硅能源指的是什么

硅可以作为未来能源，而不是二氧化硅。

下面是一篇一位叫做徐阳的化学老师写的科普文章：

我们都知道硅可以作为电子产品的芯片，太阳能电池板的材料，它还是电源的材料，为我们提供电能，但它还可以燃烧为我们提供热能。硅作为一种新能源，有很多优点已经被科学界广泛关注。

一、生产硅的原材料来源广泛，地球上硅的含量占26.30%，仅次于氧元素。

二、硅是无毒固体，贮存、运输和使用十分安全。

三、它可以和氧气燃烧，也可以和氮气燃烧，生成的产物污染极小，且燃烧产物可以循环利用，燃烧产物sio2 、si3n4在工业上的用途很广泛，可以生产一系列很有经济价值的产品。硅氮化物无毒，可用于制造非常坚硬和如今非常昂贵的瓷器。工业上需要这种物质作为其他材料的涂层，使它们不怕刮、不伯潮湿、不伯火或酸。 此外，完全可以使硅氮化物变成生产氮化肥的基本原料氨。这将为生产化肥开辟一条全新的道路。更令人感兴趣的是，如果用硅大量取代化石燃料，那么产生的氨会大大超过生产化肥所需的数量，这种刺鼻的气体还含有一部分能量，它还能燃烧继续提供能量。也可以向燃料电池汽车供应所需的氢。

四、释放出的能量很高。硅作为产生能量的物质，甚至可能比石油和煤还多。

作为还在研究的新能源，它也受到了一些技术限制。我们知道自然界的硅元素都是以化合物的形式存在，作为燃料的硅是单质，如何能够成功地以低成本把硅的化合物冶炼成单质硅用做产生能量的物质，是硅能源广泛应用要解决的最紧迫的问题，若这一瓶颈能够突破，那么人类将摆脱对资源用尽的一切忧虑。

    目前汽油价格不断上涨，是所有的化石燃料开始耗尽的初期迹象。不管石油藏量还够人类使用50多年还是100多年，碳作为能源首选目标的时代正在逐渐成为历史，人类不得不艰难地寻找新的能源。硅能源将最有希望成为未来理想的能源。

硅能源是典型的高消耗资源，它本身虽然不会造成污染，但是它的生产需要煤炭和电能，这也间接对环境造成了污染。硅的燃烧消耗高，比如一克碳便能提炼出来的东西，用硅来可能需要两克甚至更多，高消耗低效能这个问题比较突出。

硅的原子结构决定了硅原子具有一定的导电性，但由于硅晶体中没有明显的自由电子，因此导电率不及金属，且随温度升高而增加，因而具有半导体性质 。金属硅主要用来制作多晶硅、单晶硅、硅铝合金及硅钢合金的化合物 。半导体硅用于制作半导体器件 。

硅的6大用途：高纯半导体；耐高温材料；光导纤维通信材料；有机硅化合物；合金工业；植物与生物。

新能源主要的行业可以概括为“风光储车”，即风电、光伏、储能、新能源车。其中光伏、风电、储能属于发电端，新能源车属于消费端。

光伏和风电是发电设备的供应商。光伏行业包括硅料、组件、逆变器等企业；风电行业包括塔筒、风机、海缆等企业。一座电厂（火电厂或水电站、光伏发电厂、风力发电厂）的发电能力通常用“装机容量”表征，全称“发电厂装机容量”，亦称“电站容量”，单位为“kW”。

储能主要指电能的储存。储能本身不是新兴的技术，但从光伏产业角度来说却是刚刚出现，正处在起步阶段。此外，还有电力运营商，是指通过光伏、风力等。运营商是指利用光伏、陆风、海风等进行发电的运营企业，收入和盈利主要取决于发电成本、装机容量以及电价等。

