5新能源的开发与利用
六年级科学上册(冀人版)第11课节约能源和开发新能源(教学设计)
4. 情感态度：学生将能够培养环保意识和责任感。通过学习能源的保护和可持续发展，他们将意识到保护能源对环境保护的重要性，并将积极参与节能减排的行动。
鼓励学生分享学习能源的心得和体会，增进师生之间的情感交流。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
简要回顾本节课学习的能源内容，强调重点和难点。
肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。
布置作业：
根据本节课学习的能源内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。
学生学习效果
错题订正：
针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。
（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）
知识拓展：
介绍与能源内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华：
结合能源内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。
2. 科学思维：培养学生对新能源的开发和保护进行思考，培养学生的创新思维和批判性思维。
3. 科学态度：培养学生对科学探究的兴趣和热情，培养学生的团队合作意识和环保意识。
4. 科学知识：让学生掌握能源的基本概念，了解新能源的特点和利用方法，提高学生的科学素养。
教学难点与重点
1. 教学重点
（1）能源的分类：太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等。
（3）请举例说明生活中常见的能源浪费现象。
5. 论述题：
（1）请谈谈你对新能源开发和利用的认识，以及如何在生活中实践新能源的应用。
能源短缺中的新能源开发与利用方法
能源短缺中的新能源开发与利用方法能源是现代社会发展的基石。
但是，由于人口的急剧增长和工业、农业及交通等各个方面的高速发展，人们对能源的需求也越来越大。
然而，传统的化石能源如煤炭、石油和天然气等具有有限的储量和过程的污染性越来越明显，利用它们的代价也越来越高。
因此，寻找新的能源开发和利用方法已经成为人们关注的焦点。
新能源作为具有环保、可再生和寿命长等优点的能源形式之一，受到世界各国的越来越多的关注。
下面，我们将一一阐述新能源的种类及其开发与利用方法。
1. 太阳能太阳能是现代科技不断发展和应用的新兴领域。
它常用于太阳能发电、太阳能热水器等领域。
太阳能发电是将太阳能转化为电能的过程。
太阳能光伏发电的转换效率较高，但是造价较昂贵，难以大规模应用；而太阳能热水器则较为成熟且经济实惠，日照条件合适地区的使用普及率较高。
2. 水能水能指的是水流的动能转变为电能的过程，即水力发电。
目前水力发电站在全球的发展程度已经较高，水力发电比其他发电方式更具有环保性。
3. 风能风能作为交通工具的动力源可以追溯到古代，现代社会则将其广泛应用于风力发电。
形式多样、风速稳定的地区适合建造风力发电站。
通过建造风力发电站，利用自然风力可以实现电能的转化，避免了污染问题。
4. 生物质能生物质能指的是通过生物质柴油、生物质燃气、生物质液化等方式，将生物质转化为能源的过程。
生物质能是一种可再生性、环保性的能源，主要可以通过废棄物、农业残材等物质进行生产。
以上新能源开发和利用方法已经构成了新时代的能源开发热点。
然而，我们也必须要认识到，新能源在应用中仍存在一定的困难。
