我国将大力实施可再生能源替代行动，前景如何

因为在一定的时间跟空间尺度内，可再生资源的数量也是有限的。

可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下，能够持续再生更新、繁衍增长，保持或扩大其储量，依靠种源而再生。可再生能源泛指多种循环使用的能源，严谨来说，是人类有生之年都不会耗尽的能源。

可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。不仅非可再生资源的数量是有限的，在一定的时间跟空间尺度内，可再生资源的数量也是有限的。也就是说，可再生资源也并不是「取之不尽，用之不竭」的资源，它是一个动态的概念。

扩展资料：

1、可再生能源还无法得到广泛利用可再生能源通常是指对环境友好、可以反复使用、不会枯竭的能源或能源利用技术,包括太阳能热利用、太阳电池、生物质能、风能、小水能、潮汐能、海浪能、地热能、氢能、燃料电池等。

2、可再生资源只有在我们控制了量的情况下，权衡了开采量及该资源的再形成速率的条件下，使我们的开发利用速率小于其才是“取之不尽，用之不竭”的。

大力推行可替代能源，也就是说传统的资源将逐渐被替代，能源的结构将逐渐被改变，这是未来发展的最理想的状态，只是说现在是作为一个未来的趋势去推行，不代表现在立马就会推行，前景肯定是有，但难度肯定也不低。

有前景是说传统的资源就是被誉为现代工业发展的三大支柱，石油，天然气，煤炭，这都是不可再生资源。虽然按照现在地球的储量，你现在人类工业发展的速度以及生活的使用强度上来看，再用个两三百年应该是不成太大的问题，但是人们不能真的等到那时候才考虑去更改能源结构啊，那时候黄花菜都凉了。所以现在世界上主要的大国以及发达国家肯定会考虑去降低对传统能源的依赖。逐渐更新自己的能源结构，大的趋势在这肯定有前景。

有困难并且难度相当不小，是因为传统的煤炭石油天然气成为工业发展的三大支柱，并不是说别的能源就不能用。比如说氢气人们电解水就可以制造氢气，它就可以作为一种燃料，那为什么没有把它作为主要燃料呢？因为煤炭石油天然气这三种能源是保存最为实用环境，几乎没有什么限制的。就不说什么其他的新能源，现有的能源体系里面也存在一些可以作为燃料的能源，只不过它在制备保存安全性，使用条件要求等方面存在着较高的要求，不利于低成本的大范围的推广，自然就没有把它作为主要的燃料了。

那人们想真正实现能源结构的更替，去推行更多可替代的可再生能源，这是必然要涉及到一个能源使用模式的问题。现有的能源里面也存在一些可以作为燃料的东西，要让他们的成本更低，安全性更好，使用范围更加广泛，这个需要技术上的突破，不计代价的去推这个东西，结果肯定是失败的。因为要顺应经济发展的趋势，经济发展的需要就是低成本的可控性比较高的能源。

可再生能源，就是指能源本身可以自然再生(replennish)，永不枯竭的能源，最为常见的有太阳能，风能，水能，地热(geothermal)，生物能(biomass)。人类大部分使用的为化石燃料(fossil fuels)，但可再生能源的使用率增长最快。

它有以下3个优点：

(1)应对气候变化，可再生能源的使用不会直接产生温室气体，产生温室气体主要是在其制造过程中例如制造，安装，操作等，但在过程中排放量很小

(2)减少污染，减少对人体健康的威胁。风能水能太阳能的使用不会造成空气污染，相较于不可再生资源，地热和生物能造成的污染要少得多

(3)可靠：可再生能源永不枯竭，一旦建成，操作成本非常低，消耗的资源也是免费

但可再生能源也有以下3个缺点:

(1)不能大规模发电

(2)大坝和风力发电厂的建设会破坏野生动物的生活及其迁徙模式(migration pattern)，破坏生态

(3)不稳定(intermittent)，太阳能和风能的利用依靠自然，电池储存能源也非常昂贵

一方面，可再生能源的使用既有挑战，但也提供一种替代化石燃料的方式，使用可再生能源不会产生温室气体，无污染，更环保。先进的科技使可再生能源易获取，可负担，更高效，应对气候变化将会变得触手可及。

