目前可使用的能源主要是煤炭和石油,但他們都是有限的,而且對環境造成很大的污染,未來能夠使用的高效、持久、清潔的能源都有什么呢?
熱心網友
可利用的能源種類很多。比如風能、潮汐能、水能、太陽能,這些能量的共同特點是需要轉化為電能,當然,電能是最清潔的。但是很多東西無法直接使用這些能源轉變的電能。比如汽車、飛機、火箭。。。,主要問題是電池存儲能量太小,還有提供的功率不夠。比如如果使用太樣能電池板,單位時間轉化的電能不足以為高耗電的設備使用,比如汽車、飛機。液態氫氧的成本太高,而且危險性很大。我認為未來大量使用的應該是核能,當然這需要技術上提供安全保障。一快火柴盒大小的核電池恐怕夠一輛汽車用到報廢了。
熱心網友
水能,風能,太陽能,核能,生物能等等
熱心網友
1 我國可再生能源資源潛力巨大,具有成為后續替代能源的能力 根據初步資源評價,我國資源潛力巨大的可再生能源資源主要有風能、水能、太陽能和生物質能。 1。1 風力資源 我國幅員遼闊,海岸線長,風能資源比較豐富。據中國氣象科學研究院估算,全國陸地上可開發利用的風能約2。53億kW(依據地面以上10m高度風力資料計算),海上可開發利用的風能約7。5億kW,共計約10億kW。風能資源豐富的地區主要分布在東南沿海及附近島嶼,內蒙古、新疆和甘肅河西走廊,東北、西北、華北和青藏高原的部分地區。另外,內陸也有個別風能資源豐富的地區。我國海域面積廣大,海上風能資源也非常豐富,目前技術條件下可在距離海岸10km,深度不超過20m的海域安裝風力發電機組。我國風能資源的分布情況見圖1。近期風力資源可以大規模開發的地區有:經濟發達的華東和華南的沿海地區、華北地區和東北老工業基地地區。這些地區都具有建成若干百萬千瓦級別大型風力發電場的資源潛力。未來30到50年內隨著能源需求的增加,風力資源在我國能源供應,特別是電力供應中的戰略地位將日益突出,2050年形成3~5億kW的能力是可能的。換言之,風力發電的中期(10~30年內)發展潛力可以超過核電成為第三大發電電源,長期(30~50年)可能超過水電成為第二大主力發電電源。總之風力發電將在我國能源供應戰略中具有舉足輕重的地位。 1。2 小水電資源 西部地區小水電資源十分豐富。根據最新水能資源復查結果,全國小水電資源技術可開發量為1。25億kW,而且分布廣泛,遍及全國30個省(區、市)的1600多個縣(市),其中65%集中在西部地區。西南地區的小水電資源占全國的50%以上。我國的小水電資源,已經在我國的電氣化,特別是農村電氣化方面發揮了重要作用,我國約有1/3的縣依靠小水電作為主要供電電源。目前我國的小水電開發量已經達到20%左右,估計到2020~2030年期間,我國小水電資源將基本開發完畢,屆時可以形成1億kW的裝機水平,在我國當時的電力裝機中占據10%左右。 1。3 太陽能資源 我國有十分豐富的太陽能資源。據估算,陸地表面每年接收的太陽輻射能約為50×1018kJ(12×101。kcal),約相當于1700億tee。從全國年太陽輻射能總量的分布來看,西藏、青海、新疆、內蒙古南部、山西和陜西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南東部和西部以及臺灣省的西南部等廣大地區的太陽輻射能量很大,尤其是青藏高原地區最大。我國太陽能資源的分布見圖2。我國太陽能資源的利用目前主要用于城鄉居民熱水供應,目前太陽熱水器已經有5000多萬m2的保有量,2020年和2050年分別可以達到2億m2和5億m2保有量,分別可以替代1200億kwh和3000億kwh,替代高峰電力8000萬kW和2億kW。