其中，新能源设备的运作成本较高、能源转换效率较低，技术成熟度和应用范围还有待提高。
在这样的背景下，我们更需要以开发新能源为前提，积极推广能源节约、环保等科技成果。
在选择新能源、节约能源和保护环境方面做出明智的选择。
同时，也必须养成节能的生活习惯。
有计划地使用电器、充分发挥各种能源的效用，一起为创造更加优美、可持续的生态环境而努力。
五年级教科版科学《合理利用能源》教案
五年级教科版科学《合理利用能源》教案一、教学目标1.科学概念认识常见的能源形式。
了解能源的有限性和合理利用能源的重要性。
知道一些节约能源和开发新能源的方法。
2.过程与方法通过调查、讨论和分析，了解能源的利用情况。
尝试设计节能方案。
3.情感态度价值观培养学生节约能源的意识和责任感。
激发学生对新能源开发的兴趣和探索精神。
二、教学重难点1.重点认识能源的有限性和合理利用能源的方法。
培养学生节约能源的意识。
2.难点设计切实可行的节能方案。
三、教学方法讲授法、讨论法、调查法、实验法。
四、教学过程1.导入新课展示一些能源利用的图片或视频，如发电厂、汽车行驶等。
提问：同学们，你们知道这些活动都需要什么吗？引出能源的概念。
2.认识常见能源介绍常见的能源形式，如煤炭、石油、天然气、太阳能、风能、水能等。
让学生了解不同能源的特点和用途。
3.能源的有限性讲解能源的形成需要漫长的时间和特定的条件。
举例说明一些不可再生能源的储量有限，如煤炭、石油等。
引导学生认识到能源的有限性，激发他们节约能源的意识。
4.合理利用能源组织学生讨论如何合理利用能源。
如节约用电、节约用水、减少汽车尾气排放等。
介绍一些节能的方法和技术，如节能灯、太阳能热水器等。
5.开发新能源讲解新能源的概念和特点。
介绍一些常见的新能源，如太阳能、风能、水能、核能等。
让学生了解新能源的开发和利用对解决能源问题的重要性。
6.设计节能方案分组让学生设计节能方案，可以针对家庭、学校或社区等不同场所。
各小组展示设计方案，并进行交流和评价。
教师对学生的设计方案进行点评和总结，提出改进建议。
7.拓展延伸鼓励学生在课后继续关注能源问题，了解更多的节能方法和新能源开发技术。
可以组织学生开展节能宣传活动，提高大家的节能意识。
8.课堂总结回顾本节课的主要内容，包括认识常见能源、能源的有限性、合理利用能源和开发新能源等。
强调节约能源和开发新能源的重要性，鼓励学生在日常生活中积极行动起来。
新能源开发利用建议
新能源开发利用建议随着全球能源需求的不断增长，以及环境污染与气候变化问题的加剧，新能源的开发和利用变得越来越重要。
在这篇文章中，我们将提出一些建议，以促进新能源的开发和利用，以满足可持续发展的需求。
一、政策支持和激励措施首先，政府应该出台有利于新能源发展的政策和激励措施。
例如，可以提供税收减免、补贴和奖励计划，鼓励民众和企业使用新能源产品。
此外，政府还可以加大对新能源科研和技术创新的投入，推动新能源技术的突破和进步。
二、加强国际合作新能源的发展是一个全球性的挑战，需要各国之间的合作与交流。
各国政府可以通过建立新能源合作机制、共享经验和技术，共同推进新能源的开发和利用。
此外，各国可以共同研究解决新能源开发中的技术难题，实现资源的共享和优化利用。
三、加大新能源技术研发力度为了更好地推动新能源的开发与利用，我们需要加大对新能源技术研发的投入。
政府可以设立专门的科研机构或基金，资助新能源技术的研发与应用。
此外，加强与高校、研究机构和企业的合作，促进技术创新与转化，推动新能源技术的商业化进程。
四、鼓励能源的多元化和综合利用为了提高能源利用效率和减少环境负荷，我们应该鼓励能源的多元化和综合利用。
除了传统的化石能源，我们还应该发展和利用太阳能、风能、水能、生物能等新能源形式。
