发展新能源材料的时代意义
年中 国新材料行业发展前景

年中国新材料行业发展前景在当今科技飞速发展的时代,新材料行业正以其强大的创新驱动力和广泛的应用领域,成为推动经济增长和社会进步的重要力量。
年中已至,让我们一同来探讨一下国新材料行业的发展前景。
新材料,顾名思义,是指那些具有优异性能和特殊功能的新型材料。
它们的出现往往能够引领各个领域的技术变革和产品升级。
从航空航天到电子信息,从生物医药到新能源,新材料的身影无处不在。
在航空航天领域,高强度、耐高温、轻质的复合材料成为了制造先进飞行器的关键。
这些新材料不仅能够减轻飞机的重量,提高燃油效率,还能增强飞行器在极端环境下的可靠性和安全性。
例如,碳纤维增强复合材料在飞机机身和机翼中的应用越来越广泛,大大提升了飞机的性能。
电子信息产业对新材料的需求同样迫切。
随着 5G 技术的普及和人工智能的发展,半导体材料、磁性材料、光电材料等不断推陈出新。
新型的芯片材料能够提高集成电路的性能和集成度,为智能设备的快速发展提供了有力支撑。
同时,柔性显示材料的出现也让电子产品的形态有了更多的可能性,折叠屏手机、可穿戴设备等逐渐走入人们的生活。
生物医药领域,新材料的应用为疾病的诊断和治疗带来了新的突破。
生物可降解材料在药物输送系统中的应用,能够实现精准给药,提高药物的疗效并降低副作用。
组织工程材料为器官修复和再生提供了新的途径,有望解决器官短缺的难题。
此外,新型的检测材料能够更灵敏、更准确地检测疾病标志物,为早期诊断和治疗提供了重要依据。
新能源领域,新材料更是发挥着至关重要的作用。
在太阳能电池领域,高效的光伏材料不断涌现,提高了太阳能的转化效率,降低了光伏发电的成本。
在锂电池领域,新型的正负极材料和电解质材料能够提升电池的能量密度和循环寿命,推动电动汽车的普及和储能技术的发展。
然而,国新材料行业在发展过程中也面临着一些挑战。
首先是技术研发方面,虽然我国在某些新材料领域取得了一定的成果,但与国际先进水平相比,仍存在一定差距,尤其是在高端材料的研发和生产上。
新能源发展对全球能源供应链的影响

新能源发展对全球能源供应链的影响在当今世界,随着全球对可再生能源的重视和依赖不断增强,新能源的发展正在深刻地改变全球能源供应链的格局。
传统的化石燃料主导的时代逐渐被以太阳能、风能、水能以及氢能等为基础的新能源所取代。
这种转变不仅是为了应对气候变化的紧迫挑战,也是为了追求能源安全、经济可持续发展以及技术进步带来的新机遇。
新能源在能源供应链中的崛起,直接促进了资源配置的变化。
首先,能源供应链从单一的化石燃料转向多样化的能源形式,这意味着需要重新评估和优化资源的分配。
尽管仍存在对石油、天然气的依赖,特别是在一些发展中国家,但新能源技术的快速发展使得地方能源的生产和消费成为可能。
以太阳能和风能为例,许多地区通过分布式发电技术实现了在本地发电并直接供给,减少了对集中式发电设施的依赖,从而增强了能源安全和可及性。
在全球范围内,新能源发展也带来了投资流向的重新调整。
随着各国对可再生能源的政策支持不断加强,包括补贴、税收优惠、绿色信贷等,资本市场对新能源领域的关注度日益提高。
近年来,大量资金流入风电和太阳能产业,这推动了技术的进步和成本的下降,使新能源成为越来越多国家的优先发展领域。
在这一过程中,供应链涉及的各个环节—从原材料的采购、技术研发到设备制造和维护服务,都经历了深刻的变革。
新能源的发展也促进了技术创新和产业升级。
以电动汽车和储能设备的普及为例,电池技术的进步不仅提高了电动车的续航能力,同时也为新能源的存储和调度提供了更好的解决方案。
在应用层面,智能电网的发展使得能源的供给与需求能够进行更为高效的匹配,利用先进的信息技术手段实现电力资源的优化配置,进而提高整个能源供应链的效率。
同时,新能源的崛起也对于全球能源供需关系产生了深远影响。
对传统石油和天然气市场的冲击日益明显,更多国家寻求通过发展本国的可再生能源以减少对外部能源的依赖。
这种趋势不仅有助于增加地方经济的韧性,还能够在一定程度上降低国际能源市场的波动性。
新能源科技创新助力高质量发展

新能源科技创新助力高质量发展在当今时代,能源问题成为了全球关注的焦点。