隨著太陽發電的發展,一般估計(歐洲光伏發電協會資料),2040年太陽發電可能占據屆時全球發電總量的20%,按照中國達到世界平均水平的50%,也應該有10%發電裝機來自于太陽發電。 1。4 生物質能源資源 我國的生物質能源資源主要有農業廢棄物、森林和林產品剩余 物和城市生活垃圾等。農業廢棄物資源分布廣泛,其中農業秸桿年產量超過6億t,可作為能源用途的秸稈折合約3億tee,農產品加工和畜牧業廢棄物理論上可以生產沼氣近800億m3。森林和林業剩余物的資源量相當于2億tee,同時隨著我國退耕還林和天然林保護政策的實施,森林和林業剩余物的能源利用量還將大幅度增加,估計到2020年可達3億tee。預計2020年,我國的城市垃圾產生量將達到2。1億t,其中60%采用衛生填埋方式處置,可收集20~100億m]沼氣作為能源使用。能源作物是具有商業開發前途的生物能源資源,適合我國種植的能源作物品種很多,主要有油菜子等油料作物和一些野生植物,如漆樹,黃連木和甜高粱等。2020年這幾種主要資源有年產液體燃料5000多萬t的潛力,其中乙醇燃料2800多萬t,生物柴油2400多萬t。總之,不論是直接燃燒、發電,還是液體燃料替代,生物質能源資源在我國能源供應中有一席之地。 綜上所述,我國的可再生能源已經開始在我國的能源供應中發揮作用,在未來能源供應構成中可以形成舉足輕重的地位,2020年可再生能源的發電比例可以達到10%,2040年之后可以達到30%或以上的水平,成為重要的替代能源。 2 我國的可再生能源技術發展有了一定的水平。具有大規模的基礎 我國可再生能源的開發和利用已取得了很大的成績,特別是小水電、太陽能熱利用和沼氣等可再生能源技術從開發規模和技術發展水平均處于國際領先地位。為我國可再生能源的大規模利用奠定了一定的基礎。 2。1 風力發電 到2002年底,全國并網風力發電裝機容量為46。8萬kW。目前,我國風電裝機容量位居世界第10位,亞洲第3位(位于印度和日本之后),此外,我國還約有17萬臺小型風力發電機(總容量約2萬kW)用于邊遠地區居民用電。我國已經基本掌握單機容量700kW以下大型風力發電設備的制造能力,正在開發兆瓦級的大型風力發電設備,并且已經建成了32個風電場,掌握了風電場運行管理的技術和經驗,培養和鍛煉了一批風電設計和施工的技術人才,為風力發電的大規模開發和利用奠定了良好的基礎。從制造業考慮,已經具有750kW以下級別的風力發電機的制造能力,兆瓦級別的風力發電裝備也在研制之中,估計2005年可以面世。 2。2 小水電 到2002年底,我國小水電裝機容量為2850萬kW,近年來年均增長量在150萬kW以上。我國小水電設計、施工、管理及設備制造在國際上處于領先地位。 2。3 太陽能熱水器 我國太陽能熱水器的生產量和使用量都居世界第一。到2002年底,全國太陽能熱水器使用量達到4000萬m2,占全球使用量的40%以上。目前我國太陽能熱水器生產廠家超過3000家,生產量達1000萬m2,全真空玻璃管熱水器在世界市場上占據主導地位。 2。4 太陽能發電技術 我國太陽能發電的生產和應用主要是太陽能光伏電池,太陽熱發電技術尚處于空白。到2002年底,全國已安裝太陽能光伏電池3萬kW,主要為邊遠地區的居民供電,其中近兩年實施的“送電到鄉”工程的安裝量達1。7萬kW,安裝量超過歷年總和。我國太陽能光伏電池的制造能力已超過2萬kW,制造廠有10多家,2002年的實際產量超過1萬kW。除了利用太陽能光伏發電為邊遠地區和特殊用途供電,我國也開始了屋頂并網光伏發電系統的試驗和示范,正在為太陽能光伏發電的大規模利用奠定技術基礎。 2。