通过综合利用不同能源，可以最大程度地提高能源利用效率，减少对环境的影响。
五、加强新能源产业的发展与普及新能源产业的发展是推动新能源开发与利用的关键。
政府可以加大对新能源产业的扶持力度，鼓励企业投资建设新能源项目，并提供相关技术培训和支持。
同时，普及新能源知识，加强公众的环保意识和节能减排意识，可以更好地促进新能源的发展。
结论新能源的开发和利用对于实现可持续发展和应对气候变化具有重要意义。
政府、企业和公众都应该共同努力，加大对新能源的投入和支持力度。
通过政策引导、技术创新和国际合作，我们可以实现新能源的规模化应用，为未来的能源需求和环境保护做出积极贡献。
新能源和可再生能源的开发与利用探讨
新能源和可再生能源的开发与利用探讨随着全球能源需求的不断增长和传统化石能源的日益枯竭，新能源和可再生能源的开发与利用成为了当前的热点问题。
新能源和可再生能源是指能够减少对传统化石能源依赖，并且能够在环境保护、可持续性等方面做出更好贡献的能源类型。
在全球范围内，新能源和可再生能源的开发与利用已经成为国家能源战略的重要组成部分。
在新能源领域，太阳能、风能和地热能是目前研究和利用最广泛的能源类型。
太阳能是一种最为广泛、最为愉快的可再生能源之一。
目前，太阳能的应用主要包括太阳能发电、太阳能热水器等。
大规模太阳能发电项目需要大面积的太阳能电池组件，因此，如何提高太阳能电池的发电效率是非常关键的。
在风能领域，以大型的风力发电机为代表，目前的风力发电技术已经具有很高的成熟度。
而在地热能领域，目前地热发电还处于初级阶段，尚需进一步研究和发展。
在可再生能源领域，包括生物能、水能和海洋能在内的多种能源类型也呈现出较好的开发和利用潜力。
生物能是指从生物体中提取得到的可用能源，如生物质能和沼气等。
水能则是指水的动能和势能所提供的能源。
而海洋能则是指来自海洋的潮汐能、海洋温差能、波能等。
这些可再生能源的开发和利用，已经在某些领域得到广泛应用，如生物质能在能源供热、发电、化工等领域中的应用，水电站在水力发电领域的应用等等。
在新能源和可再生能源的开发和利用过程中，需要克服的难点和问题也很多。
首先，这些能源的有效开发需要具备较高的技术和投入能力，因此需要加强技术研发和资源调配。
其次，新能源和可再生能源必须要和传统化石能源一起协调推进，这需要一个相对较长的过渡期。
在过渡期中，需要进行相应的政策调控和投资引导，以确保新能源和可再生能源的长期稳定发展。
总之，新能源和可再生能源的开发和利用是当前能源领域的重要任务。
对于全球的经济发展和生态环境保护来说，新能源和可再生能源都具有不可替代的重要作用。
我们相信，在人们共同努力下，新能源和可再生能源能够取代传统化石能源，为人类的未来做出更大的贡献。
新能源与海洋资源的开发利用
能源需求持续增长，新能源和海洋资源开发利用成为重要趋势 海洋能、潮汐能、温差能等新能源的开发潜力巨大，市场需求广阔 海洋资源的开发利用，如海水淡化、海洋生物资源等，具有广阔的市场前景 新能源与海洋资源开发利用的挑战与机遇并存，需要加强技术创新和政策支持
新能源技术研发：提高能源利用效率，降低成本 海洋资源开发：利用海洋资源，促进可持续发展 跨界合作：加强不同领域之间的合作，共同推进新能源与海洋资源的开发利用 政策支持：政府出台相关政策，鼓励新能源与海洋资源的开发利用
国际合作与交流对于提高各国在新能源与 海洋资源开发利用领域的水平具有重要意 义。
未来新能源与海洋资源开发利用的国际竞 争格局将更加激烈和复杂，需要各国加强 合作与交流，共同应对挑战和机遇。
政策支持：政府出台相关政策，鼓励新能源与海洋资源的开发利用 法规监管：制定严格的法规和监管措施，确保开发利用的合法性和可持续性 资金投入：政府和企业加大资金投入，支持相关技术的研发和创新 国际合作：加强国际合作，共同推进新能源与海洋资源的开发利用
