面论证。主

18、张进行全面论证。 在在利利用用月月球球上上的的“氦氦-3”-3”获获取取热热核核能能源源方方案案中中,目目前前尚尚未未发发现现技技术术上上不不可可克克服服的的难难题题。科科学学家家计计划划发发射射太太空空飞飞行行器器,用用其其携携带带的的设设备备收收集集月月球球表表面面的的尘尘埃埃,从从中中分分离离出出“氦氦-3”-3”,使其变成液态后带回地球。使其变成液态后带回地球。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月球可助人类克服能源危机月球可助人类克服能源危机- -来自月球的来自月球的“原料原料” 除除了了利利用用月月球球“原原料料”之之外外,

19、不不排排除除今今后后出出现现其其它它更更有有效效的的解解决决未未来来能能源源问问题题的的办办法法。但但是是,现现在在就就应应对对地地球球利利用用月月球球上上“氦氦-3”-3”方方案案进进行行研研究究。实实践践表表明明,要要探探索索到到一一种种新新的的能能源源方方案案需需要要5050年年左左右右。能能源源危危机机迫迫在在眉眉睫睫,拖拖延延探探索索和和推推广广新新的的有有效效能能源源方方案案将将给给今今后后几几代地球村民带来麻烦。代地球村民带来麻烦。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 热聚变和冷聚变热聚变和冷聚变 虽虽然然大大多多数数物物理

20、理学学家家认认为为不不可可能能实实现现的的冷冷聚聚变变并并没没有有获获得得多多少少研研究究经经费费,但但是是仍仍然然有有一一小小批批满满怀怀激激情情的的科科学家相信,冷聚变将会成为一种取之不尽的廉价能源。学家相信,冷聚变将会成为一种取之不尽的廉价能源。 曾曾经经在在麻麻省省理理工工学学院院和和哈哈佛佛大大学学深深造造的的新新罕罕布布什什尔尔州州康康科科德德科科学学家家叶叶夫夫根根尼尼马马洛洛夫夫是是主主张张进进行行冷冷聚聚变变研研究究的的人人士士之之一一。他他在在谈谈到到创创造造能能源源的的问问题题时时说说:“我我认认为为世世界界上上没没有有免免费费的的午午餐餐。但但是是,我我对对新新型型能能

21、源源的的诞诞生生充充满满了了信信心心。在在这这些些新新型型能能源源中中,我我有有百百分分之之百百把把握握的的就就是是冷冷聚聚变变,我我认认为为从从事事这这一一研研究究的的数数百百位位科科学学家家与与我我持同样的看法。持同样的看法。”1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 热聚变和冷聚变热聚变和冷聚变 虽虽然然犹犹他他大大学学的的物物理理学学家家庞庞斯斯博博士士和和弗弗莱莱希希曼曼博博士士在在1010年年前前宣宣布布的的冷冷聚聚变变研研究究成成果果未未能能得得到到世世人人的的认认可可,但但是是位位于于厄厄巴巴纳纳尚尚佩佩恩恩的的伊伊利利诺诺伊

22、伊大大学学的的核核物物理理学学家家、电电学学和和计计算算机机工工程程学学教教授授乔乔治治米米利利说说,他他正正在在利利用用一一种种他他认认为为比比庞庞斯斯博博士士和和弗弗莱莱希希曼曼博博士士使使用用的的手手段段“还还要要奇奇异异”的的冷冷聚聚变变方方法法制制造造出出可可以以测测量量到到的的能能量量。他他采采用用的的“低低能能量量核核反反应应”方方法法是是将将钯钯、镍镍、钛钛和和从从氢氢气气中中提取的质子混合到一起。提取的质子混合到一起。 1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 热聚变和冷聚变热聚变和冷聚变 米米利利博博士士说说,他他计计划划

23、组组建建一一家家公公司司,以以便便为为他他的的研研究究提提供供资资金金并并开开发发可可以以在在市市场场销销售售的的派派生生产产品品。为为米米利利博博士士筹筹措措资资金金的的芝芝加加哥哥生生物物物物理理学学家家刘刘易易斯斯拉拉森森说说,他他检检查查了了米米利利博博士士的的研研究究成成果果,并并决决定定为为之之筹筹集集风风险险资资金金,他他的的目目标标是是在在3 3年年内内使使该该公公司司的的股股票票首首次次公公开开上上市市发发行行。拉拉森森说说,米利博士米利博士“确实是个天才确实是个天才”。 米米利利博博士士说说,他他并并不不期期望望公公众众会会对对他他的的研研究究工工作作给给予予多多大大的的支

24、支持持尽尽管管他他确确实实已已经经从从美美国国能能源部下设的核能研究计划得到了研究经费。源部下设的核能研究计划得到了研究经费。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 主主张张开开发发太太空空太太阳阳能能者者认认为为,同同卫卫星星通通讯讯一一样样,将将太太阳阳能能同同太太空空技技术术结结合合的的概概念念使使人人们们可可以以考考虑虑把把太太阳阳能能直直接接传传送送到到地地球球的的某某些些地地区区,如如发发展展中中国国家家或或孤孤立立的的岛岛屿屿。这这种种理理论论是是美

25、美丽丽的的,实实现现或或实实施施这这一一理理论论的的结结果果可可能能导导致致一一场场革革命命。然然而而实实施施要要面面临临一一些些困困难难,在在1515年年内内,这这种种设设想想在在商业上不会是可行的。商业上不会是可行的。 2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 太阳能卫星的概念是美国科学家彼得太阳能卫星的概念是美国科学家彼得. .格拉格拉泽于泽于19681968年提出的,美国能源部和航天局在年提出的,美国能源部和航天局在7070年年代展开了深入研究。随后,由于各种原因,这一代展

26、开了深入研究。随后,由于各种原因,这一工作停顿下来,其中包括在当时冷战仍然盛行的工作停顿下来,其中包括在当时冷战仍然盛行的时期,从这一具有军事意义的计划中获取能源的时期,从这一具有军事意义的计划中获取能源的价格过于昂贵。现在,由于人们对温室效应和气价格过于昂贵。现在,由于人们对温室效应和气候变暖的忧虑,全世界对能源需求的增长和在太候变暖的忧虑,全世界对能源需求的增长和在太阳能及太空领域技术的进展,形势发生了很大的阳能及太空领域技术的进展,形势发生了很大的变化,美国航天局近年来已投入大量资金,在许变化,美国航天局近年来已投入大量资金,在许多企业的配合下,从重新开始研究这一课题。多企业的配合下,从

27、重新开始研究这一课题。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 目目前前,一一颗颗太太阳阳能能卫卫星星可可以以提提供供数数兆兆瓦瓦的的电电能能。这这种种卫卫星星最最先先进进的的设设计计得得到到了了“太太阳阳能能塔塔”的的美美名名,其其构构造造是是一一根根长长柱柱,四四周周装装有有太太阳阳能能浓浓缩缩器器。人人们们目目前前正正在在努努力力设设计计一一种种不不需需太太空空运运载载的的原原型型,也也就就是是说说,可可通通过过市场现有的火箭发射,可独自进入轨道。市场现有的火箭发射,可独自进

28、入轨道。 接收太阳能后的下一步是向地球传送。此项试验正接收太阳能后的下一步是向地球传送。此项试验正在地球上进行,因为这一技术也适用于把能源从地球的在地球上进行,因为这一技术也适用于把能源从地球的一地传送到另一地。收集的太阳能可通过磁控管变成微一地传送到另一地。收集的太阳能可通过磁控管变成微波射线,经根据传送能源特点该进的天线,直接传送到波射线,经根据传送能源特点该进的天线,直接传送到地球表面。地球表面。 2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 在在法法国国国国家家航航天天研研究究

29、中中心心的的援援助助下下,目目前前正正在在印印度度洋洋岛岛屿屿留留尼尼汪汪岛岛上上进进行行最最尖尖端端的的试试验验,试试图图将将1010千千瓦瓦电电能能传传送送到到距距离离仅仅700700米米但但非非常常难难以以进进入入的的村村庄庄中中。另另外外,美美国国航航天天局局正正在在研研究究如如何把来自太空的电力并入墨西哥韦拉克鲁斯市目前的电力供应网。何把来自太空的电力并入墨西哥韦拉克鲁斯市目前的电力供应网。 广广泛泛使使用用太太阳阳能能的的关关键键,在在于于提提高高太太阳阳能能的的转转换换效效率率和和降降低低成成本本。美美国国波波音音公公司司已已研研制制出出高高性性能能的的串串联联型型太太阳阳能能电

30、电池池,其其光光电电转转换换效效率率高高达达30左左右右。澳澳大大利利亚亚利利用用激激光光技技术术制制成成的的太太阳阳能能电电池池,在在不不聚聚焦焦时时光光电电转转换换效效率率达达24.2,其其成成本本降降低低到到与与柴柴油油发发电电相相当当。美美国国研研制制成成的的新新型型太太阳阳能能接接收收器器,其其热热能能转转换换率率达达90。美美国国还还在在莫莫哈哈韦韦沙沙漠漠建建造造世世界界上上设设备备最最先先进进的的太太阳阳能能电电站站,其发电能力达其发电能力达10兆千瓦。兆千瓦。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利

