新能源——環境污染的出路

愛恨交加的傳統能源


煤,石油,天然氣,眾所周知的三大傳統能源。都屬於不可再生的能源,雖然其儲量豐富,但日復一日,年復一年,總有消耗光的那一天。其次,傳統能源在利用的時候,大多通過燃燒,在燃燒的過程中,產生各種不同的氣體、煙塵微粒,污染的空氣,水源,特別是排放的溫室氣體,使全球氣候變暖,對人類生活環境影響較大,就對每個人來說,對其身體,特別是呼吸道方面影響較大。

日益嚴重的環境污染

在工業高度發達的今日,人們周圍的環境卻在不斷惡化,究其原因,讓人不禁扼腕嘆息。原來,在人們不斷提高工業製造水平的同時,卻低估了所使用能源的負面影響,導致了大量能源的浪費,煤渣等廢料隨意丟棄,從而導致了日益嚴重的污染。

絕境中的轉折——新能源

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上面說了那麼多,大家不經要問,那應該怎麼辦呢。這個時候,一條出路擺在了人們的面前,那就是開發利用新能源。新能源與傳統能源相比,有著許許多多的好處。比如:減小環境污染, 如今全球有眾多環境污染問題影響著我們的生活質量,新能源的開發利用能夠幫助我們減少環境污染,改善我們的生活環境。而且新能源屬於可再生能源,取之不盡,用之不竭。

新能源的種類、優勢與可能或存在的問題


01

風能——迅速崛起

風能是流動的空氣所具有的能量。世界風能資源巨大,陸地上的風能總量可達100 萬GW (世界能源理事會WEC),即使只有1%的地區可以利用,並且風電廠的負T 載係數只有15%一40%,所生產的點也大致相當於全世界總的發電量。相關技術的進步使其成本不斷降低,風能已成為世界上發展速度最快的新型能源。

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風能的優勢: 風能屬於可再生能源,不會隨著其本身的轉化和人類的利用而日趨減少。

風力資源儲量大、分佈廣,與天然氣、石油相比,風能不受價格的影響,也不存在枯竭的威脅,與煤相比,風能沒有污染,是清潔能源,可以減少二氧化碳等有害排放物。

風能可能或已經存在的問題:

(1)風力發電對環境也有一定影響,如佔據大片的土地,產生噪音,對周圍無線電信號造成干擾,對野生動物尤其是鳥類的生存產生影響等。

(2)自身經濟發展動力仍然不足,風電是一項資本密集型產業,需要投入巨大,而風力具有間歇性導致風力發電的經濟性不足,但最主要的的因素是風力發電成本仍然較高,各國政府的補貼仍然是最近幾年風電能夠快速發展的主要原因。

(3)風能分佈問題,電力需求旺盛的地區多在東部沿海,而在這些大中型城市周邊發展風能,風力資源往往欠豐富,故而風能的儲存傳輸也成為一個較大問題。

風能發展展望: 儘管風能的利用存在種種不利因素和障礙,但仍具有各種優勢條件,在化石燃料價格不斷上漲的情況下,風能的利用會繼續呈上升趨勢,有研究認為如果把外部成本考慮進去,風電已經足以同大多數發電技術相競爭。IEA2008 年能源技術遠景項目研究表明,2030 年風力發電可以佔到全球電力供應的9% (約2700TWh),到2050年達到世界電力供應的12% (約5200TWh)。世界風能理事會預測: 如果儘早採取有力措施,風電生產能夠在2030 年達到5200TWh,2050年達到7200TWh。

