从可持续发展的角度说明寻找高效清洁的新能源的意义

未来的生活是什么样子?打开电器，电能大多来自水电、风电等清洁能源，而非传统的火电走出家门， 马路上再难见到石化汽油车的身影，取而代之的更多是新能源 、清洁燃料 汽车 等……

自从2020年中国“双碳”目标后，随后，中央经济工作会议、中央 财经 委员会第九次会议等均提出做好碳达峰、碳中和工作。碳达峰、碳中和成为全 社会 热议的话题。

为实现2030年之前二氧化碳排放达峰的目标，各地陆续推出详细的进程规划，而像石化、煤炭等高污染、高能耗行业，将面临新的能源结构调整压力。近期，全国17省市(自治区)已发布的“十四五”规划和2035远景目标，均涉及新能源利好消息。规划文件均在绿色低碳发展、清洁能源转型方面进行了着重强调，其中，广东、江苏、河北等部分省市出台的文件中制定的目标水平整体较高。

河北省：

建设张家口国家可再生能源示范区、以及构建综合能源体系，加快清洁能源设施建设，强化能源安全保障能力推动绿色低碳发展，推进排污权、用能权、用水权、碳排放权市场化交易。实施清洁能源替代工程，不断提高非化石能源在能源消费结构中的比重。降低能源消耗和碳排放强度。

上海市：

在“十四五”规划期间，优先将节能环保产业做大做强，持续推进能源结构优化，推动重点行业和重点领域绿色化改造，加快培育符合绿色发展要求的新增长点，延展绿色经济产业链。在公共领域全面推广新能源 汽车 ，加快构建与超大城市相适应的绿色交通体系。

贵州省：

2021年，贵州省将抓好四个水风光一体化基地建设，利用现有水电站送出通道，大力发展光电、风电、氢能等非化石能源，加快清洁能源推广，可再生能源并网装机新增600万千瓦。

　 　 西藏：

十四五期间，西藏将加快推进“光伏+储能”研究和试点，推动清洁能源开发利用和电气化走在全国前列。到2025年底，装机容量将突破1000万千瓦水电建成和在建装机容量突破1500万千瓦。

　 　 甘肃省：

甘肃酒泉将加快建设风光水火核多能互补、源网氢储为一体的绿色能源体系，主攻千万千瓦级风电、光伏光热、电网升级、调峰电源、储能装置等八类工程，致力于建成千亿级规模的清洁能源产业链。

陕西省：

十四五期间，将大力发展风电和光伏，有序开发建设水电和生物质能，扩大地热能综合利用，提高清洁能源占比。

山西省：

全力培育生物基新材料、光伏、智能网联新能源 汽车 等潜力型新兴产业，打造一批全国重要的新兴产业制造基地。深化能源革命综合改革，促进可再生能源增长、消纳和储能协调有序发展，提升新能源消纳和存储能力。

青海省：

推进重点行业和重点领域绿色化改造，支持建立动力电池、光伏组件等综合利用和无害化处置系统，发展光伏、风电、光热、地热等新能源。建设多能互补清洁能源示范基地，促进更多实现就地就近消纳转化。发展储能产业，贯通新能源装备制造全产业链。打造海南、海西清洁能源基地，推进黄河上游水能资源保护性开发，开展水风光储等多能互补示范。

江苏省：

江苏将继续发展光伏产业，同时大力发展海上风电和“光伏+”产业。到2025年底，全省光伏发电装机将达到2600万千瓦。其中，分布式与集中式光伏发电装机分别达到12GW、14GW，江苏省在“十四五”期间预计新增光伏装机9.16GW。

浙江省：

大力发展生态友好型非水可再生能源。实施“风光倍增工程”，到2025年为止，光伏、风电装机容量分别达到2800万千瓦和630万千瓦的目标，新增光伏发电1300万千瓦，积极发展建筑一体化光伏发电系统。

