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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流新能源研究发展动态与未来能源发展趋势.精品文档.前言能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19和20世纪近200年来人类文明进步和经济社会发展，但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时更感到了环境问题的严重威胁。面对能源资源和环境问题，国际社会采取了积极的应对措施，使可持续发展思想逐渐成为国际社会的共识。目前，提高能源利用效率、开发利用可再生能源、保护生态环境、实现可持续发展已成为我们的一个共同的目标。这个严峻的形式也就迫使我们去寻找一种不依赖于化石燃料的可再生能
2、源，而新能源也在此环境下“应运而生”了。下面我将就这个问题发表一下自身看法。关键词 新能源 状况 存在问题 未来 发展 展望新能源研究发展动态一 新能源的特征，分类以及它们的特点新能源是相对常规能源而言的,一般具有以下特征:1. 尚未大规模作为能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段;2. 资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别;3. 开发利用技术复杂,成本较高;4. 清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放;5. 资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低的缺点；6. 大部分具有可再生性。根据以上特征,可以把新能源范围确定为:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、核能等共7个
3、品种。下面将对这几种新能源进行一些简单的介绍。 太阳能：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1367w/。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/，相当于有102000TW 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。太阳能的这些
4、特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。 风能：它是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。但是它也有如下的一些弊端：风速不稳定，从而导致产生的能量大小不稳定；风能利用受地理位置限制严重；能的转换效率低；风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。 生物质能：生物质能
5、在广义上分为传统生物质能和现代生物质能,传统生物质能属于非商品能源,是经济不发达国家尤其是非洲国家的主要能源,利用方式为柴草、秸秆等免费生物质的直接燃烧,用于烹饪和供热;现代生物质能包括生物质发电、沼气、生物燃料等,是生物质原料加工转换产品,新能源中的生物质能仅指现代生物质能。传统生物质能和大中小水电可称之为传统可再生能源,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能则统称为新型可再生能源,是新能源的主要组成部分。 地热能：是由地壳运动的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发和地震的能量。地球内部的温度高达7000，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650
6、至1200。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。 海洋能：海洋能指依附在海水中、通过物理过程接收、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。海洋能是海水运动过程中产生的可再生能，主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。除潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力，其他海洋能均源自太阳辐射。 氢能：氢能是二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次
7、能源。它是一种极为优越的新能源，其主要优点有：燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3倍，焦碳的5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源，演绎了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。 核能：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式。二 新能源的优越性跟常规能源相比,新能源最显著的优势就是资源量巨