31、用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 科科学学研研究究表表明明,太太阳阳每每小小时时辐辐射射到到地地球球的的能能量量约约为为1818万万兆兆瓦瓦,相相当当于于燃燃烧烧9090兆兆吨吨优优质质煤煤的的热热量量。为为了了利利用用这这些些无无污污染染的的能能源源,科科学学家家设设计计的的发发电电卫卫星星长长6 6公公里里,宽宽3 3公公里里,可可发发电电5 5千千兆兆瓦瓦,发发电电量量相相当当于于5 5个个地地面面核核电电站站。空空间间发发电电站站利利用用微微波波输输电电系系统统向向地地面面输输送送电电能能。微微波波通通过过大大气气传传播播损损失失极极小小。据据测测算算,在在良良好好的的气气候候条条

32、件件下下,太太空空束束能能损损失失不不足足2%2%。一一旦旦建建成成空空间间电电站站,人人类类就就可可以以不不断断获获得得能能源源,地地球球能能源源利利用用将将产产生生革革命命性性变化。变化。 2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 2121世世纪纪,人人类类将将使使用用一一种种取取之之不不竭竭的的无无污污染染新新能能源源-太太空空束束能能。“束束能能”是是1919世世纪纪德德国国物物理理学学家家海海因因里里希希. .雷雷茨茨提提出出的的新新概概念念。意意思思是是“射射来来的的能

33、能源源”。8080年年代代,加加拿拿大大科科学学家家成成功功地地研研制制了了人人类类航航空空史史上上第第一一架架束束能能飞飞机机。它它不不带带任任何何飞飞行行燃燃料料,利利用用飞飞机机上上的的仪仪器器接接收收地地面面站站定定向向发发出出的的微波,转化为电能作为飞行动力。微波,转化为电能作为飞行动力。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 太太阳阳能能是是本本世世纪纪7070年年代代的的标标志志之之一一(尽尽管管这这一一标标志志并并不不十十分分引引人人注注目目),科科学学家家和和工工程程师师们们如如今今已已经经制制定定出出一一些

34、些利利用用太太阳阳能能的的宏宏伟伟计计划划。他他们们并并不不是是要要制制造造人人们们比比较较熟熟悉悉的的安安装装在在地地面面的的太太阳阳能能电电池池板板,而而是是设设想想制制造造出出能能围围绕绕地地球球轨轨道道运运行行或或者者安安装装在在月月球球表表面面、用用于于输输送送太太阳阳能能的的巨巨型型人人造造卫卫星星,这这种种卫卫星星可可以以不不断断地地捕捕获获太太阳阳的的能能量量,并并且且利利用用激激光光或或微微波波将将能能量量输输送送给给地地面面的的接接收收器器,然后再把能量转变成电能。然后再把能量转变成电能。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传

35、输卫星太阳能传输卫星 一一些些人人认认为为,可可以以在在一一代代人人的的时时间间里里找找到到一一种种可可行行的的方方法法。马马萨萨诸诸塞塞州州剑剑桥桥的的阿阿瑟瑟利利特特尔尔咨咨询询公公司司前前副副总总裁裁彼彼得得格格拉拉泽泽是是公公认认的的最最早早提提出出这这种种太太阳阳能能传传输输卫卫星星概概念念的的,他他说说:“我我们们早早就就在在利利用用许许多多与与太太阳阳能能传传输输卫卫星星有有关关的的技技术术了了”。他他指指出出,在在能能源源短短缺缺的的日日本本,科科学学家家前前不不久久发发射射了了一一颗颗试试验验型型微微波波能能量量传传送卫星。送卫星。 格格拉拉泽泽博博士士说说:“利利用用太太阳

36、阳能能的的基基本本物物理理学学原原理理已已经经有有一一百百年年的的历历史史了了”,但但是是一一直直很很难难让让非非科科学学界界公公众众接接受受这这一一想想法法。公公众众担担心心将将太太阳阳能能传传回回地地球球可可能能会会导导致致围围绕绕地地球球运运行行的的“死死光光”的的出出现现,这这种种担担心心变变成了推动太阳能传送概念的巨大障碍。成了推动太阳能传送概念的巨大障碍。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 波音公司下属的波音幻影工厂(目前正在研究自己的太阳能波音公司下属的波音幻影工厂(目前正在研究自己的太阳能传送卫星)电气工程

37、师詹姆斯传送卫星)电气工程师詹姆斯麦克斯帕登说:麦克斯帕登说:“这种技术不是这种技术不是科学幻想。目前我们正在努力于此项技术的研究。科学幻想。目前我们正在努力于此项技术的研究。”他说:他说:“只只要我们进行坚持不懈的努力,就有可能在要我们进行坚持不懈的努力,就有可能在2020年时间里开发出一套年时间里开发出一套可行的系统。可行的系统。” 前前苏苏联联航航天天机机构构、设设在在莫莫斯斯科科的的俄俄罗罗斯斯能能源源科科技技生生产产公公司司现现在在是是一一家家商商业业企企业业,目目前前该该公公司司正正在在试试验验“阳阳光光反反射射镜镜”,这这种种反反射射镜镜可可以以将将阳阳光光反反射射到到地地球球上

38、上以以便便延延长长农农业业耕耕作作区区的的日日照照时时间间并并为为冬冬季季没没有有阳阳光光照照射射的的北北部部城城市市提提供供照照明明。去去年年2 2月月,俄俄罗罗斯斯能能源源科科技技生生产产公公司司试试图图利利用用“进进步步”火火箭箭在在太太空空展展开开一一面面直直径径8282英英尺尺的的演演示示反反射射镜镜,此此次次试试验验是是为为某某商商业业企企业业进进行行的的,但但是是用用金金属箔制成的镜子未能展开,最后只得抛弃在太空。属箔制成的镜子未能展开,最后只得抛弃在太空。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 但是俄罗斯能源科

39、技生产公司驻弗吉尼亚州亚历山德里亚但是俄罗斯能源科技生产公司驻弗吉尼亚州亚历山德里亚办事处的高级顾问杰弗里办事处的高级顾问杰弗里曼弗说,该公司并没有放弃。他说,曼弗说,该公司并没有放弃。他说,该公司计划继续进行这方面的研究,同时开展其它的商业太空该公司计划继续进行这方面的研究,同时开展其它的商业太空应用研究,并且希望该公司的股票可以在纽约证券交易所上市。应用研究,并且希望该公司的股票可以在纽约证券交易所上市。曼弗说:曼弗说:“我不是在假装知道自己了解这方面的市场行情,但我不是在假装知道自己了解这方面的市场行情,但是直觉告诉我,这种技术一定会有市场需求是直觉告诉我,这种技术一定会有市场需求”。

40、微微波波和和反反射射镜镜并并不不是是将将太太阳阳能能传传送送到到地地球球表表面面的的唯唯一一设设想想。许许多多理理论论科科学学家家其其中中包包括括航航天天局局前前官官员员贝贝基基已已经经在在探探索索研研制制一一条条长长达达2.22.2万万英英里里的的延延长长绳绳路路的的可可能能性性,从从本本质质上上说说,这这条条延延长长绳绳路路是是地地球球与与位位于于地地球球同同步步轨轨道道上上的的太太阳阳能能传传输输人人造造卫卫星星之间的连接装置。之间的连接装置。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 贝基说,形成绳路的超导贝基说,形成绳路

41、的超导“豆茎豆茎”管的直径将为管的直径将为1/41/4英寸,由一种被称为英寸,由一种被称为“巴基管巴基管”的碳纤维材料制成。的碳纤维材料制成。这种材料的重量比钢轻得多,硬度却超过钻石,所以这种材料的重量比钢轻得多,硬度却超过钻石,所以实际上这条绳路看上去就像一根绝对僵直的柱子,它实际上这条绳路看上去就像一根绝对僵直的柱子,它比人的小指还要细,一直延伸到遥远的太空。比人的小指还要细,一直延伸到遥远的太空。 尽尽管管这这种种纤纤维维目目前前只只是是在在实实验验中中进进行行小小批批量量生生产产,但但是是贝贝基基说说:“人人们们确确实实可可以以在在太太空空收收集集能能源源,并并通通过过电电源源插插头头

42、在在地地球球上上使使用用这这些些能能源源”。估估计计实实现现这这种种纤维的大规模制造还需要纤维的大规模制造还需要1010至至1515年的时间。年的时间。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 海海洋洋中中蕴蕴藏藏着着极极为为丰丰富富的的可可再再生生能能源源,永永不不停停息息的的海海浪浪、潮潮汐汐和和海海流流,以以及及海海水水温温差差能能和和海海水水压压力力能能等,都能向人们贡献出巨大的能量。等,都能向人们贡献出巨大的能量。 据据计计算算,全全世世界界海海洋洋潮潮汐汐能能的的总总储储量量为为27亿亿千千瓦瓦,海海流流的的动动能能储储量量约约为为50亿亿千千瓦

