太阳能是一种怎么样的能源

论文摘要：水电是高校生存和发展的基础，也是建设节约型校园的主要内容。高校能耗支出占其总支出1/7—1/10左右，系学校办学成本主要构成之一。加强高校水电节能管理，不仅能节约能耗，降低学校办学成本，而且能引导师生养成勤俭节约消费习惯，带动全社会节约意识形成，推动节约型社会建设。文章概况了目前高校在水电管理方面存在普遍问题，针对性提出解决问题措施，通过实证研究验证解决问题措施可行性。

论文关键词：节能型高校,水电,管理,体系

一、高校水电节能管理存在问题

（一）对高校开展水电节能管理意义缺乏足够认识。

1、是“节约能耗，降低办学成本”节约举措。

高校用水用电设施种类多、能耗总量大、人均能耗高、节约潜力巨大。基于2005年45所高校能耗统计结果测算：全国高校总人口数占全国城镇总人口数4.4%，而全国高校用水总量40.87亿吨，占全国生活用水总量8.14%，水耗基本上要达到2倍。45所高校人均用水量145.2吨，是全国人均生活用水量1.95倍。到2010年，高校水耗生均降低15%，按在校生2300万测算，全国高校每年节水近4.35亿吨，相对于一个500万特大城市全年的生活用水总量。根据统计数据推算，如果北京百所高校都采取行之有效水电节能措施，每年节约水量可超过亚洲最大的人工湖—北京密云水库总水量的12倍，节约资金可达20多亿元；如果全国近千所高校都建设成为“绿色大学”，年节约水量可达到中国最大的城中湖—武汉东湖水体量的26倍，节省资金可达210亿元。这些数据足以说明高校开展水电节能管理的重要意义。

2、是“量在节约，质在育人”教育举措。

目前我国各级各类学校在校生达2.6亿人，他们知识性强，思维活跃、敏捷，对科学发展的理念、勤俭节约的文明行为接受最快。高校开展水电节能工作不仅能为学校节省大量资金，节约办学成本，而且能引导全校师生节约意识形成并固化。更重要的是，高校大学生是传播节能减排意识的重要载体，是传播节能理念，掀起民间与社会节能热潮的强大力量。高校每年毕业生600多万人，这些毕业生毕业后走入千家万户，走向全社会的每一工作岗位、每一角落，他们能像绿色的种子一样播撒在祖国大江南北、长城内外，成为节能环保理念宣传的主要载体与推动社会可持续发展的骨干力量。在高校中开展水电节能管理工作，是功在当代、利在千秋之举！

3、是全社会开展“绿色家园，低碳生活”创建活动的示范与引领举措。

节能减排、建设“绿色大学”是高等学校全面贯彻落实科学发展观的有效载体，是时代赋予的使命与责任。高校通过开展水电节能管理等活动，带头做到了降低能耗，减少了水、煤、电、气、地、材等资源的使用与消耗，极大地减少了二氧化碳、二氧化硫等气体排放量，有力促进了社会环保和节能减排工作，与政府提出的创建“低碳社会”、推行“低碳经济”目标相辅相成，为创造碧海蓝天、清新怡人生态环境、为改善人类生活环境与居住条件起到了良好的示范与引领作用。

（二）缺乏科学化、精细化管理。

经济学上有“公地悲剧”理论：即公地是公共的，随都可以拥有使用，收益是自己的、问题是大家的，只要可以实现自己的利益，公共资源浪费与否无人关心。

目前大多数高校水电管理，由于制度缺失，使得水电使用收益者与成本承担者分离，导致“公地悲剧”理论在校园所演绎出的水电浪费现象比比皆是。如：洗漱完毕不关水龙头、水龙头不拧紧；浴室无人洗浴时水仍长流；绿化浇水长时间“涌灌”到水漫金山；地下管网渗漏不闻不问或束手无策；水管破裂见者不报、置若罔闻；办公室人员下班不关电脑、显示器与打印机；白天光线充足仍然电灯开放；学生宿舍楼内“人去灯明、细水长流”；路灯不在规定时间内开启以及施工用水电大肆浪费等等。

造成这些浪费现象的根本原因是制度缺乏，缺少科学化、精细化管理，岗位职责不明晰；计量、统计、分析工作不细致、不及时；检查、指导、监督、考核、奖惩机制不落实；用水用电成本未与部门或个人的.利益挂钩；维修人员、经费、材料落实不力，程序复杂、相互扯皮、效率低下。既造成了极大的浪费，又带来了很坏的影响。

