能源材料
新能源材料有哪些

新能源材料有哪些随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,新能源材料的研究和应用变得越来越重要。
新能源材料是指能够转化自然资源或废弃物为可再生能源的材料,包括太阳能、风能、水能等。
在这篇文章中,我们将介绍一些常见的新能源材料及其应用。
太阳能电池是目前最常见的新能源材料之一。
太阳能电池通过将太阳能转化为电能,可以为家庭和工业生产提供清洁能源。
太阳能电池的主要材料包括硅、镓、铟、锗等半导体材料,其中硅是目前应用最广泛的材料。
除了传统的硅基太阳能电池外,还有一些新型太阳能电池材料,如钙钛矿材料和有机太阳能电池材料,它们具有更高的光电转换效率和更低的制造成本,是未来发展的方向。
另一个常见的新能源材料是风能发电机的叶片材料。
风能发电机通过风力驱动叶片旋转,产生电能。
目前常用的风能发电机叶片材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料和聚合物材料等。
这些材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,能够适应恶劣的气候条件,是风能发电技术的重要支撑。
此外,水能是另一种重要的可再生能源,而水能发电机的叶片材料也是新能源材料的重要组成部分。
水能发电机叶片材料需要具有良好的耐水性、耐磨性和耐腐蚀性,以适应长期在水中工作的环境。
目前常用的水能发电机叶片材料包括铝合金、不锈钢和聚合物材料等,它们能够有效地提高水能发电机的效率和寿命。
除了以上提到的太阳能、风能和水能材料外,还有一些其他新能源材料,如生物质能材料、地热能材料等。
这些材料都是未来能源领域的重要研究方向,它们的研发和应用将对全球能源结构和环境保护产生重要影响。
总之,新能源材料是能源领域的重要组成部分,它们的研究和应用对于推动可再生能源的发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
随着技术的不断进步和工艺的不断改进,相信新能源材料将在未来发挥越来越重要的作用。
新能源材料有哪些

新能源材料有哪些随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视,新能源材料作为替代传统能源的重要组成部分,受到了广泛关注。
那么,新能源材料究竟有哪些呢?接下来,我们将对几种常见的新能源材料进行介绍。
首先,太阳能电池是一种常见的新能源材料。
太阳能电池利用太阳能将光能转化为电能,是目前应用最为广泛的新能源技术之一。
太阳能电池的主要材料包括硅、铟镓硒等,其中硅是最为常见的材料。
通过太阳能电池板的安装和利用,可以将太阳能转化为电能,为人们的生活和生产提供清洁、可再生的能源。
其次,风能发电也是一种重要的新能源技术。
风能发电利用风力驱动风轮转动,通过发电机将机械能转化为电能。
风能发电的主要材料包括风轮叶片和发电机等。
风轮叶片通常采用玻璃纤维增强塑料等材料制成,具有轻质、高强度的特点,能够有效捕捉风能。
发电机的主要材料则包括铜线、磁铁等,通过磁场的作用将机械能转化为电能。
此外,生物质能也是一种重要的新能源材料。
生物质能利用植物、农作物秸秆、木材废弃物等生物质资源进行能源转化,包括生物质颗粒、生物质液体燃料等形式。
生物质能的主要材料包括生物质原料和生物质能设备。
生物质原料的种类繁多,包括秸秆、玉米秸秆、麦秸秆等,通过生物质能设备的处理和转化,可以将生物质转化为燃料和热能,为人们提供清洁、可再生的能源。
最后,地热能也是一种重要的新能源材料。
地热能利用地球内部的热能资源进行能源开发和利用,包括地热发电、地源热泵等形式。
地热能的主要材料包括地热井、地热换热器等设备,通过地下热能的开采和利用,可以为人们提供稳定、持久的清洁能源。
综上所述,新能源材料包括太阳能电池、风能发电、生物质能和地热能等多种形式,它们在能源领域的应用具有重要意义,有助于推动能源结构的转型升级,促进能源的可持续发展。
相信随着科技的不断进步和创新,新能源材料将会发挥越来越重要的作用,为人类的生活和生产带来更多的便利和福祉。
能源材料

能源材料能源材料 - 概念能源材料是指能源工业及能源技术所需的材料。
但在新材料领域,能源材料往往指那些正在发展的、可能支持建立新能源系统满足各种新能源及节能技术的特殊要求的材料。
能源材料 - 分类能源材料的分类在国际上尚未见有明确的规定,可以按材料种类来分,也可以按使用用途来分。
大体上可分为燃料(包括常规燃料、核燃料、合成燃料、炸药及推进剂等)、能源结构材料、能源功能材料等几大类。
按其使用目又可以把能源材料分成能源工业材料、新能源材料、节能材料、储能材料等大类。
为叙述方便也经常使用混合的分类方法。
