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作者:an888    发布于:2022-11-11 01:49    文字:【】【】【

  玩家时代注册平台-登录新能源的开发和利用 摘要 中国具有丰富的新能源资源,积极推进新能源资源的开发有利于逐步改善我国 能源供应与消费结构,保证经济的可持续发展。本文对太阳能、风能、核能、地热能和潮汐 能进行了论述, 分析了开发利用这些能源的状况及发展潜力, 了解其在世界范围内的开发和 利用的现状和前景 , 对我国的能源开发与建设是很有借鉴意义的。 关键词 新能源 开发利用 前景 发展经济和保护环境是当今国际上普遍关注的问题。近年来  , 随着我国经济 的快速发展 , 能源消耗也在增加 , 对资源的需求量不断增长,从某种意义上讲 , 也带来了严重的大气污染和环境破坏。 当前 , 我国的能源消耗主要是煤炭 , 燃煤所 产生的环境污染给人们的生产和生活造成了许多不良影响 , 并直接破坏生态平 衡。为保证我国社会经济的可持续发展 , 减少对环境的污染、避免造成生态破坏 , 必须合理开发与利用能源 , 实现能源的高效利用和开发新型能源。 新能源是指以新技术为基础 , 系统开发和利用的能源。当代新能源是指太阳 能、风能、地热能、海洋能、生物质能和氢能等。它们的共同特点是资源丰富、 可以再生、没有污染或很少污染。研究和开发清洁而又用之不竭的新能源 , 是21 世纪发展的首要任务 , 将为人类可持续发展作出贡献。 当前,一方面,我国的能源利用率低、产品能耗高、经济效益差,在今后相当长的一段时间, 我国能源供应仍会十分紧张, 还不可能完全满足国民经济生产发展的需要。因此.我国有必要加速研究和开发新能源;另一方面,对未来世界 的能源也是不容乐观, 由于世界电力需求量的急剧增长, 造成常规能源 ( 煤炭 石油等 ) 的过量开发,陆上的水力资源和化石燃料开采有限, 现已面临桔竭的危机:温室效应和酸雨、 污染等公害时刻威胁着人类生息, 因此,开辟洁净的可再生能 源是人类的必由之路。 世界各国对新能源的开发和利用目前正方兴未艾, 从长远 来看,加速开发这些新能源有着特殊的意义, 考虑到当今社会和环境效益, 发展 新能源可促进世界环境和生态的改善,它具有补充常规能源的现实性, 并且在 经济上也开始有竞争能力。 因此,新能源的优越性就显得更大, 所以我国加速新能源的开展和利用已刻不容缓, 尤其是常规能源的紧缺, 已使开发和利用新能源成为势在必行。 - 1 - 1 、太阳能 地球上最根本的能源是太阳能, 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的 22亿分之一,但已高达 173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于 500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生 物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳; 即使是地球上的化石燃料 (如煤、石油、 天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能, 因此利用太阳能的前景 非常诱人。 ① 太阳能热利用领域极其广阔, 如太阳能采暖、 太阳能热发电、 太阳能沼气以及苦咸水海水淡化等。 同时,各种新型利用技术不断涌现, 各种太阳能光热和太阳能光电产品得以不断推出并应用。 太阳能热水器是我国应用最广泛的一种, 处 于世界领先地位, 生产量和使用量均居世界首位。 相对于生物质能发电、 风力发 电等其他可再生能源, 太阳能光伏发电由于具备充分清洁性、 绝对安全性、 相对 广泛性、长寿命和免维护性、 资源充足性以及潜在经济性等无可比拟的优点, 得 到迅速发展,在长期能源战略中占有更加重要的地位。 阳光普照大地 , 单位面积上的辐射并不大 , 如何把分散的热量聚集在一起成为有用的能源是有效利用太阳能的关键。 太阳能的利用方式是光热转化或光电转 化,太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的 , 集热器也就是太阳能热水器, 它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成 , 封装在玻璃钢外壳中。铜片只是导热体 , 进行光热转化的是吸热涂层 , 这是特殊的有机高分子化合物。 