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新能源(一)  

2010-01-07 14:54:37|  分类: 科技 |  标签: |举报 |字号 订阅

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核能

        核科学技术作为现代高新技术的重要组成部分,核能作为成熟、安全、清洁的能源,对人类经济社会发展发挥着突出的作用。国际能源机构预测,到2030年全球核能发电量有望增加1/5。主要是中国和印度,其他一些国家(例如美国、俄罗斯、日本以及韩国等)也将发展核能。兴建新的核能发电站所需要的花费是兴建新的燃煤火力发电站的2倍,而且核能产业在一定程度上还需要政府实行减税政策,而大多数核能发电站只有40年的使用寿命。

        中国已建成高通量研究实验堆、高温气冷堆,中国实验快堆工程进展顺利,中国环流器-II、超导托卡马克等聚变装置的研究和实验先后取得突破,热中子反应堆-快中子反应堆-受控核聚变堆的“三步走”战略正在稳步实施。

        据估计,在世界上核裂变的主要燃料铀和钍的储量分别约为490万吨和275万吨。这些裂变燃料足可以用到聚变能时代。轻核聚变的燃料是氘和锂,1升海水能提取30毫克氘,在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量,即“1升海水约等于300升汽油”,地球上海水中有40多万亿吨氘,足够人类使用百亿年。地球上的锂储量有2000多亿吨,锂可用来制造氚,足够人类在聚变能时代使用。况且以目前世界能源消费的水平来计算,地球上能够用于核聚变的氘和氚的数量,可供人类使用上千亿年。因此,有关能源专家认为,如果解决了核聚变技术,那么人类将能从根本上解决能源问题。

太阳能

太阳能,一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。现在,太阳能的利用还不是很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳能电池在为人卫星提供能源方面得到了应用。 

太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367w/㎡。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外),虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

风能

据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦,中国的风能总量约16亿千瓦。风能资源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带,如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家,中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富。中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达300瓦/米2(W/m2)以上,3~20米/秒风速年累计超过6000小时 。内陆风能资源最好的区域 ,沿内蒙古至 新疆一带,风能密度也在200~300W/m2,3 ~20米/秒风速年累计5000~6000小时。这些地区适于发展风力发电和风力提水。新疆达坂城风力发电站1992年已装机5500千瓦,是中国最大的风力电站

在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放,保护我们赖以生存的地球。

风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主。在中国,2006年国家发改委、科技部、财政部等8部门联合出台了《“十一五”十大重点节能工程实施意见》。依据十项节能重点工程的标准以及政府支持环保节能产业的政策导向,未来工业设备节能更新改造、建筑节能、节油及石油替代以及可再生能源这几大节能领域将获得快速发展。

目前,中国市场最热的可再生能源,比如风能、太阳能等产业。风能资源则更具有可再生、永不枯竭、无污染等特点,综合社会效益高。而且,风电技术开发最成熟、成本最低廉。根据“十一五”国家风电发展规划,2010年全国风电装机容量达到500万千瓦,2020年全国风电装机容量达到3000万千瓦。而2006年底,全国已建成和在建的约91个风电场,装机总容量仅260万千瓦。可见,风机市场前景诱人,发展空间广阔。

  由于风电属于新能源范畴,无论是成本还是技术同传统的火电、水电相比还有较大的差距,因而风电的快速发展需要国家政策的大力扶持。纵观风电发展迅速的国家如德国、西班牙、印度,无一例外地都给予风电产业巨大的政策优惠。中国对风电的政策支持由来已久,力度也越来越大,政策支持的对象也由过去的注重发电转向了注重扶持国内风电设备制造。国家的政策支持将是风电设备制造业迅猛发展的根本保障,随着中国国产风机设备的自主制造能力不断加强,国家的政策支持力度也将越来越大,风电设备制造业面临难得的历史发展机遇。

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