第3章 太陽能與新能源(3 / 3)

除此之外,國家還應加快對燃料電池關鍵原材料、零部件國產化、批量化生產的支持,不斷整合燃料電池各方麵優勢,帶動燃料電池產業鏈的延伸。

同時,政府還應給予相關的示範應用配套設施,並且支持對燃料電池相關產業鏈予以培育等,以加快燃料電池車示範運營相關的法規、標準的製定和加氫站等配套設施的建設,推動燃料電池汽車的載客示範運營。有政府的大力支持,氫能汽車一定能成為朝陽產業。

總之,在眾多新能源中,氫能以其重量輕、無汙染、熱值高、應用麵廣等優點脫穎而出,勢必會成為21世紀的理想能源。氫能可以作為飛機、汽車的燃料,也可以用作推動火箭的動力等。

6.廣泛分布——生物質能

生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。所謂的生物質能,就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。

生物質能直接或間接地來源於綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭。它是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。

生物質能的原始能量來源於太陽,所以從廣義上講,生物質能是太陽能的一種表現形式。目前,很多國家都在積極研究和開發利用生物質能。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中,它是由太陽能轉化而來的。

生物質能的分類

依據來源的不同,可以將適合於能源利用的生物質分為林業資源、農業資源、生活汙水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。

生物質能的特點

可再生性:生物質屬可再生資源,生物質能由於通過植物的光合作用可以再生,它與風能、太陽能等同屬可再生能源。其資源豐富,可保證能源的永續利用。

低汙染性:生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的汙染物較少;生物質作為燃料時,由於它在生長時需要的二氧化碳相當於它排放的二氧化碳的量,因而對大氣的二氧化碳淨排放量近似於零,可有效地減輕溫室效應。

廣泛分布性:缺乏煤炭的地域,可充分利用生物質能。

生物質燃料總量十分豐富:生物質能是世界第四大能源,僅次於煤炭、石油和天然氣。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000~1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。

生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當於目前世界總能耗的10倍。我國可開發為能源的生物質資源到2010年可達3億噸。隨著農林業的發展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。

生物質能的應用:沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產燃氣、氣化發電、生產燃料酒精、熱裂解生產生物柴油等。

7.能量巨大——海洋能

海洋能是指依附在海水中的可再生能源,海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量,這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在於海洋之中。

海洋能是海水運動過程中產生的可再生能,主要包括溫差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、鹽差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太陽和其它星球的引力,其它海洋能均源自太陽輻射。

海水溫差能是一種熱能。低緯度的海麵水溫較高,與深層水形成溫度差,可產生熱交換。其能量與溫差的大小和熱交換水量成正比。

潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是機械能。潮汐能量與潮差大小和潮量成正比。波浪能量與波高平方和波動水域麵積成正比。在河口水域還存在海水鹽差能(又稱海水化學能),入海徑流的淡水與海洋鹽水間有鹽度差,若隔以半透膜,淡水向海水一側滲透,可產生滲透壓力,其能量與壓力差和滲透能量成正比。

一望無際的大海,不僅為人類提供航運、水源和豐富的礦藏,而且還蘊藏著巨大的能量,它將太陽能以及派生的風能等以熱能、機械能等形式蓄在海水裏,不像在陸地和空中那樣容易散失。

海洋能的特點

①海洋能在海洋總水體中的蘊藏量巨大,而單位體積、單位麵積、單位長度所擁有的能量較小。這就是說,要想得到大能量,就得從大量的海水中獲得。

②海洋能具有可再生性。海洋能來源於太陽輻射能與天體間的萬有引力,隻要太陽、月球等天體與地球共存,這種能源就會再生,就會取之不盡,用之不竭。

③海洋能有較穩定與不穩定能源之分。較穩定的為溫度差能、鹽度差能和海流能。不穩定能源分為變化有規律與變化無規律兩種。

屬於不穩定但變化有規律的有潮汐能與潮流能。人們根據潮汐潮流變化規律,編製出各地逐日逐時的潮汐與潮流預報,預測未來各個時間的潮汐大小與潮流強弱。潮汐電站與潮流電站可根據預報表安排發電運行。

既不穩定又無規律的屬於波浪能。

④海洋能屬於清潔能源,海洋能一旦開發後,其本身對環境汙染影響較小。

我國海洋能的利用現狀

我國從20世紀80年代開始,在沿海各地區陸續興建了一批中小型潮汐發電站並投入運行發電。其中最大的潮汐電站是1980年5月建成的浙江省溫嶺市江廈潮汐試驗電站,它也是世界已建成的較大雙向潮汐電站之一。

其總庫容為490萬立方米,發電有效庫容270萬立方米。這裏的最大潮差8.39米,平均潮差5.08米;電站功率3200千瓦。江廈電站每晝夜可發電14~15小時,比單向潮汐電站增加發電量30%~40%。江廈電站每年可為溫嶺、黃岩電力網提供每小時100億瓦的電能。

除潮汐能外,我國重點開發的是波浪能和海水熱能。海浪每秒鍾在1平方千米海麵上產生20萬千瓦的能量,全世界海洋中可開發利用的波浪約為27~30億千瓦,而我國近海域波浪的蘊藏量約為1.5億千瓦,可開發利用量約3000~3500萬千瓦。目前,一些發達國家已經開始建造小型的波浪發電站。

而海水熱能是海麵上的海水被太陽曬熱後,在真空泵中減壓,使海水變為蒸汽,然後推動蒸汽輪機而發電。同時,蒸汽又被引上來,冷卻後回收為淡水。這兩項技術我國正在積極研究和開發中。