第10章 21世紀的“新黃金”(1)(1 / 3)

新能源又稱非常規能源,是指傳統能源之外的各種能源形式。指剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。

人類是一種智慧生物,智慧生物不可能不消耗能源。而減少消耗能源,在很多時候意味著生活水平的降低,意味著文明的退步。有沒有什麼辦法,能夠讓大家既享受現代文明的好處,又不至於破壞環境呢?答案很簡單,就是使用新能源。

未來世界的競爭,新能源開發是一個重要的領域;誰掌握的新能源技術越多,誰就越能獲得競爭的優勢和主動權。

萬能之源——太陽能

太陽能一般指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應,不停地釋放出巨大的能量,並不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽能。太陽內部的這種核聚變反應,可以維持幾十億至上百億年的時間。太陽向宇宙空間發射的輻射功率為3.8×1023千瓦、其中二十億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其餘的到達地球表麵,其功率為80萬億千瓦,也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能、化學能、水的勢能等。狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

人類對太陽能的利用有著悠久的曆史。我國早在兩千多年前的戰國時期。就知道利用鋼製四麵鏡聚焦太陽光點火以及利用太陽能來幹燥農副產品。1615年,法國工程師所羅門·德·考克斯發明了世界上第一台太陽能驅動的發動機。

發展到現代,太陽能的利用已日益廣泛,它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。太陽電池在為人造衛星提供能源方麵也已經得到了廣泛應用。太陽能資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何汙染。為人類創造了一種新的生活形態,使社會及人類進入一個節約能源減少汙染的時代。

知識小百科

你知道太陽能熱水器的工作原理嗎?

太陽能熱水器是太陽能成果應用中的一大產業,它為人們提供環保、安全節能、衛生新型熱水器產品。太陽能熱水器主要靠自然吸收太陽光來加熱熱水器中真空管裏的水,真空管裏的水熱後,會按照物理原理:熱水比冷水輕,熱水會浮到水箱裏,然後水箱裏冷熱水混合。然後真空管內再加熱,逐漸產生循環,時間長了,水箱裏的水就會慢慢變熱。

太陽能熱水器主要由集熱器(真空管)、保溫水箱和連接管道三部分組成。集熱器是係統的集熱元件。它相當於電熱水器中的電熱管,和電熱水器、燃氣熱水器不同的是太陽能集熱器利用的是太陽輻射的熱量,因此加熱時間隻能是在有太陽照射的白天。保溫水箱是儲存熱水的容器。因為太陽能熱水器加熱的過程隻能在白天進行,而人們一般在晚上使用熱水,所以需通過保溫水箱把白天加熱的熱水儲存起來。

連接管道是將熱水從集熱器輸送到保溫水箱,將冷水從保溫箱輸送到集熱器的通道,它使整套係統形成了閉合環路。熱水管道必須做保溫處理。管道必須要有很高的質量,保證有20年以上的使用壽命。

每平方米平板太陽能集熱器平均每個正常日照日,可產生相當於2.5度電的熱量,每年可節約標準煤200千克左右,可以減少700多千克的二氧化碳排放量。

綠色電力——太陽能光伏發電

太陽能光伏發電係統是利用太陽電池半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電係統,有獨立運行和並網運行兩種方式。獨立運行的光伏發電係統需要有蓄電池作為儲能裝置,主要用於無電網的邊遠地區和人口分散地區,整個係統造價很高。在有公共電網的地區,光伏發電係統與電網連接並網運行,省去蓄電池,不僅可以大幅度降低造價,而且具有更高的發電效率和更好的環保性能。

近幾年,國際上光伏發電快速發展,世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電係統,6個兆瓦級的聯網光伏電站。相信在不遠的將來,太陽能光伏發電將會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。