目前比较重要的新能源材料有:1. 裂变反应堆材料,如铀、钚等核燃料、反应堆结构材料、慢化剂、冷却剂及控制棒材料等。
2. 聚变堆材料:包括热核聚变燃料、第一壁材料、氚增值剂、结构材料等。
3. 高能推进剂:包括液体推进剂、固体推进剂。
4. 燃料电池材料:如电池电极材料、电解质等。
5. 氢能源材料:主要是固体储氢材料及其应用技术。
6. 超导材料:传统超导材料、高温超导材料及在节能、储能方面的应用技术。
7. 太阳能电池材料。
8. 其它新能源材料:如风能、地热、磁流体发电技术中所需的材料。
能源材料 - 研究现状硅太阳能电池板新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等。
新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。
主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。
当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。
什么是新能源材料

什么是新能源材料新能源材料是指可以转化为可利用能量的材料,通常是指替代传统石油、天然气等化石能源的可再生能源材料。
随着全球能源危机的日益严重,新能源材料的研究和应用已经成为各国政府和科研机构的重点关注领域。
新能源材料的开发和利用对于解决能源问题、改善环境质量、促进经济可持续发展具有重要意义。
太阳能、风能、生物质能等都是新能源材料的代表。
太阳能是指利用太阳辐射能量进行发电、供热等用途的能源,其主要利用方式包括光伏发电和太阳热能利用。
风能则是指利用风的动能转化为机械能或电能的能源形式,风力发电是其中的典型应用。
生物质能是指利用植物、动物等生物体的有机物质作为能源的能源形式,包括生物质颗粒燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料等。
新能源材料的发展和应用不仅可以减少对化石能源的依赖,降低温室气体排放,改善环境质量,还可以促进相关产业的发展,创造就业机会,推动经济可持续发展。
因此,各国政府和科研机构纷纷加大对新能源材料的研究投入,推动新能源技术的创新和应用。
在新能源材料的研究和应用过程中,材料的选择和性能是至关重要的。
首先,新能源材料需要具有较高的能量转化效率,能够将自然界的能量资源有效地转化为可利用能源。
其次,新能源材料需要具有良好的稳定性和可靠性,能够在不同环境条件下长期稳定运行,保障能源供应的可靠性。
此外,新能源材料的生产成本和环境影响也是需要考虑的重要因素,需要在满足能源需求的前提下尽量降低生产成本,减少环境污染。
除了传统的太阳能、风能、生物质能之外,还有许多新型的能源材料在不断被研究和开发。
比如,光合成材料可以模拟植物进行光合作用,将太阳能转化为化学能;纳米材料可以通过其特殊的结构和性能实现能量的高效转化和存储;燃料电池材料可以将化学能直接转化为电能,具有高效、清洁的特点。
总的来说,新能源材料是解决能源问题、改善环境质量、促进经济可持续发展的重要途径。
随着科技的不断进步和创新,新能源材料的研究和应用将会取得更大的突破,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
新能源材料的研发与应用

新能源材料的研发与应用在当今世界,能源问题日益严峻,传统能源的有限性以及其使用所带来的环境问题,促使着我们不断探索和发展新能源。
而新能源材料的研发与应用,则成为了推动新能源产业发展的关键因素。
新能源材料,顾名思义,是指用于新能源开发、转换和存储的新型材料。
这些材料具有独特的物理、化学和电学性能,能够有效地提高能源的利用效率,降低能源成本,并减少对环境的污染。
常见的新能源材料包括太阳能电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、储氢材料等。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,其开发和利用一直是人们关注的焦点。
而太阳能电池材料的研发则是实现高效太阳能转化的核心。
目前,主流的太阳能电池材料主要有硅基材料、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)等。
硅基太阳能电池是目前市场上应用最广泛的,但由于其制备工艺复杂、成本较高,限制了其大规模的推广应用。
相比之下,CdTe 和 CIGS 等薄膜太阳能电池具有制备工艺简单、成本低、效率高等优点,但其稳定性和大规模生产技术仍有待进一步提高。
此外,新型的钙钛矿太阳能电池近年来也取得了重大突破,其光电转换效率已经超过 25%,具有巨大的发展潜力。