43、瓦,海海浪浪能能为为25亿亿千瓦,而海水温差能为千瓦,而海水温差能为20亿千瓦。亿千瓦。 目目前前,世世界界上上最最大大的的潮潮汐汐电电站站是是法法国国的的朗朗斯斯潮潮汐汐电电站站,其其装装机机总总容容量量为为24万万千千瓦瓦。英英国国于于1991年年建建成成一一座座装装有有韦韦尔尔斯斯气气动动涡涡轮轮机机的的海海浪浪发发电电站站,是是当当前前世界上最先进的海浪发电设备。世界上最先进的海浪发电设备。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 俗俗话话说说,水水火火不不相相容容。可可当当今今世世界界上上却却有有许许多多海海洋洋科科学学家家

44、正正在在为为埋埋在在海海底底的的能能燃燃烧烧的的“冰冰”而而忙忙碌碌,这这“冰冰”被被称称为为天天然气水合物。然气水合物。 天天然然气气水水合合物物是是一一种种白白色色固固体体物物质质,外外形形像像冰冰雪雪,有有极极强强的的燃燃烧烧力力,可可作作为为上上等等能能源源。天天然然气气水水合合物物由由水水分分子子和和燃燃气气分分子子(主主要要是是甲甲烷烷)组组成成,此此外外还还有有少少量量的的硫硫化化氢氢、二二氧氧化化碳碳、氮氮和和其其它它烃烃类类气气体体。在在低低温温(-10-+10-10-+10)和和高高压压(100100个个大大气气压压以以上上)条条件件下下,甲甲烷烷气气体体和和水水分分子子能

45、能够够合合成成类类冰冰固固态态物物质质,具具有有极极强强的的储储载载气气体体的的能能力力,一一个个单单位位体体积积的的天天然然气气水水合合物物可可储储载载100-200100-200倍倍于于这这个个体体积积的的气气体体储储载载量量,即即1 1立立方方米米的的固固态态水水合合物物包包容容有有180180立立方方米米的的甲甲烷烷气气体体。这这意意味味着着气气体体水水合合物物的的能能量量密密度度是是煤煤和和黑黑色色页页岩岩的的1010倍倍,是是传传统统天天然然气气的的2525倍倍。在在海海洋洋中,约中,约90%90%的区域都具备天然气水合物生成的温度和压力条件。的区域都具备天然气水合物生成的温度和压

46、力条件。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 天天然然气气水水合合物物是是近近二二十十年年来来才才被被人人们们发发现现的的,由由于于其其能能量量高高、分分布布广广、埋埋藏藏浅浅、规规模模大大等等特特点点,极极有有可可能能成成为为2121世世界界的的重重要要能能源源。全全球球天天然然气气水水合合物物中中的的含含碳碳总总量量大大约约是是地地球球上上全全部部化化石石燃燃料料(煤煤、石石油油、高高烃烃天天然然气气等等)含含碳碳总总量量的的两两倍倍,世世界界上上绝绝大大部部分分的的天天然然气气水水合合物物分分布布在在海海洋洋里里,储储存存在

47、在水水深深300300米米至至500500米米,海海底底之之下下500500米米至至10001000米米范范围围以以内内。海海洋洋里里天天然然气气水水合合物物的的资资源源量量约约为为1.81.8亿亿亿亿立立方方米米,约约合合1.11.1万万亿亿吨,是陆地资源量的吨,是陆地资源量的100100倍。倍。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 19941994年年,美美国国能能源源部部制制订订了了国国家家项项目目“甲甲烷烷水水合合物物研研究究计计划划”。19951995年年,国国际际深深海海钻钻探探组组织织在在美美国国东东海海岸岸外外,大

48、大西西洋洋西西部部海海底底的的布布莱莱克克海海台台处处,打打了了一一系系列列深深海海钻钻孔孔,首首次次证证明明该该处处海海底底的的天天然然气气水水合合物物具具有有商商业业开开采采价价值值,并并初初步步估估算算出出该该区区水水合合物物的的资资源源量量多多达达100100亿亿吨吨,可可满满足足美美国国105105年年的的天天然然气气需需要要。19981998年年5 5月月,美美国国参参议议院院通通过过决决议议,把把天天然然气气水水合合物物资资源源作作为为国国家家发发展展的的战战略略能能源源列列入入国国家家的的长长远远计计划划,决决议议批批准准每每年年用用于于天天然然气气水水合合物物资资源源研研究究

49、开开发发的的资资金金为为20002000万万美美元元,并并要要求求能能源源部部和和地地质质调调查查局局等等有有关关部部门门组组织织力力量量进进行行深深入入研研究究,希希望望20152015年进行商业开采。年进行商业开采。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 日日本本于于19941994年年制制定定出出庞庞大大的的研研究究计计划划,投投巨巨资资对对日日本本周周边边海海域域,特特别别是是南南海海海海槽槽和和鄂鄂霍霍茨茨克克海海开开展展了了海海底底天天然然气气水水合合物物的的大大规规模模调调查查,初初步步估估算算调调查查区区水水合合物物

50、的的资资源源量量可可满满足足日日本本100100年的能源消耗,并于年的能源消耗,并于19991999年进行了海底水合物的钻探实验。年进行了海底水合物的钻探实验。 到到目目前前为为止止,世世界界上上已已发发现现的的海海底底天天然然气气水水合合物物主主要要分分布布区区是是大大西西洋洋海海域域的的墨墨西西哥哥湾湾、加加勒勒比比海海、南南美美东东部部陆陆缘缘、非非洲洲西西部部陆陆缘缘和和美美国国东东海海岸岸外外的的布布莱莱克克海海台台,西西太太平平洋洋海海域域的的白白令令海海、鄂鄂霍霍茨茨克克海海、千千岛岛海海沟沟、冲冲绳绳还还槽槽、日日本本海海、日日本本南南海海海海槽槽、苏苏拉拉威威西西海海和和新新

51、西西兰兰北北部部海海域域等等,东东太太平平洋洋海海域域的的中中美美海海槽槽、加加洲洲滨滨外外的的秘秘鲁鲁海海槽槽等等,北北极极的的巴巴伦伦支支海海和和波波弗弗特特海海,以以及大陆内的黑海和里海等。及大陆内的黑海和里海等。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 最最初初,国国外外开开展展天天然然气气水水合合物物研研究究是是由由于于高高压压输输气气管管道道中中常常常常遇遇到到天天然然气气水水合合物物堵堵塞塞问问题题而而引引起起的的。对对天天然然气气水水合合物物的的成成因因,科科学学家家认认为为需需要要三三个个条条件件:一一是是足足够够低

52、低的的温温度度,二二是是较较高高的的压压力力,三三是是原原始始物物质质-气气和和水水的的足足够够的的富富集集,这这可可从从几几乎乎所所有有著著名名的的海海底底天天然然气气水水合合物物都都位位于于大大陆陆斜斜坡坡、岛岛坡坡、岛岛基基中中得得到到证证实实,而而且且通通常常均均贮贮藏藏在在具具有有较较厚厚和和较较年年轻轻盖盖层层的的沉沉积积盆地内,这与海洋沉积层和有关的有机质环大陆分布有关。盆地内,这与海洋沉积层和有关的有机质环大陆分布有关。 对对这这种种具具有有巨巨大大潜潜力力和和前前景景的的新新能能源源矿矿产产,一一些些发发达达国国家家已已经经开开始始进进行行开开发发性性研研究究,初初步步找找出

53、出可可从从中中获获取取可可燃燃性性气气体体(主主要要是是甲甲烷烷)的的工工艺艺技技术术。从从目目前前情情况况看看,开开发发成成本本相相对对较较高高,对对环环境境的的影影响响问问题题也也未未解解决决,但但因因日日本本等等国国的的重重视视和和对对实实验验研研究究的的积积极极投投入入,可可望望较较快快取取得得突突破破,尽尽早早实实现现商商业业性性开开发发,使之真正成为使之真正成为2121世纪的新型能源。世纪的新型能源。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 世世界界各各国国海海洋洋权权益益的的竞竞争争,其其实实是是海海洋洋资资源源的的竞竞

54、争争。西西方方各各国国已已十十分分重重视视海海底底天天然然气气水水合合物物的的研研究究与与开开发发,不不仅仅把把海海底底天天然然气气水水合合物物当当做做2121世世纪纪具具有有商商业业开开发发前前景景的的海海洋洋能能源源,而而且且在在战战略略上上将将其其视视为为争争夺夺海海洋洋权权益益的的重重要要因因子子。认认识识到到海海底底天天然然气气水水合合物物潜潜在在的的战战略略意意义义,美美国国、加加拿拿大大、德德国国、英英国国、欧欧共共体体、日日本本等等发发达达国国家家和和组组织织从从能能源源战战略略角角度度考考虑虑,纷纷纷纷制制订订了了长长远远发发展展规规划划,深深入入开开展展了了海海底底天天然然