四川省：

四川的“三州一市”光伏基地，即甘孜、阿坝、凉山州及攀枝花市，在“十四五”期间的总装机容量预计达到2000万千瓦。

基于在资源和政策方面的优势，成都将氢能产业的发展纳入“十四五”规划。为了完善氢能产业的基础设施，成都将在2022年之前建设加氢站15座以上1条氢能源新型轨道1个氢燃料发动机研究中心等。

山东省：

在“十四五”期间，新增光伏发电1300万千瓦，2021年山东新增可再生能源发电装机将达到409万千瓦以上。积极发展建筑一体化光伏发电系统，高质量推广生态友好型“光伏+农渔业”开发模式。近日，山东利津县刁口乡40MW渔光互补光伏项目并网。项目采用“渔光互补”光伏发电模式，提升了单位面积土地的经济价值。

云南省：

“十四五”期间，云南将优先布局绿色能源开发，以绿色电源建设为重点，加快金沙江、澜沧江等国家水电基地建设。统筹协调风能、太阳能等新能源开发利用，以金沙江下游、澜沧江中下游大型水电站基地以及送出线路为依托，建设“风光水储一体化”国家示范基地。

广东省：

十四五期间，要推进能源革命，积极发展风电、核电、氢能等清洁能源，建设清洁低碳、安全高效、智能创新的现代化能源体系。制定实施碳排放达峰行动方案，推动碳排放率先达峰。

江西省：

积极有序推进新能源发展，到2025年力争装机达到1900万千瓦以上，其中风电、光伏、生物质装机分别达到700、1100、100万千瓦以上。

内蒙古：

大力发展新能源，推进风光等可再生能源高比例发展，壮大绿色经济，推进大规模储能示范应用。“十四五”期间，新能源项目新增并网规模达到5000万千瓦以上。到“十四五”末，自治区可再生能源发电装机力争超过1亿千瓦。

辽宁省：

培育壮大氢能、风电、光伏等新能源产业，推动能源清洁低碳安全高效利用，推动能源消费结构调整。“建议”指出要打好关键核心技术攻坚战，聚焦洁净能源等产业部署一批创新链。

大家都知道“磁暴”的概念。简而言之，磁暴是太阳喷出的电磁粒子流。科学家将太阳粒子流分为两种类型：可见光谱的电磁辐射（阳光）和不可见光谱的电磁辐射。

从事可替代能源研究的科学家早就发现太阳光的应用，并创造了光伏技术，即在阳光的作用下获得电能。当向无温室气体排放的发电过渡的问题越发尖锐时，这项技术达到了鼎盛时期。但是，除了正在进行的提高太阳能电池板效率的工作外，很难期望这项技术会出现根本上的新发现。

科学发展的创新方向最令人关注的是不可见辐射光谱的电磁辐射。科学家们已经为开发在这种辐射作用下的发电技术努力了几十年，与此同时，人们对获得这类技术的可能性形成了截然相反的看法：其中的一些人确信获得这类技术是绝对不可能的，而另一部分人则对出现这类技术的可能性持乐观态度。

怀疑论者指出：不可见辐射光谱的电磁辐射实际上是中微子流，它们具有超强的穿透能力，穿透地球也不会遇到障碍。为了检测单独的中微子，科学家不得不建造巨大的捕集器。例如，超级神冈探测器检测器由一个圆柱状的不锈钢储罐组成，该储罐的高度为41.4 米，基础直径为39.3 米，里面装有5万吨专门净化的水。怀疑论者认为，在设备这种外形尺寸下，谈论实际使用中微子是荒谬的。

宇宙中微子流是每秒钟通过地球表面1平方厘米的约为600亿个粒子。在这种巨大的中微子流中包含具有不同能量的不同类型的中微子，因此面临的挑战是学习如何将这种巨大巨大的中微子流的哪怕一小部分转化为电能。此外，该中微子流在白天和晚上，夏季和冬季都相对稳定，因此，在一昼夜内进行发电都将是稳定的，这使得可以将此类装置归类为可靠供电的电源。由于证明中微子存在质量而被授予诺贝尔物理学奖后，乐观的世界科学界的地位在2015年得到了大大地加强：质量的存在意味着中微子具有能量。