70年代石油危机以后 , 这类热水器曾有蓬勃发展 , 特别是在美国、 以色列、日本、澳大利亚等国家安装家用太阳能热水器的住宅达到 10 % —15 %。80年代在美国已建成若干示范性 的太阳能发电站 , 用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行 发电。光电转化主要通过光电池 , 即太阳能电池 , 这是一种能把光能转变为电能的 能量转换器, 利用“ 光生伏打效应” 原理 , 当半导体材料受到光照射时 , 物体内产 生电动势或电流。已有使用价值的光电池种类不少 , 多晶硅、单晶硅 ( 掺入少量硼、 砷 ) 、碲化镉、硒化铜铟等都是制造光电池的半导体材料, 其中以单晶硅电池性 能较好 , 光电转化率高 , 性能稳定可靠 , 使用寿命长。不仅能满足当时的供电需求 , 而且还能将部分电能储存于蓄电池中 , 大的可用于微波中继站、卫星地面站、农 ① /view/21294.htm?fr=ala0_1 - 2 - 村电话系统 , 小的可用于太阳能手表、 太阳能计算器、 太阳能充电器等 , 这些产品已有广大市场。利用阳光发电 , 在美国有 SoLar2000 计划 , 日本有阳光计划 , 德国 有 ELDURADO计划。日本通产省计划在今后十年内 , 开发使用薄膜晶体硅以及铜、 钇、硒合金作为光电转换材料的太阳能发电装置 , 将其光电转换效率提高 50%,成 本降低 30%,到2010 年使日本的太阳能发电量增加到 500万千瓦。我国自 80 年代 起也开始了太阳能电池的研究 , 已有小批量的生产 , 受到西藏无电地区牧民们的欢迎。尽管太阳能成本近年不断下降 , 但还是太贵 , 因而不能对电网所供应的电力构成重大挑战。 十一五期间, 我国一方面采用户用光伏发电系统和建设小型光伏电站解决偏远地区供电问题;另一方面借鉴发达国家发展屋顶光伏发电系统经 验,在经济较为发达、 现代化水平较高的大中城市、 公益性建筑物和其他建筑物 以及道路、公园等公共设施中推广使用光伏电源,到 2010年将建设总容量为 5万 kW 的屋顶光伏发电项目。目前,与其他发电方式相比,光伏发电成本还很高。 我国应积极开发太阳能特别是太阳能光伏发电技术, 在对国外先进的光伏发电技 术消化吸收的基础上, 加紧研制和开发光伏发电的核心技术, 开发具有我国自主 知识产权的光伏发电专利技术。 2、风能 风能是新能源中最经济和潜力最大的取之不尽、 无污染的可再生能源, 相对 于水能、低热能、潮汐能等能源资源,风能具有更大的开发潜力。中国可开发利 用的风能资源初步估算约为 l0 亿 kW,主要集中在华北、 西北和东北的草原、 戈壁滩以及东部、 东部沿海地带和岛屿上, 这些地区缺乏煤炭等常规能源, 并且风速较高,适合发展风电。 风电有着很强的市场竞争力, 国际市场上风电价格已接近甚至低于水电价格。 与核电相比, 其技术含量比较低, 因此风能对我国缓解电力供应紧张具有重要意义。 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,以风能作动力, 就是利用风来直接带动各种机械装置, 如带动水泵提水等这 种风力发动机的优点是:投资少、工效高、经济耐用。目前,世界上约有一百多 万台风力提水机在运转。 澳大利亚的许多牧场, 都设有这种风力提水机。 风力发 电是具有大规模开发和商业化潜力的新能源,特别是近年来风电技术发展迅速, 兆瓦级风电机组成为主力机型, 成本大幅下降, 具备了与常规能源发电竞争的优 - 3 - 势, 日益受到全球重视,并得到广泛开发应用。 ② 我国风能利用在十五期间得到迅速发展, 风电技术日臻成熟,但与国外相比, 仍存在很大差距。我国相继出台了一些优惠政策促进风能产业的发展,自 2003 年始,国家发改委通过风电场特许权项目, 进一步鼓励扶持风能产业的发展, 加 快了风电开发利用。十一五期间,风能将作为优先发展的能源之一得到迅速发展。根据国家发展规划目标, 2010年我国风力发电装机容量将达 500万 kW;2015年将达到 1000万kW;2020年将达到 2000万kW。目前,我国风电产业与国外差距主要表现在技术创新能力薄弱, 缺乏自主知识产权的核心技术, 在很大程度上还依赖国外技术,从设计到制造没有完全摆脱引进、仿制、再引进、再仿制模式。因此, 我国风电产业发展的重点应放在提高我国风电机组的技术水平和制造能力方面, 创新型企业必须有自主知识产权,有自主知识品牌和持续创新能力。 3、核能 核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。 