55、气气水水合合物物物物理理性性质质、勘勘探探技技术术、开开发发工工艺艺、经经济济评评价价、环环境境影影响响等等方方面面的的研研究究工工作作。发发展展中中国国家家如如印印度度、巴巴西西、韩韩国国等等也也已已行行动动起起来来,分分别别制制定定了了本本国国的的研研究究开开发发计计划划。目目前前国国际际上上已已经经形形成成了了一一个个天天然气水合物研究的热潮。然气水合物研究的热潮。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 此此外外,海海底底天天然然气气水水合合物物对对人人类类生生存存环环境境及及海海底底工工程程设设施施的的灾灾害害影影响响,也也

56、引引起起科科学学家家们们和和各各国国政政府府的的关关注注。天天然然气气水水合合物物中中的的甲甲烷烷,其其温温室室效效应应为为二二氧氧化化碳碳的的2020倍倍,世世界界上上海海底底天天然然气气水水合合物物中中的的甲甲烷烷总总量量约约为为地地球球大大气气中中甲甲烷烷容容量量的的30003000倍倍。一一旦旦让让海海底底天天然然气气水水合合物物中中的的甲甲烷烷大大量量逃逃逸逸到到大大气气中中去去,会会造造成成大大气气温温度度的的升升温温,使使陆陆地地的的冰冰川川融融化化,海海平平面面上上升升,将将产产生生无无法法想想象象的的灾灾难难性性后后果果,对对我我们们赖赖以以生生存存的的环环境境造造成成具具大

57、大的的威威胁胁。再再有有,如如条条件件变变化化使使甲甲烷烷气气体体释释放放出出来来,会会使使海海底底软软化化,并并出出现现大大规规模模的的海海底底滑滑坡坡,会会毁毁坏坏海海底底工工程程设设施施,如如破破坏坏海海底底输输电电或或通通讯讯电电缆缆及及海海洋洋石石油油钻钻井井平平台台,甚甚至至产产生生严严重重的的地地质质灾灾害害。还还有有的的科科学学家家正正在在试试图用海底天然气水合物的释放来解释百慕大三角的秘密。图用海底天然气水合物的释放来解释百慕大三角的秘密。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰” 我我国国的的海海洋洋学学家家也也开开

58、始始了了对对这这一一海海底底资资源源的的探探索索,中中国国大大洋洋协协会会紧紧紧紧把把握握海海底底资资源源研研究究开开发发的的新新动动态态,在在李李廷廷栋栋、金金翔翔龙龙院院士士等等专专家家的的倡倡议议下下,开开展展了了海海底底天天然然气气水水合合物物信信息息、资资料料的的收收集集调调研研,编编写写了了天天然然气气水水合合物物找找矿矿前前景景与与方方法法调调研研报报告告,计计划划进进一一步步安安排排天天然然气气水水合合物物资资源源经经济济评评价价研研究究、勘勘探探技技术术开开发发、环环境境影影响响研研究究等等有有关关工工作作,并并着着手手海海上上航航行行,对对天天然然气水合物的成矿前景进行初步

59、调查。气水合物的成矿前景进行初步调查。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 地地热作作为一种新能源,以其干一种新能源,以其干净、无、无污染和成本染和成本低等低等优点受到人点受到人们的重的重视。美国于。美国于2020世世纪7070年代年代建成了世界上第一眼人造建成了世界上第一眼人造热泉,每小泉,每小时可回收可回收149149156156的的热水水2020吨。法国已开吨。法国已开凿了了6 6眼人造眼人造热泉,其中泉,其中1 1眼井深眼井深60006000米,每小米,每小时可可获得得200200的的热水水100100吨。另吨。另外,美国外,美国还在建造在建造发电

60、能力能力为5 5万千瓦的人造万千瓦的人造热泉泉热电厂。厂。地地热能的能的储量非常丰富。据量非常丰富。据计算,如果按照目前算,如果按照目前世界世界动力消耗的速度只消耗地力消耗的速度只消耗地热能,那么即使用能,那么即使用41004100万年后,地球的温度也只降低万年后,地球的温度也只降低11。4 4地热能的利用进一步扩展地热能的利用进一步扩展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 利用地热发电,是地热能利用的最重要利用地热发电,是地热能利用的最重要和最有发展前途的方面。美国加州的盖瑟和最有发展前途的方面。美国加州的盖瑟斯地热电站,装机容量达斯地热电站,装机容量达5050万千瓦以上,万千瓦以上,是目前世界

61、上最大的地热电站。是目前世界上最大的地热电站。地热能除了用来发电外,近年来已扩地热能除了用来发电外,近年来已扩大到工业上的加热、干燥、制冷、脱水加大到工业上的加热、干燥、制冷、脱水加工、提取化学元素、海水淡化,以及农业工、提取化学元素、海水淡化,以及农业生产上的温室育苗、栽培作业、养殖禽畜生产上的温室育苗、栽培作业、养殖禽畜和鱼类等,有着广阔的发展前景。和鱼类等,有着广阔的发展前景。4 4地热能的利用进一步扩展地热能的利用进一步扩展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起4 4地热能的利用进一步扩展地热能的利用进一步扩展北京市地热研究院挂牌北京市地热研究院挂牌 2003-09-01 为了进一步保护和合

62、理开发首都地热资源,经北京市编办批准,昨日北京为了进一步保护和合理开发首都地热资源,经北京市编办批准,昨日北京市地热研究院正式挂牌成立。市地热研究院正式挂牌成立。该院是基于北京市地院是基于北京市地质工程公司多年从事地工程公司多年从事地热资源勘源勘查开开发、推广、推广应用取得用取得显著著业绩基基础上批准成立的,是直属北京市地上批准成立的,是直属北京市地质矿产勘勘查开开发局的事局的事业单位。位。该院主要从事地院主要从事地热地地质的的综合研究和地合研究和地热勘勘查新理新理论、新技、新技术的的应用推广工作,开用推广工作,开展地展地热井勘井勘查技技术、钻探技探技术、地下、地下热水水处理和地理和地热应用技

63、用技术研究,承担地研究,承担地热资源勘探、源勘探、设计、施工工程及、施工工程及热水水处理理设计、安装施工等。、安装施工等。近年来,该院的前身北京市地质工程公司依靠自身的技术实力,已在北京地近年来,该院的前身北京市地质工程公司依靠自身的技术实力,已在北京地区地热资源开发等方向取得显著成果,仅区地热资源开发等方向取得显著成果,仅1996年至年至1997年就先后在北京的南部、年就先后在北京的南部、东部成井多口,而后地热开发范围愈发向外扩展,向未探明的地热空白区进军,东部成井多口,而后地热开发范围愈发向外扩展,向未探明的地热空白区进军,丰台东高地、云岗菜户营、朝阳区花家地、西直门索家坟、昌平区十三陵和

64、通州丰台东高地、云岗菜户营、朝阳区花家地、西直门索家坟、昌平区十三陵和通州区八里桥等地区勘查成功多口地热井区八里桥等地区勘查成功多口地热井. . 新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 燃料电池是一种直接利用氢和氧进行电化学反应的燃料电池是一种直接利用氢和氧进行电化学反应的直接发电方式,其发电效率高达直接发电方式,其发电效率高达40406060,预计将来,预计将来可达可达70708080。美国和日本研制的第一代磷酸燃料电。美国和日本研制的第一代磷酸燃料电池已进入实用阶段,其输出功率为池已进入实用阶段,其输出功率为1100011000千瓦。第二代、千瓦。第二代、第三代燃料电池也已研制成功,其中第三代的

65、固体电解第三代燃料电池也已研制成功,其中第三代的固体电解质型燃料电池,功率达质型燃料电池,功率达2525千瓦。千瓦。2020世纪世纪9090年代,燃料电池汽车已在美国华盛顿、洛年代,燃料电池汽车已在美国华盛顿、洛杉矶和加拿大温哥华等城市出现。杉矶和加拿大温哥华等城市出现。19961996年,美国芝加哥年,美国芝加哥市以燃料电池作动力的公共汽车,取代现有的公共汽车。市以燃料电池作动力的公共汽车,取代现有的公共汽车。美国克莱斯勒汽车公司计划在美国克莱斯勒汽车公司计划在20052005年之前制造出以燃料年之前制造出以燃料电池为动力的电动汽车样车。这种燃料电池汽车比内燃电池为动力的电动汽车样车。这种燃

66、料电池汽车比内燃机汽车可节省机汽车可节省5050的燃料。的燃料。 5 5燃料电池异军突起燃料电池异军突起新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 风风能能在在新新能能源源中中占占有有重重要要地地位位。据据计计算算,地地球球上上的的风风能能约约相相当当于于10800亿亿吨吨煤煤所所具具有有的的能能量量。这这一一数数值值约约为为 目目 前前 全全 世世 界界 一一 年年 消消 耗耗 能能 量量 的的 100倍倍 。目目前前,世世界界上上最最大大的的风风力力发发电电装装置置是是安安装装在在丹丹麦麦日日德德兰兰半半岛岛的的风风力力发发电电机机,其其发发电电能能力力达达2000千千瓦瓦。俄俄罗罗斯斯还还在在研研