石墨烯就是谜题的答案

解决在电磁辐射的作用下获取能量的问题，将意味着科学上的革命性突破-原则上出现了一种清洁环保和无穷能源的新来源。新材料的出现使找到解决这一极其复杂问题的方法成为可能。事实证明，这种材料就是石墨烯（碳的单原子层），由于发现了该材料，于2010年授予了诺贝尔奖。

对石墨烯性能的全面研究表明，如今，石墨烯已经并将继续在各个工业领域中和直接在产品中获得最广泛的应用，由于其高导电性，高导热性，高强度和高疏水性，极大地改善了产品的性能。目前，世界上三分之二的石墨烯专利是中国专利，但中国的发明并未涉及到诸如发电等石墨烯应用的重要领域。在霍尔格•索尔斯滕•舒巴特（Holger Thorsten Schubart）的领导下的德国-美国中微子能源集团（Neutrino Energy Group）在用于发电的石墨烯实际应用方面处于世界领先地位。

事实证明，具有加强的原子振动的石墨烯能够响应各种电磁辐射和热辐射，并从环境中“收集”能量。对此现象的解释在于石墨烯原子的振动系统。石墨烯的晶格是由六边形晶胞组成的平面，即，它是二维六边形晶格。因此，石墨烯原子的振动会引起“石墨烯波”的出现，“石墨烯波”的频率和幅度取决于电磁辐射和热流的作用情况。

霍尔格•索尔斯滕•舒巴特评价了公司取得的成果：“我们得以充分开发了在电磁辐射和热辐射的作用下发电的技术，我们将其命名为Neutrinovoltaic。我们成功的基础是我们创造的多层纳米材料，该材料由石墨烯和掺杂硅的交替层组成。在创建能够发电的材料时，我们遵守以下限制条件：

首先，材料的总厚度必须为纳米级。我们的实验（实验结果后来被苏黎世联邦理工学院教授凡妮莎·伍德（Vanessa Wood）和她的同事们独立确认）表明，当生产的材料尺寸小于10-20纳米时，即：厚度比人的头发细5000倍，纳米粒子表面上外部原子层的振动很大，并且在这种材料的行为中起着重要作用。这些原子振动或“声子”负责电荷和热量在材料中的传递。例如，考虑到石墨烯原子的振动比硅原子的振动强100倍，则电磁辐射的外部作用（包括中微子的作用）频率与石墨烯波振动的内部频率叠加会增强这种振动，并导致原子振动的共振。共振中的原子振动可以增强电子与掺杂硅接触时的反冲力。

其次，我们了解到：一层石墨烯能够产生非常弱的电流。我们的任务是创建一种能够稳定运行的技术，并且在此基础上创建的直流电源将具有紧凑的尺寸。否则，该技术将无法找到商业应用。我们通过将生成的纳米材料制成多层，从而使输出电流和电压增加很多倍，解决了这个问题。”

为了获得所需的效果，将石墨烯和掺杂硅分几层涂在金属箔底板上。当包括宇宙中微子在内的自然和人工性质的电磁辐射以及硅层和石墨烯层组合热流作用时，开始谐波谐振过程，然后由电转换器记录下来该过程。金属载体涂层一侧为正极，没有涂层一侧为负极。多层涂层使得可以从单位面积上获得更多的能量，这对于创建工业规模的发电装置极为重要。这使得可以制造具有各种功率特性和尺寸的紧凑型电源，从而使其可以放置在几乎所有需要电源的设备的壳体内。涂有创新纳米材料的几片箔，像一叠书写纸一样，彼此叠放，因此串联在一起，构成了一个能量电池。通过变换多个能量电池的连接方式，可以创建具有所需外形尺寸和功率特性的直流电源。 “公文包大小”的直流电源的输出功率为4.5至5.5 千瓦/小时。如此紧凑的外形特性使得有可能创建用于独立房屋和电动 汽车 供电的独立电源。