普通人怎么入行新能源：

普通人想入局新能源，有两种方式：

方式一：去新能源公司工作。有技术的去做技术，没什么技术的话去车间打工，比如一些新能源产线或者零部件产线。

方式二：在新能源领域，炒股买基金。可以选择行业相关的股票或者基金，投入一定的时间和金钱，伴随行业的发展，获取行业发展的红利。当然，这个也需要学习，避免成为韭菜。

A股市场新能源 汽车 的火爆有目共睹，前段时间的氢能源火爆资本市场，最近盐湖提锂又冒了出来，还有之前的碳酸锂、氢氧化锂，光伏产业里面的工业硅、硅料，电池里的镍、铜、钴各种化学元素搅的你是不是头晕目眩，买股票的时候也不清楚到底是属于新能源哪个产业链条的，没关系，这里开始从产业结构的大框架，来逐个给你解释。

既然是从产业结构来说，首先就要弄懂有哪些结构、这些结构内的东西对于新能源有什么作用这两个问题来具体梳理。我都用通俗的解释给大家说方便大家理解，把时间尽少的花在名词解释上。

产业结构从时间的划分和产业链条的形成，行业内大致分为：上游、中游、下游。

上游 ：提炼元素的特性，加以收集能量的过程。举例：风的流动特性可以产生能量，我们收集这个能量的过程就是上游。

中游 ：用收集的能量配合各自特殊的发电机，用来发电、产生电的过程。举例：我们收集了足够的风能，配合风电机，就能产生电能。这个过程就是中游。

下游 ：这部分电能储存起来通过特定渠道用在生活的各种应用上面，就是下游。举例：我们家里的电，可以用来充电，也可以用来看电视。

理解了上面新能源的产业结构，我们接下来看各种不同类型的能源产生电力的过程。我给大家做了一张结构图，方便大家理解。

接下来，我们来说说锂，随着新能源 汽车 的高歌猛进，锂电池的缺口一直存在，无论是磷酸铁锂电池还是三元电池，电池的电芯正极材料过去一直都主要是碳酸锂，而无论是哪种，都需要锂，需要锂矿就得提炼，过去一直都是从矿石里面提炼，但最近发布可以从盐湖里面提炼锂，这就大大扩展了未来的提锂的想想，这一种方法就叫做盐湖提锂。而之前的矿石提锂主要就是生产碳酸锂和氢氧化锂，上面说了，碳酸锂对正极使用磷酸铁锂电池和三元电池都需要很大。这就是上游锂矿的大致重点。下面用一张图方便大家理解。

关于光伏的应用很多，产业链很广，说一些股市上频率出现很多的东西。

首先从电池片开始说起，光伏电池片的上家是硅片，而这个硅片上家就是原料了，原料比如金属硅、多晶硅，而电池片往下游看去就是各种光伏电站和应用电的领域了。用途十分广泛。这里重点记得光伏的上游硅料、工业硅就大概能简单清楚光伏这个产业结构了。其实也很简单理解，光伏太阳能，看过那个像玻璃一样黑漆漆的背板的吧，那是什么做的？见过沙子吧！那个沙子就能提出来，沙子是什么元素？主要就是硅。但是沙子到处都是的，含硅的原材料太多了，根本不像上面说的锂矿，那为什么还能炒作，根本不值钱啊？其实就是主要重点就是从其中提炼出来。

最后说一下储能，储能顾名思义就是储备能量的产业，各种能量利用产生各种能量（主要是电能），那怎么储备起来想用的时候再用呢？现在的矛盾在于，要解决扩大储能的问题。2020年，我国储能锂电池出货量达到16.2GWh，到2021年底预计出货量25.6GWh，这个增幅有多少你们自己看。

大家知道新疆的阳光很多吧？风也不少吧？那么能量应该是很足的啊，那为什么大家还在为能源在不断操心呢？就是因为即使有这么大的能量，并且能够利用出来发电，但是！储能有限啊！想用的时候不能用！

为啥这么说呢？你想啊，比如新疆，一年四季都是大太阳吗？一年四季都有风吗？肯定不是的吧，那没有阳光没有风的时候，我们就需要把这部分储备起来。就是这么个逻辑。

炒股这件事，能把大家读书那会儿不愿意学的物理、地理、化学、生物都弄懂了，看来是越来越难了，呵呵。好啦，今天说到这里了，有啥问题咱们再聊。

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。