能源和可再生能源

能源也稱能量資源或能源資源。是指通過轉(zhuǎn)換可產(chǎn)生各種能量(如熱量電能、光能機械能等)或可作功的物質(zhì)的統(tǒng)稱。包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等等。能源分為常規(guī)能源和新能源兩大類。

常規(guī)能源

常規(guī)能源為技術(shù)上比較成熟,已被人類廣泛利用,在生產(chǎn)和生活中起著重要作用的能源。例如煤炭、石油、天然氣、水能和核裂變能等。

??? 煤炭

煤炭是典型的化石能源,我國的能源結(jié)構(gòu)以煤為主,也是世界上最大的煤炭消費國。我國煤炭資源總藏量位居世界第一,煤炭約占我國化石能源的95%和儲量約90%。我國煤炭超過60%的產(chǎn)量用于發(fā)電。開發(fā)與利用方式簡單粗放,水資源浪費很大。

煤炭燃燒產(chǎn)生二氧化碳一氧化碳硫的氧化物、很少的氮氧化物等等,目前我國要求所有燃煤電廠都要進行改造,減少二氧化碳與污染物的排放,已取得初步成效。

??? 石油

石油屬化石能源,石油被提煉成汽油、煤油、柴油、重油等常用燃油與液化石油氣,近半個世紀,各種燃油發(fā)動機廣泛應(yīng)用在交通、工業(yè)生產(chǎn)、能源領(lǐng)域,近十幾內(nèi),大量汽車使用使石油使用量大增。國產(chǎn)石油不夠使用,55%以上石油要進口,石油進口量超過1億噸。

石油燃燒生成二氧化碳、水、很少的氮氧化合物。

??? 天然氣

天然氣屬化石能源,天然氣主要成分是甲烷,燃燒時產(chǎn)生水與二氧化碳,相比其他化石燃料產(chǎn)生相同熱量時二氧化碳排放量少,造成溫室效應(yīng)較低,價格相對低廉,應(yīng)用越來越廣。相比其他化石燃料天然氣也算清潔能源。

 

石油、煤作為重要的化石能源,是不可再生的資源,總有一天要消耗殆盡。預(yù)計煤炭可開采年限最多100年,石油可開采年限20余年,天然氣可開采年限約50年。

由于大量化石能源的燃燒,大氣二氧化碳濃度不斷增加,二氧化碳是溫室氣體,大氣中二氧化碳的濃度增加將導(dǎo)致地表平均溫度將上升,產(chǎn)生惡劣天氣、破壞生態(tài)環(huán)境、導(dǎo)致極地冰雪融化海平面上升,將給許多國家造成嚴重的經(jīng)濟和社會影響。一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物等不但腐蝕金屬建筑與設(shè)備,還對人類健康與生物生長造成極大威脅。

??? 水能

水能主要指利用水力發(fā)電的大、中、小型的水電站。由于水能是太陽照射的熱量使河流、海洋的水蒸發(fā)再降到陸地產(chǎn)生,能夠有規(guī)律地不斷得到補充,不會因長期使用而減少;水力發(fā)電不會污染環(huán)境,故水能屬清潔的可再生能源。中國水能資源蘊藏豐富,中國水力發(fā)電量已據(jù)世界第一。但水庫建設(shè)投資大,占用土地資源,對局部生態(tài)環(huán)境有所破壞。

由于水能技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛,多被劃為常規(guī)能源。

??? 核能

核電廠利用核裂變能轉(zhuǎn)化為熱能,再按火電廠的發(fā)電方式將熱能轉(zhuǎn)換為電能。是清潔、高效、優(yōu)質(zhì)能源。在上世紀50年代,核(裂變)能屬于新能源,后來發(fā)展迅速,在世界能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要位置,現(xiàn)在一些國家已把它被歸為常規(guī)能源。

核能在全世界范圍產(chǎn)生成千上萬噸的核廢料,如果不能妥善處理,放射性的危害或風(fēng)險將持續(xù)幾百年。

 
可再生能源

可再生能源在自然界中能有規(guī)律地得到補充和不斷再生,它是取之不盡、用之不竭的潔凈能源,有著廣闊前景。

我國《可再生能源法》指出“本法所稱可再生能源,是指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿确腔茉础?rdquo;

??? 風(fēng)能

風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象,是由太陽輻射熱引起的。風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式,是一種重要的自然能源。據(jù)有關(guān)資料推算,全球的風(fēng)能資源比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。目前,風(fēng)力發(fā)電不到全世界發(fā)電總量的1%,預(yù)計到2020年它將可提供世界電力需求的10%。

??? 太陽能

太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,也很巨大,太陽每秒鐘輻射到地球上的能量相當于500萬噸標準煤燃燒。

??? 水能

水能是常規(guī)能源中的可再生能源,2011年,全國水電裝機容量達到2.3億千瓦,居世界第一。

中國水能資源蘊藏豐富,技術(shù)可開發(fā)量5.42億千瓦,居世界第一。按發(fā)電量計算,中國目前的水電開發(fā)程度不到30%,仍有較大的開發(fā)潛力。實現(xiàn)2020年非化石能源消費比重達到15%的目標,一半以上需要依靠水電來完成。

