关于未来新能源

1.波能

即海洋波浪能。这是一种取之不尽、用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9x104TW。在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但进展已表明了这种新能源潜在的商业化年，电厂的发电成本虽高于其他发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。

2.可燃冰(图1 -4)

可燃冰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。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。

3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。从泥炭到揭煤、每吨煤产生8m%:从泥笑到肥煤，每吨煤产生10m气:从泥发炎到无烟煤每的吨煤产00。科学家估计，地球上煤层气可达200m。

1.人体能量

如果你生活在大城市，那么在不久的将来，你的身体也会成为一种城市能源。人类活动如跑步、散步等都可以用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯·格拉汉姆和撒德尤思·朱思雅克设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板，内装动作感应系统，可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明，是未来城市基础能源的一种很有借鉴意义的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。

2.粮食能源

迅速增长的生物燃料让我们得到启示：粮食永远伴随人类的一生，那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间，由于柴油供应短缺，在当时的菲律宾，椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一升汽油产生的能量。

目前，世界各国都在开始研究粮食能源，希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄中提炼乙醇。

3.藻类能源

在科学家的眼中，藻类是地球上石油和天然气的来源，并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有数据表明，每亩大小的藻类可以产生比传统的乙醇来源（如玉米）高15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。

在过去，用藻类提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受诸多条件限制，阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长，这制约了藻类能源的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法，他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻，然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试转基因藻类植物的提取和加工，一旦未来得到许可，转基因藻类将成为重要的新能源来源。

4.细菌能源

大肠杆菌一向不受欢迎，但是在未来也许就很受欢迎了，因为能从大肠杆菌中提取能源。

美国硅谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术：细菌中也可以提取“石油”。他们利用生物工程技术，对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养，促使这些微生物在细菌的作用下，把能量转换成乙醇或石油替代品。

在未来，一切都成为可能，细菌也会成为最受欢迎的能源产品。

5.垃圾能源

在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中，疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体，来作为时间旅行机的燃料。现在，好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后，新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。

该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元，建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨，每天发电量可达到21兆瓦。

废物转化为能源一直很有争议，批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和政府签订合同，采用这种新技术在未来生产更多的能源。

6.天气能源

这听起来有点不可思议，不过加拿大工程师路易斯·米彻尔德正在实验一种新的清洁能源产生方式：人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂，当气流上升温度升高时就会引起温度的差异，于是空气随之开始形成漩涡，漩涡带动发电机产生电能。

此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了，其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能，这足以供给20万户家庭的用电需求。

在日本，寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温，机场跑道使用顶级的隔热设备，能够最大限度地减少积雪融化。据测算，这一计划如能实现预期目标，每年可节约制冷费用约6000万日元，此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。

7.温室气体能源

发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为，其实温室气体一样也可以产生清洁能源，这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是，科学家正在测试一种热电发电机，看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。

8.有机废物能源

清洁能源其实来源并不清洁，简单地说，就是将有机垃圾变成燃料。美国正大规模兴起使用清洁能源的热潮，旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便，宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料。在加利福尼亚州，老式的沼气设备非常受欢迎。

未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国，已经出现了专门收集有机废物的能源转换工厂，专门收集各种有机废物，来提取生物燃料。

9.IT能源

开发替代能源可以缓解能源困境，但它们并非惟一的解决办法。

家庭和企业的大部分能源成本很高，是因为利用能源的效率不高，浪费太严重。美国一家新成立的Sentilla公司，重点研究能源管理技术。

通过智能芯片和软件来提高能源利用效率。他们研制的芯片能够测量计算机和服务器的耗电量，然后通过分析数据，得出最有效的使用IT设备的计划，充分提高IT产品的能源使用效率。

谈到利用效率，人们经常会说可以升级电网。但是由于技术问题，传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了，无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为，未来智能电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网卡集成到电力设备、燃气表、及水表上，使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址，这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况，达到节能的目的。

10.空气能源

当不刮风时，风力发电场就必须依靠其他的能源来维持发电机的运行。空气如何持续不断地提供能源呢？随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣，空气能源的利用技术将不是问题。

压缩空气能源储存系统的原理是将空气压缩进地下存储罐，作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI，开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车，能将压缩的空气高压储存在燃料罐中，当空气被释放，它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。