5 沼氣技術 我國的沼氣技術開發始于上世紀50年代,70和80年代得到大規模發展,主要用于滿足農村居民生活用能。目前全國有戶用沼氣池1000多萬口,年產沼氣約30億m3。已建成大中型沼氣工程1900多處,年產沼氣約12億m3。掌握了禽畜糞便、工業有機廢水等工農業有機廢棄物的厭氧消化技術,形成了可以服務農村的小型沼氣和服務于工業化開發的大型沼氣工程建設隊伍。具備了沼氣技術大規模開發利用的技術、裝備和施工能力。 2。6 其它生物質能源技術 除了傳統的生物質能源利用,我國在生物質能發電、液體燃料生產方面也進行了嘗試。目前,生物質能發電裝機容量約為200萬kW,其中蔗渣發電170萬kW,其余為稻殼等農業廢棄物、林業廢棄物、沼氣和垃圾發電等。乙醇燃料生產已接近100萬t,生物油和能源作物技術的開發也在試點和示范之中,其中甜高粱制取酒精的技術已初步具備商業化發展的條件,目前試產規模已達到年產5000t。 綜上所述,我國的可再生能源產業已經初具規模,個別產業已經處于國際領先的地位,處于商業化發展的前夜。但是總體水平還只能滿足低水平上的需求,還不具備大規模商業化發展的能力,需要繼續扶持發展。 3 我國可再生能源的發展存在的障礙 可再生能源技術種類多,所處的發展階段不盡相同,面臨的困難和問題也有差異。其中普遍存在的問題是: (1)缺乏對發展可再生能源戰略地位的認識,沒有明確的發展目標。 (2)缺乏足夠的經濟鼓勵政策和激勵機制。政策的連續性和穩定性差,不能形成具有一定規模的、穩定的市場需求,影響投資者的積極性。 (3)沒有行之有效的投融資機制,使可再生能源技術的推廣應用受到很大限制。可再生能源技術運行成本低,但初始投資高,需要穩定有效的投融資渠道予以支持,并通過優惠的投融資政策降低成本。 (4)資源勘查水平低,影響開發利用規劃的制訂,增加了投資的風險。 (5)受技術進步水平的限制,可再生能源技術成本相對較高,缺乏市場競爭力,可再生能源的環保和其它社會環境效益在目前的市場條件下難以體現。 (6)可再生能源的開發利用缺乏強有力的法規保障,不能保持可再生能源政策的穩定和持續,使其在能源發展中的戰略地位不能長期堅持。 (7)沒有建立起完備的可再生能源工業體系,研究開發能力弱,制造技術水平較低,關鍵的設備仍需進口,一些相對成熟的技術尚缺乏標準體系和服務體系的保障。 (8)缺乏對公眾的宣傳和教育活動。公眾對開發利用可再生能源的意義關注不夠,沒有形成全社會積極參與和支持可再生能源發展的局面。 4 我國發展可再生能源有著重要的意義 4。1 全面建設小康社會的重要選擇 目前,我國8億多農村居民的約50%生活用能仍然依靠秸稈、薪柴等生物質直接燃燒提供,落后的用能方式造成了嚴重的室內環境污染,危害人體健康,影響生活質量提高。過度依賴薪柴還造成森林等生態林草植被的破壞,嚴重威脅生態環境。目前全國還有約2萬個村、800多萬戶、約3000萬人口沒有電力供應,遠離現代文明。解決偏遠地區居民基本電力供應是必須完成的社會發展任務之一,同時,逐步實現農村居民生活用能的優質化和清潔化,也是農村全面建設小康社會的重要內容。隨著農村經濟的發展和收入水平的提高,農村生活用能中商品能源的比例將大幅度上升,對化石能源供應構成一定壓力,同時農村秸稈等廢棄物嚴重過剩,隨地焚燒,造成了嚴重的環境污染。因此,采用新技術開發利用可再生能源,特別是促進生物質能源的優質化利用,對農村建設小康社會、減輕常規能源供應的壓力具有重要的現實意義。 4。2 調整能源結構的迫切要求 我國目前能源消費構成中煤炭比例過高,占能源消費總量的67%,降低煤炭消費比例是調整能源結構的重要任務。由于我國石油資源有限,要降低煤炭消費比例,只有通過增加天然氣、水電、核電、可再生能源和新能源的使用量來實現。