除了大、中型水電站外,小水電(<10MW)可開發(fā)資源很大。

??? 生物質(zhì)能

生物質(zhì)是由光合作用而產(chǎn)生的各種有機體,生物質(zhì)能是指太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式,是一種以生物質(zhì)為載體的能量。主要有薪材、農(nóng)作物秸桿、林作物及農(nóng)林業(yè)加工的殘余物、禽畜糞便、城鎮(zhèn)生活垃圾、生活污水和水生植物等,大部分通過簡單處理可直接燃燒使用。生物質(zhì)的本質(zhì)是碳源,通過物理與化學(xué)加工可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。據(jù)估計,全球每年植物光合作用固定的碳相當于全世界每年消耗能量的10倍。生物質(zhì)能遍布全球,形式繁多,數(shù)量龐大,是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能量消費總量第四位的能源,是不發(fā)達地區(qū)的主要能源。

生物質(zhì)能的缺點是燃燒時會排放溫室氣體并對大氣造成污染。但經(jīng)轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料后會減少溫室氣體的排放與污染。

??? 地?zé)崮?/strong>
地殼內(nèi)高溫的巖石和流體(液體與氣體)蘊藏巨大的熱能,能被經(jīng)濟合理地開發(fā)出來的熱能有蒸氣型、熱水型、地壓型、干熱型巖漿型五種。其中以熱水形式存在的地?zé)崾侵两窭脙r值較高的替代綠色能源之一。它集熱能、水資源為一體,可用來發(fā)電,亦可直接用于供暖、洗浴、醫(yī)療保健、休閑療養(yǎng)、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖、紡織印染、食品加工等產(chǎn)業(yè)。
??? 海洋能

地球表面71%為海洋。一望無際的海洋,不僅為人類提供航運、水產(chǎn)和豐富的礦藏,還蘊藏著巨大的能源。海洋能是指依附在海水中的可再生能源,包括潮汐能波浪能海洋溫差能海洋鹽差能海流能等。

    氫能

氫氣燃燒生成水,無溫室氣體排放,無污染物排放,而且氫氣發(fā)熱值高,燃燒性能好,很可能成為與電能一樣重要的能源形式,會有很好的發(fā)展前景。

自然界游離的氫氣非常稀少,氫通常以化合物形態(tài)存在,主要是水、生物質(zhì)、石油等礦物質(zhì)。 氫需通過轉(zhuǎn)換才能得到,氫能是二次能源,目前制作氫氣所需的能量比較大,關(guān)鍵是要找到廉價、低能耗的制氫方法。

 

二次能源

前面所介紹的煤、原油、天然氣、核能、太陽能、水能、海洋能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等屬于一次能源,是直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源。

二次能源是由一次能源經(jīng)過加工提煉或轉(zhuǎn)換得到的其他種類和形式的能源,最典型的二次能源是電能,汽油、柴油、酒精、煤氣、焦炭、蒸汽等是傳統(tǒng)的二次能源,二次能源相對于轉(zhuǎn)化前的能源有污染小,碳排放少的優(yōu)點。氫能是二次能源,是新能源。

新能源

非常規(guī)能源通常又稱為新能源,是指常規(guī)能源之外的各種能源形式,大多數(shù)可再生能源屬于新能源,例如:風(fēng)能、太陽能、海洋能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿取?

單從“新”來區(qū)分有時也難以界定,例如頁巖氣屬化石能源,在美國已大規(guī)模應(yīng)用,屬于常規(guī)能源,在中國才起步被認為是新能源。同樣在西北歐一些國家,風(fēng)能在能源中占比例較高,對他們來說風(fēng)能是常規(guī)能源。

從更廣的層面看,降低生產(chǎn)能耗相當于產(chǎn)生能源、減少了排放量,也可認為是新能源的一種形式。

清潔能源

清潔能源指不排放污染物的能源(符合一定的排放標準),可再生能源屬于清潔能源,例如:風(fēng)能、太陽能、水能、海洋能、地?zé)崮埽簧镔|(zhì)能(經(jīng)轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料)與天然氣也屬于清潔能源(缺點是有部分溫室氣體排放);核能屬于清潔能源(缺點是放射性污染物較難處理)。

清潔能源還包括能源的清潔、高效應(yīng)用的技術(shù)體系,其排放對環(huán)境污染小,例如有碳回收碳儲藏功能的燃煤電廠;對于風(fēng)能,太陽能等,配用各種高效低成本的能量存儲裝置可大大提高能源的利用率,所以能量存儲裝置也是清潔能源裝置;電動汽車也被稱為清潔能源汽車。

在荒漠地帶采用風(fēng)能或太陽能電解水制,氫即可存儲,又可運輸,是很好的清潔能源。

綠色能源

通常提到的綠色能源包括可再生能源等清潔能源;但也有單指綠色植物給我們提供的燃料,不是指對植物的直接燃燒,而是經(jīng)過變換生產(chǎn)的固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)燃料,屬生物質(zhì)能。

本網(wǎng)站認為無論怎樣劃分,關(guān)鍵是要盡少排放溫室氣體與其他有害物質(zhì),對生態(tài)環(huán)境影響小,成本較低可商業(yè)化應(yīng)用的能源才是理想的能源,稱之為清潔能源也許更合適吧。

 
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