02

太陽能一一未 來之 星

太陽內部不斷進行由「氫」變「氦」的核聚變反應,其所產生的能量約為3.8*10的23次方千瓦,其中二十億分之一到達地球大氣層,47%到達地球表面,其功率為800000 億千瓦,相當於燃燒500 萬噸煤釋放的熱量。太陽能的利用包括太陽能的光熱利用、太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等,目前的太陽能利用主要有光熱和光電兩種方式。太陽能熱利用,是指將太陽能轉化為熱能,再將熱能加以利用的能量轉化過程,它是目前最成熟也是最廣泛應用的太陽能利用技術,廣泛應用於供熱、供暖等方面,如太陽能熱水器、將太陽能轉化為電能是大規模利用太陽能的基礎。太陽能發電有兩種方式,一種是光一熱一電間接轉換方式,另一種是光一電直接轉換方式。光電直接轉換的方式將是太陽輻射能比較切實可行的利用辦法,它為人類未來大規模利用太陽能開闢廣闊前景,但就目前而言,它的成本過高,受到經濟限制。

太陽能的優勢:

(1)可再生能源,可以永續利用,沒有匱乏之虞。

(2) 是清潔能源,不產生廢棄物,不會污染環境。

(3)數量巨大,每年到達地球表面的太陽輻射能約為130萬億噸標準煤,即約為目前全世界所消耗的各種能量總和的10000 倍。

(4)分佈廣泛,除了地球兩極外,世界各地每天都會見到陽光。

太陽能可能或已經存在的問題:

(1)密度低。北回歸線附近,在垂直於太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能按全年日夜平均只有200W左右。因此,在利用太陽能時,想要得到一定的轉換功率,往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備。

(2) 變化大。白天太陽光照射,晚上則投有太陽,即使同一個地點,也受到季節變換、天氣變化的影響,因此到達某一地面的太陽輻射既是間斷的,又是極不穩定的。

(3) 成本高。能量密度低是導致太陽能設備成本高的主要原因,蓄能也是太陽能利用中的薄弱環節,光電轉換效率低則是制約太陽能光伏產業發展的瓶頸。

太陽能發展展望:

據世界能源組織(IEA)、歐洲聯合研究中心、歐洲光伏工業協會預測,2020年世界光伏發電將佔總電力的1%,到2040年光伏發電將佔全球發電量的20%,按此推算未來數十年,全球光伏產業的增長率將高達25%一30%。明顯,產業政策成為引導光伏市場轉移的源動力,美國、日本和歐盟市場的階段性轉移特徵表明,目前全球範圍內光伏市場的需求更多是外生性的政策推動,真實需求還尚未啟動,可以說全球光伏市場的需求增長將取決產業政策的強弱。各國光伏產業的發展歷史表明一條基本的政策路徑,初期階段,通過政府補貼、信貸優惠和強行購電政策來引導光伏產業的快速發展,完善產業鏈併合理疏導社會資本的流入,通過生產規模擴張、技術創新推動光伏發電成本的下降,推動真實的市場需求,以完成最終取代化石能源的目的。

03

生物質能

現今我 們所了解 的生物 能源的最基本來源是生物質。生物質包括植物、動物及其排泄物、垃圾及有機廢水等幾大類。從廣義上講,生物質是植物通過光合作用生成的有機物,它的能量最初來源於太陽能,所以生物質能是太陽能的一種,生物質通過光合作用,能夠把太陽能富集起來,儲存在有機物中。基於這一獨特的形成過程,生物質能既不同於常規的礦物能源,又有別於其他新能源,兼有兩者的特點和優勢,是人類最主要的可再生能源之一。生物質能源的最重能源要的特點在於其既是保障能源安全的重要途徑之一,又兼具減輕環境污染的特點。在這一點上,作為生物質能源家族一員的能源作物更是表現得淋漓盡致。生物能源是一種可再生的清潔能源,開發和使用生物能源,符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。人類走向以生物能源開發利用為標誌的可再生能源時代,利用又被人們所側重.意義十分重大。

04

地熱能

地熱能是來自地球深處的可再生性熱能,它起於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變。地下水的深處循環和來自極深處的岩漿侵入到地殼房,把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比目前人們所利用能量的總量多很多,大部分集中分佈在構造板塊邊緣一帶,該區域也是火山和地震多發區。它不但是無污染的清潔能源,而且如果熱量提取速度不超過補充的速度,那麼熱能是可再生的。

優點:

1.可再生

2.分佈廣泛

3.蘊藏量豐富

4.單位成本低

5.建造地熱廠時間短且容易

缺點:

1.資金投資大.