获得的结果是德国-美国中微子能源集团公司可以开始设计电动 汽车 。霍尔格•舒巴特断言：“我们的电动 汽车 项目被称为Pi-Car，将是一种小型，轻便，窄轮胎的 汽车 ，车身由碳纤维而不是金属制成。我们内置于电动 汽车 外壳内的直流电源可在一年365天的每昼夜24小时内进行充电，无论天气如何。此外，所产生的功率将使Pi电动 汽车 仅使用来自内置独立电源的牵引功率就可以以平稳模式行驶。 预计在Pi电动 汽车 中布置一个小型蓄电池组，但该蓄电池组只在启动，上坡或加速模式下使用。上述措施可以显着减轻电动 汽车 的重量并节省用于蓄电池生产的稀有材料，此外，电动 汽车 重量的大幅降低需要较小的牵引力，这对于增加两次充电之间的行驶距离为重要。”

很难重新评价所开展工作的重要性，前景和商业利益。许多专家已经将Neutrinovoltaic技术列为2020年最具突破性的技术之一。霍尔格•舒巴特断言：“我确信：在未来10到20年内，几乎每个人都将拥有一种基于Neutrinovoltaic技术运行的设备或电动 汽车 。”

在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。1997年世界一次能源消费总量为121.56亿，随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高，预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长，到2020年世界的能源消费总量将达到195亿tce。截至1996年末，世界石油、天然气和煤炭的可采储量为1.3万亿tce，尽管今后还可能有新的储量被发现，但按目前的世界能源探明储量和消费量计，这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。根据目前国际上通行的能源预测，石油资源将在40年内枯竭，天然气资源将在60年内用光，煤炭资源也只能使用220年。

由此可见，在人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期，仅是一个不太长的阶段，它们终将走向枯竭，而被新能源所取代。人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。研究和实践表明，新能源，资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。根据国际权威单位的预测，到21世纪60年代，即2060年，全球新能源的比例，将会发展到占世界能源构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石，世界能源舞台的主角，目前大量燃用的化石能源的替代能源。

2、新能源清洁干净、污染物排放很少，是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。

化石能源的大量开发和利用，是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时，保护好人类赖以生存的地球生态环境，已经成为一个全球性的重大问题。全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题，它主要是发达国家在其工业化过程中 燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。因此，限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放，已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。

自从工业革命以来，约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类活动引起的，其中CO2的作用约占60%，而化石燃料的燃烧是能源活动中CO2的主要排放源。据估算，我国能源活动引起的CO2排放量约5.8亿吨碳，约占全球化石燃料CO2排放量的9.76%。

观测资料表明，在过去100年中，全球平均气温上升了0.3—0.6摄氏度，全球海平面平均上升了10—25cm。如对温室气体不采取减排措施，在未来几十年内，全球平均气温每10年将可升高0.2摄氏度，到2100年球平均气温将升高1—3.5摄氏度。近年来，由于城市汽车大幅度增加，燃用汽油产生的汽车尾气已成为城市环境的重要污染源。

而新能源污染物排放很少。目前各种发电方式的碳排放率, g碳(/kwh) ：常规燃煤电为304，煤气化联合循环发电为270，燃气联合循环发电为118，带烧天然气备用机组的太阳能热发电为47，地热发电为2.5，光伏发电和风力发电则为0。由此可见，新能源是保护生态环境的清洁能源，采用新能源以逐渐减少和替代化石能源的使用，是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。

3、新能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源。

迄今，世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电，其中我国约占6000多万人。由于无电，这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。这些地方，缺乏常规能源资源，但自然能源资源丰富，人口稀少，并且用电负荷不大，因而发展新能源是解决其供电问题的重要途径。

另外，有些领域，如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等在无常规电源等特殊条件下，其供电电源由新能源和可再生能源提供，不消耗燃料，无人值守，最为先进、安全、可靠和经济。