传统能源的有限性以及其使用过程中带来的环境压力,促使着我们加快探索和利用新能源的步伐。
而新能源科技创新,正以其强大的力量,为推动高质量发展注入源源不断的动力。
新能源的范畴广泛,包括太阳能、风能、水能、生物能等。
这些能源具有清洁、可再生的特点,与传统能源相比,对环境更为友好。
然而,要将这些能源有效地转化为我们日常生产生活所需的能量,并实现大规模的应用,离不开科技创新的支撑。
以太阳能为例,过去,太阳能电池板的转化效率较低,成本高昂,限制了其大规模推广。
但通过科技创新,新型的太阳能电池材料不断涌现,转化效率大幅提高,成本也逐渐降低。
如今,太阳能光伏发电已经在许多地区成为重要的电力来源,不仅为居民提供了清洁能源,还为企业降低了能源成本。
风能领域的科技创新同样令人瞩目。
风电机组的设计不断优化,叶片材料和制造工艺的改进,使得风电机组能够在更复杂的风况下稳定运行,发电效率显著提升。
同时,智能监测和运维技术的应用,能够实时监测风电机组的运行状态,提前发现潜在故障,降低了运维成本,提高了风能利用的可靠性和稳定性。
在水能利用方面,科技创新带来了更高效的水轮机设计和水力发电系统的优化。
新型的水轮机能够更好地适应不同的水流条件,提高水能的转化效率。
此外,抽水蓄能技术的发展,使得水能在电力调峰和储能方面发挥了重要作用,增强了电网的稳定性和灵活性。
生物能的利用也因科技创新而焕发出新的活力。
生物燃料的研发和生产技术不断改进,使得生物柴油、生物乙醇等燃料的性能得到提升,与传统燃油相比更具竞争力。
同时,生物质发电和生物制气技术的发展,为农村地区的能源供应提供了新的途径,促进了农村能源结构的优化和生态环境的改善。
新能源科技创新不仅推动了能源的高效利用,还带动了相关产业的发展。
新能源汽车就是一个典型的例子。
随着电池技术的突破,电动汽车的续航里程不断增加,充电时间大幅缩短,性能逐渐接近甚至超越传统燃油汽车。
新能源在材料科学领域的创新应用

新能源在材料科学领域的创新应用在当今时代,能源问题已经成为全球关注的焦点。
随着传统能源的逐渐枯竭和环境问题的日益严峻,新能源的开发和利用变得至关重要。
而材料科学作为一门关键学科,在新能源领域发挥着举足轻重的作用。
新能源材料的创新应用为解决能源危机和环境挑战提供了新的思路和方法。
新能源材料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。
常见的新能源包括太阳能、风能、水能、生物能、地热能等。
这些能源的高效利用离不开高性能的材料支持。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其应用在近年来得到了迅速发展。
在太阳能电池领域,新型材料的研发不断取得突破。
传统的硅基太阳能电池虽然效率较高,但成本也相对较高。
为了降低成本,科学家们致力于开发非硅基的太阳能电池材料,如钙钛矿材料。
钙钛矿太阳能电池具有成本低、制备工艺简单、效率提升快等优点。
然而,钙钛矿材料存在稳定性差的问题,这限制了其大规模商业化应用。
目前,研究人员正在通过材料的优化和器件结构的设计来提高钙钛矿太阳能电池的稳定性,使其能够在实际应用中发挥更大的作用。
除了钙钛矿材料,有机太阳能电池也是太阳能领域的一个研究热点。
有机材料具有柔韧性好、重量轻、可大面积制备等优点,适用于一些特殊的应用场景,如可穿戴设备和柔性电子器件。
然而,有机太阳能电池的效率相对较低,且寿命有待提高。
通过对有机材料分子结构的设计和优化,以及与其他材料的复合,有望进一步提高其性能。
风能作为另一种重要的新能源,风力发电技术的发展也离不开材料科学的支持。
叶片是风力发电机的关键部件之一,其材料的性能直接影响着风力发电的效率和成本。
传统的叶片材料通常为玻璃纤维增强复合材料,但随着风力发电机的大型化发展,对叶片材料的强度、刚度和轻量化要求越来越高。
碳纤维增强复合材料由于具有更高的强度和模量,逐渐成为新一代叶片材料的研究重点。
此外,为了提高风力发电机在恶劣环境下的可靠性,还需要开发具有良好耐候性和抗疲劳性能的材料。
新能源技术的突破与发展