8、大。太阳能是资源量最大的可再生能源,即使按最保守的可开发资源量占理论资源量1%计算,每年可供人类开发的太阳能也有1.3万亿吨,约相当于目前全球能源年需求量的100倍。风能的可开发资源量较低,但开发技术难度和成本也较低,全球陆上风电年可发电量约53亿kWh,相当于46亿吨。生物质能可开发资源量为48119亿toe,不过由于存在粮食安全和环境问题,可开发资源量难以全部转化为能源。地热能的热源主要来自于长寿命放射性同位素的衰变,每年的再生量可达200亿toe以上。按照目前的技术进展情况,全球4050年内可开发地热资源为1200亿toe,1020年内可开发地热资源为120亿toe。海洋能资源量并不算丰
9、富,按照全球技术可装机容量64亿kW、年利用2000小时计算,只有11亿toe。全球铀矿资源量为992.7万t,如果用于热中子反应堆,所释放的能量约相当于1400亿toe,而如果用于快中子反应堆,所释放的能量可提高6070倍。核聚变所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40万亿t,理论上可释放出的能量为3万亿亿toe,按目前能源消费量计算,可供人类使用200亿年以上。氢能的制备以水为原料,燃烧后又产生水,可无限循环利用,既是二次能源也可在广义上称之为可再生能源。 从以上数据可以看出,能源资源完全不存在短缺或枯竭问题,人类需要克服的最大障碍是开发利用的技术和成本问题。随着技术的进步和能源价格的上涨,目前
10、不可开发的新能源资源有可能变为可开发资源,因此,对新能源来说,理论资源量是相对不变的,而可开发资源量却可能会大幅度增加。三 新能源的开发利用现状不同种类的新能源在资源分布、技术难度、使用成本等多方面存在相当大的差异,因而新能源的开发利用程度各不相同。 太阳能：人类直接利用太阳能主要通过太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。我国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。这一种能源的利用相对来说已比较
11、成熟。风能：现在风能的利用主要是用于发电方面，我国在最近几年都投资兴建了数十个百万千瓦级的风力发电场，并陆续并网发电。风能由于他的价格便宜，无任何污染以及部分地区资源丰富的特性而受到特别的亲睐，风能的发展在全世界都呈现出迅猛的势头。 生物质能：所谓生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。是世界第4大能源,仅次于煤炭、石油和天然气,在整个能源系统中占有重要地位,极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分。我国地广人多,尤其是在广大的农村地区,常规能源不可能完全满足日益增长的能源需求。立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发
12、新型装备既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。 地热能：地热能的开发利用包括发电和直接利用两方面。世界各国利用地热能的经验表明: 高温地热能( 150)主要用于发电,发电后排出的热水可经过逐级多次利用;中低温( 150)的地热能则以直接利用为主,多用于采暖、农副业、地源热泵和 医疗保健等。应用较为成熟。 氢能：前文已经说了，氢能是二十一世纪的世界能源舞台上的一种举足轻重的二次能源。它拥有多种用途：美国曾经利用液氢作超音速和亚音速飞机的燃料，使B57双引擎辍炸机改装了氢发动机，实现了氢能飞机上天；它也可以用作汽车的燃料，而且由于氢气燃烧热值高，火焰传播速度快，
13、点火能量低（容易点着），所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20。当然，氢的燃烧主要生成物是水，只有极少的氮氧化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染环境的有害成分，氢能汽车是最清洁的理想交通工具。除此之外，还有燃料电池，氢能发电等等，总之氢能的用途异常广泛。但是现在对于氢能的制造非常困难，还没有找到一种行之有效的方法。核能：发电是核能的主要利用方式。一座90万千瓦的压水堆核电站约装80吨二氧化铀，每年换料约三分之一，换入元件中铀-235的丰度为3，即每年需要补充的燃料元件只约30吨重，“烧”掉的铀-235约重1吨。与同等功率的火力发电厂每年需燃煤270万吨相比，
14、运输量上形成非常鲜明的对照。核能发电40年来发展很快，至1995年底全世界已有30个国家431个机组在运行，总净电功率达34255.4万千瓦，发电量占世界总发电量的17。核电容量超过700万千瓦的有共有11个国家。海洋能：这一能源目前还在开发研究的初级阶段，暂无具体使用形式。从整个新能源的开发利用来看 ，截止到2009年2月,全球核电装机已达3.72亿kW,年发电量2.6万亿kWh,在全球一次能源结构中的比重约为6%左右。相比而言,新型可再生能源的开发利用程度还很低,以2006年为例,其在全球一次能源供应量中的比重仅为1%左右,占全部可再生能源的比例也仅为8%左右。2007年,全球新型可再生能
15、源发电装机量为1.65亿kW,相当于全球电力装机总容量的3.7%。德国、美国、西班牙、日本等发达国家的可再生能源产业化水平已达到较高程度,其市场规模和装备制造水平跟其他国家相比具有明显优势。我国也是世界重要的可再生能源大国,太阳能热水器产量和保有量、光伏电池产量、地热直接利用量以及沼气产量都位居世界第一。不过,我国对新型可再生能源的开发多集中在技术含量较低的供暖和制热领域,在可再生能源发电技术水平和利用规模方面跟国外相比还存在较大差距。我国新型可再生能源发电装机容量仅为905万kW,占全球5.5%,远低于我国电力装机总容量占全球16%的比重。由此可见，我国政府应该采取一些措施，加大新能源的发展
