清洁及可再生能源系统

清洁能源和非清洁能源是根据能源消费过程对人类环境影响的程度区分的。非清洁能源是指在消费过程中会排放大量温室气体、有害气体以及有损环境的液体和固体废弃物的能源，如粗放式使用的煤炭、石油等。与之相对的清洁能源，是指在生产和使用过程中不会或者很少排放有害物质的能源。

清洁能源一般包括两种类型：一种是可再生的能源，如水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等，在被消耗后自身能够恢复和补充，并且不会产生或很少产生污染物，这类能源也被称为第Ⅰ类清洁能源；另一种是不可再生的低污染能源（如天然气）和利用洁净能源技术处理过的化石燃料（如洁净煤、洁净油等），这种能源被称为第Ⅱ类清洁能源。一般情况下，清洁能源指的是第Ⅰ类清洁能源。

几种典型的清洁能源

太阳能：太阳能是指将太阳的光能转换为其他形式的能源，如热能、电能、化学能等。太阳能的利用主要集中在太阳能发电、太阳能取暖等方面，随着科技进步，太阳能光伏发电正在被大范围使用。我国的太阳能资源十分丰富，除了发电之外，目前对太阳能的利用有太阳能集热器、太阳能温室、太阳能干燥、太阳能制冷等。

海洋能：海洋中蕴藏着的巨大的可再生能源的总称就叫海洋能，主要包括海水温差能、潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水盐差能等。这些能源中，除了潮汐能和潮流能来源于星球间的引力作用，其他各类能源均来源于太阳辐射能。海洋能的主要利用海洋蕴藏的能量进行发电，发展情景可期。海洋能虽然分布广泛、清洁无污染，但它的能量密度较低，对地域的要求也高，因此开发利用比较困难。

风能：风能是地球表面大量空气流动所产生的动能，它受地形因素的影响较大，因此世界上风能资源大多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。风能可以根据不同的需要被转换成不同形式的能量，如机械能、电能、热能等，目前主要的利用方式是风力发电。风能也是一种可再生、无污染并且储量巨大的能源，但是由于其利用装置体积大、耗材多、投资高，因此风能利用技术具有一定的复杂性。

氢能：氢能指的是氢与氧反应释放出的能量。氢能是氢的化学能

核能：核能指的是原子核裂变或聚变时释放出来的能量，也叫原子能。核能发电时低碳环保，并且地球上核能储量丰富，但是核电废物后处理与和平利用核能仍任重道远。

地热能：地热能是地球内部存在的一种巨大的热量，火山爆发、温泉等就是它释放后的表现形式，能被用来发电。

一、海洋能：海洋能指依附在海水中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、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.

1、潮汐能 2、波浪能3、海水温差能4、盐差能5、海流能.

二、太阳能：太阳能清洁能源是将太阳的光能转换成为其他形式的热能、电能、化学能,能源转换过程中不产生其他有害的气体或固体废料,是一种环保、安全、无污染的新型能源.

1、光与热的转换.如太阳能热水器、太阳能灶、太阳能热发电系统等.

2、 光与电的转换,如太阳能电池板、太阳能车、船等.

清洁能源包括：太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、水电、核能、新能源汽车、生物质能、天然气水合物等。

太阳能的应用非常广泛，可分为三大类：

太阳热利用，太阳能光伏发电，太阳能光化学。

太阳能的热利用方式有很多，比如，太阳房，太阳能干燥，太阳能除湿，太阳能空调系统，太阳光聚热发电，太阳能海水淡化等，最典型的应用就是太阳能热水器；

太阳能光伏，就是利用太阳能电池，直接把太阳能转换成电能。 太阳能光伏发电系统，太阳能充电器，太阳能路灯，太阳能汽车，......

太阳能光化学，模仿树叶合成有机物。

清洁能源包括：可再生能源（风能、水能、太阳能、海洋能、生物质能、地热能）、非可再生能源（天然气）、经过洁净处理的能源（洁净煤油）

常规能源：天然气、石油、煤油等

清洁能源的准确定义应是：对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义有三点：第一清洁能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用的技术体系；第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性；第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。

可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、地热能（包括地源和水源）海潮能这些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此，可再生能源的开发利用，日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。

2019年9月20日，国家能源局发展规划司司长李福龙表示，正在研究“十四五”能源发展规划，将继续壮大清洁能源发展。

2、清洁能源和含义包含两方面的内容：

（1）可再生能源。

消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能，生物能、水能，地热能，氢能等。中国是国际洁净能源的巨头，是世界上最大的太阳能、风力与环境科技公司的发源地。

（2）非再生能源。

在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然气等）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等。

核能虽然属于清洁能源，但消耗铀燃料，不是可再生能源，投资较高，而且几乎所有的国家，包括技术和管理最先进的国家，都不能保证核电站的绝对安全，前苏联的切尔诺贝利事故、美国的三里岛事故和日本的福岛核事故影响都非常大，核电站尤其是战争或恐怖主义袭击的主要目标，遭到袭击后可能会产生严重的后果，所以发达国家都在缓建核电站，德国准备逐渐关闭所有的核电站，以可再生能源代替，但可再生能源的成本比其他能源要高。

可再生能源是最理想的能源，可以不受能源短缺的影响，但也受自然条件的影响，如需要有水力、风力、太阳能资源，而且最主要的是投资和维护费用高，效率低，所以发出的电成本高，现在许多科学家在积极寻找提高利用可再生能源效率的方法，相信随着地球资源的短缺，可再生能源将发挥越来越大的作用。