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采矿、采油、渔业和林业一般被看作获取自然资源的工业，而农业则不是。自然资源是成为货物的自然财富。自然资源是指自然界中能被人类用于生产和生活的物质和能源的总称。如：水资源、土地资源、矿产资源、森林资源、野生动物资源、气候资源和海洋资源等。

可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下，能够持续再生更新、繁衍增长，保持或扩大其储量，依靠种源而再生。可再生能源泛指多种循环使用的能源，严谨来说，是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。不仅非可再生资源的数量是有限的，在一定的时间跟空间尺度内，可再生资源的数量也是有限的。也就是说，可再生资源也并不是「取之不尽，用之不竭」的资源，它是一个动态的概念。

可再生资源只有在我们控制了量的情况下，权衡了开采量及该资源的再形成速率的条件下，使我们的开发利用速率小于其才是“取之不尽，用之不竭”的。大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非只是可以提供十年的能源，而是百年甚至千年的

1、煤炭的开发利用对环境的不利影响。

煤炭消费过程中产生大量二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因。煤炭消费过程也排放温室气体,造成全球性环境问题。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏, 威胁生物栖息环境。主要包括对地表的破坏、引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。

2、石油和天然气勘探开采和加工利用对环境的不利影响。

油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、处理人工注水产生的污水的排放；气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化；油气田开采过程中的硫化氢排放；炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣（催化剂、吸附剂反应后产物）排放；海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故和战争破坏等原因泄入海洋，对海洋生态系统产生严重影响；在交通运输业，机动车尾气等造成大气污染，排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物；等等。

3、水电开发对环境的不利影响。

水电是一种相对清洁的能源，但其对生态环境仍有多方面的不利影响，主要表现在：截流造成污染物质扩散能力减弱，水体自净能力受影响；淹没土地、地面设施和古迹，影响自然景观，尤其是风景区；泥沙淤积会使上游河道截面缩小，河床抬高，下游河岸被冲刷，引起河道变化；改变地下水的流量和方向，使下游地下水位升高，造成土壤盐碱化，甚至形成沼泽，导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行；建设过程采挖石料和填土，破坏自然环境；泄洪道变流装置的安装造成对鱼类等水生生物的破坏，截流阻断鱼类洄游等；会改变河流水深、水温、流速及库区小气候，对库区水生和陆生生物产生不利影响；可能会诱发地震；小水电站还会向生物圈排放一些温室气体（特别是由于水库中生物质的腐烂而产生的甲烷）；等等。

4、核能开发利用对环境的影响。

核能对环境的影响主要来自两个阶段：核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻，一般不构成严重危害。但它毕竟对人体有害,故仍须予以充分注意。

5、可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。

可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说，更加清洁安全，但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。如风能开发中，风机会产生噪声和电磁干扰，并对景观和鸟类产生负面影响等。太阳能开发也会产生不利环境影响，主要是占用土地、影响景观等。此外，制造光伏电池需要高纯度硅，属能源密集产品，本身需要消耗大量能源。含镉光伏电池(CdTe, CIGS)的有毒物质排放虽然在安全范围之内，但公众仍担心对健康的危害。生物质能利用对环境的不利影响，主要是占用大量土地，可能导致土壤养分损失和侵蚀,生物多样性减少,以及用水量增加。用汽车运输生物质会排放污染物。另外，农村居民使用薪柴和秸杆等生物质能作炊事和供热燃料的传统利用方式引起的室内空气污染，对居民健康产生严重危害。地热资源开发利用的环境影响主要是地热水直接排放造成地表水热污染；含有害元素或盐分较高的地热水污染水源和土壤；地热水中的CO2 和H2 S等有害气体排放到大气中；地热水超采造成地面沉降等。海洋能是洁净的能源，对环境不会产生大的不利影响。但潮汐电站会对海岸线生态环境带来一定影响；波浪能发电装置能起到使海洋平静的消波作用，有利于船舶安全抛锚和减缓海岸受海浪冲刷,但波浪能发电装置给许多水生物提供了栖息场所，促使其繁殖生长,可能会堵塞发电装置；海洋温差发电装置的热交换器采用氨作工质，氨可能会污染海洋环境；建在河口的盐差能发电装置，还要解决河水中的沉淀物和保护海洋生物的问题。