1、直接向空气加热器中添加燃油清洁剂，这是最简便的方法，但是效果不持久，清洗的效果也并不彻底，适合行驶里程较短的车辆使用。

2、采用“打吊瓶”的方式进行清洗，这种方法可以同时清洗汽车油路和气门的积碳与沉积物，也是汽车维修店一般情况下会推荐的清洗方式。

3、采用免拆洗机进行清洗，这种方法是通过一种专用的免拆洗清洗机，将发动机进油管和回油管与免拆洗清洗机的进油管和回油管相连接，并用专用接口连接从而形成回路，操作起来方便快捷，但因其只是对喷油嘴进行清洗，并不会清洗气门上的积碳。

我国清洁能源比例达到25%左右，这是我们能源结构在逐渐转型，因为原来就是依赖于传统的煤炭石油天然气，无论是发电还是说直接用于工业生产基本就这三样。其他资源虽然有，但是非常少，而现在清洁能源占比逐渐提高的，意味着新能源政策这方面的支持更多了。

能源结构的转型并不是一句话就能够实现的，它需要政策上的支持，也需要金钱上的支持。毕竟能源是有的，传统的煤炭石油天然气之所以能够在工业以及人们日常生活之中占据较大的比例，并不是因为只有这种能源，而是因为这种能源的。成本相对可控，使用难度比较低，大部分都可以适用新能源早就有了，之所以没有推广就是因为那东西成本比较高，使用起来不方便。

要加大政策的倾斜，研发更多的新能源利用方式，让它可以实现有效的过渡，传统的能源价格在逐渐上涨，无论是煤炭还是天然气价格都在上涨。这三个东西价格涨了就意味着工业发展的成本上升了，而工业这种传统的行业本身的净利润就十分有限，基本上不超过10%成本大规模上涨会影响利润空间的。这就倒逼能源结构转型使用更加清洁并且低廉的新能源是工业发展蜕变的一个更好选择。

未来的趋势肯定是使用更多的新能源，这个新能源的范围到底是怎么样的？这个不能够局限在电能这种资源上面，这也不算是完全意义上的新能源。技术的发展会带来越来越多的选择，而价格上的上涨会让人们不得不放弃传统能源，多方面发力自然会加快能源结构转型，因为传统能源本身就是不可再生资源，用一点就少一点。以前人们的工业发展速度没有那么快，能源需求量没有那么大的时候还撑得住，按照现在这个能源需求的增长速度可能撑不了太久。

因为传统能源为化石能源属于一次能源，即不可再生能源总有用完的那天。优点：

1、减小环境污染如今全球有众多环境污染问题影响这我们的生活质量，新能源的开发利用能够帮助减少环境污染，改善我们的生活环境。

2、遏制全球变暖煤炭、石油等矿物燃料的燃烧增加了空气中二氧化碳含量，导致全球变暖，影响着生态环境系统的平衡。

开发新能源主要技术有：

1、太阳能。用光—热转换、光—电转换、光—化学能转换等方式进行利用，主要开发技术有被动式太阳能系统、固定式太阳能集热系统、太阳能电池、跟踪集热器、太阳光发电设备、卫星动力系统等。

2、风能。主要是利用风能发电或将风能转换成机械能用作动力。

是从尾气的质量上来定义计算。

清洁能源汽车，又称为新能源汽车、清洁汽车，是以清洁燃料取代传统汽油的环保型汽车的统称，其特征在于能耗低、污染物排放少，属于环保友好型。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。

车用清洁燃料的研究在世界上已有多年历史，在日本、美国、加拿大、新西兰、澳大利亚等国家使用天然气、液化石油气作为车用燃料的车辆已经越来越多，其相关技术和设备日益成熟，正逐步走向商品化。