海洋资源的开发 与利用
添加标题
海洋资源的种类：包括海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物资源和海洋动力资源等。
添加标题 添加标题 添加标题
海洋资源的特点：海洋资源的再生能力强，可永续利用；海洋资源种类多样，用途广泛；海洋资源 分布不均，开发难度大。
海洋资源的价值：海洋资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，对全球气候和环境变化具有重 要影响；海洋资源的开发利用对于推动经济发展、保障国家安全、促进科技进步等方面具有重要意 义。
新能源汽车：减少 化石燃料的依赖， 降低尾气排放
分布式光伏发电： 利用屋顶等闲置空 间，提供清洁能源
风力发电：利用风 能，实现可再生能 源的利用
新能源开发与利用技术
新能源开发与利用技术新能源开发与利用技术在当今社会中扮演着至关重要的角色，随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，新能源的开发和利用已成为世界各国争相探索和发展的重要议题。
随着科技的进步和社会的发展，越来越多的人意识到传统石油、煤炭等化石能源的局限性和危害性，开始积极探索替代能源。
新能源开发与利用技术作为一种绿色、可持续的能源，正逐渐成为未来能源发展的主流趋势。
本文将从新能源开发与利用技术的意义、现状及前景、关键技术和挑战等方面展开深入探讨。
首先，新能源开发与利用技术的意义不言而喻。
传统能源主要依赖石油、煤炭等化石燃料，但这些能源的开采和使用给地球带来了严重的环境问题，如温室气体排放、气候变化、空气污染等。
而新能源则是指那些能够取之不尽、用之不竭的可再生能源，如太阳能、风能、水能等。
新能源的开发与利用可以有效减少对环境的破坏，提高能源利用效率，实现能源可持续发展。
因此，发展新能源已成为各国相关部门和科研机构共同关注的焦点。
其次，新能源开发与利用技术的现状及前景。
目前，全球范围内新能源的开发与利用取得了显著进展，尤其是太阳能和风能等清洁能源的应用日益普及。
各国相关部门纷纷出台支持新能源开发，鼓励投资者投入新能源领域。
据统计，全球新能源市场年增长率超过10%，新能源已经成为全球能源行业的新增长点。
未来，新能源的开发与利用技术将继续深入发展，新技术的不断涌现将为新能源的应用提供更强大的支撑。
关键技术是推动新能源开发与利用技术发展的核心。
太阳能、风能、水能等新能源的开发利用离不开先进的技术支撑。
太阳能光伏技术、风力发电技术、水力发电技术等在不断创新和突破，提高了新能源的发电效率和经济性。
同时，储能技术、智能电网技术等也是新能源发展的重要支撑。
科技的不断进步将为新能源的开发与利用技术提供更广阔的空间，未来将有更多的新技术投入到新能源领域，推动新能源迈向更加成熟和智能化的阶段。
然而，新能源开发与利用技术仍面临着一些挑战。
新能源的推广与利用
新能源的推广与利用引言新能源指的是那些可以替代传统石油、天然气和煤炭等传统能源的能源形式。
随着全球能源危机的日益加剧以及对环境保护的需求不断增长，新能源的推广与利用变得尤为重要。
本文将探讨新能源的推广与利用的必要性、挑战和解决策略。
新能源的重要性1. 减少对传统能源的依赖：传统能源逐渐枯竭，而新能源可以作为可持续发展和可再生能源的替代品，减少对传统能源的依赖，提高能源供应的稳定性。
2. 降低能源的污染和排放：新能源的使用可以减少大气污染、温室气体和其它有害物质的排放，保护环境，减缓气候变化的影响。
3. 创造经济增长和就业机会：新能源市场的发展将促进经济增长，并为创造实施新能源技术所需的就业机会提供支持。