16、。未来能源发展趋势在这个世界的经济，文化等发展的同时，能源是不可忽略的一个问题，那能源到底会朝着一个什么样的方向发展呢？我认为有以下几个方面1. 多元化 世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代，现在正在向以天然气为主转变，同时，水能、核能、风能、太阳能也正得到更广泛的利用。可持续发展、环境保护、能源供应成本和可供应能源的结构变化决定了全球能源多样化发展的格局。天然气消费量将稳步增加，在某些地区，燃气电站有取代燃煤电站的趋势。未来，在发展常规能源的同时，新能源和可再生能源将受到重视。在欧盟2010年可再生能源发展规划中，风电要达到4000万千瓦，水电要达到1.05亿千瓦。2
17、003年初英国政府公布的能源白皮书确定了新能源战略，到2010年，英国的可再生能源发电量占英国发电总量的比例要从目前的3%提高到10%，到2020年达到20%。 2. 清洁化 随着世界能源新技术的进步及环保标准的日益严格，未来世界能源将进一步向清洁化的方向发展，不仅能源的生产过程要实现清洁化，而且能源工业要不断生产出更多、更好的清洁能源，清洁能源在能源总消费中的比例也将逐步增大。在世界消费能源结构中，煤炭所占的比例将由目前的26.47%下降到2025年的21.72%，而天然气将由目前的23.94%上升到2025年的28.40%，石油的比例将维持在37.60%37.90%的水平。同时，过去被认为
18、是“脏”能源的煤炭和传统能源薪柴、秸杆、粪便的利用将向清洁化方面发展，洁净煤技术（如煤液化技术、煤气化技术、煤脱硫脱尘技术）、沼气技术、生物柴油技术等等将取得突破并得到广泛应用。一些国家，如法国、奥地利、比利时、荷兰等国家已经关闭其国内的所有煤矿而发展核电，它们认为核电就是高效、清洁的能源，能够解决温室气体的排放问题。 3. 高效化 世界能源加工和消费的效率差别较大，能源利用效率提高的潜力巨大。随着世界能源新技术的进步，未来世界能源利用效率将日趋提高，能源强度将逐步降低。例如，以1997年美元不变价计，1990年世界的能源强度为0.3541吨油当量/千美元，2001年已降低到0.3121吨油当
19、量/千美元，预计2010年为0.2759吨油当量/千美元，2025年为0.2375吨油当量/千美元。 但是，世界各地区能源强度差异较大，例如，2001年世界发达国家的能源强度仅为0.2109吨油当量/千美元，20012025年发展中国家的能源强度预计是发达国家的2.33.2倍，可见世界的节能潜力巨大。4. 全球化 由于世界能源资源分布及需求分布的不均衡性，世界各个国家和地区已经越来越难以依靠本国的资源来满足其国内的需求，越来越需要依靠世界其他国家或地区的资源供应，世界贸易量将越来越大，贸易额呈逐渐增加的趋势。以石油贸易为例，世界石油贸易量由1985年的12.2亿吨增加到2000年的21.2亿吨
20、和2002年的21.8亿吨，年均增长率约为3.46%，超过同期世界石油消费1.82%的年均增长率。在可预见的未来，世界石油净进口量将逐渐增加，年均增长率达到2.96%。预计2010年将达到2930万桶/日，2020年将达到4080万桶/日，2025年达到4850万桶/日。世界能源供应与消费的全球化进程将加快，世界主要能源生产国和能源消费国将积极加入到能源供需市场的全球化进程中。 5. 市场化 由于市场化是实现国际能源资源优化配置和利用的最佳手段，故随着世界经济的发展，特别是世界各国市场化改革进程的加快，世界能源利用的市场化程度越来越高，世界各国政府直接干涉能源利用的行为将越来越少，而政府为能源
21、市场服务的作用则相应增大，特别是在完善各国、各地区的能源法律法规并提供良好的能源市场环境方面，政府将更好地发挥作用。当前，俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚等能源资源丰富的国家，正在不断完善其国家能源投资政策和行政管理措施，这些国家能源生产的市场化程度和规范化程度将得到提高，有利于境外投资者进行投资。 结论与展望：现在臭氧空洞，全球变暖，温室效应等等环境问题，无不与常规能源的污染有关，而又以上的分析又可知，新能源相对于常规能源拥有无可比拟的优势，它们可再生，无污染，使用方便，国际社会也已经注意到了这个问题，现在世界各国都在大力的发展新能源，逐步的减少常规能源的比例。而在新能源中，核能与氢能又是占最主导
22、地位的两个。对于氢能，现在人们都认识到了它的优越性，只是一直无法找到一种划算的方式来制造它；而对于核能，它又分为裂变能与聚变能，现在对于核裂变的控制已经初见一些成效了，但是核裂变的原料是铀，铀的含量也仍然是有限的，总有用完的那一天，所以发展聚变能才是当代的科学家最希望的事儿，因为核聚变的原料是氕、氘、氚，它们大量存在于海水中，可谓是真正的取之不尽，用之不竭。但是不管是氢能还是聚变能，从经济上来说，现在还没有一种技术是真正可行的，不过我相信，在我们人类的共同努力下，总有一天，我们会成功的，到了那一天，能源问题也就真正的解决了。参考文献:1、中华人民共和国可再生能源法S.北京:法律出版社,2006. 2、中国新能源期刊2009年第二期. 中国科技部主办3、吴治坚主编：新能源与可再生能源. 机械工业出版社4、中国论文网：5、中国能源网：6、百度百科网