67、究究试试验验一一种种由由气气球球运运载载的的利利用用10千千米米高高空空风力发电的发电站,发电容量为风力发电的发电站,发电容量为2000千瓦千瓦。6 6风能的开发利用有了新进展风能的开发利用有了新进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 日日本本的的山山形形县县立立川川町町是是日日本本屈屈指指可可数数的的强强风风地地带带之之一一。该该町町提提出出了了“风风车车村村构构想想”,自自19931993年年起起开开始始建建立立以以风风车车为为主主的的新新能能源源体体验验学学习习设设施施。自自19941994年年以以来来,到到立立川川町町观观光光的的游游客客人人数数每每年年都都达达10-1110-11万万人

68、人,比比建建立立风风车车村村前前增增加加了了50%50%左左右右。此此外外,以以风风车车为为主主题题的的地地区区产产业业群群也也应应运运而而生生,使使因因人人口口短短缺缺和和老老龄龄化化问问题题而而头头疼疼的的 本本 地地 居居 民民 增增 强强 了了 自自 信信 和和 自自 豪豪 。6 6风能的开发利用有了新进展风能的开发利用有了新进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起6 6风能的开发利用有了新进展风能的开发利用有了新进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起德国计划建座海上风力发电站德国计划建座海上风力发电站2001-01-15德国计划在北海和波罗的海海面上建德国计划在北海和波罗的海海面上建座风力

69、发电站,这些发电站将于年并座风力发电站,这些发电站将于年并网发电。网发电。据德国据德国联邦海运和水文地理局提供的数字邦海运和水文地理局提供的数字说,已已经有家投有家投资者向者向该局申局申请出出资建建设风力力发电站,其中座站,其中座风力力发电站将建在北海海上,站将建在北海海上,另两座在波另两座在波罗的海海上。的海海上。这些些风力力发电站距站距陆地的距离大地的距离大约为公里。公里。6 6风能的开发利用有了新进展风能的开发利用有了新进展新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 在在以以林林业业和和畜畜产产为为主主要要产产业业的的地地区区,人人们们正正在在考考虑虑使使用用生生物物能能源源,包包括括有有效效利利

70、用用废废料料和和家家畜畜粪粪便便等等森森林林资资源源和和畜畜产产资资源源。如如果果能能源源供供给给形形态态转转变变为为供供热热和和供供电电并并举举的的“发发电电和和废废热热供供暖暖系系统统”,那那么么就就有有可可能能使使余余热热在在地地区区内内的的家家庭庭和和公公共共设设施施以以及及温温室室农农业业等等本本地地产产业业中中得得到到有有效效利利用用,为为地区的经济振兴作出贡献。地区的经济振兴作出贡献。7. 7. 生物能源的利用生物能源的利用新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 氢能以其重量轻、热值高、无污染、来源丰富和应氢能以其重量轻、热值高、无污染、来源丰富和应用面广等优点,被人们称为用面广等优点

71、,被人们称为2121世纪的理想能源。世纪的理想能源。美国已研制成功世界上第一辆以氢为燃料的汽车,美国已研制成功世界上第一辆以氢为燃料的汽车,可将可将60608080的氢能转换成动能,其能量转换率比普的氢能转换成动能,其能量转换率比普通内燃机高一倍以上。通内燃机高一倍以上。氢能广泛应用的关键,在于研制出成本低的制氢技氢能广泛应用的关键,在于研制出成本低的制氢技术。术。19891989年,美国太平洋能源公司发明了能大量生产廉年,美国太平洋能源公司发明了能大量生产廉价氢燃料的新技术,可用自来水、雨水、海水等任何水价氢燃料的新技术,可用自来水、雨水、海水等任何水制氢。其方法是,在水中加入一种价钱便宜的

72、化学催化制氢。其方法是,在水中加入一种价钱便宜的化学催化剂。用这种方法分解出来的氢成本很低,因而成为世界剂。用这种方法分解出来的氢成本很低,因而成为世界上最便宜的燃料。上最便宜的燃料。8 8氢能利用取得重大成果氢能利用取得重大成果新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 德德国国宝宝马马汽汽车车公公司司在在“1996年年世世界界氢氢能能大大会会”上上提提出出了了研研制制新新型型小小轿轿车车的的计计划划。这这种种小小轿轿车车将将由由高高效效率率的的氢氢燃燃料料电电池池驱驱动动,一一次次加加注注燃燃料料可可行行驶驶1000公公里里。美美国国已已把把洛洛杉杉矶矶作作为为应应用用氢氢的的示示范范区区,计计划划

73、在在近近年年内内将将10万万辆辆汽汽车车改改用用氢氢燃燃料料作作动动力力。在在21世世纪纪初初,氢氢燃燃料料汽汽车车将将会会获获得得迅迅速速的的发发展展,并并会会成成为为汽车家族中的佼佼者。汽车家族中的佼佼者。8 8氢能利用取得重大成果氢能利用取得重大成果未来能源的希望未来能源的希望 目前,世界各国所消耗的能源中常规能源占绝目前,世界各国所消耗的能源中常规能源占绝大多数,尤其是石油和天然气的消耗量已占全世界大多数,尤其是石油和天然气的消耗量已占全世界能源消耗量的能源消耗量的7070左右。然而,这些矿物燃料既储左右。然而,这些矿物燃料既储量有限,又污染环境,没有发展前途。在这种情况量有限,又污染

74、环境,没有发展前途。在这种情况下,人们把对新世纪能源的希望寄托于清洁可再生下,人们把对新世纪能源的希望寄托于清洁可再生能源等新能源上。能源等新能源上。 再生能源是指它不会随本身的能量转化或者人再生能源是指它不会随本身的能量转化或者人类利用而日益减少的能源,它们具有天然的自我恢类利用而日益减少的能源,它们具有天然的自我恢复能力,像风能、太阳能、水力能、地热能和海洋复能力,像风能、太阳能、水力能、地热能和海洋能等。还包括利用木能等。还包括利用木XUE XUE 、家畜粪便等生物有机体家畜粪便等生物有机体产生的生物能源。这些能源的特点是,干净无污染,产生的生物能源。这些能源的特点是,干净无污染,来源丰

75、富,而且可以源源不断地从自然界得到补充。来源丰富,而且可以源源不断地从自然界得到补充。而非再生能源正好相反,它们将越用越少,不能再而非再生能源正好相反,它们将越用越少,不能再生,如石油、天然气、煤炭等。生,如石油、天然气、煤炭等。未来能源的希望未来能源的希望 过去长期不受重视的再生能源,现在由于矿物燃料过去长期不受重视的再生能源,现在由于矿物燃料面临枯竭,特别是这些矿物燃料会释放出二氧化碳使地面临枯竭,特别是这些矿物燃料会释放出二氧化碳使地球变暖等弊端而备受人们的青睐。就连相当保守的国际球变暖等弊端而备受人们的青睐。就连相当保守的国际能源机构也相信,这些再生能源在能源机构也相信,这些再生能源在

76、20502050年时能提供世界年时能提供世界能源需求的能源需求的2020以上。但是,到以上。但是,到20502050年地球人口预计将年地球人口预计将从目前的从目前的6060亿增加到亿增加到100100亿,能源消费如果不增加两倍,亿,能源消费如果不增加两倍,至少也要增加一倍。因此,再生能源达到世界能源需求至少也要增加一倍。因此,再生能源达到世界能源需求的的2020是远远不够用的,而是需要约是远远不够用的,而是需要约5050的再生能源来的再生能源来满足。满足。如果世界各国还采用像现在以非再生能源和再生能如果世界各国还采用像现在以非再生能源和再生能源混合构成方式来满足未来能源的需要,那么在源混合构成

77、方式来满足未来能源的需要,那么在2121世纪世纪下半叶地球将急剧变暖,给人类带来巨大的灾难。下半叶地球将急剧变暖,给人类带来巨大的灾难。未来能源的希望未来能源的希望 因因此此,在在21世世纪纪之之初初就就应应大大力力开开发发使使用用不不排排放放二二氧氧化化碳碳的的可可再再生生能能源源,这这样样才才有有可可能能在在2020至至2040年年之之间间使使二二氧氧化化碳碳的的排排放放量量达达到到一一个个转转折折点点。即即使使是是这这样样的的能能源源构构成成方方式式,也也足足以以使使气气温温上上升升1.5。然然而而,要要使使二二氧氧化化碳碳排排放放量量达达到到上上述述转转折折点点,其其前前提提是是到到2

78、1世世纪纪中中叶叶使使用用的的再再生生 能能 源源 能能 满满 足足 世世 界界 能能 源源 需需 求求 的的 50 。有有的的人人可可能能认认为为,用用再再生生能能源源满满足足世世界界能能源源需需求求的的50是是个个幻幻想想。但但是是,从从人人类类开开发发利利用用太太阳阳能能、风风能能和和水水力力能能等等再再生生能能源源的的过过程程来来看看,这这个个目目标标完完全全可可以以达达到到,尤尤其其是是在在高高新新技技术术迅迅速速发发展展的的情情况况下下,人人们们更更有有信信心心实实现现这这个个造造福福于于子子孙后代的能源设想。孙后代的能源设想。未来能源的希望未来能源的希望 在新的千年到来的时候,建