可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。

风能。风能是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿，风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示，我国陆地可开发利用的风能资源为2.53亿千瓦，主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外，我国海上风能资源也很丰富，初步估计是陆地风能资源的3倍左右，可开发利用的资源总量为7.5亿千瓦。

太阳能。太阳能是指太阳所负载的能量，它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量，包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有：光伏（太阳能电池）发电系统，将太阳能直接转换为电能；太阳能聚热系统，利用太阳的热能产生电能；被动式太阳房；太阳能热水系统；太阳能取暖和制冷。

小水电。水的流动可产生能量，通过捕获水流动的能量发电，称为水电。小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。

生物质能。生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源，如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。

地热能。地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能，它可以用来发电，也可以为建筑物供热和制冷。根据测算，全球潜在地热资源总量相当于每年493亿吨标准煤。

海洋能。海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称，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、海流等形式存在于海洋之中。例如，潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引力，涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能；潮汐和风又形成了海洋波浪，从而产生波浪能；太阳照射在海洋的表面，使海洋的上部和底部形成温差，从而形成温差能。所有这些形式的海洋能都可以用来发电。

从地球蕴藏的能源数量来看，自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言，太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过，由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力，科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源，可以利用的仅占微乎其微的比例，因而，继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化，逼使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展，依仗能源的可持续供给，这就必须研究开发新能源和可再生能源。

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时（3.78× 1024J），相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽，用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能，降低开发和转化的成本，是新能源开发中面临的重要问题。

风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦，列世界第三位，有广阔的开发前景。风能是一种自然能源，由于风的方向及大小都变幻不定，因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。

对于核电站，人们有许多误解，其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变，核燃料是铀、钚等元素，核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质，例如钍，本身并非核燃料，但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。

近年来，许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低，在国家各种优惠政策的鼓励下，全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮，尤其是近年来，由于全国性缺电严重，民企投资小水电如雨后春笋，悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的，2003年开始，特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年，根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划，中国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。

氢是一种二次能源，一种理想的新的含能体能源，在人类生存的地球上，虽然氢是最丰富的元素，但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水，其次就是各种矿物燃料（煤、石油、天然气）及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料，还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢，如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等；化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电，其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善，氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。

地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库，仅地下10千米厚的一层，储热量就达1.05×1026焦耳，相当于9.95×1015 标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力，新技术业已成熟，并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面，未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的，不受天气状况的影响，既可作为基本负荷能使用，也可根据需要提供使用。

海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年，法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气，推动风力发动机组发电的装置，把1千瓦的电力送到岸上，开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60-450千瓦的多种类型波浪发动装置。

此外，还有生物质能，是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量，目前发展中的开发利用技术主要是，通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等，通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等，通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。

能源是现代社会赖以生存和发展的基础，清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。中国是能源消耗大国， 2000年一次能源消费量为7.5亿吨油当量，仅次于美国成为世界第二人能源消费国，到本世纪中叶中国全面达到小康水平时，一次能源的消费量将达到30多亿吨油当量。然而目前中国人均一次能源的消费量不到美国的1／18，仅为世界平均水平的1／3。与世界一次能源构成不同的是中国以煤为主，煤占一次能源的比例为63.6%，由于煤的高效、洁净利用难度大，使用过程中已对人类的生存环境带来严重的污染。另一方面中国人均能源资源严重不足，人均石油储量不到世界平均水平的1／10，人均煤炭储量仅为世界平均值的1／2。预计到2010年，中国石油供需缺口1亿吨，天然气缺口400亿立方米。因此，开发洁净可再生能源已成为紧迫的课题。