新能源技术的突破与发展在当今时代,能源问题已经成为全球关注的焦点。
传统的化石能源不仅面临着储量有限的困境,而且其开采和使用过程中所带来的环境污染和气候变化等问题也日益严峻。
因此,新能源技术的突破与发展对于解决能源危机、实现可持续发展具有至关重要的意义。
新能源,顾名思义,是指在新技术基础上可系统地开发利用的可再生能源,包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等。
这些能源具有清洁、低碳、可再生等优点,是未来能源发展的主要方向。
太阳能技术是新能源领域中发展最为迅速的一个分支。
太阳能光伏发电是利用太阳能电池将光能直接转化为电能的技术。
近年来,随着光伏材料和制造工艺的不断进步,太阳能电池的转换效率不断提高,成本大幅降低。
同时,太阳能热发电技术也在逐渐成熟,通过聚光集热系统将太阳能转化为热能,再驱动热力循环发电。
太阳能的应用范围也在不断扩大,从大规模的太阳能电站到分布式的屋顶光伏系统,为人们的生产和生活提供了越来越多的清洁电力。
风能作为一种潜力巨大的新能源,其技术也取得了显著的突破。
风力发电主要分为陆上风电和海上风电。
陆上风电技术相对成熟,成本逐渐降低。
而海上风电由于风速更高、风资源更稳定,具有更大的发展潜力。
目前,海上风电的单机容量不断增大,风机的可靠性和稳定性也在不断提高。
同时,智能风电场管理系统的应用,使得风能的利用效率得到了进一步提升。
水能是一种传统的能源形式,但在新能源技术的推动下,小水电、抽水蓄能电站等新型水能利用方式也得到了快速发展。
小水电具有投资少、见效快、对环境影响小等优点,适合在山区和农村地区推广。
抽水蓄能电站则可以有效地调节电力供需平衡,提高电网的稳定性和可靠性。
生物质能的利用技术也日益多样化。
生物质发电、生物质燃料、生物制气等技术不断涌现。
通过生物质能的转化和利用,可以将废弃的农作物秸秆、林业废弃物等转化为能源,不仅减少了环境污染,还实现了资源的循环利用。
地热能是一种深藏在地下的清洁能源。
新材料产业未来发展前景如何

新材料产业未来发展前景如何在当今科技飞速发展的时代,新材料产业正逐渐成为推动经济增长和社会进步的关键力量。
那么,新材料产业未来的发展前景究竟如何呢?让我们一起来深入探讨。
新材料,顾名思义,是指那些新出现或正在发展中的、具有优异性能和特殊功能的材料。
它们在各个领域的应用,正不断改变着我们的生活和生产方式。
从宏观层面来看,全球经济的持续发展对新材料的需求日益增长。
无论是传统的制造业,还是新兴的高科技产业,都离不开高性能、高质量的新材料作为支撑。
例如,在汽车工业中,为了提高燃油效率和降低尾气排放,轻质高强的新材料如铝合金、碳纤维等被广泛应用;在电子信息领域,半导体材料、新型显示材料的不断创新推动着电子产品的更新换代。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视程度不断提高,新材料产业也迎来了新的机遇。
绿色环保型材料成为市场的宠儿,比如可降解塑料、生物基材料等。
这些材料不仅能够减少对环境的污染,还能降低资源消耗,符合社会发展的大趋势。
在技术创新方面,新材料的研发和应用正不断取得突破。
纳米技术、生物技术、信息技术等前沿科技与材料科学的深度融合,为新材料的发展注入了强大的动力。
纳米材料由于其独特的物理和化学性质,在催化剂、传感器、药物输送等领域展现出巨大的应用潜力;生物医用材料的发展为疾病的诊断和治疗带来了新的希望,如人工器官、组织工程材料等。
从市场需求的角度来看,新材料产业的发展前景十分广阔。
随着消费升级和新兴产业的崛起,对新材料的品质和性能提出了更高的要求。
比如,在航空航天领域,高温合金、高性能复合材料等是制造先进飞行器的关键材料;在新能源领域,太阳能电池板的效率提升离不开新型光伏材料的研发;在智能家居市场,具有智能感应、自修复等功能的新材料将为消费者带来更加便捷和舒适的生活体验。
然而,新材料产业的发展也面临着一些挑战。
首先,新材料的研发往往需要投入大量的资金和时间,且风险较高。
从实验室研究到产业化生产,需要经过漫长的过程,这期间可能会遇到技术难题、市场变化等多种不确定因素。