（三）缺乏新技术、新产品节能改造。

水电管理要取得更大成效，除了建立科学管理制度、增强管理人员责任心、实行精细化管理之外，还需要适时地引入节能新技术、新产品。据统计，目前高校水电节约成效40%左右需要依靠科技节约。随着高校水电消耗量不断加大，更需要用高科技节能手段来代替人工所不能完成的监测、统计、分析以及信息传输等功能。但目前高校普遍存在着对水电节能新技术、新产品缺乏足够的认识与了解，引入的节能产品数量少，节能技术落后，经费投入不足，既制约了高校水电节能管理水平快速提升，也成了高校水电节能管理体制改革向纵深发展与推进的瓶颈之一。

二、改进高校水电节能管理工作的措施及对策

（一）提高认识，加强领导，做到政策节能。

首先，各级领导特别是高校的主要领导，要充分认识到当前开展以水电为主要内容的节能管理工作在高校的必要性、紧迫性。要从科学发展和可持续发展的高度，把创建“绿色大学”目标当作为贯彻落实党中央、国务院开展节能减排工作的具体举措。其次，要结合改革与发展的需要，利用目前高校正在进行岗位设置的契机，从长远出发，设立专门节能管理机构，配备懂经营善管理、掌握一技之长、具有强烈事业心与责任感的人员、并给予一定经费支持，从源头上保证学校节能工作能顺利开展。

（二）推进水电科学化、精细化管理，做到管理节能。“没有规矩，不成方圆”。水电管理也是这样，没有科学、明确的管理制度，水电管理就缺少了“尚方宝剑”、就失去了制度支撑、丧失了“法律”依据，管理的水平与成效就会大打折扣。当前，各高校首先要必须重新审视并制订适合自身发展的《水电管理办法》，对水电计量、统计、核算、分析、回收以及水电使用程序与违章处理都做出严格规定，真正使水电管理做到有章可循、有法可依，不断规范运行秩序，树立水电管理部门权威形象，推动学校水电管理水平提升。

2、完善岗位职责制，健全岗位标准规范。

在内部管理工作中实行严格岗位责任制，明确岗位标准、规范，加强考核，严格奖惩。如：计量岗位工作职责中，要明确规定各校区、各楼宇水电表多长周期抄录一次、多长周期上报一次，发现异常情况如何处理；核算岗位工作职责中，要明确规定统计分析周期，制订严格日报表、周报表、月报表及年报表制度。并要进行全面、系统的数据分析与比较，及时发现了水电管网消耗异常现象；在水电运行管理岗位职责中，要求根据水表安装动态变化情况，及时绘制计量网络图、地下管网图以及用水设施分布图，及时为科学统计分析提供详细基础资料，对报修项目，需在第一时间安排处理，确保小修不过夜，应急项目全天候安排抢修；巡查岗位工作职责中，要制订学生节水节电员、教工节水节电员、物业管理公司以及水电管理部门人员，每天分区制、多轮次轮流巡查制度，发现情况，及时登记反馈；测漏岗位工作职责中，要明确规定全校范围定期测漏、重点部位根据巡查及数据分析情况随时测漏，并将测漏情况及时反馈到水电运行管理人员，及时安排施工队伍维修。

3、大力推进高校用能管理体制改革，推行水电计划指标管理。要通过经济杠杆对水电使用进行调节，逐步建立“谁使用、谁管理”的自我约束、自我管理能耗使用机制，增强高校办学成本意识和师生员工节能意识，养成良好的节俭习惯与行为，提高资源使用效益。在推行计划管理中，要制订符合高校自身实际和较为合理的水电指标体系，落实责任，加强管理，严格考核，奖惩兑现，真正做到“保障供给，杜绝浪费”，逐步建立和完善建设节约型校园的长效机制。

在推进水电节能精细化管理方面，要在“查、控、堵、护”上狠下功夫，即加强检查、加强监控、及时堵漏，及时维护，切实做到“不漏一滴水、不费一度电”，师生共同努力，把水电管理工作做细做透。

（三）加强节能新技术、新产品以及再生能源使用与推广力度，做到技术节能。

管理节能必须与技术节能相结合，才能产生事半功倍的效果。高校必须要加强对各个领域节能新技术及新产品研究，选择行之有效节能方案，促进节能效果提升。如：对用电比较集中的教室与图书馆等部门，可以加装节电器达到节约目的；对公共教室用灯可以采用更换为节能灯达到节能目的；对公共走廊照明可以加装照明感应控制装置减少开放时间；对校园路灯可以根据具体情况采用降压、整流、间隔控制、及时调整开关时间等来实现节能；对公共浴室，可以采用—卡通智能刷卡计量系统来实现高效节水；对食堂清洗设备可以采用现代化、专业化节水清洗器具来减少清洗用水量。

