21世纪的能源

21世纪的能源姓名：蒋天元
学号：200801050203
成都理工大学
2010年5月15日
21世纪的能源
专业：资源勘查工程班级：2008010502班
学号：200801050203 姓名：蒋天元
摘要:现代传统能源主要为石油、煤炭、天然气等。

非再生能源虽然数量庞大，但是仍然数量有限。

伴随经济发展,在世界范围内的能源出现了紧张的问题,并伴有严重的环境污染,在这样的情况下,可再生的清洁能源的开发利用,不但能有效的减少环境污染问题,也将会缓解能源危机。

发展新的可再生能源是人类未来唯一的道路。

现在已经兴起对太阳能、核能、地热能、生物质能等的利用的研究。

关键词：新能源太阳能核能地热能生物能
能源（energy sources），就是向自然界提供能量转化的物质。

能源是人类活动的物质基础。

在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。

在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题
按照能源的基本形态，可分为一次能源和二次能源。

一次能源即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。

一次能源又分为可再生能源和非再生能源。

可再生能源有水能、风能等，非再生能源有煤炭、石油、天然气、油页岩等。

二次能源指由一次能源加工转换而成的能源，如电力、煤气、各种石油制品等。

世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。

因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。

然而，由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。

事实上，近10年来，中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的重新配置与分配而引发。

这种军事冲突，今后还将更猛烈、更频繁；在国内，也可能出现由于能源基地工人下岗而引发的许多新的矛盾和冲突。

总之，能源危机迟早会爆发；它的爆发将具有爆炸性！
因此，发展新能源势在必行！
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。

指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、核能、地热能、风能、海洋能、生物质能和等。

现代可再生能源技术发展极为迅速，将于2010年后不久超过天然气，成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。

可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低，部分可再生能源利用技
术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。

目前，太阳能、核能、地热能、风能、生物质能等的利用技术已经得到了应用。

太阳能（solar energy）
太阳能一般指太阳光的辐射能量。

太阳能的主要用来发电和加热。

利用太阳能发电的方法主要是太阳能电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器是用太阳能加热的方式，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。

现在很多公司已经开始着手利用太阳能，人们利用太阳能研发了太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。

太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，太阳能取之不尽用之不竭，没有能源短缺这一说法，其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

但是太阳能的能量低，要想得到大量的太阳能，需要很大面积的接收和转换装置，造价较高；太阳能的利用还受到昼夜、季节和天气的限制，是的太阳能的利用具有不稳定性。

核能（nuclear energy）
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合爱因斯坦的方程E=MC2;，其中E=能量，M=质量，C=光速常量。

核能的释放主要有三种形式：
1、核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量
2、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。

3、核衰变
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
核能的利用方式主要有用来发电和为微型装置提供动力。

核能发电的原理是利用核裂变产生的热量来发电，与热力发电有异曲同工之妙。

核能所使用的元素主要为铀-235、钚-239、铀-233等。

核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便；核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染；核能发电也不会产生加重地球温室效应的二氧化碳；核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途；核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。

但是核能的利用中还存在资源利用率低、反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决、反应堆的安全问题尚需不断监控及改进、核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制、核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大等一系列的问题。

1986年4月26日：乌克兰切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸，造成30人当场死亡，8吨多强辐射物泄漏。

此次核泄漏事故使电站周围6万多平方公里土地受到直接污染，320多万人受到核辐射侵害；2011年3月12日，受东日本大地震影响，福岛县第一发生核泄漏，附近居民遭受核辐射。

日本内阁官房长官枝野幸男表示第一核电站的1至6号机组将全部永久废弃。

这些问题都让我们意识到，发展核能，需要对安全高度重视。

地热能(geothermal energy)
地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。

地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。

透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。

高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。

运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。

表 1 地热能利用方法
（数据来源：中国新能源网）地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如表1.
由于地热能的温度不高，所以其利用率低，热污染比常规热能所造成的热污染更严重；从冷却塔派出的废蒸汽和废水中可能含有H2S等有毒气体，应予重视并及时加以处理，以免污染厂区附近的空气；另外地热属于再生比较慢的一种资源。

地热蒸汽产区只能利用一段时间，其长短难于估计。

由于取用的水多于回注的水，利用地热发电，最后可能会引起地面沉降。

生物能（biotic energy）
生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。

在各种可再生能源中，生物质是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。

依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便
生物能就像太阳能，风能和谁能一样属于可再生能源，可以持续利用。

它不像石油天然气一样，在使用过程中会造成各种各样的污染，相反，它反而能够减小其它的污染。

同时，生物能不像传统能源一样受到地域的限制很大，生物能的分布范围相当的广阔，产量也是很巨大的。

参考文献：
朱家玲编. 地热能开发与应用技术. 北京市：化学工业出版社, 2006.03. 5~6；
（英）阿姆斯特德（H.C.H.Armstead）编；水利电力部科学研究所电力室译校. 地热能. 北京市：科学出版社, 1978
（苏）凯列尔（В.Р.Келер）著；湖北省工业厅，国家计划委员会办公厅译. 生物能原理. 湖北省工业厅国家计划委员会办公厅, 1958.
核能、核辐射的应用；中国三峡建设2009年1期83
梁蒙；生物质能源开发利用概述；科技资讯, Science & Technology Information, 2010年33期131
张应桂,周勇.生物质能转化技术利用现状与环境评价.化学工程师,2007 (11) :33～36.
中国能源网/
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