整个世界都面临着气候变暖的威胁，大气中已经没有更多的空间可污染了。尽管某些国家越来越多的使用清洁可再生能源，还有一些国家使用天然气代替煤炭，但是全球温室气体的排放量仍在持续增长，而且近几年来，增长的速度越来越快。

普遍认为，经济和人口的增长是释放温室气体的主要因素。其增长速率已经超过了能源效率的提升速率。要想控制气候变化幅度不超过2摄氏度，世界上的每个国家都必须尽快在能源供给方面做出较大改变。如果全球温度变化幅度超过2摄氏度，很可能对人类文明以及自然界造成很大伤害。

碳捕获与封存技术（简称CCS，即Carbon Captureand Storage）的研究开始于1977年，不过到了最近才有了迅速的发展。所谓CCS，指的是以捕获碳并安全存储的方式来取代直接向大气中直接排放CO2的技术。一种思路是，向海洋投放微量营养素（如铁）和常量营养素（如氮和磷），由此加速海"生物泵"过程，增加海洋对大气CO2的吸收和存储。这主要是通过增长浮游植物的光合作用增加其产量，然后借助生物链扩增CO2向有机碳的转化，再通过有机碳的重力沉降、矿化等机理来实现碳封存。有学者认为如果没有类似的CCS，控制气候变化幅度在2摄氏度之内的愿望将不可能实现。也就是说，在接下来的几十年内，如果没有CCS，想控制气候变化幅度在2摄氏度内就意味着彻底放弃使用矿石燃料。

混合能源

归根结底，气候变化是一个能源问题。大约一半的温室气体是因为通过燃烧化石燃料供电供暖而产生的。总的来说，那些包含水泥厂，钢铁厂，塑料制造厂以及化学燃料制造厂（例如石油化工和煤炭厂）在内的工厂释放出的温室气体占78%，这些气体在大气中慢慢积累，最终改变了大气气温。包括我国在内，由于世界上仍有很多国家以燃烧矿石燃料为供能的主要手段，在2010年，全世界总共释放出490亿吨温室气体，而且最近几年，数量还一直在增长。

要控制全球气候变化的幅度不超过2摄氏度，就需要改变当前电能以及其他能源生产和使用的方式，例如给居民楼供热或制冷，飞机、火车、汽车、轮船的工作方式。不过人们不仅需要在科技方面进行革命，人类的行为方式也一定需要做出改变。RomonPichs-Madruga是全球经济调查组的一位经济学家，他认为人们可以通过改变平时的行为习惯和生活方式来减少对能源的需求和消耗。当我们进行科技方面的探索和革新时，也需要从每一个角度来一起努力，一味地依赖科技，成本和风险只会更高。

去年九月由政府间气候变化专门委员会（IPCC）发表的首篇报道中指出，在本世纪末期，要想将气候变化的幅度控制在2摄氏度之内，大气能够承受的温室气体最多不能超过8000亿吨到10000亿吨。然而目前世界上温室气体的排放量大约可达5150亿吨，按照这种速度发展下去，在接下来的大约十年内，人类将会打破以上提及的大气中CO2最大承受量。

从1970年后，温室气体污染正成倍增加，而且最近几年的污染速率已经增长到10亿吨/年。这种污染速率必须马上被加以遏制，为了控制温室效应，在2050年，温室气体的排放量至少需要减少到2010年的70%，到2100年，排放量需要降到几乎为零才可以。然而目前的事实是，在过去的十年里，越来越多的煤炭被用来燃烧，而且它所产生的温室气体是所有原因中最多的。

要想将温室气体的排放量在本世纪内大幅下降并在最后实现零排放，这就需要一种能从空气中大量吸收温室气体（主要是CO2）的新科技。可能的方法包括从烟囱中吸收并储存燃烧矿物燃料所产生的CO2，或者发明一种可以直接从大气中吸收、储存再利用CO2的“人造树”。这些技术是减小那个幅度的关键。