风能和太阳能是化石燃料的有效替代品，在可再生能源领域，一些新奇的想法正在成为现实。

不知道为什么，柏林君跟发电这件事杠上了，可能是因为好消息实在太多了。

一家澳大利亚的公司 Wave Swell Energy 正在开发一种新的装置，将海浪的机械能转化为电能。

通俗地说，就是“海浪发电”。

随着《巴黎协议》于去年 11 月生效，近 200 个国家承诺在本世纪末之前，保持全球气温升高控制在工业前水平 2 摄氏度。

这个计划的核心在于，如何更高效地使用传统能源、探索和利用可再生能源。

比如，去年是“太阳能发电”的最热一年，包括太阳能发电在内的可再生能源发展已经超过了煤炭。

说回这个海浪发电。Wave Swell 的结构是在海上装置一个的混凝土柱，将中心海浪排除，导致空气通过水面上方的进气口吸入以驱动涡轮机。

所以它利用的其实是海浪的运动，并不是海浪形成的海风。

该装置本身尺寸为 20 米× 20 米，高 18 米，海面上有8 米的突出。

这套系统本质上是一个人造气孔，就像在水面下方开放的洞穴，顶部保持密封。

当海浪经过结构时，水将流入洞穴并向内流入，取代了上面的空气并通过一系列阀门排出。然后当波浪下降时，阀门关闭。

然后在室内产生部分真空，吸入空气来驱动涡轮机，那就是发电。

Wave Swell Energy 将被用在位于塔斯马尼亚和澳大利亚大陆之间的 King Island 海域进行实验。

该岛人口少于 2000 人，是可再生能源试验的完美地点。在 2015 年，整个岛上的可再生能源已经获得了100％ 增长。

像任何可再生能源一样，波浪也是间歇性的，但是当它与 King Island 已经建立的太阳能和风力发电基础设施相结合时，可再生能源发电的利用效率就会大大提高。

该装置将于 2018 年正式运行。

作为孤岛，电价昂贵但是海浪资源丰富的夏威夷是该公司的另外一个目标。

不过，同样的尝试也发生在夏威夷。去年，美国海军就在夏威夷进行了海浪发电测试。

工程师在夏威夷海岸放置了 2 个巨大的浮标，利用海浪的起伏发电，并透过海底电缆将电力传送至军事基地，这也是海浪发电计划首次在美国输出电力。

据科学家测算，海洋运动产生的能量能够满足美国四分之一的能源需求，大幅减少该国对石油、天然气和煤炭能源的依赖。

但是眼下，海浪发电技术远远落后于风力和太阳能发电技术，仍然有许多技术难题等待解决。

比如，这些浮标必须能够抵御强风暴、海洋持续不断的冲击和海水的腐蚀作用。

同时，一两个浮标装置可能肉眼不可见，但为了扩大生产规模，在海岸附近设置大量的浮标和装置是否会对环境造成伤害也未可知。

其实，海浪发电和海上风电有一定的技术共同性，未来应该是可以考虑技术创新结合的。

随着人类科学的进步，人们的生活水平大大的提高，物质生活水平有了大的提高，科技水平也是一日千里。但是，这些成就的背后是我们对不可再生资源的大量耗用。资源的短缺已是一个十分严重的问题。为了解决这个问题，人们也想了很多办法，人们想到了利用核能源，利用太阳系中的小行星能源，甚至有人想移民外星球，从而避免能源不足的麻烦。但这一切，都还有很长的路要走，节约能源，是现实中最有效也最容易实现的。如果我们每个人都能节约能源，随着地球气候的改变，也许我们要根本不需要移民外星球呢，下面几个节约能源的方式，你用了几个？

屋顶太阳能电池板

用光伏（PV）面板生产可再生能源是最流行和最有效的方法之一。面板通常放置在屋顶或院子里，在那里它们捕获太阳的能量并将其转换成电。能产生多大的电量，这取决于你的纬度和面板的方向。你可以每平方英尺产生10瓦特或更多的瓦特。

获得太阳能光伏系统有两种常见的方式：太阳能租赁和完全所有权。您可能已经收到来自提供免费太阳能租赁系统的公司的邮件。这些系统是免费的，包括太阳能电池板和安装。这些交易被称为电力购买协议（PPA），这是它们的工作方式：第三方雇佣安装人员并覆盖太阳能系统的成本。它只对系统产生的太阳能收费。费率锁定在一段特定的时间内，通常比你目前支付的公用事业公司低很多。正如前面提到的，关键的好处是您不需要支付安装或维护的费用。然而，你也没有资格获得任何税收抵免或退税；那些直接进入租赁公司。

拥有完全的所有权，你可以得到系统产生的太阳能的100%。缺点是你必须支付整个系统的费用，包括面板、安装和维护。然而，大多数业主通过降低电费在几年内收回成本，而且如果系统产生多余的电能，可以更快地返还给公用事业公司。

这里有一个屋顶安装太阳能板的替代方案：如果你的屋顶已经接近生命的尽头，你可能会考虑投资太阳能板。太阳能板，也被称为建筑集成光伏（BIPV），是薄的，扁平的太阳能电池板，取代了屋顶上现有的许多瓦。因此，BIPV比传统的PV板更不引人注目和更光滑，它们安装在您当前屋顶的顶部。太阳能屋顶瓦目前可从多家公司获得。当然，太阳能的缺点是它只在太阳升起的时候工作。如果你想在太阳下山时给你的家供电，你需要支付电网电力或者投资第二类可再生能源。