它与火 力发电极其相似。 只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉, 以核裂 变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外(见轻水堆),其他类型的动力堆都是 一回路的冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的 水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。 沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变 成 70个大气压左右的饱和蒸汽, 经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。 核能 发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热, 将水加热成高温高压, 利用产 生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。 核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所 放出的能量要高很多 (相差约百万倍) ,比较起来所以需要的燃料体积比火力电 厂少相当多。核能发电所使用的的铀 235纯度只约占 3%-4%,其馀皆为无法产生 核分裂的铀 238。③ 与其他新能源相比,核能储量丰富且高度浓集;与火电相比,核电是廉价、 洁净安全的能源。 核能不仅是一种高效经济的能源, 而且也是一种清洁、 安全的 能源。我国目前能源结构中核能的比例很小, 核电有很大的发展空间。 通过大力 发展核电,逐步提高核电在能源尤其在电力中的比重, 特别要在经济发达但常规 能源短缺的东部沿海地区加快发展核电, 这对改善我国能源结构、 减轻环境污染 ② ③ /view/66258.htm /view/22222.htm - 4 - 具有重要意义, 随着将来受控热核聚变技术研发的成功, 核能必然成为未来的能 源支柱。 4 、地热能 地热主要由地幔的岩浆作用或火山的运动而形成。  地热资源丰富的地区可将 其作为最有价值的绿色能源之一 , 广泛用于发电、 供暖、旅游、医疗 , 并从地热泉 中提取矿藏。 地热是一个巨大的热库, 只要我们把地面以下三公里之内的地热开 发利用起来,就相当于 2.9万亿吨标准煤的热量。我国的地热资源较丰富 , 主要 分布在青藏高原 , 占全国地热总量的 80 % , 尤其是高温地热。因此.在常规能源日益紧缺的情况下.开发地热发电造福人类,前境美好,大有可为。 地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。  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, 地热发电不象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。地热发电的过程,就是 把地下热能首先转变为机械能, 然后再把机械能转变为电能的过程。 要利用地下 热能,首先需要有“ 载热体” 把地下的热能带到地面上来。 目前能够被地热电站 利用的载热体,主要是地下的天然蒸汽和热水。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。 ④ 5、潮汐能 海洋里,由于月亮和太阳引潮的作用, 使得海水不断作周期性往复运动, 出现涨潮和落潮现象,海水在运动中具有很大的动能和位能,被弥为潮汐能。 我国海岸线千多公里,潮汐能资源十分丰富,达 1.1亿千瓦,其中 黄海约有 55~ MW。潮汐能可用于发电,农产品加工动力和其它方面。我国江厦潮汐试验电站 700kw 灯泡贯流式潮汐发电机组已研制成功,该机组选用能双向发 电、双向澄永、 双向抽水的转轮, 在海水浸泡的机组中首次采用阴极保护和电解 海水保护等新技术, 主要性能接近法国朗斯潮汐电站的水平, 是国内目前最大的 潮汐发电机组。我国已建成潮汐电站 8座.潮洪电站 1座, 总装机容量达 1 IMW.年发电量为 3O00万度以上. 我国浙江省潮汐能资源比较丰富.去年已开始对装机 ④ /view/66264.htm - 5 - 容量为 1 5000kw 的健跳港潮汐电站进行了可行性研究. 综合以上所述。可以看出:虽然我国幅员辽嗣,新能源资源比较丰富,有着 巨大的潜在市场, 但迄今为止, 我国的新能源还设有得到充分的开发和利用,  与 国外相比差距较大。 