新能源包括哪些?
太阳能、风能、地热能、海洋能等。
新能源是相对于常规能源而言,以采用新技术和新材料而获得的,在新技术基础上系统地开发利用的能源。如太阳能、风能、海洋能、地热能等。与常规能源相比,新能源生产规模较小,使用范围较窄。常规能源和新能源的划分是相对的。
就目前常见的有:太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。
一下就具体每种能量细说:
太阳能:太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。
细分就是:
1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。
2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。
3.太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。
核能:核能是通过转化其质量从原子核释放的能量
具体方式:1.核裂变能:所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量
2:核聚变能:由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
3:核聚变能:由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
核能的利用存在的主要问题:
1:资源利用率低。
2: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。
3:反应堆的安全问题尚需不断监控及改进。
4:核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制
5:核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大
海洋能:
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
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10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。
生物质能:
生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。
地热能:
地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。
氢能:
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21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。
海洋渗透能:
如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。
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。
当然常见的,已经实现的是下面几种:
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了应用。
还有一些不常见,或者很少听见的就是:可燃冰,煤层气,微生物。
可燃冰:这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。
煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。
微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。
其实很多能源都是来自于太阳能,像海洋能,煤层气,微生物,风能,水能,都是有太阳能而来。只是他们之间转换了一下。
由于传统能源会严重破坏环境,于是聪明的人类开发出了许多种新能源,不仅成功解决了环境污染问题,还解决了传统资源不足的问题,那么新能源都有哪些呢?赶紧来看看吧。
01
太阳能:
①太阳能热利用技术比较成熟,例如我们所使用的太阳能热水器、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等;
②太阳能光电转换技术,通过太阳能光电池把光能转换成电能(直流电),主要是光电池制造技术,这种发电技术利用最方便,但大功率发电成本太高;
③光化学转换技术,利用太阳能光化学电池把水电解分离产生氢气,氢气是很干净的燃料。
02
风能:风能是一种机械能, 风力发电是常用技术,目前世界上最大风力发电机为3200千瓦,风机直径97.5米,安装在美国夏威夷;我国风力发电装机总共20万千瓦,最大风力发电机为120千瓦。
03
生物质能:
①热化学转换技术,把木材等废料通过气化炉加热转换成煤气,或者通过干馏将生物质变成煤气、焦油和木炭;
②生物化学转换技术,主要把粪便等生物质通过沼气池厌气发酵生成沼气,沼气的主要成分是甲烷;
③生物质压块成型技术,把烘干粉碎的生物质挤压成型,变成高密度的固体燃料。
04
氢能:氢气热值高,燃烧产物是水,完全无污染;而且制氢原料主要也是水,取之不尽,用之不竭,所以氢能是前景广阔的清洁燃料。
05
潮汐能:潮汐发电技术是低水头水力发电技术,容量小,造价高;我国海岸线长达14000公里,有丰富潮汐能;据估算,全国可开发利用潮汐发电装机容量为2800万千瓦,年发电700亿千瓦时。
1、整车没电,造成这种情况的原因一般是车辆的保险丝损坏了或者是因为电源开关插头松动导致车辆不上电等;
2、电机运行过热,电机作为我们车辆前行的驱动力,当其超负载运行或进水时都可能造成过热的情况发生;
3、电机不转、没反应,这种情况有可能是因为保险丝烧掉了导致电机无法正常工作;
4、充电突然停止,新能源汽车的充电相当于燃油车的加油一样,但是当充电突然停止时就需要查看一下是否因为电池组的温度过高或充电桩发生故障;
5、动力电池组温度过高或过低,可以检查一下散热风扇的开关或者插头有无松动的情况或温度传感器有无故障;
6、电机异响,一般的原因是因为电机内电刷与换向器接触不良所导致的,也可能是因为转子内的轴承损坏;
7、电器设备不工作,出现此故障时可以尝试检测一下电气设备的线路有无不供电的情况;
8、动力电池绝缘故障,当绝缘出现问题时有可能是出现电池组潮湿或电芯漏液的现象;
9、DC/DC转换器故障,DC/DC作为变压转化的一个供电平台,时常也会爆出高压互锁、状态异常等故障现象;
10、电机控制器故障,电机控制器作为控制电机系统的核心,出现故障的频率也会比较高,例如一些电压过大,制动反馈故障等等。
随着新能源车的大面积普及加上国家政策的大力推行,市场上冒出了不少的新兴新能源厂家。其生产的新能源汽车大部分其实都是不达标的,这难免不会出现故障。加上传统车企的逐渐转型,其生产的产品同样是需要时间来考验,所以新能源的路其实还有很长。
一、电池问题