但是问题是这些技术都不存在，仅仅是在CCS这个构想中存在而已，还没有被大规模应用。不过要想在现实中实现它们的话，需要的资金数目将是一笔天文数字，而且短期内的收益和支出完全不成比例。IPCC的专家组一直认为这些过于超前技术有太多的不确定性，也充满着无法估计的危险。

另一方面如果想要陆续停止继续燃烧矿物燃料的话，就需要大规模使用清洁可再生能源，例如风能，太阳能或者低碳核能。这项改革的重点是那些发展中大国，例如我国和印度，应逐步用新能源电厂代替燃煤电厂，同时在非洲援助建造建造风能，太阳能，或者地热能发电站。在一些发达国家中，如美国，用水力压裂法从页岩中采取的天然气可以代替高污染的煤，如果同时将这些空间加以利用来储存温室气体，那么这种方法是有希望在未来实现零排放的，而且幸运的是，科学家们经调查发现地下的确有足够大的空间来储存人类释放出的CO2。

社会改变

所有的这些都需要在投资结构上做出较大改变，每年在开采矿石燃料方面的投资量需减少20%，同时在可再生能源方面要增加100%的投资。经济学家预测的最低全球经济增长率是1.6%，以这个数字为参照，IPCC预测所有的这些努力将会使全球经济增长率大约减少0.06%，这虽然只占了极小一部分，但是实施起来的话仍然会受到巨大的阻力。不过有一点一定要区分清楚，这只是稍稍延缓了经济发展，并不是在牺牲经济增长。这个计算中并没有将长远的收益考虑进去，如减少致命的空气污染，拯救人们的生命，挽救自然环境。这并不是在以牺牲掉人类世界为代价来拯救这个星球。

长期的气候稳定需要空前的全球配合，各个国家同意对于污染设定一个全球统一的职责计划。联合国气候变化框架公约已经在2015年起草了一项全球条约，并将于2020年生效。那时，全球仍有13亿人无法使用电能，有30亿人依然靠燃烧木头和粪便来做饭和取暖，这些人需要更多的现代能源供给。如果仅靠保护树木，而不调整人类的能源结构，对气候变化的改善将会微乎其微。

若没有任何实际行动，到2100年全球气候变暖平均高达4摄氏度，全球温室气体的含量在2030年将高达450ppm（百万分之450），到2100年，其含量将会高达1200ppm。要想控制温度变化幅度低于3摄氏度都需要持续不断的改革。暂时不考虑长期的目标，我们现在必须开始做出改变，将“火车”带到正确的轨道上来。

按照IPCC的说法，要想使得全球温度变化幅度不超过2摄氏度，大气中温室气体的浓度不能超过450ppm。现在仅仅CO2的浓度已经达到400ppm，所有的温室气体的含量达到430ppm。全球平均温度已经增加了0.85摄氏度。

IPCC的主席RajendraPachauri曾表示：“如果我们真的想让全球温度每年增高不超过2摄氏度，人类世界这列高度运转的 ' 火车 ' 必须脱离当今的状态步入正轨，而且全球所有成员都要上车，并立刻做出改变。”具体需要做出改变的细节现在还没有确定，但全世界的每个国家都应提供最大努力去减少温室气体排放量，而且治理的重点就是那些产能落后的工业城市。希望每个人都能放下眼前的利益，为人类的后代留下一个蓝色的星球。

核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，叫核裂变，如原子弹爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如太阳发光发热的能量来源。

相比核裂变，核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题，而且其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的能源方式。

目前人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变，但是现在看来还有很长的路要走。

目前主要的几种可控核聚变方式：

超声波核聚变

激光约束（惯性约束）核聚变

磁约束核聚变（托卡马克）

核聚变的另一定义

比原子弹威力更大的核武器—氢弹，就是利用核聚变来发挥作用的。核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才能发生核聚变，比如氢的同位素氘(dao)、氚(chuan)等。核聚变也会放出巨大的能量，而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程，它的光和热就是由核聚变产生的。