新能源推广的挑战1. 技术和成本难题：新能源技术的研发和应用需要大量的资金和专业知识，技术上的难题和高昂的成本导致新能源的推广受到一定的限制。
2. 基础设施建设和市场需求：推广新能源需要先建立相应的基础设施，如充电桩和新能源发电设施。
此外，市场对新能源的需求也需要进一步提高。
3. 法律和政策支持：制定和实施相关的法律和政策框架对于促进新能源推广至关重要，但现有的法律和政策还存在不完善和缺乏支持的问题。
新能源推广的解决策略1. 加大研发投入和技术创新：增加对新能源技术的研发投入，加快技术创新，提高新能源的效率和成本竞争力。
2. 建立合适的法律和政策框架：制定完善的法律和政策来支持新能源推广，包括减税和优惠政策、奖励和补贴措施等，以刺激市场需求。
3. 加强国际合作和交流：积极参与国际合作，分享经验和技术，形成共识和行动，共同推动新能源的发展和推广。
4. 加强公众意识和教育：通过宣传和教育，增加公众对新能源的认识和了解，提高其对新能源的接受度和支持度。
结论新能源的推广与利用是实现可持续发展的关键之一。
虽然面临一些挑战，但通过加大研发投入、建立合适的法律和政策框架、加强国际合作和交流以及加强公众意识和教育，可以克服这些障碍，推动新能源的广泛应用和发展，实现能源供应的可持续和环境保护的目标。
新能源技术的发展与应用高中作文5篇
新能源技术的发展与应用高中作文5篇作文一：在当今全球能源危机和环境问题日益严峻的背景下，新能源技术的发展与应用成为了人类社会可持续发展的关键。
新能源，如太阳能、风能、水能、地热能等，以其清洁、可再生的特点，为我们提供了一条摆脱传统化石能源依赖的道路。
太阳能是最为人们所熟知的新能源之一。
太阳能光伏发电技术利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能，为家庭、企业和公共设施提供电力。
在阳光充足的地区，太阳能发电系统可以大大降低对传统电网的依赖，减少能源消耗和碳排放。
同时，太阳能热水器也广泛应用于家庭和商业领域，利用太阳能加热水，节省了大量的电能和燃气。
风能也是一种重要的新能源。
风力发电机利用风力转动叶片，驱动发电机产生电能。
风能资源丰富，尤其是在沿海和山区等地区，风力发电具有巨大的潜力。
随着技术的不断进步，风力发电机的效率不断提高，成本逐渐降低，越来越多的国家开始大力发展风力发电。
风能不仅可以为电网提供稳定的电力供应，还可以与其他新能源技术相结合，形成多元化的能源供应体系。
水能是一种古老而又现代的新能源。
水力发电利用水流的能量驱动水轮机，进而带动发电机发电。
水能资源丰富，且具有可再生、无污染的特点。
大型水电站可以为国家提供大量的电力，同时还可以起到防洪、灌溉等综合效益。
此外，小型水电站和微型水电站也在一些偏远地区得到了广泛应用，为当地居民提供了可靠的电力供应。
地热能是一种来自地球内部的新能源。
地热能可以通过地热井、地热热泵等技术进行开发利用。
地热能具有稳定、可靠的特点，不受季节和气候的影响。
地热能可以用于供暖、制冷和发电等领域，为人们提供舒适的生活环境和稳定的能源供应。
新能源技术的发展与应用不仅可以缓解能源危机，还可以减少环境污染，保护生态环境。
然而，新能源技术的发展也面临着一些挑战，如技术成本高、能源储存问题、电网接入问题等。
为了推动新能源技术的发展与应用，政府、企业和社会各界需要共同努力，加大对新能源技术的研发投入，完善相关政策法规，加强国际合作，共同应对全球能源和环境挑战。
《加强新能源开发利用,提高能源利用效率》
《加强新能源开发利用，提高能源利用效率》
提高新能源开发利用和能源利用效率，是当前我国各级政府要重视并努力实现的目标。
一方面，应加大新能源建设力度，进一步丰富新能源发电结构，拓宽新能源开发应用领域，加大投入，普及新能源设备，促进新能源的发展利用，确保新能源占比逐步提高。