79、立起既能确保经在新的千年到来的时候,建立起既能确保经济增长又能控制温室气体排放的环保型社会经济济增长又能控制温室气体排放的环保型社会经济体系,已成为全世界共同面临的一个紧迫课题。体系,已成为全世界共同面临的一个紧迫课题。欧盟已经制订了有关计划,要求到欧盟已经制订了有关计划,要求到20102010年使地区年使地区总能源消费中的可再生能源的比率达到总能源消费中的可再生能源的比率达到12%12%。美。美国能源部也在酝酿通过一部联邦法,要求电力公国能源部也在酝酿通过一部联邦法,要求电力公司利用可再生能源的比率在司利用可再生能源的比率在20102010年达到年达到7.5%7.5%。从。从1990-199

80、71990-1997年世间各地能源使用量的年增长率来年世间各地能源使用量的年增长率来看,作为传统矿物燃料的煤炭和石油的年增长率看,作为传统矿物燃料的煤炭和石油的年增长率仅为仅为1%1%,而风力发电则大幅增长(,而风力发电则大幅增长(25.7%25.7%),太),太阳能发电增长阳能发电增长16.8%16.8%,可以说,世界性的能源体,可以说,世界性的能源体系已经开始转变。系已经开始转变。未来能源的希望未来能源的希望 除除了了再再生生能能源源外外,在在新新世世纪纪人人们们还还对对核核能能和和氢氢能能寄寄予予希希望望。例例如如,可可以以仿仿照照太太阳阳,运运用用核核聚聚变变开开发发一一种种同同环环境

81、境兼兼容容、持持久久、不不含含二二氧氧化化碳碳的的能能源源形形式式。氢氢在在大大自自然然中中分分布布很很广广,水水就就是是氢氢的的大大“仓仓库库”,约约含含有有11的的氢氢;泥泥土土里里含含有有约约1.5的的氢氢;天天然然气气、石石油油、动动植植物物体体内内都都含含有有氢氢。氢氢的的发发热热量量高高,而而燃燃烧烧后后的的惟惟一一产产物物是是水水。如如果果能能用用适适当当的的方方法法从从水水中中制制取取氢氢,那那么么氢将是一种取用不尽的理想能源。氢将是一种取用不尽的理想能源。处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 矿矿物物燃燃料料是是人人类类在在20世世纪纪的的主主要要能能源源,在在寻寻找找可可以

82、以替替代代矿矿物物燃燃料料的的新新型型能能源源的的过过程程中中,科科学学家家和和企企业业家家们产生了一些超前的想法。们产生了一些超前的想法。 其其中中一一种种想想法法是是使使重重力力的的方方向向调调转转180度度。这这种种想想法法也也许许有有点点异异想想天天开开,但但是是正正在在研研究究获获取取替替代代矿矿物物燃燃料料各各种种方方法法的的理理论论科科学学家家和和工工程程师师们们认认为为,不不管管这这种种方方法法看看上上去去有有多多么么不不可可思思议议,只只要要能能取取得得成成功功,就就有有可可能能有有助助于于满满足足人人类类在在21世世纪纪对对能能源源的的需需求求而而且且不不会会对对环环境造成

83、进一步破坏。境造成进一步破坏。 按按照照人人类类目目前前对对自自然然科科学学的的理理解解,这这种种方方法法取取得得成成功功的的可可能能性性虽虽然然极极小小,但但是是美美国国亚亚拉拉巴巴马马州州亨亨茨茨维维尔尔马马歇歇尔尔航航天天中中心心的的研研究究员员达达维维德德内内弗弗认认为为:“致致力力于于这这一研究领域的人越多,越有可能出现大胆的解决方案一研究领域的人越多,越有可能出现大胆的解决方案”。处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 美美国国航航天天局局目目前前正正致致力力于于开开发发一一种种新新的的航航天天器器推推进进装装置置反反物物质质发发动动机机这这种种发发动动机机的的工工作作原原理理与与电

84、电视视系系列列剧剧星星际际旅旅行行中中为为星星际际飞飞船船“企企业业”号号提提供供动动力力的的发发动动机机的的工工作作原原理理相相同同。这这种种发发动动机机还还有有可可能能产产生生能能源源,供供在在地地球球上上生生活活的的人们使用。人们使用。A 反物质能量反物质能量处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 这这种种方方法法绝绝不不是是科科学学幻幻想想。科科学学家家已已经经知知道道,当当反反物物质质与与正正物物质质发发生生碰碰撞撞时时,这这两两种种物物质质会会相相互互抵抵消消,并并且且在在碰碰撞撞发发生生的的一一瞬瞬间间释释放放出出纯纯能能量量。但但是是收收集集并并储储存存一一定定数数量量的的反反物

85、物质质本本身身就就非非常常困困难难,科科学学家家们们至至今今尚尚未未找找到到解解决决之之一一问问题题的的方方法法,内内弗弗说说:“如如果果科科学学家家们们能能够够找找到到收收集集和和储储存存方方法法,针针尖尖大大小小的的反反物物质质在在与与正正物物质质结合时就会释放出无法估量的巨大能量。结合时就会释放出无法估量的巨大能量。A 反物质能量反物质能量处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 就就目目前前而而言言,美美国国航航天天局局如如果果能能够够在在其其反反物物质质实实验验中中获获得得足足以以点点燃燃蜡蜡烛烛的的热热量量就就会会感感到到很很高高兴兴了了。内内弗弗说说:“目目前前我我们们正正在在为为获

86、获得得能能量量发发愁愁,以后我们还将为扩大这种能量发愁。以后我们还将为扩大这种能量发愁。” 前前美美国国航航天天局局超超前前概概念念处处处处长长、现现任任贝贝基基设设计计公公司司(设设在在弗弗吉吉尼尼亚亚州州安安嫩嫩代代尔尔的的一一家家从从事事航航空空工工程程学学咨咨询询的的集集团团公公司司)总总裁裁伊伊万万贝贝基基认认为为,对对储储存存在在太太空空的的能能量量进进行行研研究究将将会会有有助助于于解解决决地地球球的的能能源源问问题题。“但但是是必必须须牢牢记记我我们们只只有有几几十十年年的时间的时间”。A 反物质能量反物质能量处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 美美国国航航天天局局同同时时也

87、也在在设设法法征征服服萨萨克克牛牛顿顿爵爵士士曾曾在在1687年年作作出出解解释释的的那那种种力力重重力力,并并将将它它作作为为一一种种能能源源加加以以利利用用。一一个个科科研研小小组组目目前前正正在在设设法法再再现现并并扩扩展展俄俄罗罗斯斯科科学学家家叶叶夫夫根根尼尼波波德德科科列列特特诺诺夫夫博博士士的的研研究究成成果果。波波德德科科列列特特诺诺夫夫博博士士多多年年来来一一直直致致力力于于反反重重力力装装置置的的研研究究,他他宣宣称称已已经经观观测测到到悬悬垂垂在在一一个个不不断断旋旋转转的的大大小小如如比比萨萨饼饼的的瓷瓷性性圆圆碟碟形形超超导导体体上上方方的的物物体体,其其重重量量神神

88、秘秘地地减减轻轻了了2%。内内弗弗博博士士认认为为,如如果果这这种种重重量量丧丧失失现现象象可可以以得得到到确确认认并并在在重重复复实实验验中中得得到到验验证证,科科学学家家们们就就有有可可能能设设法法推推断断出出是是不不是是超超导导体体产产生生的的某某种种力力以以重重力力的的反反作作用用力力发发挥挥作作用用,即即吸吸收收重重力力,屏屏蔽蔽重力,或者干扰重力波的频率重力,或者干扰重力波的频率。B 上升的水流上升的水流处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 这这听听上上去去好好像像有有些些含含糊糊不不清清,但但是是正正如如内内弗弗博博士士指指出出的的那那样样,对对电电与与磁磁之之间间的的基基本本联

89、联系系的的理理解解曾曾经经导导致致变变压压器器、电电动动机机和和发发电电机机的的诞诞生生。他他说说,理理解解重重力力可可能能会会以以类类似似的的形形式式导导致致同同样样以以物物理理法法则则之之间间的的关关系系为为基基础础的的新新的的能能量量应用方法的诞生。应用方法的诞生。 新新的的能能量量应应用用方方法法的的诞诞生生,将将会会使使人人们们看看到到某某些些奇奇怪怪的的景景象象。内内弗弗博博士士说说,想想象象一一下下“循循环环水水流流”,水水流流首首先先在在没没有有重重力力的的情情况况下下向向上运动,然后又向下流入涡轮产生电能。上运动,然后又向下流入涡轮产生电能。B 上升的水流上升的水流处在边缘的

90、开发者们处在边缘的开发者们 美美国国航航天天局局的的重重力力研研究究工工程程曾曾经经得得到到科科学学监监督督委委员员会会的的表表扬扬,但但是是科科学学家家们们仍仍对对这这一一领领域域内内的的某某些些研研究究工工作作持持保保留留态态度度。航航天天局局突突破破推推进进物物理理学学研研究究计计划划的的负负责责人人马马克克米米利利斯斯指指出出,某某些些关关于于重重力力屏屏蔽蔽的的看看法法已已经经远远远远地地超超出出了了现现有有科科学学的的范范畴畴而而使使他他感感到到“不不安安”。他他说说自自己己支支持持内内弗弗博博士士的的研研究究工工作作,但但是是其其他他研研究究人人员员“却却在在建建立立起起任任何何

