新能源概论论文

新能源的应用前景及发展趋势

（姓名：安璞学号：2011115292）

随着时代的进步，科技的发展以及人类文明推进，人类对能源的需求一直处于上升的趋势，但是那些我们正在大量使用的不可再生的很好用的化石能源却在直线下降。与此同时，化石能源给我们带来的巨大的环境问题也一天比一天严重。因此在这种情况下，开发和利用新能源与可再生能源显得尤为重要。因为新能源大都具有清洁无污染、可再生、资源量大、分布广泛等优点，这对我们使用它具有重要意义。接下来我简要介绍一下在未来有望被我们广泛利用的新能源及它们的一些特点。

首先，我先介绍一下太阳能。我觉得太阳能是所有能源之母，我们在使用及开发的能源全部都直接或间接的来自于太阳的能量。太阳的能量是巨大的，虽然它也在无时无刻进行着核反应，据科学家们研究，它现在正处于壮年，也有衰老消逝的那一天，但是相对于我们短暂的人类历史来说，它的能量可视为无穷无尽的。单单每年到达地球表面的太阳辐射能就有1.8×1014t标准煤，为目前全世界所消费的各种能量综合的1万倍。它还有普遍、无害、长久、巨大等优点，很值得我们人类去研究利用它，为我们人类的发展做贡献。目前，对太阳能的开发利用有太阳能热利用技术、太阳能光伏发电技术、太阳能制冷与太阳能热泵技术等。我觉得要解决能源问题，我们必须以太阳能作为突破口，继续加大对太阳能的研究开发利用，以更好的使用太阳能这笔巨大的财富。

核能。核能是20世纪人类的一项伟大发现，并已取得了十分重要的成果。1942年12月2日，著名科学家费米领导几十位科学家，在美国芝加哥大学启动成功了世界上第一座核反应堆，标志着人类从此进入了核能时代。在这之前，人类利用的能源只涉及到物理变化和化学变化，当核能进入人们的生产和生活后，一种通过原子核变化而产生的新能源从此诞生。

核能的利用存在的主要问题：

第一，资源利用率低。

第二，反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决。

第三，反应堆的安全问题尚需不断监控及改进。

第四，核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚一239受控制。

第五，核电建设的投资费用仍比常规能源发电高，投资风险较大。目前，我们人类所利用的核能仅局限于核裂变，它的资源比较有限，而核聚变也可以释放出巨大的能量，并且核聚变的原料大量存在于海水中，基本可视为无穷无尽的。

海洋能。海洋能系指依附在海水中的可再生能源。海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力，其他海洋能均来源于太阳辐射。海洋面积占地球总面积的

7l％，太阳到达地球的能量大部分落在了海洋上空和海水中，部分转化为各种形式的海洋能。

波浪能。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，其实质是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。当水团相对于海平面发生位移时，使波浪具有势能，而水质点的运动则使波浪具有动能。所贮存的能量通过摩擦和湍动而消散，其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。深水海区大浪的能量消散速度很慢，从而导致了波浪系统的复杂性，使其常常伴有局地风和几天前在远处产生的风暴的影响。

潮汐能。潮汐能是以位能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的。在海洋中，月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。当太阳、月球和地球在一条直线上时即产生大潮；当它们成直角时就产生小潮。除了半日周期潮和月周期潮的变化外，地球和月球的旋转运动还产生了许多其他的周期性循环，其周期可以从几天到数年。同时，地表的海水又受到地球运动离心力的作用，月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。世界上潮差的较大值约为13一15m，但一般来说，平均潮差在3 m以上就具有实际应用价值。

风能。风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的lO倍；分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

风力发电有三种运行方式：一是独立运行方式。通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力，使用蓄电池蓄能，以保证无风时的用电；二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合，向一个单位或一个村庄或一个海岛供电；三是风力发电并入常规电网运行，向大电网提供电力，常常是一处风电场安装几十台甚至几百台风力发电机，这是风力发电的主要发展方向，是当代人利用风能最常见的形式。自19世纪末丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其它的事情。

地热能。地热能是来自地球深处的可再生热能。起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近地表层。在有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和水到达地面，自史前起它们就已被用于洗浴和蒸煮。通过钻井，这些热能可以从地下的储层引入水池、房间、温室和发电站。这种热能的储量相当大。

严格地说，地热能不是一种“可再生的”资源，而是一种像石油一样可开采的能源，最终的可回采量将依赖于所采用的技术。将水(传热介质)重新注回到含水层中可以提高其再生的性能，因为这样做可以使含水层不枯竭。然而，在这个问题上没有明确的结论，因为有相当一部分地热点可采用某种方式进行开发，让提取的热量等于自然不

断补充的热量。实事求是地讲，任何情况下，既使从技术上来说，地热能也不是可再生能源。但全球地热资源潜量十分巨大，因此问题不在于资源规模的大小，而在于是否有适合的技术将这些资源经济地开发出来。

氢能。氢能是以氢及其同位素为主导的反应中或氢在状态变化过程中所释放的能量。它可以产生于氢的热核反应，也可来自氢与氧化剂发生的化学反应。前者称为热核能或聚变能，能量非常巨大，通常属核能范畴；后者称燃料反应的化学能，习称氢能。

氢能是一种重要的能源，可用于运输方面取代石油，也可用作能高效发电的燃料电池。氢能的环境效益好，是理想的清洁能源。但是氢极少单独存在于地球上，常以化合物的形式出现，必须通过其他能源转换，如太阳能制氢、生物质能制氢、电解水制氢和烃类燃料制氢等。廉价和大量制氢的技术是开发利用氢能的关键。

在众多新能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为2l世纪最理想的新能源。氢能可应用于航天航空、汽车的燃料等高热行业。

水能。水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。其为常规能源，一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上的水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。

随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上的广义水能资源发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可用来发电。而常规水力发电技术已十分成熟，我国已建成三峡等电站，拥有多项世界领先技术。

我认为在很多年以后，我们人类所使用的能源将全部由清洁能源和可再生能源组成，而我们现在所处的时代和以后几十年或几百年正是由化石能源向其转变的过渡时期，我们必须加快研发利用新能源的脚步，因为化石能源已经不容许我们把这个过渡时期拖得太长。因此，为了人类在地球上能够安详的生存，我们必须要去勇敢的接受能源带给我们的挑战。