新能源

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新能源

——新能源( NE):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。其特點為:

一般地說,常規能源是指技術上比較成熟且已被大規模利用的能源,而新能源通常是指尚未大規模利用、正在積極研究開發的能源。因此,煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規能源,而把太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能以及氫能等作為新能源。隨著技術的進步和可持續發展觀念的樹立,過去一直被視作垃圾的工業與生活有機廢棄物被重新認識,作為一種能源資源化利用的物質而受到深入的研究和開發利用,因此,廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術的一種形式。

新能源的特點:

資源豐富,普遍具備可再生特性,可供人類永續利用;比如,陸上估計可開發利用的風力資源為253GW, 而截止2003年只有0.57GW被開發利用預計到2010年可以利用的達到4GW, 到2020年到20GW,而太陽能光伏并網和離網應用量預計到2020年可以從的0.03GW增加1至2個GW。

能量密度低,開發利用需要較大空間;

不含碳或含碳量很少,對環境影響小;

分布廣,有利于小規模分散利用;

間斷式供應,波動性大,對持續供能不利;

除水電外,可再生能源的開發利用成本較化石能源高。

海洋能

海洋能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、海流等形式存在于海洋之中。海洋能指蘊藏于海水中的各種可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。這些能源都具有可再生性和不污染環境等優點,是一項亟待開發利用的具有戰略意義的新能源。

太陽能

太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉換、光電轉換以及光化學轉換三種主要方式。利用太陽能的方法主要有:太陽能電池,通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能;太陽能熱水器,利用太陽光的熱量加熱水,并利用熱水發電等。太陽能清潔環保,無任何污染,利用價值高,太陽能沒有能源短缺這說法,其優點決定了其在能源更替中的不可取代的地位。

鎳氫電池

鎳氫電池:是由氫離子和金屬鎳合成,電量儲備比鎳鎘電池多30%比鎳鎘電池更輕,使用壽命也更長,并且對環境無污染。鎳氫電池作為當今迅速發展起來的一種高能綠色充電電池憑借能量密度高、可快速充放電、循環壽命長以及無污染等優點在筆記本電腦、便攜式攝像機、數碼相機及電動自行車等領域得到了廣泛應用。民用電池5號為AA電池 7號為AAA電池, 1號為D電池, 2號為C電池。

風能

風能是太陽輻射下流動所形成。由于地面受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同,在水平方向高壓空氣向低壓地區流動,即形成風。風能與其他能源相比,具有明顯的優勢,它蘊藏量大,是水能的10倍,分布廣泛,永不枯竭,對交通不便遠離主干電網的島嶼及邊遠地區尤為重要。風能最常見的利用形式為風力發電。風力發電有兩種思路,水平軸風機和垂直軸風機。水平軸風機應用廣泛,為風力發電的主流機型。

核能

核能是通過轉化其質量從原子核釋放的能量,符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=質量,c=光速常量。核能的釋放主要有三種形式:

A.核裂變能

所謂核裂變能是通過一些重原子核(如鈾-235、钚-239等)的裂變釋放出的能量

B.核聚變能

由兩個或兩個以上氫原子核(如氫的同位素—氘和氚)結合成一個較重的原子核,同時發生質量虧損釋放出巨大能量的反應叫做核聚變反應,其釋放出的能量稱為核聚變能。

C.核衰變

核衰變是一種自然的慢得多的裂變形式,因其能量釋放緩慢而難以加以利用

生物質能

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。生物質能來源于生物質,它直接或間接地來源于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、用之不竭是唯一一種可再生的碳源,也是太陽能以化學能形式貯存于生物中的一種能量形式,它直接或間接地來源于植物的光合作用。生物質能是貯存的太陽能,更是一種唯一可再生的碳源,可轉化成常規的固態、液態或氣態的燃料。地球上的生物質能資源較為豐富,而且是一種無害的能源。地球每年經光合作用產生的物質有1730億噸,其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍,但利用率不到3%。

生物質能是利用有機物質作為燃料,通過氣體收集、氣化(化固體為氣體)、燃燒和消化作用(只限濕潤廢物)等技術產生能源。只要適當地執行,生物質能也是一種寶貴的可再生能源,但要看生物質能燃料是如何產生出來。

鋰電池

“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀70年代時,M. S. Whittingham提出并開始研究鋰電池-18650。由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發展,現在鋰電池已經成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰電池-18650。鋰電池-18650不含有金屬態的鋰,并且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優于鋰電池-18650。由于其自身的高技術要求限制,現在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。

綠色環保,不論生產、使用和報廢,都不含有、也不產生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質。

 
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