在再生能源利用方面，可在学生公寓公共卫生间加装中水回收装置，实现废水二次利用；可投资改造相关设备，对天然雨水以及污水排放进行处理用于冲厕以及绿化，减少对新鲜水的取用等。

随着网络、通讯、机械等技术快速发展，各高校可尝试对能耗使用建立智能化的监控平台，及时发现管网破损、杜绝不合理水电行为，提高服务效率，减少用工成本，真正实现技术节能。

为解决新技术、新产品引用的技术以及资金问题，各高校可以充分采用目前国务院推行的“合同能源管理模式”，运用市场手段促进高校节能问题的迅速解决。各级政府以及企业服务部门也应充分认识推行合同能源管理、发展节能服务产业的重要意义，采取切实有效措施，创造良好政策环境，促进高校节能服务产业快速发展。

三、高校加强水电节能管理实践与成效的实证研究

淮海工学院是江苏省为加快苏北发展，于1985年在连云港建成的一所普通本科高校。学校目前

主要实行一校三区管理，占地面积2000余亩，在校学生数近二万人。近年来，学校领导高度重视节水工作，每年经常召开院长办公会议，专题研究节水节电工作。近几年，在学校经费较为紧张情况下，坚持加大投入，结合用水设施实际情况，开展技术改造与创新，2006-2009年累计投入260多万元，用于水电设施改造及节水型产品购置与安装，取得了良好节约效果。2009年为创建“省节水型高校”，学校召开院长办公会专题进行讨论研究，由分管校长亲自挂帅，成立了创建工作领导小组，出台创建实施方案，分解创建工作任务，并设立专项经费，用于创建过程中相关准备工作。为切实加强水电管理工作，学校把原水电科科级单位升格为水电管理中心副处级单位，并配备专门人员负责水电管理。在学校党委领导下，水电管理部门狠抓制度建设，强化科学、精细化管理，推行岗位责任制，实行严格计划指标管理，加强设施善改造，大力引用节能新产品新技术，丰富宣传形式，加大教育力度，短短时间内学校水电管理工作呈现崭新面貌，取得了立竿见影的效果，实现了2008年水电费较上一年节省了近百万元，生均水电费节约率达18.6%；2009年在2008年节约的基础上，再次节省水电费70万元，生均水电费节约率达16.1%，两年累计节约水电费近200万元，生均水电费节约率达34.7%。

阿斯托里亚发电公司（Astoria Generating Co.）与西门子签署了一项合同，建造两台SeaFloat发电驳船，这些驳船将配备八台西门子SGT-A65燃气轮机，替代位于纽约市布鲁克林上海湾Gowanus发电站的四艘现有发电驳船，进行更清洁、更高效的能源生产。西门子将在两艘新建的SeaFloat上预装高效发电设施，每艘发电驳的发电量约为300兆瓦。使用SGT-A65燃机的新电站对比旧的发电设施将发电效率提升50％，显著减少诸如二氧化碳和一氧化碳的排放。

要求苛刻的能源市场

随着纽约能源市场的变化，并朝向更多间歇性能源过渡，纽约市需要在减少排放的同时保持其供电的可靠性。对于超过850万人口，希望在2030年实现可再生能源占比达到70％。当太阳能和风力发电不能满足需求，像Gowanus发电站这样，可以快速启动的调峰机组将会变得尤为重要，特别是对布鲁克林西南部等供电容量不足的地区。新的发电设施将提供可靠性，同时减少排放，并提供根据需要灵活地部署可移动发电驳。

Gowanus电站最初的四艘发电驳容量是为640兆瓦，建于上世纪70年代初期，已接近使用寿命。通过西门子提供的两艘新型发电驳，Astoria发电公司将能够淘汰现有的驳船，将驳船的总数从4个减少到2个，并且还可以淘汰附近的Narrows发电站的两个驳船。西门子将提供8台SGT-A65燃气轮机发电机组，每个驳船4台，连同西门子控制系统，机组以天然气作为主要燃料。

Astoria项目的SGT-A65（工业Trent 60）航改燃气轮机在简单循环时功率高达76 MW，效率为41.8％。这些机组具有快速的冷启动能力和较高的循环寿命，可以为电网快速增加功率，以补偿波动和可变的可再生能源和其他能源，从而使其成为调峰市场的理想解决方案。SGT-A65燃气轮机已在全球销售超过115台，拥有超过180万小时的工作经验。