新能源汽车的优点：

1、节约燃油能源。一般是用天然气、石油气、氢气、电力作为动力。

2、减少废气排放，有效的保护环境。电动汽车不产生尾气，没有污染。氢能源汽车尾气是水，对环境没有污染。

3、效率高。一般新能源汽车采用新技术，新结构，使它的效率更高。

4、噪声低。

会在关闭空调系统后自动开启鼓风机并工作数十秒,使蒸发器和风道干燥,从而有效避免因潮湿而滋生细菌和异味。

新能源汽车，又称代用燃料汽车，包括纯电动汽车、燃料电池电动汽车这类全部使用非石油燃料的汽车，也包括混合动力电动车、乙醇汽油汽车等部分使用非石油燃料的汽车。目前存在的所有新能源汽车都包括在这一概念里，具体分为六大类：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、醇醚燃料汽车、天然气汽车等。

清洁能源有哪些？

氢能源，一直被认为是一种最终能源，氡气对比于别的然料其点燃物质最干净，基本只造成零污染的水，并且点燃形成的水又可以再次电解水制氢，不断运用。氢气燃烧的能量密度高，除燃料之外氡气的发烫值是所有能源中最多的，是车用汽油发烫值的3倍。它“轻于鸿毛”，作为我们掌握到的较轻的物质，即便是冲压汽化后的液态氢，密度也不如钢材的1/10，这类密度低的特性促使它可以缓解然料重量，扩大运载工具的重力梯度量，进而有效地减少物流成本。

核能

核能是可持续发展观的清洁能源，早已被认可为是一种唯一可以规模性替代基本能源的取代能源。核能被纳入在我国能源现行政策当中，在我国的核电厂工作有广泛的发展前途，核能是清洁能源，核电厂运作不容易排出来CO2.SO2及烟尘。统计分析结果显示，法国因能源供应主要借助核能，其CO2消耗量仅有周边周边国家的15%。它将是在我国完成社会经济发展战略所需能源的关键支撑之一。

太阳能

与其他能源对比，太阳能具备许多优势，比如：(1)地球上一年接纳的太阳能总产量远超过人们对能源的需要量。(2)遍布普遍，不用采掘和运送。(3)不会有匮乏问题，可以继续应用。(4)健康安全，对环境零污染等。因而太阳能终将在未来的能源构造中具有关键的影响力，现阶段其综合利用早已遭受大家十分重视，并获得很大的进度。

风能

风能是气体流动性所造成的机械能。太阳能的一种转换方式。因为太阳辐射源导致地球表层各一部分遇热不匀称，造成地球大气层中压力分布不平衡，在水准标准气压的效果下，空气沿水平方向运动产生风。风能资源的储藏量十分极大，一年中技术可开发设计的动能约5.3X10^13千瓦时。风能是能再生的清洁能源，储藏量大、遍布广，但它的比能量低（仅有水可的1/800），而且不稳定。在一定的技术性标准下，风能可当作一种主要的能源获得综合利用。风能运用是综合型的设计，根据风电发电机将风的机械能转换成机械动能、电磁能和热量等。

从长久看来，在我国的能源局势特别不容乐观，从可持续发展观的战略思维看来，综合利用清洁能源刻不容缓。同时能源生产与条件的纠纷也越来越大。因而科学研究和开发设计用以环保节能、贮能、发电量、太阳能运用有关材料，对能源的有效运用，对新能源和清洁、零污染可再生能源的开发都将拥有重要的指导意义和应用前景。

清洁采暖是至关重要的惠民工程，也是民生工程。政府部门工作总结报告再度谈及清洁。“华北地区清洁供暖率做到70%”被纳入重点工作之一。推广应用电取代煤采暖，可以降低污染物质的排出。电供暖技术性已在欧洲，北美等资本主义国家覆盖率较高。推广清洁能源与智能化电供暖是一个全新的核心理念与当代工艺的融合。伴随着中国大唐改革的逐步推进及节能建筑技术性的应用推广，智能化电供暖系统已渐渐进到中国市场的采暖行业，并产生除团体供暖，天然气供暖以外的又一新的取暖方式。