根據我國礦產資源保證度的評價,我國石油和天然氣資源遠不能滿足需求,除了煤炭,將來可以依賴的能源資源主要是可再生能源和新能源。由于我國煤炭資源高度集中在山西、陜西和內蒙古西部地區,雖然煤炭資源量是充足的,但是受環境容量和交通運輸能力的制約,煤炭生產和使用量是有限度的。我國的核電只能保持適度規模發展。水電資源高度集中在西南地區,需要向東部沿海地區送電,輸電容量和受電地區的電網安全對“西電東送”有一定制約。而可再生能源資源豐富,分布廣,可滿足發電、供氣、供熱、制取液體燃料等多種用途,可替代煤炭、石油、天然氣等多種能源,目前的開發利用量與其資源量相比還只是冰山一角,資源是有保證的。其中的小水電、風力發電、太陽能熱水器已經是成熟技術,可較大規模地提供能源或替代化石能源,其它可再生能源也顯示出良好的發展前景。因此通過大力發展可再生能源和新能源,替代煤炭,彌補石油、天然氣的資源短缺,是我國長期能源發展戰略和近期能源結構調整的重要選擇。 4。3 環境保護和減少溫室氣體排放的需要 能源的生產和消費是我國大氣環境污染物的最重要來源,廢氣排放中約90%的二氧化硫和氮氧化物是能源生產和消費活動造成的。二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、煙塵等大氣污染物造成的酸雨、呼吸道疾病等環境污染問題已經嚴重威脅我國經濟發展和人民生命健康。即使我國實現用增加一倍能源消費量獲得經濟翻兩番的發展目標,能源消費總量仍要增加11億tce。如果不有效調整能源結構,煤炭的消費量需要增加約8億tce,環境污染的控制任務將是十分艱巨的。我國東部沿海地區已經實行了嚴格的大氣污染物排放控制措施,將來的電力相當部分需要依靠“西電東送”解決。“西電東送”的電源除了依靠西南地區的水電外,在北方主要靠山西、陜西和內蒙古的煤電基地,高度集中在一個生態環境脆弱,大氣污染已經十分嚴重的地區,環境污染的威脅是嚴峻的。因此減少煤炭消費量,提高天然氣、水電、核電、可再生能源和新能源在能源消費中的比例是環境保護的必然選擇。 溫室氣體減排是全球環境保護和可持續發展的一個主題。我國作為一個經濟快速發展的大國,努力降低化石能源在能源消費結構中的比重,承擔與自己國際地位和經濟發展水平相適應的減排溫室氣體義務,樹立良好的國家形象是必要的。水電、核電、可再生能源和新能源是最能有效減少溫室氣體排放的技術手段,其中可再生能源和新能源又是國際公認的對環境沒有破壞的清潔能源。因此,從減少溫室氣體排放,承擔減緩氣候變化的國際義務出發,我國也應加大可再生能源的開發利用量。 4。4 開拓新的經濟增長領域的良好機遇 可再生能源的開發利用主要是使用當地資源和人力物力,對促進地區經濟發展具有重要意義,同時快速發展的可再生能源和新能源也是一個新的經濟增長領域。我國太陽能熱水器的成功經驗說明,可再生能源和新能源可以形成重大產業,在推動經濟增長中發揮重要作用。目前,國際上太陽能光伏發電、風力發電的年增長速度達30%以上,我國太陽能熱水器的年增長速度也達到15%以上。可再生能源和新能源已是一個新興的經濟增長領域,發達國家和部分發展中國家把發展可再生能源和新能源作為占領未來能源領域制高點的重要戰略。據歐盟預測,到2020年,歐洲僅風力發電就可帶來180萬個就業崗位,年市場額達750億歐元(約折合人民幣7200億元)。我國新能源和可再生能源的發展也將拉動制造業等行業的經濟增長,帶動農業生態建設,鞏固封山育林和退耕還林成果,同時也可促進就業和邊遠地區脫貧致富。發展可再生能源和新能源技術是開拓新的經濟增長領域,促進我國經濟持續健康發展的重要措施。。