另一方面，要提高能源利用效率。
这包括三个方面的内容：首先，要合理确定能源需求量，按照“需求尽量减少、节能减排”的原则，完善政府政策，制定“节能行动计划”，使节约优先、发展有序。
其次，要完善能源利用结构，加快推进低碳技术装置的投用，在煤炭、石油、天然气等传统能源中使用更高效率、更节能减排的设备，改善能源采用运行情况，提高能源利用率，实现“节能降耗”，提升能源利用效率。
第三，要不断提高能源资源的利用率，从节约资源的角度出发，提高能源资源的技术利用水平和利用效率，加强科学管理、节约使用，延长生命周期，减少浪费。
新能源的发展利用和能源利用效率的提升，既是实现可持续发展必不可少的国家战略，也是当今世界最重要的现代经济、社会发展课题。
如果我们不能有效利用新能源和能源资源，不能从根本上实现节能减排，那么就会牺牲环境，影响健康的因素会增加，同时，昂贵的能源资源也将更容易浪费，实现节能减排、降低能源消费就更加重要了。
- 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)。
新能源的开发与利用张巧珍3 师晋生 叶京生(天津科技大学) 摘 要 论述了太阳能、风能、生物质能、核能、海洋能及地热能等新能源的独特优势,介绍了它们的使用原理现状,指出新能源的开发利用是解决能源短缺和环境污染的重要途径。
关键词 能源 开发 利用 常规能源 可再生能源1 前言 20世纪以来,对煤炭、石油、天然气等化石燃料的大规模开发和利用,一方面创造了人类历史上空前繁荣的物质文明,另一方面,也造成了大量的资源浪费和污染物、温室气体的排放。
当前,作为常规能源的化石燃料的储量正在一天天减少,而空气污染、全球变暖、臭氧空洞等环境问题也在一天天严重。
这种不可持续的发展模式,已遭到很多国家的摒弃,开发新能源、研究新的节能技术,走可持续发展道路已成为社会各界的共识[1]。
以水能、太阳能、风能、生物质能、核能、海洋能及地热能为代表的可再生能源,以其储量不随人类的使用而枯竭,大多数对环境也没有污染和危害的独特优势而受到人们越来越多的重视。
其中,水能利用技术早已成熟,西方国家一半以上的水能资源都得到了开发,我国则还不到总量的15%,占发电总量的6%。
除水能以外的其它可再生能源的利用技术目前大多还没有十分成熟,有的仅处于萌芽状态[2]。
本文将以这类新能源的开发利用为对象进行介绍。
2 新能源 本文所述新能源指太阳能、风能、生物质能、核能、海洋能及地热能,其中风能、生物质能和海洋能实质上都是由太阳能引起的,但因为其表现和利用方式的不同,仍然把它们与太阳能区分开来。
下面对这几种新能源的现状分别予以介绍。
211 太阳能 太阳是一个巨大无尽的能源,它辐射到达地球表面的能量高达4×1010MW,相当于每年316×105亿吨标准煤,约为全球能耗的2000倍。
它既免费使用,又不需运输,对环境也无任何污染。
但太阳能能流密度太低,还受季节、气候、昼夜以及地理位置的影响。
世界各地全年平均能流密度介于0108～0125k W m2,要得到一定的辐射功率,需要较大的接受面积,导致设备成本上升,为实现连续稳定地供能,还需要采用相应的蓄能设备,以将白天、晴好天气的太阳能储存起来,供夜间及阴天使用。
目前太阳能的利用方式,主要是太阳能的热利用和太阳能的光利用,且主要用于发电[3]。
21111 太阳能热利用 太阳能的热利用,就是使用各种形式的集热器将太阳光转换成的热能收集起来,利用气体、液体等中间介质输送到需要热量的设备中,以用于热力发电、供暖、干燥、海水淡化、制冷等生产生活目的。
其中,用于太阳能热力发电的技术与设备是多年来研究的重点,其大型集热器3张巧珍,女,1969年6月生,实验员。
天津市,300222。