新能源在生态环境保护中的应用意义

新能源在生态环境保护中的应用意义在当今时代,生态环境保护已经成为全球共同关注的焦点话题。
随着人类社会的快速发展和对传统能源的过度依赖,环境问题日益严峻,如气候变化、能源短缺、空气污染、水污染等,给人类的生存和发展带来了巨大的挑战。
在这样的背景下,新能源的开发和应用成为了缓解环境压力、实现可持续发展的重要途径。
新能源,顾名思义,是指在新技术基础上,可系统地开发利用的可再生能源,包括太阳能、风能、水能、生物能、地热能等。
与传统的化石能源相比,新能源具有清洁、低碳、可再生等显著优势,其在生态环境保护中的应用意义重大。
首先,新能源的应用有助于减少温室气体排放,缓解气候变化问题。
以煤炭、石油和天然气为代表的传统化石能源在燃烧过程中会释放大量的二氧化碳、甲烷等温室气体,这些气体是导致全球气温升高、冰川融化、海平面上升等一系列气候变化问题的主要原因。
而太阳能、风能、水能等新能源在使用过程中几乎不产生温室气体排放,或者排放量极少。
例如,太阳能光伏发电是将太阳能直接转化为电能,不产生任何污染物和温室气体;风力发电利用自然风的力量驱动涡轮机发电,同样是一种清洁的能源获取方式。
大规模推广和应用这些新能源,可以逐步替代传统的化石能源,降低能源消费中的碳排放强度,从而有效遏制气候变化的趋势,为地球创造一个更加稳定和适宜的气候环境。
其次,新能源能够降低能源消耗对有限资源的依赖,保障能源安全。
传统的化石能源属于不可再生资源,其储量是有限的。
随着人类对能源需求的不断增长,化石能源的开采和消耗速度越来越快,面临着枯竭的危机。
而新能源大多来自于自然界中源源不断的能量,如太阳能、风能、水能等,只要太阳照耀、风在吹拂、水流淌,就能够持续地产生能源。
通过开发和利用新能源,可以减少对传统化石能源的依赖,降低因能源短缺而引发的经济和社会风险,保障国家和地区的能源供应安全。
同时,新能源的分布相对较为广泛,不像传统化石能源那样集中在少数地区,这有助于减少能源进口依赖,增强能源自给能力,提高能源领域的独立性和自主性。
新能源材料的研究与应用概况

新能源材料的研究与应用概况在当今环保意识日益提高的时代背景下,新能源的研究和应用越来越受到人们的关注。
而新能源材料则是新能源技术发展的重要基础和关键领域。
本文将从新能源材料的定义、研究现状以及应用前景等方面进行探讨。
一、新能源材料的定义新能源材料是指被用于新能源领域,可将天然能源(如太阳能、风能、水能等)转化为电能、热能、化学能等可用形式的材料。
这些材料的特征是具有高效、高稳定性、低成本、生态友好等特性,其主要特征是在转换的过程中,减少或不产生污染物。
一般来说,新能源材料包括能源转换材料、能量存储材料和能源利用材料三种类型。
能源转换材料:能源转换材料是指根据自然能源的源头进行能量转换的材料。
如光伏材料(硅、硒、铜铟镓硒等)、生物质材料、热俘获材料等。
能量存储材料:能量存储材料是指在能源利用的过程中,用于能量暂时储存和释放的材料。
如电池材料(二次电池材料、金属空气电池材料、异质结电池材料等)、超级电容器材料、压缩空气储能材料等。
能源利用材料:能源利用材料是指在能源利用的生产、传输、转换和消耗等过程中所使用的材料。
如航空航天材料、新型燃料电池材料、传热材料等。
二、新能源材料的研究现状目前,在新能源材料领域,国内外各大科研机构和企业都在积极推进相关的研究和开发工作。
其中,太阳能、储能材料、燃料电池等是目前国内外研究较为广泛的领域。
1.太阳能材料太阳能作为新能源的代表,一直是研究的热点。
当前,针对太阳能的转换和储存,科学家们已经提出了多种替代方案,如基于低成本、高效率的有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。
有机太阳能电池:有机太阳能电池是一种基于有机分子材料的太阳能电池。
与传统的硅基太阳能电池不同,有机太阳能电池依靠分子之间的相互作用来转换光能。
这种电池具有重量轻、使能够弯曲等特点,是一种崭新的太阳能转换方式。
当前,该领域的相关研究已经取得了很大的突破,有机太阳能电池的转换效率已经达到了20%以上。