风力涡轮机

风力涡轮机最常见于大型露天土地，称为风力发电场，或漂浮在海上。但是，如果你有足够的房地产，你可以安装小型风力发电机在你的地盘上为你的家供电。

风力涡轮机有一些缺点，使得它们在住宅区不那么受欢迎。首先，它们并不是那么吸引人，有些可能很吵。但是如果这些缺点对你不适用，风能是一个巨大的财富。风力发电比太阳能更稳定，风力发电机的尺寸也合适。容易产生大部分或全部的电力需求。在一些地区，风能可能是比太阳能电池板更好的可再生能源。

一般来说，你需要持续风速至少每小时10英里（英里每小时），以产生大量的电力。当然，能源生产也随着风速的增加而增加。一个12英里每小时的风将产生大约70%英里的能量比10英里/小时的风。风速也受涡轮机高度的影响。一台10千瓦的风力涡轮机安装在100英尺高的塔内，比60英尺的塔楼发电量高出30%。

太阳灶

也许你还没有准备好投资足够的可再生能源来为你的整个家供电。也许因为其他原因，太阳能和风能是不可行的。没关系，你仍然可以用你的房子供电太阳灶 。

太阳能烤箱通过捕捉阳光加热食物来工作。你可以买太阳能灶或建立你自己的从一些纸板，绝缘和铝箔。太阳能烤炉是有意义的，因为典型的家用电烤箱使用相当多的能量。利用太阳能来被动烹调食物是在可再生能源领域起步的一个好方法。

太阳能烤箱有几个好处：它可以免费烹调食物，即使在停电或紧急情况下，它几乎在任何地方都能工作。你所需要的只是一些阳光，而且你永远不必吃冷餐。

水力发电

现在这个选项对大多数人都不管用，但是如果你的财产含有流水的话，你就很幸运了。你可以分流或河流的部分或全部流过水轮发电机为你的家创造电力。

有很多方法可以做到这一点，但在最基本的情况下，你要找到最大的垂直距离的水，使其流经发电机以受控的方式。根据水的数量和垂直距离，你可以通过这种方式产生大量的电力。建立水电发电机并不容易，你可能需要一个专业的安装团队。如果你有一些工程知识，你甚至可以从头开始建造它。

水电的优势是巨大的。与太阳能和风能不同，水力是相对稳定和连续的，这意味着无论怎样，你总是能得到相同的输入。只要水在流动，你就不用担心你的发电机不能为你的家供电。这种想法可能值得承担一个小工程项目。

太阳能热水器

太阳能热水器类似于PV太阳能电池板，除了代替发电，它们加热水。它不需要很多太阳能板来显著减少甚至消除传统的燃气或电热水器所使用的能量。

太阳能热水器利用太阳来加热水的储备，然后通过你的散热器或水龙头和喷头泵送。这个系统比使用燃气或电来加热你的水要便宜得多，而且比太阳能电池板更容易安装。如果你不愿意完全承诺用可再生能源为你的整个家庭供电，太阳能热水是一个很好的选择，可以帮助你削减每月的能源开支。

太阳能空调

用用太阳能来冷却你的家，你可能觉得很奇怪，但这正是太阳能空调所能做到的。太阳能空调采用与太阳能热水器相同的原理，但在空调系统中使用热水 。

传统的空调比家庭中的任何其他机械系统或电器使用更多的电力，如果你不想生活在炎热的天气中。太阳能空调可以降低制冷成本，每年节省大量的资金。并且许多太阳能AC系统也可以被配置为加热家庭并生产家用热水。

管状天窗

虽然管状天窗不能真正地创造电力，但它们确实为你的家生产免费的自然光，这可以削减你的电灯费用。管状天窗，常被称阳光隧道，由一个清晰的屋顶安装圆顶，圆形金属管，和天花板扩散器。金属管在屋顶上的圆顶和安装在天花板上的扩散器之间流动。该管的内表面具有高反射性、镜面状的涂层，反射超过90%的阳光并通过扩散器将其传递，从而产生自然光的柔和辉光。

管状天窗与传统天窗相比有许多优点：它们安装起来更快、更容易、更便宜；不必从屋顶向下建一根轻型轴；管状天窗带有刚性或柔性管子，它们可以安装在小空间中，必要时在阁楼周围绕过障碍物。管状天窗的缺点当然是晚上不工作。

当然，这些节能装置会随着你的生活环境的不同，有的会合适你，也有的不适合你，但我想，只要有节约能源的意识，你一定有办法去节约的。大家还有什么节能的好办法吗？欢迎大家留言讨论。