西门子和Astoria还签署了一项为期20年的长期服务协议，该协议将有助于支持燃气轮机和发电机的最佳运行效率。该合同包括零件服务、维修、现场服务、程序管理以及西门子Omnivise数字服务产品组合的产品，包括远程监控和诊断。

西门子天然气与电力公司发电首席执行官Karim Amin表示：「作为整体解决方案，新型SeaFloat发电驳将有助于减少纽约市的排放，并为本地电网稳定提供可靠的备用电源。SeaFloat解决方案结合了我们高质量发电技术以及电网控制所需的机动性和灵活性技术。」

Astoria发电公司首席执行官Mark Sudbey表示，「随着纽约的能源市场不断变化，更多地依赖于风能和太阳能等间歇性能源，我们需要保证供电可靠性。西门子先进的燃气发电装置将为纽约人提供可快速启动的发电资源，同时减少排放。更重要的是，由于它们安装在驳船上，有更好的气候适应性，适应海平面上升和风暴潮等气候变化，如果其他地方需要电力，它还也可以将其移动。」

SeaFloat解决方案

多种型式的SeaFloat电厂可以在负荷高峰期或停电期间用作现有电厂的基荷（Base Load）或紧急备用，并在发生人道主义灾难时提供快速供电。SeaFloat电厂甚至与海水淡化联动，以提供有助于预防疾病的清洁饮用水。多种燃气轮机框架以及联合循环配置，可以为客户开发满足特定要求的解决方案。

西门子SeaFloat电厂设备可靠，经过改装，可用于海上漂浮系统。SeaFloat电厂可以部署在海洋或主要河流可到达的任何地点，几乎不需要土地购置投资。

SeaFloat设计为尽可能小，并且事实上定义了功率密度的新标准。由于工厂化建造和大部分调试工作都是在造船厂中严格控制的生产条件下，使用标准化设备进行的，因此可以缩短交货时间。该预装设计也不会干扰任何所需的陆上基础设施，例如变电站、输电线路和线路走廊。这样可以大大减少此类基础设施项目所需的总时间。

典型应用包括岛屿等偏远地区的电源，海岸线或主要河流（例如化工厂和海水淡化厂）的工业区开发以及新的工业区域开发。

有关SeaFloat电厂的更多信息，请访问此处 [1] 。

Floating Power Plants to Support New York's Renewable Energy Strategy

SeaFloat to provide reliable peaking power for New York City's renewable ambitions, boosting power generating efficiency by nearly 50%.

https://www.tdworld.com/renewables/floating-power-plants-support-new-yorks-renewable-energy-strategy

Sep 18, 2019

参考文献：

常规能源和新能源的优缺点

常规能源和新能源的优缺点，常规能源是指已能大规模生产和广泛利用的一次能源，而新能源是指常规能源之外的各种能源形式，常规能源和新能源它们的优缺点是什么呢？

煤炭、石油、天然气，水电和核电，这些被统称为传统能源。但在第一次工业革命的时候，煤炭是作为新能源取代木柴这个传统能源的。所以，当一种新能源取得大规模应用并经过足够长的时间，就成了传统能源。

目前，石油、天然气和煤炭这三种能源占据着全球80%以上的能源份额。这三种能源又被称为“化石能源”，因为其成因是由于远古时代的植物或动物在地下演变而来的。现有的这几种能源能够得到广泛应用从而成为“传统”，是因为其有着独特的优点：

第一、是其有比较高的能量密度。

能量密度可以按照单位重量或单位体积所产生的能量来计算，按质量计算，天然气的能量密度最高，石油次之，煤炭再次之。但如果按照体积计算，则石油最高，煤炭次之，天然气又次之。所以，才有了LNG，将天然气液化，在这种情况下，天然气才能够保持最高的能量密度。

第二、是它们便于开采、运输和储存。

无论是固态的煤、液态的油还是气态的天然气，都能够方便地进行储运其实，这三种传统能源的开采、储运都是十分复杂的，人类为了运输和储运这些能源花费了无数的资金建立起了一个庞大的储运系统。以煤炭为例，煤矿、燃煤电厂（相关的锅炉、汽轮机、发电机、脱硫、冷却等），为了运输所建立的铁路、公路和庞大的货运工具，这些为了煤炭能够发电而形成的系统本身已经成为一个庞大的产业，甚至庞大到了难以清除的地步。石油的炼油则更为复杂了。