85新能源的开发与利用需要应用镜面反射及日光定向跟踪系统将太阳光聚集起来,在集热器上形成较高的温度,再由中间介质吸热产生蒸汽,推动汽轮机组发电,目前发达国家已取得了较大进展,美国单机容量已达80MW。
太阳能热利用的其它形式对技术的要求相对简单,已趋于成熟,如现已大量用于家庭的小型太阳能热水器、供暖器等。
21112 太阳能光利用 太阳能的光利用是根据半导体的光电效应制成太阳能电池,太阳光照到这种电池上直接转换成电能。
太阳能电池重量轻,无活动部件,使用安全,单位重量的输出功率高,适用于小型或大型发电,所以一问世就倍受关注。
太阳能光利用的关键是研制高效、长寿、廉价的光电转换材料。
经过多年努力,光电转换材料不断得到了改进。
到1998年,日本设置的太阳能电池的发电量已达到1313万千瓦,居世界第一,且还在以每年10万千瓦的速度增长,其中家庭用户占了大头,其家庭用户的太阳能电池系统安装在屋顶吸收太阳光发电。
目前日本太阳能发电的成本为每度电60日元,仍比常规电能高出许多,随着光电转换技术的不断进步,这一差距正在不断缩小。
目前在日本,太阳能高出常规电能的差价由政府提供补贴。
我国太阳能资源十分丰富,全国2 3地区全年日照在2200h以上,高的达到2800～3300 h,其中内蒙、新疆、甘肃、宁夏、青海、西藏等地区都是日照充足,气温较低,居民分散,在这些地区发展太阳能,利用太阳能进行发电、供暖、制冷,解决当地能源需求,意义十分重大,在我国西部大开发中,这一点理应得到足够的重视。
212 风能 风是太阳光辐射在地球上不均匀分布引起地表各处冷热不同,从而造成大气对流的自然现象。
它的能量虽然只占太阳对地球辐射能的2%,但其总量仍十分可观,其中可利用的风能为2×107MW,接近全球能耗。
风能也是一种清洁能源,因此一直受到人们的青睐。
由于风能的能流密度比太阳能还低,而且也随地点、季节而变,所以,虽然人类利用风能的历史已有数千年,但风能技术的发展十分缓慢。
然而在日益严重的能源危机与环境污染面前,风能的利用正在得到越来越多的重视,相关设备的开发研制也不断取得进展。
风能的利用方式比较简单,就是利用机械设备将风的动能转换成机械能,再用于发电、拖动。
目前的研究主要是用于发电,在这方面需要解决三个问题:一是地点的选择;二是风车的材料;三是供能的连续性。
因为风力能流密度低,所以风力机一般都是庞然大物,且大多设于牧场、草原、沿海、岛屿上;风力机叶片要有足够的强度和抗疲劳性能,目前主要采用玻璃钢或碳纤维增强塑料;另外,因为风能也是一种间歇性、不稳定的能源,因此需配备蓄能设备且要与火电或水电配合使用才能实现连续供能。
当前在风能利用上居世界领先地位的是丹麦、美国等西方发达国家。
丹麦所拥有的风力发电设备总装机容量为1500MW,发电量相当于总耗电量的9%。
美国是目前世界上风力机装机容量最多的国家,超过20000MW,占总发电量的1%,且还在以每年10%的速度增长。
我国地处太平洋西岸,季风强盛,西北地区与沿海的风力资源十分丰富,风能利用大有可为。
213 生物质能 生物质是指由光合作用而产生的有机体,生物质能则是指光合作用将太阳能转换成化学能储存在生物质中的能量。
全球生物质资源数量庞大,种类繁多,包括所有的陆生、水生植物,人类和动物的排泄物以及工业有机废弃物。
生物质的能量相当于世界能耗的10倍以上,因而生物质能正得到世界各国越来越多的关注。
目前对生物质能的利用主要有这样三种方法:直接燃烧、生物转换、化学转换。
直接燃烧是应用最广、最简单、效率最低、对环境污染最厉害的一类方法,我国很多农村地区的生活用能还在使用这种方式;生物转换和化学转95《化工装备技术》第24卷第3期2003年换是通过发酵或用化学手段将生物质转化成不同形式的燃料,用作发电或车用燃料。