然而,钙钛矿太阳能电池的稳定性和毒性问题仍然是制约其商业化应用的关键因素。
锂离子电池作为一种高效的储能装置,已经广泛应用于电动汽车、便携式电子设备等领域。
锂离子电池的性能主要取决于其正负极材料和电解质。
目前,常用的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)、三元材料(LiNiCoMnO2)等。
其中,钴酸锂具有高比容量和良好的循环性能,但钴资源稀缺且价格昂贵;磷酸铁锂安全性高、成本低,但比容量相对较低;三元材料则综合了两者的优点,但在安全性和循环性能方面仍有待改进。
负极材料主要有石墨、硅基材料和金属锂等。
石墨是目前应用最广泛的负极材料,但由于其比容量较低,难以满足高能量密度的需求。
硅基材料具有极高的比容量,但在充放电过程中体积膨胀严重,导致循环性能不佳。
新能源材料有哪些

新能源材料有哪些新能源材料是指用于新能源产业,特别是可再生能源领域的材料。
下面将介绍一些常见的新能源材料。
1. 太阳能材料:太阳能电池是最常见的太阳能材料,用于将太阳能转化为电能。
常见的太阳能电池材料包括硅、硒化铜和铟化镉等。
2. 风能材料:风能发电是利用风力转动风轮产生机械能,进而转化为电能。
风能材料主要包括用于制造风力发电机的各类金属和合金材料,如钢铁、铝和铜等。
3. 生物质材料:生物质能是指利用植物、动物等有机物质作为原料转化得到的能源。
生物质材料包括生物质颗粒、木质纤维和生物油等,用于生物质燃料的制备。
4. 地热能材料:地热能是指从地下热水或蒸汽中得到能量的一种可再生能源。
地热能材料包括用于制造地热发电设备的耐高温合金、耐腐蚀材料和热交换器材料。
5. 氢能材料:氢能是一种清洁能源,将氢气与氧气反应生成水,从而产生电能。
氢能材料主要包括用于制造燃料电池的催化剂材料、电解质材料和氢气储存材料。
6. 锂离子电池材料:锂离子电池是目前应用广泛的电池类型之一,用于储能装置和电动汽车等领域。
锂离子电池材料主要包括锂离子电池正负极材料、电解质和隔膜等。
7. 燃料电池材料:燃料电池是一种通过氢气和氧气的化学反应来产生电能的装置。
燃料电池材料包括用于制造燃料电池电极和电解质的催化剂材料、负载材料和电解质材料。
8. 钠离子电池材料:钠离子电池是一种相对较新的储能技术,用于储存大规模电力。
钠离子电池材料主要包括钠离子电池正负极材料、电解质和隔膜等。
总之,新能源材料在推动可再生能源发展和降低能源消耗上发挥着重要作用。
随着技术的进步和需求的增加,可以预见新能源材料领域将会有更多的创新和发展。
功能材料之能源材料PPT
02
常见能源材料的特性与性能
电池材料的特性与性能
电池材料种类
包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池等,每种材料具有不同的 特性与性能。
电池材料的电化学性能
包括能量密度、功率密度、循环寿命、充电速度等,直接影响电池 的储能和放电能力。
电池材料的安全性
电池材料应具有较高的安全性,无毒或低毒,不易燃烧或爆炸,以 确保使用过程中的安全。
燃料电池材料面临的挑战与前景
总结词:燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置 ,其核心是燃料电池材料。目前,燃料电池材料面临 的主要挑战是提高电化学性能和降低成本。随着技术 的不断进步,燃料电池材料的前景非常广阔,未来将 会涌现出更多的新型燃料电池材料,为人类提供更加 高效、环保的能源解决方案。
详细描述:目前,质子交换膜燃料电池是最成熟的燃料 电池技术之一,其具有较高的能量密度和较低的成本。 但是,质子交换膜燃料电池的寿命较短,且需要使用贵 金属催化剂。因此,研究人员正在开发新型燃料电池材 料,如固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池等。 这些新型燃料电池具有更高的电化学性能和更长的寿命 ,同时不需要使用贵金属催化剂。未来,随着技术的不 断进步和成本的降低,燃料电池有望在交通运输、电力 供应等领域得到广泛应用。
太阳能电池材料面临的挑战与前景
总结词
太阳能电池材料是一种重要的可再生能源材料,目前 面临的主要挑战是提高光电转换效率和降低成本。随 着技术的不断进步,太阳能电池材料的前景非常广阔 ,未来将会涌现出更多的新型太阳能电池材料,为人 类提供更加高效、环保的能源解决方案。
详细描述
目前,硅基太阳能电池是应用最广泛的太阳能电池,其 光电转换效率高、稳定性好,但是成本较高。因此,研 究人员正在开发新型太阳能电池材料,如钙钛矿太阳能 电池、染料敏化太阳能电池等,这些新型太阳能电池具 有更高的光电转换效率和更低的成本,有望成为未来的 主流太阳能电池。此外,随着技术的不断进步,太阳能 电池的集成度也将越来越高,未来将会出现更加高效、 环保的太阳能发电系统。