2.受地域限制.

3.熱效率低,有30%的地熱能用來推動渦輪發電機.

4.所流出的熱水含有很高的礦物質

5.一些有毒氣體會隨著熱氣,而噴入空氣中,造成空氣污染。

05

海洋能

海洋能源與常規能源相比具有以下特點:

1.海洋能在海洋總水體中的蘊藏量巨大,能量密度低,這就是說,要想得到大能量,就得從大量的海水中獲得。海洋能廣泛地存在於佔地球表面積71%的海洋上,所以其總蘊藏量卻是巨大的。另外,由於海洋永不間斷地接受著太陽輻射和月亮太陽的作用,所以海洋能又是可再生的,因此海洋能可稱謂取之不盡,用之不竭。

2.各種海洋能按各自的規律發生和變化。就空間而言,既因地而異,又不能搬遷,各有各自的富集海域。溫差能主要集中在低緯度大洋深水海域。潮汐、潮流能主要集中在沿岸海域,海流能主要集中在北半球兩大洋西側,波浪能近海、外海都有,鹽差能主要在江河入海口附近沿岸。就時間而言,除溫差能和海流能較穩定外,其他均具有明顯的日、月變化和年變化,故海洋能發電多存在不穩定性。

3.開發環境嚴酷,一次性投資大,單位裝機造價高,但不污染環境,不佔用土地,可綜合利用.由於不論在沿岸近海,還是在外海深海,開發海洋能資源都存在風、浪、流等動力作用,海水腐蝕,海生物附著以及能量密度低等問題,致使轉換裝置設備龐大、要求材料強度高、防腐好、設計施工技術複雜、投資大造價高.但是,由於海洋能發電在沿岸和海上進行,所以不但不佔用土地資源,不需要遷移人口,而且還多具有綜合利用效益。同時,由於海洋能發電不消耗一次性礦物燃料,所以既不付燃料費,又不受能源枯竭的威脅。另外,海洋能發電幾乎都不伴有氧化還原反應,並且不向大氣排出有害氣體和熱。故也不存在常規能源和原子能發電多存在的環境污染問題,這就避免了很多社會問題的處理。

新能源帶給人的方便


新能源之所以新,是因為它被發現的時間段,能給人類帶來巨大的好處,因此被人們稱為新能源。它帶給人們的好處也是無窮無盡的。它可以改善環境,凈化空氣,並且節約經濟,促進人們的科技進步等等。

令人耳目一新的新能源產品

在科技不斷發展的今日,許多新能源產品應運而生,他們的出現,極大的方便了人們的生活。比如最近談的很多的新能源汽車,它採用了電力代替汽油作為新的燃料,在動力方面卻絕不輸傳統汽車,並且還具有節能環保,減少經濟開支等優點。在當下,它已經完全擊敗了傳統汽車,成為了汽車界的新寵兒。

比如說節能住宅,通過採用鋁合金外遮陽捲簾、中空玻璃、中水回收利用、地板式電採暖等技術,並使用新型節能圍護體系和綜合節能技術措施,使採暖地區的住宅採暖能耗降低,達到國家規定的節能目標,並具有良好的居住功能和環境質量。同時,節能住宅意味著省錢。建築能耗中,採暖、製冷用能所佔比例較大。生活在節能住宅里,冬暖夏涼,可以減少空調起動次數,節約用電。另外,像太陽能熱水器、節水馬桶等在節約能源時,也可省下一筆錢。

新能源——還人類一片碧水藍天


上面介紹了那麼多關於新能源的好處,相信大家對它已經有了一個深刻的了解。可是,光說不做怎麼能行呢,在此,我正式呼籲大家,盡量多用新能源,抵制傳統能源。相信,在不久的將來,地球定是一片碧水藍天。

編輯:水侊

審核:郭波 陳誕瑋

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