当前英国已有350多座电厂采用生物质能燃料发电,总发电量达7000MW多。
瑞典正在兴建总装机容量为6MW的生物质能发电厂。
巴西大量种植甘蔗,生产酒精,作为汽车的乙醇燃料,代替常规的汽油、柴油,目前其乙醇燃料已占汽车燃料的50%以上。
美国是世界第二大乙醇燃料生产国,其车用汽油大部分都由10%的乙醇和90%的汽油混合而成。
我国是农业大国,绿色资源丰富,在21世纪,汽车数量将急剧增加,大力发展乙醇代用燃料是解决能源危机、缓解环境恶化的一个有效办法。
在我国广大农村地区则应大力推广沼气应用技术以解决农村用能,保护农村生态环境。
214 核能 全球核电站现在采用的堆型都是慢中子裂变堆,已建核电装置约400余座,生产的电能目前占世界电能的17%,我国则还不到1%。
由于核电站的安全隐患终归不可能根除,核废料的处理也是一个很难解决、遗患万年的全球性问题,导致目前核电发展缓慢。
因此核电发展的方向是在继续对现有核电技术改进的同时,转向取之不尽、用之不竭、对环境没有污染、没有危害的核聚变反应堆。
核聚变指两个轻原子核在特殊条件下,融合成一个较重原子核,同时释放出能量的过程,目前主要指氢的两个同位素氘和氚,它们在几千万度的超高温条件下发生持续聚合反应,生成氦原子核,释放出巨大能量。
海水中氘含量为01034g kg,全球海水中的氘含量多达450亿吨,氚也存在于地球上丰富的锂矿中。
每一克这种核燃料即相当于8吨石油,因此聚变燃料几乎是取之不尽的,所以一旦聚变堆开发成功,核能将成为永久性能源。
由于核聚变要求很高的温度,目前主要研究用高能加速器产生的粒子碰撞来实现,欧美都已通过这种方式点火成功,但要达到商业化,还需要相当长的时间。
另外,核聚变对设备材料的要求也十分苛刻,必须能耐中子辐射、耐高温和抗氢脆等。
因此,材料是聚变堆能否实用化的关键因素。
目前我国也有两台聚变实验装置,用以探索物理原理,也可做一些材料研究。
215 其它能源 除太阳能、风能、生物质能和核能之外,新能源还包括海洋能、地热能,其中,海洋能从根本上说也来自于太阳能。
地球表面7 10为海洋,平均深度达3800m,蕴藏着十分巨大的能源。
海洋能包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能及盐差能等,海洋能开发技术尚在不断进展之中。
目前全世界的潮汐电站共有一百多座。
我国也已建成9座潮汐电站,装机容量达10MW。
潮汐电站的技术已比较成熟,而波浪能、温差能、海流能及盐差能的利用尚需进行大量工作。
地热能是地球内部蕴藏的能量,是地球深处物质的运动和放射性物质衰变产生的。
地热能包括蒸汽型、热水型、干热岩型和岩浆型五大类,目前应用最广的是蒸汽型和热水型。
在地热能的利用中,应注意防止过量开采,减少对环境的不良影响。
3 结束语 再生型新能源的开发利用对解决能源短缺、缓解环境污染有着巨大的社会经济效益,其中,有些已比较成熟,堪与常规能源相比,有的还处于萌芽状态。
新能源的研究开发受到成本与技术的制约,但是,为了社会的生存与发展,新能源的开发必须得到足够重视。
可以预期,新能源将在21世纪的世界发挥巨大作用,在我国的能源结构调整上扮演重要角色[4]。
参 考 文 献 1 周篁.对我国可再生能源发电业的探讨.能源研究与利用,2001(5):3～4 2 黄素逸.能源科学导论.北京:中国电力出版社,2002. 3 D eith F K,K reider J F.P rinci p les of so lar Engineering.M cGraw H ill Book Company,1978. 4 国家发展计划委员会基础产业发展司.2001年全国节能和可再生能源计划要点.节能,2001(1):4～6(收稿日期:2003203202)06新能源的开发与利用。