新能源材料分类及其研究进展
新能源材料分类及其研究进展1.光电能源材料:光电能源材料是指能够将太阳光转化为电能的材料,包括太阳能电池(如硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池等)、光催化材料(如二氧化钛、二氧化锌等)和光热材料(如太阳能热发电材料)。
近年来,钙钛矿材料是光电能源材料的一个研究热点,其具有高效率、低成本和稳定性好等特点。
2.储能材料:储能材料主要指用于电池和超级电容器等能源存储装置中的材料,包括锂离子电池材料、钠离子电池材料、锌空气电池材料等。
锂离子电池材料是目前最常用的储能材料,但其比容量有限、资源稀缺等问题亟待解决。
因此,研究新型储能材料成为一项重要的研究方向。
3.催化材料:催化材料是指能够促进化学反应的材料,广泛应用于能源转化和储存中。
例如,氢能源领域常用的催化剂有铂、钯等贵金属,但其成本高且稀缺。
因此,研发高效低成本的催化材料是催化领域的重要研究方向。
4.导电材料:导电材料是指能够具备良好电导性能的材料,主要用于电子器件和能源传输领域。
常见的导电材料有金属、导电聚合物、碳纳米管等。
碳纳米管由于其优异的电子传输性能和结构特点,在能源领域具有广阔的应用前景。
5.新型光伏材料:新型光伏材料是指能够将太阳能有效转化为电能的材料,可代替传统硅基太阳能电池。
其中,有机无机杂化钙钛矿材料由于其高效率、低成本和可调性等优点备受瞩目。
同时,也有其他新型光伏材料如有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。
随着能源危机的加剧和环境问题的日益突出,新能源材料的研究进展日新月异。
例如,近年来固态电池材料、钠离子电池材料、水分解催化剂等新型能源材料不断涌现。
同时,通过材料设计和制备工艺的研究,使新能源材料具备更高的能量转化效率、更长的使用寿命和更低的成本,为新能源技术的发展提供了坚实的基础。
总之,新能源材料具有重要的应用价值和发展前景。
通过不断的研究和创新,可以为能源领域提供更加高效、低成本和绿色的能源材料,推动能源可持续发展。
绿色能源材料举例
绿色能源材料举例绿色能源材料是指能够有效利用可再生资源、降低环境污染和减少对传统能源的依赖的材料。
下面列举了10个绿色能源材料的例子。
1. 太阳能电池板:太阳能电池板是利用太阳能将光能转化为电能的设备。
它们由多个硅片组成,可将阳光转化为电力,减少对化石燃料的需求。
2. 风能涡轮机:风能涡轮机通过风力驱动叶片旋转,进而产生电能。
它们利用风能作为动力源,是一种清洁、可再生的能源。
3. 生物质能源:生物质能源是指从植物、动物和农业废弃物等有机物中提取的能源。
它可以用于发电、加热和燃料等用途,是一种环保的替代能源。
4. 地热能发电:地热能发电是利用地球内部热能产生电能的技术。
它可以利用地下的热水或蒸汽驱动涡轮机发电,是一种清洁、可再生的能源。
5. 水力发电机:水力发电机通过水流的能量驱动涡轮机转动,进而产生电能。
它利用水能作为动力源,是一种清洁、可再生的能源。
6. 生物燃料电池:生物燃料电池利用生物质材料中的化学能转化为电能。
它可以利用生物质废弃物或生物质能源发生反应产生电能,是一种环保的能源技术。
7. 能量回收材料:能量回收材料是指能够从废弃物中回收能量的材料。
例如,通过焚烧垃圾产生的热能可以用于发电或供热,实现能源的再利用。
8. 光催化材料:光催化材料是一种能够利用光能催化化学反应的材料。
它可以用于水处理、空气净化和光催化发电等领域,具有环保和高效的特点。
9. 碳纳米管:碳纳米管是一种由碳原子构成的纳米材料。
它具有优异的导电性和机械性能,可以用于制造高效的太阳能电池和储能设备。
10. 多晶硅:多晶硅是一种太阳能电池板的主要材料。
它具有良好的光电转换效率和稳定性,是太阳能电池领域的重要材料之一。
以上是10个绿色能源材料的例子。
它们都具有环保、可再生和高效利用能源的特点,对于解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。
通过推广和应用这些绿色能源材料,可以实现可持续发展和绿色生活方式。
新能源阳极材料
新能源阳极材料
新能源阳极材料是电池制造中的重要组成部分,主要用于提高电池的能量密度和稳定性。
目前,常见的新能源阳极材料包括硅基阳极材料、钛酸锂阳极材料、石墨烯阳极材料等。
1. 硅基阳极材料:硅基阳极材料是近年来备受关注的一种新能源阳极材料。
它具有高能量密度、高导电性、高稳定性等优点,被认为是下一代电池的理想阳极材料。
2. 钛酸锂阳极材料:钛酸锂阳极材料是一种离子导电的阳极材料,具有高锂离子嵌入量、高导电率、长寿命等优点。