目前汽车行业处于快速发展阶段,各种新型汽车不断涌现。越来越多的新能源汽车受到消费者的青睐,新能源汽车也越来越被消费者所熟悉和接受。目前,奔驰新能源汽车在城市街道上随处可见,新能源汽车的渗透率也在逐渐提高。当然,在新能源汽车的发展过程中,也有各种需要解决的问题,比如电动汽车的电池充电困难,续航里程比传统汽车短。目前,国内使用火力发电对环境造成了很大威胁;此外,新能源汽车的充电时间相对较长。汽车加满充电点平均需要将近8个小时。新能源汽车行业售后服务人员的专业技能参差不齐,很多人缺乏电气方面的基础知识储备。充电问题也是电动汽车发展的一大难题,因为我国的电动汽车产业还处于发展的初级阶段。与传统汽车相比,电池寿命明显不足,导致新能源汽车频繁充电,但车辆充电装置明显不足。因此,在适当的地方增加充电桩,无疑是解决充电问题的捷径之一。
二、汽车保养问题
目前,新能源汽车的售后维修比传统汽车复杂得多。主要原因如下,一是新能源汽车缺乏专业的维修人员。传统汽车工人主要是机械动力知识,电气控制知识较少。新时代,我国需要大量的知识储备维护人才来解决这一问题;二是新能源汽车的维护成本。此外,新能源汽车的电池寿命有限,电池的价值往往占汽车成本的一半以上。而且,维护成本太高。因此,为了解决新能源汽车的主要问题,找到解决售后维修问题的方法非常重要。
三、受环境影响问题
很多新能源汽车的使用状况的优良,但是受温度的影响很大。以纯电动车为例,低温条件下,电池电量、充电速率、放电速率都有所衰减。在低温情况下,不仅电池电量有所减少,放电速率的降低也会使得汽车电池动力供给效率降低,充电速率降低则会使得充电时间延长。这是目前纯电动汽车亟待解决的问题。
随着新能源汽车在我国的广泛应用和推广,新能源汽车的服务技术更加成熟。然而,在行驶过程中仍存在一系列不可避免的故障,发现的常见故障如下。
一、在电池方面
新能源汽车在应用过程中会受到各种}故障的影响,其中最典型、最常见的问题就是电池。这种故障主要体现在纯电动汽车和混合动力汽车上。当车辆长时间行驶时,电池会处于相对较高的电压状态。在高压加速过程中容易因压力而损坏,直接影响管理系统和单体电池的状态。大多数情况下,此类故障的发生还与电池容量和内阻平衡过程的干扰有关。一旦管理系统发生不可逆的损坏,将导致与电池监测和保护相关的功能丧失,使电池无法充电,极大影响电动车电池的使用寿命。此外,电池问题会干扰新能源汽车的其他线路连接,影响整车的正常运行。
二、电机方面
对于新能源汽车来说,一个重要的组成部分就是电机。电机的主要工作原理是转换能量,满足新能源汽车的能源需求。一旦发动机出现问题,新能源汽车的整体性能就会受到干扰。大量研究人员通过实验得出结论,新能源汽车电机故障复杂,可能由多种因素引起。
三、变速系统方面
变速箱的主要作用是保证动力切换,完成后车辆能够行驶得更平稳,从而使车辆行驶得更顺畅。根据变速器的工作原理可以发现,车辆在高速行驶时,变速器也会产生较大的运转率,导致自身负荷显著增加。此外,在行驶过程中换挡还会造成轮齿与其他零件之间产生大量摩擦,导致零件出现不同程度的磨损,在一定程度上提高了传动失效的概率。车辆行驶过程中,变速器故障主要表现为车辆行驶状态不良和变速器故障。
据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。
联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:大中型水电;新可再生能源,包括小水电(Small-hydro)、太阳能(Solar)、风能(Wind)、现代生物质能(Modern biomass)、地热能(Geothermal)、海洋能(Ocean)(潮汐能);传统生物质能(Traditional biomass)。
一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
按类别可分为:太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等。
太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。
太阳能可分为3种:
1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
3.太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。
核能
核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=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:
A.核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量
B.核聚变能
由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用
核能的利用存在的主要问题:
(1)资源利用率低
(2)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
(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进
(4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制
(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大
海洋能
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界,每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。波能将会为我国的电业作出很大贡献。
潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。
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10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,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。
1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。
生物质能
生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。
生物质能利用现状
2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。
中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。
地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。
氢能
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21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。
新能源汽车主要包括:
1、燃料电池电动汽车(FCEV)、混合动力汽车、氢能源动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车各类型产品;
2、在国内,我们最常见的新能源汽车就是EV和HEV车型,路上跑的大多数绿牌车也都是这一类型,当然增程式电动车或者氢燃料电池车也能够上新能源牌照,只不过由于成本或者技术的限制,目前还没有大量普及;
3、其他新能源汽车包括压缩天然气、液化石油气、液化天然气和乙醇等作为燃料的汽车。