在诸多可再生能源中理论储量最大的是什么?
能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽,用之不竭的能源,不需要人力参与便会自动再生,是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源
人类使用再生能源的原因主要有以下几点:
1、科技的进步让此类能源更加“好用”;
2、化石能源是有限的,不仅其价格会日渐增涨,而且终会有枯竭的时候;
3、某些再生能源(如风能、水力、太阳能)不会排放温室气体(如二氧化碳),因此不会增加温室效应的风险;
4、为了增进能源供应安全,减少对进口化石能源的依赖,并满足对可持续性能源的需求。
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。
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。自古人类懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
我国新能源与可再生能源资源丰富,其中水力的可开发装机容量为3.78亿kW,居世界首位;可开发利用的陆地风能资源约2.53亿kW,近海可开发利用的风能储量有7.5亿kW,共计约10亿kW;地热资源的探明储量相当于31.6亿吨煤;太阳能、生物质能、海洋能等储量也都属于世界领先地位。中国已制定出未来30~50年的能源战略规划,鼓励发展新能源和可再生能源。
但是不容乐观看再生能源,看能源储量应该触目惊心;
面对现实当人们天天被上涨的油价,电价困扰之际,能源这个严峻的问题已然无法轻视.据权威报告显示,中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%.例如,煤作为我国能源结构的主体,按中长期规划的开采速度及最大开采峰值25亿吨,现有剩余可开采储量到本世纪中叶将开采殆尽石油的剩余探明储量以储采比表示为14年,按规划的开采速度,可以开采13年(自2002年算起)我国天然气剩余探明储量截止2002年底为2万亿立方米,储采比为61.按中长期规划的开采速度,开采年限约24年,即到2026年将开采殆尽.
太阳是一个熊熊燃烧着的巨大的气体球,其表面温度接近6000℃,而内部温度高达2千万℃。她一刻不停地向宇宙空间发送着大量的能量。据科学家们计算,太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤燃烧时放出的全部热量。由于地球距太阳很远,再加上地球表面大气层的反射和吸收,真正落到地球上的能量仅是太阳辐射总能量的22亿分之一。也就是说,太阳每秒钟发出的能量约为1.1亿亿吨煤当量。而且,太阳已经燃烧了40多亿年以上,科学家们预计,她还能燃烧几十亿年,这是一个多么巨大的能源宝库啊!
那么,为什么太阳能够几十亿年经久不衰地燃烧,向周围发出巨大的光和热呢?科学家们经过对太阳光谱的分析,知道了太阳上主要元素是氢,约占71%,其次是氦,约占27%,还有2%的其它元素。太阳内部每时每刻都在进行着猛烈的核聚变反应,像威力无穷的氢弹一样,4个氢原子核在高温作用下聚合成一个氦原子核,同时释放出大量的光和热。这种热核聚变反应要比煤的燃烧放出的能量高100万倍。太阳内部有足够的氢,太阳的体积又特别巨大,是地球体积的130万倍,所以才有着我们人类取之不尽、用之不竭的丰富能量。
太阳能既是“一次能源”,又是“可再生能源”。实际上,煤炭、石油这些矿物燃料,从根本上说是远古以来贮存下的太阳能。风能、海洋能、生物能等也都直接或间接地来自太阳。而且,太阳能是一种不会污染环境的“清洁能源”,既不需要运输,又安全方便,成本低廉,是理想的自然能源。
回顾历史,人类对太阳能的利用早就有了可喜的先例。我国早在2000多年前的战国时期,就懂得用金属做成的凹面镜向太阳聚焦取火。古希腊著名物理学家阿基米德,也曾用镜子聚光,烧毁敌人战船。1837年,美国天文学家赫胥在去非洲好望角的探险途中,用一个双层玻璃套着的黑箱靠吸收阳光烧饭,箱内温度竟达100多度,开创了使用太阳炉的先河。然而,人们对太阳能的深刻认识和开发利用,只是最近二三十年才真正开始。由于采集太阳能存在着许多技术问题,不像钻取石油、采煤那样立见成效,因此太阳能技术一直发展不快。近些年来,由于世界面临能源紧缺、需求量大的难以解决的矛盾,加之环境污染的日益严重,人们才把目光更多地转向了太阳能的开发和利用。
1954年,美国制造出了世界第一块硅太阳能电池,开创了现代人类利用太阳能的新纪元。
1980年,欧洲9国合作在意大利西西里岛建成了世界首座并网运行的塔式太阳能发电站,并于1981年正式投入运行。
70年代末和80年代初,以色列人在死海附近的沙漠中,率先建起了令世界瞩目的新颖的太阳池电站,用平静如练的水池发电,提供了开发利用太阳能的新途径。
随着科学技术的不断发展,现在,太阳能的利用已经扩展到人们生活的各个领域:从不用燃料的太阳能飞机到人造卫星、宇宙飞船上的太阳能电池;从太阳能自行车、太阳能汽车、太阳能游艇到舒适清洁的“太阳房”、“太阳村”、“日光城”;从各种轻便的太阳能热水器、聚光灶到不产生污染的太阳能电站、太阳能海水蒸馏器……人们正在建造着一个琳琅满目的太阳能世界。
当前,已有70多个国家在研究太阳能的集聚、使用和储存问题。一些国家建立了庞大的开发、利用太阳能的机构。跨世纪的太空电站将使“太阳神”阿波罗乘坐由4匹骏马拉着的战车奔驰在太空的古希腊神话成为现实。可以满怀信心地说,未来的时代,将是太阳能大显身手的时代。
1、太阳能:直接来自于太阳辐射。
2、生物能:由绿色植物通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存在体内,可沿食物链单向流动,最终转化为热能散失掉。
3、风能:由太阳辐射提供能量,因冷热不均产生气压差异,导致空气水平运动——风的形成。
4、水能:由太阳辐射提供能量,产生水循环,来自海洋的暖湿空气,受热上升,太阳能转化为势能,当在高山上形成降水后,水往低处流,势能转化为动能,就是水能。
5、海洋能:包括潮汐、波浪、洋流等海水运动蕴藏的能量,也是取之不尽用之不竭的。潮汐能主要来自于月球、太阳等天体的引力,波浪、洋流的能量主要是受风的影响。
6、地热能:来自于地球内部放射性元素的衰变。
上述能源都是可再生能源,而且是直接来自于自然界的一次能源。楼上有提到氢能的,它应属于可再生能源,因为生产氢能的原料是取之不尽、用之不竭的。但它是经过人类加工的二次能源。如果这样举例的话,沼气、焦炭、蒸汽(蒸汽机的动力)也是可再生能源。
非可再生能源:煤、石油、天然气、核矿石等一次能源,以及汽油、柴油、煤油等二次能源。
开放分类: 能源
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,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。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
随着能源危机的出现,人们开始发现可再生能源的重要性。
·太阳能
·地热能
·水能
·风能
·生物质能
·潮汐能
所有人类活动的基本能源都来自太阳,透过植物的光合作用而被吸收。
木材
柴是最早使用的能源,透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要,它让人们在寒冷的环境下仍可生存。
动物牵动
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
生物质燃料
此种燃料原为可再生能源,如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物,就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用,残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。
水力
磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国这样满是河流的国家。此外,中国有很长的海岸线,也很适合用来作潮汐发电。
风力
人类已经使用了风力几百年了。
太阳能
太阳直接提供了能源给人类已经很久了,但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。
潮汐能
潮汐发电利用潮水涨落,世界已有电站容量16GW。
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,逼迫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。风力发电是主要的风能开发利用方式。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。