钙钛矿太阳能电池:钙钛矿太阳能电池是近年来新出现的一种太阳能电池。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
发展新能源材料的时代意义Prepared on 22 November 2020发展新能源材料的时代意义摘要:我国经济的迅速发展使得对能源的需求增加,常规的化石能源供应不足的矛盾日益突出。
能源安全成为我国必须解决的战略问题。
发展新能源和可再生能源十分紧迫,也是世界各发达国家竞相研究的热点课题之一。
新能源与可再生能源不仅有利于解决和补充我国化石能源供应不足的问题,而且有利于我国改善能源结构,保障能源安全,保护环境,走可持续发展之路。
开发利用新能源与可再生能源也是构建资源节约型与环境友好型社。
关键字:化石能源新能源能源结构可持续发展资源节约型环境友好型一、新能源定义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。
二、新能源的发展趋势及国内外新能源最新进展部分可再生能源利用技术已经取得长足的发展,并在世界各地形成了一定规模。
表1-34为可再生能源转换技术的分类。
目前生物质能,太阳能,风能以及水力发电,地热能等的利用技术已经得到利用。
表1-34 可再生能源转换技术的分类2001世界一次能源消费总量为Mtoe,其中石油占35%,煤炭占%,天然气占%,可再生能源占%(其中生物质能占%,水力占%,太阳能等占%),核能占%,2000年世界电力生产中可再生能源的贡献率占19%,仅次于煤炭,其中水力发电占17%,生物质占5%,太阳能等不到3%。
在表1-35为2001年世界主要地区可再生能源的消费情况。
可以看出,在发达国家,生物质能占总的一次性能源的3%左右,而发展中国家生物质能占总的一次能源大约35%,而且主要是用于炊事。
这反映出不同国家和地区的科技水平的差别。
1971~2000年30年间可再生能源的平均增长率和总的一次能源平均增长率相当。
其中地热能,太阳能,风能和海洋能的发展速度最快,年均增长率达到%,风能和太阳的增长率高达%、%,表明他们在快速发展。
在表1-35的数据表明,在2001年我国的可再生能源站总的一次能源的%,然而其中大部分是燃烧型的生物质能,小部分是水电,而太阳能、地热能、风能等能源的利用率几乎为零。
我国的能源统计年鉴等都没有对可再生能源的生产、消费等情况进行统计,表明这些有较高技术含量的可再生能源在我国正处于研究开发之中的起步阶段,利用率还比较低,利用规模和水平与国际相比差距很大。
表1-35 2001年世界主要各地区可再生能源的消费情况国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,如表1-36所示。
其中来自可再生能源的发电量平均增长最快。
IEA的研究认为,在未来30年内非水力的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度接近6%,在2000~2030年间其总量发电将增加5倍,到2030年买它将提供世界总电力的%,其中风能和生物质能将占其中的80%。
表1-36 2000~2030年世界电力供需平衡目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。
据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。
可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而有关成本预测的结果具有一定的不确定性。
但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。
我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。
国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十一五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。