例如核电, 现在全世界已有五百多座棱电站投人运行, 而我 国超步较晚,1991年到 1992年秦山棱电一期工程 (300MW机组 ) 和大亚湾棱电站一 号机组 (900MW)相继投产发电, 才可能实现核电零的突破; 国外已投运的太阳能 电站功率为 250~13800kW.而我国太阳艟的开发和利用只是在最近十年才有一些 发展,大多限于推广太阳能热水器、干燥剂、太阳灶、太阳能水泵等这些小型抉 热器方面的工作, 1990年国内功率最大的太阳能电池发电站功率仅 lOkW;风能在 国外利用最为广泛, 发展也较为迅速, 每台风力发电机的装机容量已从 8O年代初 期的 25kW 扩大到现在 200-3O00kW,而我国现已投运的最大风力发电机仅 200kW ( 比利时引进 ) ,仅是国外 80年代初期的水平; 海洋能的利用国外也在大力发展, 苏联正在固古尔湾规划建造装机容量为 8O00MW的大型潮汐发电站,英国在 90年 代末期将建造一崖发电量达 1O00MW大型波浪能发电站, 印度正在建造发电量高迭5000kW波浪能发电站, 与此同时, 还积投开发温差能发电站. 而我国海洋能的开 发与利用更是薄弱环节,虽然我国海域面积达 473万平方公里。我国的海岸线千多公里,蕴藏着丰富的海洋能,仅渡浪能就拥有 1亿多千瓦尚待开发, 但迄今为止,我国仅有几座小型的潮汐电站,总容量为 1IMW。 为什么新能源的开发与利用与国外差厦如此之大呢 ?最根本的原因是我国起步较 晚、底子薄。工业、科技水平与发达国家相比差距较大,经过仅十多年的发展, 到目前为止我国才具有开发和利用新能源的基础, 并在新能源技术溪域取得了一 些进展。但由于经济基础还比较薄弱. 国家百爱待兴, 还不可能投人大量资金埔这方面的科研工作,因而对新能源的开发较为缓慢。 现在我国新能源的开发和利用还是个新事物, 主要表现在新能源的近期和直 接的经济效益不突出;新能源在技术上还不完全成熟, 有待于完善;新能豫在 国家计划和政策上还没有相应的地位。 尤其是在现阶段, 我国新能源的经济竞争 性还不是太强,没有得到足够的财政和支持。我认为: 最根本的是首先要有紧 迫感, 必须弄清当前我国要加速发展新能源已刻不容缓、势在必行,应当尽量做到以下几点: (1) 要立足于国内现有的新能源技术产品,要抓好新能源的发电 - 6 - 工作,加强应用开发研究, 不断提高利用率; (2) 适当地引进国外技术和资金, 加 快新能源开发和利用,尽快缩小与国外的差距; (3) 政府应把新能源的发电工作 作为我国发展的战略重点之一。 根据我国国情制定出一整套方针、 政策以及近期、中期和远期的发展目标, 列入国家科技攻关重点来规划, 政府应在人力、 物力和财力上给予克分支持,给予发展新能源以相应的优惠改策。 应该指出 , 新能源的开发和利用有着广阔的前景 , 但目前技术难度较大 , 对基 础研究的投资要求较高 , 有些示范装置效能虽好 , 但成本过高 , 难以推广。新能源 的开发还有待于化学、物理学、数学、地质学、电子、机械、仪表控制等多学科 的发展和相互促进 , 人类社会可持续发展的迫切要求必将推动新技术、新能源的 快速发展。据英荷壳牌石油公司预测 , 到2050 年, 世界全部能源供应的大约一半 完全可能来源于可再生物质。人类将逐步摆脱对于化石燃料的依赖 , 因地制宜地 利用和各种新能源 , 使世界能源结构走向多样化。 总之 , 新能源替代化石燃料是社会发展的必然趋势。并且新能源具有很大潜 力 , 取之不尽 , 用之不竭 , 有着其它能源无法比拟的优点 , 其发展前景是非常 可观的。在改善环境质量 , 保护环境的工作中 , 能源利用成为重要的突破口 , 而在能源利用中 , 节能降耗和开发新能源就必然成为核心问题。 随着现代工业的发 展 , 环境问题日趋严重, 为了减轻污染对环境和公众健康的危害, 新能源的开发 和利用势在必行。 参考文献 [1] 中国科学院化学学部:展望  21世纪的化学,北京 : 化学工业出版社 ,2000. [2] 唐有祺 , 王夔:化学与社会,北京 : 高等教育出版社 ,1997. [3] 美若曼· 奇格:能源、燃烧与环境,北京 : 冶金工业出版社 ,1991. [4] 唐有祺 , 韩国刚:救救中国——环境发出的黄牌警告,北京 : 求实出版社 ,1989. - 7 -

  GB T 32610-2016_日常防护型口罩技术规范_高清版_可检索.pdf

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