它在混合动力车和电动车等领域有广泛的应用前景。
3. 石墨烯阳极材料:石墨烯阳极材料是一种新型的阳极材料,具有高导电性、高比表面积、高能量密度等优点。
它在锂离子电池、钠离子电池等领域有广泛的应用前景。
总之,新能源阳极材料是电池制造领域中的重要组成部分,其性能直接影响着电池的性能和寿命。
随着新能源技术的不断发展,新能源阳极材料的应用前景将更加广阔。
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能源材料
广义的说,凡是能源工业及能源技术所需的材料都可称为能源材料。
但在新
材料领域,能源材料往往指那些正在发展的、可能支持建立新能源系统满足各
种新能源及节能技术的特殊要求的材料。
能源材料的分类在国际上尚未见有明确的规定,可以按材料种类来分,也可
以按使用用途来分。
大体上可分为燃料(包括常规燃料、核燃料、合成燃料、
炸药及推进剂等)、能源结构材料、能源功能材料等几大类。
按其使用目又可
以把能源材料分成能源工业材料、新能源材料、节能材料、储能材料等几大类。
目前比较重要的新能源材料有:
(1)裂变反应堆材料,如铀、钚等核燃料、反应堆结构材料、慢化剂、冷却剂及控制棒材料等。
(2)聚变堆材料:包括热核聚变燃料、第一壁材料、氚增值剂、结构材料等。
(3)高能推进剂:包括液体推进剂、固体推进剂。
(4)燃料电池材料:如电池电极材料、电解质等。
(5)氢能源材料:主要是固体储氢材料及其应用技术。
(6)超导材料:传统超导材料、高温超导材料及在节能、储能方面的应用技术。
(7)太阳能电池材料。
(8)其它新能源材料:如风能、地热、磁流体发电技术中所需的材料。
下面为大家介绍几种我们熟悉的能源材料:
1.风能
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。
太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。
科
学上用风向和风速、以及风的等级来全面度量风。
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主。
以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置。
如:风力泵水、风
帆助航等。
风能利用的前景广阔,但在风能利用中有两个问题需要特别注意。
一是风力
机的选址,二是风力机对环境的影响。
如果不考虑风能利用中由于所采用材料
在生产过程中对环境的污染,通常认为风能利用对环境是无污染的。
但是由于
人们对环境保护的含义越来越广,因此在风能利用中也必须考虑风力机对环境
的影响,这种影响主要反映在以下几个方面(1):风力机的噪声;(2):对
鸟类的伤害;(3):对景观的影响;(4):对通信的干扰。
2. 地热能
温泉是地热能展现在大自然的一种现象,因为地球内部很深处存在放射性元素,这些元素不断进行着热核反应,具有非常高的温度,估计地球中心的温度
有6000℃。
这样巨大的热能,通过大地的热传导、火山喷发、地震、深层水循环、温泉等途径不断地向地表散发,这样,便产生了地热能。
因此,地球被形
象地形容为“大锅炉”。
据估算,全球地热可采资源量为500EJ/a,已超过全球一次性能源的年消耗量(400EJ/a)。
可见,地热资源开发利用的潜力很大。
我国是一个以中低温地热资源为主的国家,目前非电直接开发利用已居世界首位(装机容量和年产能值分别达3,687MWt和12,605GWh)。
按照地热资源的分布,世界著名五大地热带有:环太平洋地热带、大西洋中脊地热带、地中海及喜马拉雅地热带、中亚地热带和红海、亚丁湾与东非裂谷地热带。
其中,我国地热资源与三个地热带有关:我国东南部为环太平洋地热带、我国藏滇地区为地中海及喜马拉雅地热带、我国新疆地区为中亚地热带。
因此,我国地热资源很丰富。
发电是地热利用的最重要方式。
高温地热流体应首先应用于发电。
地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。
所不同的是,地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。
地热发电的过程,就是把地下热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程。
要利用地下热能,首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。
目前能够被地热电站利用的载热体,主要是地下的天然蒸汽和热水。
蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引人汽轮发电机组发电,但在引人发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。
这种发电方式最为简单,但干蒸汽地热资源十分有限,且多存于较深的地层,开采技术难度大,故发展受到限制。
3. 太阳能
太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能,来自太阳的辐射能量。
目前,太阳能的利用还不是很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。
地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。
地球赤道的周长为40,000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。
在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102,000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外),虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电、太阳能无线监控等方式。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。
它资源丰富,既可免费使用,又无
需运输,对环境无任何污染。
为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类
进入一个节约能源减少污染的时代。
4. 生物质能
生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物
质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规
的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也
是唯一一种可再生的碳源。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一
切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、
生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气
而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。
有
关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世
纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作
用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。
生物质能
是世界上最为广泛的可再生能源。
据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的
生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。
但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。
现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及
利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。
5.水能
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。
是常规能源,一次能源。
人们目前最易开发
和利用的比较成熟的水能也是河流能源。
水能是一种可再生能源,水能主要用于水力发电。
水力发电将水的势能和动
能转换成电能。
以水力发电的工厂称为水力发电厂,简称水电厂,又称水电站。
水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染。
缺点是分布受水文、气候、
地貌等自然条件的限制大。
水容易受到污染,也容易被地形、气候等多方面的
因素所影响,目前,国家还在研究如何更好的利用水能。
水能资源最显著的特点是可再生、无污染。
开发水能对江河的综合治理和综
合利用具有积极作用,对促进国民经济发展,改善能源消费结构,缓解由于消
耗煤炭、石油资源所带来的环境污染有重要意义,因此世界各国都把开发水能
放在能源发展战略的优先地位。