第三、就是他们一度有着很大的储量，成本也足够低，甚至一度被认为是用之不竭的

这三个原因不仅使得这些能源在第一次、第二次工业革命得到广泛的应用，而且，也使得它们在今后相当长一段时间依然会占据人类经济社会的很重要的份额。当然，这里所说的成本低，自然没有包括资源破坏、环境破坏对人们的健康影响。

但是，随着人类生活和工业、商业活动对于能源的需求越来越大，传统能源的开采难度越来越大，易开采的煤矿、油田不断枯竭，有限的储量现在开始变得可见，不少能源的储量年限只剩下几十年。人们开始对于化石能源的储量产生了忧虑。人们认识到这些化石能源的储量不是无限的，即便有足够的储量，在枯竭之前，这些能源的开采成本也将越来越高。这就是所谓的能源枯竭问题。随着近期新兴经济体国家的发展，能源消耗越来越大。何况，当能源真的枯竭，那么，对社会的影响就不是成本的问题了，而是人类的经济社会能否延续的问题。

同时，这些能源在使用时有二氧化碳排放，而这不仅会造成气候变暖，而且，很难避免地产生粉尘、酸雨等污染，尤其是今年，在许多发展中国家崛起后，能源消耗量大幅上升，污染的情形不再像过去那样遥远，而是已经影响到了每个人的生活甚至生命。尽管水力发电和核电在正常情况下没有碳排放核粉尘污染，因此，可以被称为清洁能源。但水电站对自然条件的要求和对生态的影响，其实可安装的容量是十分有限的，尤其是大型水电站。而核电的燃料铀矿石，储量更加有限，而且，自从切尔诺贝利和福岛核事故后，人们认识到，在事故状态下的核污染，是非常难以预测和控制的。

而二氧化碳的排放导致的温室效应和气候极端变化使得人类的生态变得越来越脆弱，雾霾和酸雨直接威胁着人类的生存。所有的人都认识到，如果能源体系不进行变革，酸雨、雾霾将变得越来越频繁，地球将由于污染不仅会变得不适宜居住，而且会给人类带来灾难性的'影响。

如果将能源枯竭和环境污染的因素考虑进去，则传统的能源的成本，会比光伏的成本还高。再把各国政府因为污染而付出的医疗成本计算进去，成本更加高得可怕。

所以，人们将目光转向新的、可再生的、清洁的能源，并不是追求时尚，也不是要故作神圣，而是为了自己的生存不得不做出的选择。

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。

常见新能源

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。现在很多公司已经开始着手利用太阳能，例如太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短缺这一说，其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

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。

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。江河里流动的是淡水，而海洋中存在的是咸水，两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口，淡水的水压比海水的水压高，如果在入海口放置一个涡轮发电机，淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源，它既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，更不依赖天气的状况，可以说是取之不尽，用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里，渗透发电厂的发电效能会更好，比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计，利用海洋渗透能发电，全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

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。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。

可以利用电解水分子和光以及化学分解水分子的方式，来分解到可燃烧的氢气，它可作为新的，多用途的能源来替代现有的矿物质能源。水分子的分解过程简而易行，投资少见效快。这给水能的综合利用带来了广泛的前景，在地球上，水是一种到处可见的液态物质。通过水的分解装置，制备出氢燃料，可用于汽车，航天航空，热力发电等工业和民用方面，在较大的程度上，缓解了人类对矿物质资源的过分依赖。

常规能源也叫传统能源，英文名conventional energy，是指已经大规模生产和广泛利用的能源。表2-1所统计的几种能源中如煤炭、石油、天然气等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源，如葛洲坝水电站和三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止。煤和石油天然气则不然，它们在地壳中是经千百万年形成的，这些能源短期内不可能再生，因而人们对此有危机感是很自然的。

已能大规模生产和广泛利用的一次能源。又称传统能源。如煤炭、石油、天然气、水，是促进社会进步和文明的主要能源。在讨论能源问题时，主要指的是常规能源。新能源是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。常规能源与新能源的划分是相对的。以核裂变能为例，20世纪50年代初开始把它用来生产电力和作为动力使用时，被认为是一种新能源。到20世纪80年代世界上不少国家已把它列为常规能源。太阳能和风能被利用的历史比核裂变能要早许多世纪，由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率，扩大使用范围，所以还是把它们列入新能源。

常规能源的储藏是有限的

温室效应室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。

酸雨

大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨。煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。

光化学烟雾

氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质——光化学烟雾，主要成分是臭氧。

另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。

常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质，使生态受到破坏。