近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用,地热能利用等领域已经取得了很大的进展。
三、开发利用新能源的重大意义不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视,还是从为世界上200多亿无电人口和一些特殊用途解决现实的能源供应出发,发展新能源和可再生能源均具有重大战略意义。
(一)、新能源和可再生能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的替代能源在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。
1997年世界一次能源消费总量为亿,其消费构成为:石油占%,天然气占%,煤炭占27%,核电占%,水电%。
随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高,预计未来世界能源消费量将以每年%的速度增长,到2020年世界的能源消费总量将达到195亿tce。
截至1996年末,世界石油、天然气和煤炭的可采储量为万亿tce,其中:石油和天然气占1/5,煤炭约占4/5。
尽管今后还可能有新的储量被发现,但按目前的世界能源探明储量和消费量计,这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。
根据目前国际上通行的能源预测,石油资源将在40年内枯竭,天然气资源将在60年内用光,煤炭资源也只能使用220年。
我国拥有居世界第一位的水能资源,居世界第二位的煤炭探明储量,居世界第11位的石油探明可采储量。
截止到1990年底,我国已探明的能源资源总量为1551亿,其中:煤炭占%,水能占%,石油占%,天然气占%,约为世界总量的%。
其中,煤炭探明储量约占世界的11%,石油约占%,天然气约占% 。
但由于我国人口众多,人均能源资源却严重不足,人均能源资源探明储量只有135tce,仅相当于世界人均拥有量264tce的51%。
其中,煤炭人均探明储量为147tce,是世界人均值208的70%;石油为,是世界人均值的11%;天然气为世界人均值的4%;即使是水能资源,按人口平均,也低于世界人均值。
而我国现在所面临的却是能源需求量成倍增长的严重挑战。
如果2050年我国的人口总数为15亿左右的话,届时一次能源的需求量将为15亿~亿,约为目前美国能源消费总量的~2倍,为届时世界能源消费总量的16%~22% 。
由以上分析可见,在人类开发利用能源的历史长河中,以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期,仅是一个不太长的阶段,它们终将走向枯竭,而被新能源所取代。
人类必须未雨绸缪,及早寻求新的替代能源。
研究和实践表明,新能源和可再生能源,资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。
根据国际权威单位的预测,到21世纪60年代,即2060年,全球新能源和可再生能源的比例,将会发展到占世界能源构成的50%以上,成为人类社会未来能源的基石,世界能源舞台的主角,目前大量燃用的化石能源的替代能源。
(二)、新能源和可再生能源清洁干净、污染物排放很少,是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源化石能源的大量开发和利用,是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。
如何在开发和使用能源的同时,保护好人类赖以生存的地球生态环境,已经成为一个全球性的重大问题。
目前,世界各国都在纷纷采取提高能源效率和改善能源结构的措施,以解决这一与能源消费密切相关的重大环境问题。
即所谓的能源效率革命和清洁能源革命,也就是我们通常所说的节约能源和发展清洁干净的新能源和可再生能源。