91、可可以以信信赖赖的的基基础础之之前前就就贸然得出结论贸然得出结论”。B 上升的水流上升的水流处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 曾曾在在哈哈佛佛大大学学深深造造的的医医学学博博士士兰兰德德尔尔米米尔尔斯斯毕毕业业后后在在物物理理学学和和化化学学领领域域进进行行了了一一些些研研究究,他他宣宣称称自自己己发发现现了了一一个个解解决决能能源源问问题题的的独独创创方方法法。不不仅仅如如此此,他他还还宣宣称称自自己己开开创创了了一一套套无无可可辩辩驳驳的的、经经典典量量子子力力学学的的大大一一统统理理论论这这个个理理论论是是物物理理学学家家们们在在本本世世纪纪的的大大部部分分时时间间里里努力使之实现的

92、崇高目标。努力使之实现的崇高目标。C C 比火的意义更重要比火的意义更重要?处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 米米尔尔斯斯说说:“这这一一理理论论的的意意义义比比火火对对人人类类的的意意义义还要重大,解决能源问题只是这一理论的副产品。还要重大,解决能源问题只是这一理论的副产品。” 米米尔尔斯斯博博士士说说,他他已已经经找找到到一一种种可可以以使使普普通通氢氢原原子子核核的的电电子子降降低低运运动动轨轨道道的的方方法法,在在这这一一变变化化过过程程中中产产生生的的能能量量会会以以紫紫外外线线的的形形式式释释放放出出来来。他他在在新新泽泽西西州州克克兰兰伯伯里里成成立立了了黑黑光光电电力力公公

93、司司(BlackLightBlackLight PowerPower),继继续续从从事事这这项项研研究究。两两家家大大型型的的公公用用电电力力企企业业特特拉拉华华州州威威尔尔明明顿顿的的连连结结电电力力公公司司和和俄俄勒勒冈冈州州波波特特兰兰的的太太平平洋洋电电力力公公司司已已经经向向黑黑光光公公司司提提供供了了数数百百万万美美元元的的研研究究经经费费,米米尔尔斯斯博博士士说说该该公公司司目目前前的的资资本本总总值值已已达达20002000万美元。万美元。C C 比火的意义更重要比火的意义更重要?处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 米米尔尔斯斯博博士士说说,除除了了能能源源之之外外,黑黑光光

94、电电力力公公司司还还在在实实验验中中获获得得了了可可能能具具有有商商业业应应用用价价值值的的“全全新新化化合合物物”。他他说说,有有可可能能用用这这种种全全新新的的化化合合物物生生产产出出能能量量比比普普通通电电池池“至少高至少高1 1万倍万倍”的新型电池。的新型电池。 米米尔尔斯斯的的热热心心支支持持者者、曾曾经经担担任任ABBABB燃燃烧烧工工程程公公司司首首席席执执行行官官并并在在19811981至至19841984年年间间担担任任美美国国能能源源部部副副部部长长的的核核工工程程师师、物物理理学学家家谢谢尔尔比比布布鲁鲁尔尔认认为为,米米尔尔斯斯在在低低轨轨道道电电子子氢氢原原子子方方面

95、面的的研研究究成成果果是是“值值得得称称赞赞的的,而而且且一一定定会会有有发发展展前前途途并并将将引引来来投投资资”。布布鲁鲁尔尔博博士士说说:“我我认认为为米米尔尔斯斯的的研研究究成成果果值值得得做做进进一一步步的的商商业业开开发发。” ” 布鲁尔本人也成立了一家核能公司。布鲁尔本人也成立了一家核能公司。C C 比火的意义更重要比火的意义更重要?处在边缘的开发者们处在边缘的开发者们 但但是是许许多多知知名名科科学学家家认认为为,与与其其说说米米尔尔斯斯博博士士创创造造了了科科学学奇奇迹迹,不不如如说说他他更更多多地地是是在在进进行行可可以以扰扰乱乱视视听听的的宣宣传传。诺诺贝贝尔尔奖奖得得主

96、主、斯斯坦坦福福大大学学物物理理学学家家朱朱隶隶文文认认为为:“出出现现(米米尔尔斯斯所所说说的的)这这种种情情况况的的可可能能性性极极小小,我我为为那那些些为为米米尔尔斯斯提提供供资资助助、支支持这项研究计划的人感到难过。持这项研究计划的人感到难过。”C C 比火的意义更重要比火的意义更重要?结束语结束语n通通过过上上述述对对未未来来的的展展望望,新新能能源源为为人人们们描描绘绘出出了了一一幅幅光光明明的的前前景景。但但是是,要要实实现现这这一一前前景景还还存存在在众众多多需需要要解解决决的的问问题题,其其中中最最主主要要的的课课题题就就是是经经济济性性的的问问题题。作作为为普普及及扩扩大大

97、新新能能源源的的措措施施,必须首先实现电费的必须首先实现电费的“绿色绿色”化。化。n所所谓谓“绿绿色色”化化,就就是是改改变变迄迄今今为为止止在在市市场场经经济济中中将将环环境境代代价价转转移移到到外外部部这这一一最最大大的的缺缺陷陷,而而由由市市场场内内部部来来负负担担。具具体体说说来来,就就是是要要建建立立起起这这样样的的制制度度:要要求求电电力力公公司司必必须须用用比比平平均均发发电电成成本本高高的的价价格格来来全全额额买买进进利利用用新新能能源源生生产产的的电电力力,同同时时由由国国家家、企业和消费者全体来分担因此导致的电力成本的上涨。企业和消费者全体来分担因此导致的电力成本的上涨。n

98、德德国国和和丹丹麦麦等等一一部部分分欧欧洲洲国国家家已已经经开开始始实实行行以以可可再再生生能能源源为为对对象象的的新新能能源源优优惠惠制制度度,这这大大大大促促进进了了新新能能源源的的使使用用。日日本本的的市市民民团团体体也也提提出出了了基基于于同同样样设设想想的的“自自然然资资源源促促进进法法”,现现正正为为实现立法化而进行讨论。实现立法化而进行讨论。棕榈油 大洋网讯大洋网讯面对本国棕榈油过剩和全球石油价格上涨的状况,面对本国棕榈油过剩和全球石油价格上涨的状况,马来西亚正在研制将棕榈油转化为燃料的技术,以满足发电厂及其马来西亚正在研制将棕榈油转化为燃料的技术,以满足发电厂及其它工业企业的需

99、求。它工业企业的需求。棕棕榈油有油有许多用途,比如可用作食用油,也可制成肥皂,而多用途,比如可用作食用油,也可制成肥皂,而马来西来西亚最近的研究表明,它最近的研究表明,它还可用于汽可用于汽车和耗能工厂的燃料。据新和耗能工厂的燃料。据新华社今日上午社今日上午报道道,长期以来,棕期以来,棕榈油是油是马来西来西亚小小农场主主们的重要的重要收入来源,但近年来,一种低脂的合成油逐收入来源,但近年来,一种低脂的合成油逐渐取代了棕取代了棕榈油,致使油,致使马来西来西亚国内国内对棕棕榈油的需求大油的需求大为减少。减少。有关数据表明,去年月,有关数据表明,去年月,马来西来西亚棕棕榈油的油的库存达存达多万吨,同多

100、万吨,同时,它,它还面面临着来自全球第二大棕着来自全球第二大棕榈油油产地印度尼地印度尼西西亚的的竞争。基于以上原因,争。基于以上原因,马来西来西亚政府力主政府力主积极开极开发棕棕榈油的油的新用途,利用科技手段,将它新用途,利用科技手段,将它转化化为全球市全球市场急需的燃料。急需的燃料。近期,近期,马来西来西亚的一家能源公司在北部的一家能源公司在北部槟榔榔屿州的一家工厂州的一家工厂进行了将棕行了将棕榈油油转化化为燃料的燃料的实验,该公司公司还将将继续进行行类似的似的实验,希望取得希望取得坚实可靠的数据。可靠的数据。绿藻可以大量产氢绿藻可以大量产氢 n一般情况下,一般情况下,绿藻藻仅产生微量的生微

101、量的氢。但加利福尼。但加利福尼亚大学伯克利分校和美国再生能源大学伯克利分校和美国再生能源实验室的科学家却找到室的科学家却找到一种可使一种可使绿藻在水中大量藻在水中大量产氢的方法。的方法。n研究人研究人员发现,当一种叫做,当一种叫做Chlamydomonasreinhardtii的的绿藻被藻被夺去硫去硫时,光合,光合作用的速度就会减慢,作用的速度就会减慢,“于是水藻便自于是水藻便自动从从产氧氧转变为产氢。”该校微生物学教授塔西奥斯校微生物学教授塔西奥斯梅利斯梅利斯说。n梅利斯梅利斯进一步解一步解释说,这种适种适应性性变化化显然是生物然是生物体体赖以生存的看家本以生存的看家本领,它使水藻能在缺乏基

