当今社会,人类对环保、可持续发展的要求日益提高,新能源作为一种清洁、低碳、可持续的绿色新兴能源,正在全球范围内被广泛关注利用。国际能源署(IEA)预测,2030年,新能源将占全球电力供应的30%,成为未来能源的一大趋势。接下来,让我们一起详细了解新能源。
新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式。1981年,联合国将其定义为以新技术和新材料为基础,用以取代有限的、传统的并且污染较大的化石能源的新式能源,并将其分为六个大类:太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、原子能。 ● 资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用。 ● 能量密度低,开发利用需要较大空间。 ● 不含碳或含碳量很少,对环境影响小。 ● 分布广,有利于小规模分散利用。 ● 间断式供应,波动性大,对持续供能不利。 ● 除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。 太阳能一般指太阳光的辐射能量。其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。 ● 太阳能光伏: 太阳能光伏是指利用光伏半导体材料的光生伏打效应而将太阳能转化为直流电能的设施。光伏设施的核心是太阳能电池板,简单的光伏电池可为手表及计算器提供能源,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。 原子能是通过转化其质量从原子核释放的能量。核能的释放主要有三种形式: ● 核裂变能:通过一些重原子核(如铀-235、钚-239等)的裂变释放出能量。 ● 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。 ● 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。 潮汐能是指海水周期性涨落运动中所具有的能量。其水位差表现为势能,其潮流的速度表现为动能,这两种能量都可以利用,是一种可再生能源。由于在海水的各种运动中潮汐最守信,最具规律性,又涨落于岸边,最早为人们所认识和利用,因此,在各种海洋能的利用中,潮汐能的利用是最成熟的。潮汐发电主要有以下三种形式: 风能是空气流动所产生的动能,最常见的利用形式为风力发电。风力发电的原理是利用风力带动风机叶片旋转,当风吹向叶片时驱动风轮转动,风能转化成动能,进而推动发电机发电。尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机。 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。目前,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。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换3种途径: 地热能是指地壳内能够科学、合理开发出的岩石中的热量和地热流体中的热量,具有热流密度大、容易收集和输送、参数稳定(流量、温度)、使用方便等优点。主要应用于地热发电、地热供暖、地热务农等。 新能源对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源枯竭问题具有重要意义。大力发展新能源是符合国家“双碳”发展战略的重要举措,相信,随着科技的进步及认识水平提高,新能源定会更广泛地应用于我们的生产生活,助力实现绿色发展、可持续发展。● 地热发电:地热发电是地热利用的最重要方式。地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不像火力发电那样要装备庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同,可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
● 地热供暖:将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好,备受各国重视。
● 地热务农:地热在农业中的应用范围十分广阔。如利用温度适宜的地热水灌溉农田、利用地热水养鱼,利用地热建造温室,育秧、种菜和养花,利用地热给沼气池加温等。