核聚变能释放出巨大的能量，但目前人们只能在氢弹爆炸的一瞬间实现非受控的人工核聚变。而要利用人工核聚变产生的巨大能量为人类服务，就必须使核聚变在人们的控制下进行，这就是受控核聚变。

实现受控核聚变具有极其诱人的前景。不仅因为核聚变能放出巨大的能量，而且由于核聚变所需的原料——氢的同位素氘可以从海水中提取。经过计算，1升海水中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于100升汽油燃烧释放的能量。全世界的海水几乎是“取之不尽”的，因此受控核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困扰。

但是人们现在还不能进行受控核聚变，这主要是因为进行核聚变需要的条件非常苛刻。发生核聚变需要在1亿度的高温下才能进行，因此又叫热核反应。可以想象，没有什么材料能经受得起1亿度的高温。此外还有许多难以想象的困难需要去克服。尽管存在着许多困难，人们经过不断研究已取得了可喜的进展。科学家们设计了许多巧妙的方法，如用强大的磁场来约束反应，用强大的激光来加热原子等。可以预计，人们最终将掌握控制核聚变的方法，让核聚变为人类服务。

利用核能的最终目标是要实现受控核聚变。裂变时靠原子核分裂而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的较重的原子核而释出能量。最常见的是由氢的同位素氘（读"刀"，又叫重氢）和氚（读"川"，又叫超重氢）聚合成较重的原子核如氦而释出能量。 核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据测算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍，可以说是取之不竭的能源。至于氚，虽然自然界中不存在，但靠中子同锂作用可以产生，而海水中也含有大量锂。

第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质，所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行，所以是安全的。

目前实现核聚变已有不少方法。最早的著名方法是"托卡马克"型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体约束在很小范围内以实现上述三个条件。虽然在实验室条件下已接近于成功，但要达到工业应用还差得远。按照目前技术水平，要建立托卡马克型核聚变装置，需要几千亿美元。

另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体，装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸发，受它的反作用，球面内层向内挤压（反作用力是一种惯性力，靠它使气体约束，所以称为惯性约束），就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样，小球内气体受挤压而压力升高，并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度（大概需要几十亿度）时，小球内气体便发生爆炸，并产生大量热能。这种爆炸过程时间很短，只有几个皮秒（1皮等于1万亿分之一）。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去，所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。

原理上虽然就这么简单，但是现有的激光束或粒子束所能达到的功率，离需要的还差几十倍、甚至几百倍，加上其他种种技术上的问题，使惯性约束核聚变仍是可望而不可及的。

尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服，但其美好前景的巨大诱惑力，正吸引着各国科学家在奋力攀登。

补充内容：

每克氘聚变时所释放的能量为5.8×108kJ，大于每克U－235裂变时所释放的能量（8.2×107KJ）。从能源的角度考虑，核聚变有几个方面比核裂变优越：其一，聚变产物是稳定的氦核，没有放射性污染产生，没有难于处理的废料；其二，聚变原料氘的资源比较丰富，在海水中氘和氢之比为1.5×10-4∶1，地球上海水总量约为1018吨，其中蕴藏着大量的氘，提炼氘比提炼铀容易得多。遗憾的是这个聚变反应需要非常高的温度，以克服两个带正电的氘核之间的巨大排斥力（从理论计算，要克服这种库仑斥力需要109℃的高温）。氢弹的制造原理，就是利用一个小的原子弹作为引爆装置，产生瞬间高温引发上述聚变反应发生强烈爆炸。氢元素的几种同位素之间能发生多种聚变反应，这种变化过程存在于宇宙之间，太阳辐射出来的巨大能量就来源于这类核聚变。但我们目前尚没有办法在地球上利用这类核聚变发电，怎样能取得这样高的温度？用什么材料制造反应器？怎样控制聚变过程等各种问题尚无答案。