102、本,它使水藻能在缺乏基本营养成养成分的情况下分的情况下“燃燃烧自身脂肪自身脂肪”。几天以后,科学家采用注。几天以后,科学家采用注入硫的入硫的办法把水藻重新法把水藻重新“养肥养肥”。这种种“喂养喂养”与与“剥剥夺”的的交替可以无限期地交替可以无限期地进行下去。行下去。绿藻可以大量产氢绿藻可以大量产氢n从理论上讲,只要具备了最理想的条件,从理论上讲,只要具备了最理想的条件,4000平方米池塘里的水藻平方米池塘里的水藻1天所产生的氢,天所产生的氢,就足以供福特公司最新型燃料电池汽车就足以供福特公司最新型燃料电池汽车行驶行驶1400千米以上的路程。目前,在实千米以上的路程。目前,在实验室里培养的水藻尽

103、管产氢量比其潜在验室里培养的水藻尽管产氢量比其潜在的最高产量低的最高产量低15%,但美国再生能源实,但美国再生能源实验室的迈克尔验室的迈克尔塞伯特胸有成竹地说:塞伯特胸有成竹地说:“我们一定会找到增加氢产量的方法。我们一定会找到增加氢产量的方法。”让细菌为人类供电让细菌为人类供电 生物学家生物学家预言,言,21世世纪将是将是细菌菌发电造福人造福人类的的时代。代。说起起细菌菌发电,可以追溯到,可以追溯到1910年,英国植物学家利用年,英国植物学家利用铂作作为电极放极放进大大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个个细菌菌电池。池。1984年,美国科学家年,

104、美国科学家设计出一种太空出一种太空飞船使用的船使用的细菌菌电池,其池,其电极的活性物极的活性物质是宇航是宇航员的尿液和活的尿液和活细菌。不菌。不过,那那时的的细菌菌电池放池放电效率效率较低。到了低。到了80年代末,年代末,细菌菌发电才有才有了重大突破,英国化学家了重大突破,英国化学家让细菌在菌在电池池组里分解分子,以里分解分子,以释放放电子向阳极运子向阳极运动产生生电能。其方法是,在糖液中添加某些能。其方法是,在糖液中添加某些诸如如染料之染料之类的芳香族化合物作的芳香族化合物作为稀稀释液,来提高生物系液,来提高生物系统输送送电子的能力。在子的能力。在细菌菌发电期期间,还要往要往电池里不断地充气

105、,用以池里不断地充气,用以搅拌拌细菌培养液和氧化物菌培养液和氧化物质的混和物。据的混和物。据计算,利用算,利用这种种细菌菌电池,每池,每100克糖可克糖可获得得1352930库仑的的电能,其效率可达能,其效率可达40,远远高于高于现在使用的在使用的电池的效率,而且池的效率,而且还有有10的潜力可的潜力可挖掘。只要不断地往挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可池里添入糖就可获得得2安培安培电流,且能流,且能持持续数月之久。数月之久。让细菌为人类供电让细菌为人类供电n利用利用细菌菌发电原理,原理,还可以建立可以建立细菌菌发电站。在站。在10米米见方的方的立方体盛器里充立方体盛器里充满细菌培养液,就可建

106、立一个菌培养液,就可建立一个1000千瓦的千瓦的细菌菌发电站,每小站,每小时的耗糖量的耗糖量为200千克,千克,发电成本是高了一些,但成本是高了一些,但这是一种不会是一种不会污染染环境的境的“绿色色”电站,更何况技站,更何况技术发展后,完全可展后,完全可以用以用诸如如锯末、秸末、秸秆、落叶等、落叶等废有机物的水解物来代替糖液,因有机物的水解物来代替糖液,因此,此,细菌菌发电的前景十分的前景十分诱人。人。n现在,各在,各发达国家如八仙达国家如八仙过海,各海,各显神通:美国神通:美国设计出一种出一种综合合细菌菌电池,是由池,是由电池里的池里的单细胞藻胞藻类首先利用太阳光将二氧首先利用太阳光将二氧化

107、碳和水化碳和水转化化为糖,然后再糖,然后再让细菌利用菌利用这些糖来些糖来发电;日本将两;日本将两种种细菌放入菌放入电池的特制糖池的特制糖浆中,中,让一种一种细菌吞食糖菌吞食糖浆产生醋酸和生醋酸和有机酸,而有机酸,而让另一种另一种细菌将菌将这些酸些酸类转化成化成氢气,由气,由氢气气进入磷入磷酸燃料酸燃料电池池发电;英国;英国则发明出一种以甲醇明出一种以甲醇为电池液,以醇脱池液,以醇脱氢酶铂金金为电极的极的细菌菌电池。池。让细菌为人类供电让细菌为人类供电 人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的能并把它直接转化成电能的“特异功能特异功能”。最

108、。最近,美国科学家在死海和大盐湖里找到一种嗜近,美国科学家在死海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约大约10的阳光转化成化学物质时,即可产生的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实。远的设想,而是

109、不久的现实。未来电力可望来自岩浆未来电力可望来自岩浆 n不用多久,人不用多久,人类可望使用熔化的火山岩石的可望使用熔化的火山岩石的热量量产生生电力。力。n美国新墨西哥州阿美国新墨西哥州阿尔布开克桑迪布开克桑迪亚国家国家实验室的科室的科研小研小组正在开正在开凿位于加利福尼位于加利福尼亚的的马默斯洞穴湖,默斯洞穴湖,计划划勘探那里的地下岩勘探那里的地下岩浆,了解岩,了解岩浆的深度以及怎的深度以及怎样让其其为人人类提供能源。提供能源。n据参与此项目的桑迪亚地热研究部的项目负责人芬据参与此项目的桑迪亚地热研究部的项目负责人芬格称,全球岩浆中含有的能量可以方便地为地球多次提格称,全球岩浆中含有的能量可以

110、方便地为地球多次提供能量。美国已对岩浆总量作过研究,美国地质部发现,供能量。美国已对岩浆总量作过研究,美国地质部发现,仅美国就有仅美国就有50000多处有岩浆活动,每处平均拥有相当多处有岩浆活动,每处平均拥有相当于于172亿桶石油的能量,而且这些岩浆很容易获得。亿桶石油的能量,而且这些岩浆很容易获得。发电站可以将岩浆的热量转换成电力,就像目前将蒸汽发电站可以将岩浆的热量转换成电力,就像目前将蒸汽转变为电力一样容易。转变为电力一样容易。未来电力可望来自岩浆未来电力可望来自岩浆n科学家称,开科学家称,开凿一个一个宽12英尺、深英尺、深20000英尺英尺的洞就可以的洞就可以产生一个生一个发电站,并可

111、从中站,并可从中获取取30兆瓦的兆瓦的电力。只要将液体注入洞中,液体就会力。只要将液体注入洞中,液体就会被岩被岩浆加加热至至摄氏氏500多度,再将液体多度,再将液体输出地出地面就可面就可产生生电力。力。n芬格希望,此芬格希望,此项研究有助于科研人研究有助于科研人员更精更精确地确地预测岩岩浆的的喷发,也就更能全面地了解地,也就更能全面地了解地震活震活动情况。情况。n科研人科研人员准准备在岩在岩浆喷射射处建立一个工程建立一个工程实验室,以便更方便地室,以便更方便地获取熔化的岩石,并开取熔化的岩石,并开始采用加始采用加热系系统将岩将岩浆的的热量量转化化为可供使用可供使用的的电力。力。未来电力可望来自

112、岩浆未来电力可望来自岩浆n科学家估科学家估计,岩,岩浆可能位于地面下可能位于地面下1800026000英英尺。因此,要建成一个尺。因此,要建成一个发电站必站必须开开凿深度深度20000英英尺的洞,开尺的洞,开凿越深,成本越大,开越深,成本越大,开凿至至10000英尺耗英尺耗资130万美元。万美元。n美国科研人美国科研人员正在开挖的大峡谷是美国三个破火正在开挖的大峡谷是美国三个破火山口之一,是因岩山口之一,是因岩浆喷射而形成的火山口。此火山口射而形成的火山口。此火山口宽逾逾10英里,是一个年英里,是一个年轻的火山口,因此大量岩的火山口,因此大量岩浆就就在地面下。最近的一次火山在地面下。最近的一次火山喷发在在550年前。年前。n芬格称,桑迪亚实验室进行的让岩浆发电的项目芬格称,桑迪亚实验室进行的让岩浆发电的项目可谓绝无仅有。以往科学家们已开挖过热井,但是只可谓绝无仅有。以往科学家们已开挖过热井,但是只考虑地热发电,而从没有研究过用岩浆作能源。桑迪考虑地热发电,而从没有研究过用岩浆作能源。桑迪亚国家实验室的科研人员坚信,在亚国家实验室的科研人员坚信,在10年之内,他们能年之内,他们能使岩浆发电系统转变成一个个商业发电站,满足众多使岩浆发电系统转变成一个个商业发电站,满足众多人口使用能源的需要而不必担心能源枯竭。人口使用能源的需要而不必担心能源枯竭。

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