全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题,它主要是发达国家在其工业化过程中燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。
因此,限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放,已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。
自从工业革命以来,约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类活动引起的,其中CO2的作用约占60%,而化石燃料的燃烧是能源活动中CO2的主要排放源。
1990年全世界一次能源消费量亿tce,其中煤炭、石油、天然气分别占到%,,% 和%。
据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组1992年度工作报告报道,1990年全球化石燃料向大气排放了大约60~65亿吨碳。
据估算,我国能源活动引起的CO2排放量约亿吨碳,约占全球化石燃料CO2排放量的%。
观测资料表明,在过去100年中,全球平均气温上升了~摄氏度,全球海平面平均上升了10~25cm。
如对温室气体不采取减排措施,在未来几十年内,全球平均气温每10年将可升高摄氏度,到2100年球平均气温将升高1~摄氏度。
我国的能源开发利用对于环境造成的污染非常严重。
我国的煤炭消费量占世界煤炭消费总量的27%,是全世界少有的以煤炭为主的能源消费大国。
我国的CO2排放量,在苏联解体后仅次于美国而居世界第二位。
煤炭燃烧所产生的温室气体的排放量比燃烧同热值的天然气高69%,比燃油高29%。
1997年我国排放CO230亿吨,其中85%是由燃煤排放的;排放SO22346万吨,居世界第一位,其中90%是由燃煤排放的;排放烟尘1873万吨,其中73%是由能源开发利用排放的。
由于能源利用和其他污染源大量排放环境污染物,造成全国57%的城市颗粒物超过国家限制值;有48个城市的SO2浓度超过国家二级排放标准;有82%的城市出现过酸雨,面积已达国土面积的30%;许多城市的NOx有增无减,其中北京、广州、乌鲁木齐和鞍山超过国家二级排放标准。
近年来,由于城市汽车大幅度增加,燃用汽油产生的汽车尾气已成为城市环境的重要污染源。
而新能源和可再生能源污染物排放很少。
目前各种发电方式的碳排放率, g碳(/kWh) :常规燃煤电为304,煤气化联合循环发电为270,燃气联合循环发电为118,带烧天然气备用机组的太阳能热发电为47,地热发电为,光伏发电和风力发电则为0。
由上述分析可见,新能源和可再生能源是保护生态环境的清洁能源,采用新能源和可再生能源以逐渐减少和替代化石能源的使用,是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。
(三)新能源和可再生能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源迄今,世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电,其中我国约占6000多万人。
由于无电,这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。
这些地方,缺乏常规能源资源,但自然能源资源丰富,人口稀少,并且用电负荷不大,因而发展新能源和可再生能源是解决其供电问题的重要途径。
另外,有些领域,如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等在无常规电源等特殊条件下,其供电电源由新能源和可再生能源提供,不消耗燃料,无人值守,最为先进、安全、可靠和经济。
(四)结论可再生能源的开发与利用日益受到国际社会的关注与重视,我国与国际先进水平还存在很大的差距。
发展中国家在可再生能源的利用上普遍是技术含量很低的粗放利用或者引用发达国家关键设备,如不采取积极措施和加大投入,抓住机遇对适合本国新能源利用技术进行基础研究和技术开发及产业化推广,将来不得不面临继续引进国外技术的困境。