新能源太陽能太陽能一般指太陽光的輻射能量。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式。太陽能發電一種新興的可再生能源利用方式。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風能，化學能，水的勢能等等。利用太陽能的方法主要有：使用太陽電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能 使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水 利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發電 利用太陽能進行海水淡化 現在，太陽能的利用還不很普及，利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題，但是太陽電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。目前，全球最大的屋頂太陽能面板系統位于德國南部比茲塔特(Buerstadt)，面積為四萬平方米，每年的發電量為450萬千瓦。日本為了達成京都議定書的二氧化碳減量要求，全日本都普設太陽能光電板，位于日本中部的長野縣飯田市，居民在屋頂設置太陽能光電板的比率甚至達2%，堪稱日本第一。太陽能可分為2種:1.太陽能光伏光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，由幾乎全部以半導體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分，故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及計算機提供能源，較復雜的光伏系統可為房屋照明，并為電網供電。 光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產生更多電力。近年，天臺及建筑物表面均會使用光伏板組件，甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被稱為附設于建筑物的光伏系統。2.太陽熱能現代的太陽熱能科技將陽光聚合，并運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外，建筑物亦可利用太陽的光和熱能，方法是在設計時加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料。核能首先要認識核能。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=mc²，其中E=能量，m=質量，c=光速常量。核能通過三種核反應之一釋放：核裂變，打開原子核的結合力。 核聚變，原子的粒子熔合在一起。 核衰變，自然的慢得多的裂變形式。 核聚變是指由質量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，叫核裂變，如原子彈爆炸；如果是由輕的原子核變化為重的原子核，叫核聚變，如太陽發光發熱的能量來源。 相比核裂變，核聚變幾乎不會帶來放射性污染等環境問題，而且其原料可直接取自海水中的氘，來源幾乎取之不盡，是理想的能源方式。 目前人類已經可以實現不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核聚變的速度和規模，實現持續、平穩的能量輸出。科學家正努力研究如何控制核聚變，但是現在看來還有很長的路要走。 目前主要的幾種可控核聚變方式： 超聲波核聚變 激光約束（慣性約束）核聚變 磁約束核聚變（托卡馬克） 核聚變 比原子彈威力更大的核武器氫彈，就是利用核聚變來發揮作用的。核聚變的過程與核裂變相反，是幾個原子核聚合成一個原子核的過程。只有較輕的原子核才能發生核聚變，比如氫的同位素氘(dao)、氚(chuan)等。核聚變也會放出巨大的能量，而且比核裂變放出的能量更大。太陽內部連續進行著氫聚變成氦過程，它的光和熱就是由核聚變產生的。 核聚變能釋放出巨大的能量，但目前人們只能在氫彈爆炸的一瞬間實現非受控的人工核聚變。而要利用人工核聚變產生的巨大能量為人類服務，就必須使核聚變在人們的控制下進行，這就是受控核聚變。實現受控核聚變具有極其誘人的前景。不僅因為核聚變能放出巨大的能量，而且由于核聚變所需的原料氫的同位素氘可以從海水中提取。經過計算，1升海水中提取出的氘進行核聚變放出的能量相當于100升汽油燃燒釋放的能量。全世界的海水幾乎是“取之不盡”的，因此受控核聚變的研究成功將使人類擺脫能源危機的困擾。但是人們現在還不能進行受控核聚變，這主要是因為進行核聚變需要的條件非常苛刻。發生核聚變需要在1億度的高溫下才能進行，因此又叫熱核反應。可以想象，沒有什么材料能經受得起1億度的高溫。此外還有許多難以想象的困難需要去克服。盡管存在著許多困難，人們經過不斷研究已取得了可喜的進展。科學家們設計了許多巧妙的方法，如用強大的磁場來約束反應，用強大的激光來加熱原子等。可以預計，人們最終將掌握控制核聚變的方法，讓核聚變為人類服務。核能發電 nuclear electric power generation 核能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能。利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的方式。它與火力發電極其相似。只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。除沸水堆外（見輕水堆），其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽，經汽水分離并干燥后直接推動汽輪發電機。 簡史 核能發電的歷史與動力堆的發展歷史密切相關。動力堆的發展最初是出于軍事需要。1954年，蘇聯建成世界上第一座裝機容量為 5兆瓦(電)的核電站。英、美等國也相繼建成各種類型的核電站。到1960年,有5個國家建成20座核電站，裝機容量1279兆瓦（電）。由于核濃縮技術的發展，到1966年，核能發電的成本已低于火力發電的成本。核能發電真正邁入實用階段。1978年全世界22個國家和地區正在運行的30兆瓦（電）以上的核電站反應堆已達200多座,總裝機容量已達107776兆瓦（電）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能發電的進展更快。到1991年，全世界近30個國家和地區建成的核電機組為423套，總容量為3.275億千瓦，其發電量占全世界總發電量的約16。世界上第一座核電站蘇聯奧布寧斯克核電站. 中國大陸的核電起步較晚，80年代才動工興建核電站。中國自行設計建造的30萬千瓦（電）秦山核電站在1991年底投入運行。大亞灣核電站正加緊施工。 核能發電原理 核能發電的能量來自核反應堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應所釋放的裂變能。裂變反應指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個碎片，同時放出中子和大量能量的過程。反應中，可裂變物的原子核吸收一個中子后發生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除去消耗，至少有一個中子能引起另一個原子核裂變，使裂變自持地進行，則這種反應稱為鏈式裂變反應。實現鏈式反應是核能發電的前提。 要用反應堆產生核能,需要解決以下4個問題：為核裂變鏈式反應提供必要的條件，使之得以進行。鏈式反應必須能由人通過一定裝置進行控制。失去控制的裂變能不僅不能用于發電，還會釀成災害。裂變反應產生的能量要能從反應堆中安全取出。裂變反應中產生的中子和放射性物質對人體危害很大，必須設法避免它們對核電站工作人員和附近居民的傷害。利用核能的最終目標是要實現受控核聚變。裂變時靠原子核分裂而釋出能量。聚變時則由較輕的原子核聚合成較重的較重的原子核而釋出能量。最常見的是由氫的同位素氘（讀刀，又叫重氫）和氚（讀川，又叫超重氫）聚合成較重的原子核如氦而釋出能量。 核聚變較之核裂變有兩個重大優點。一是地球上蘊藏的核聚變能遠比核裂變能豐富得多。據測算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上僅在海水中就有45萬億噸氘。1升海水中所含的氘，經過核聚變可提供相當于300升汽油燃燒后釋放出的能量。地球上蘊藏的核聚變能約為蘊藏的可進行核裂變元素所能釋出的全部核裂變能的1000萬倍，可以說是取之不竭的能源。至于氚，雖然自然界中不存在，但靠中子同鋰作用可以產生，而海水中也含有大量鋰。 第二個優點是既干凈又安全。因為它不會產生污染環境的放射性物質，所以是干凈的。同時受控核聚變反應可在稀薄的氣體中持續地穩定進行，所以是安全的。 目前實現核聚變已有不少方法。最早的著名方法是托卡馬克型磁場約束法。它是利用通過強大電流所產生的強大磁場，把等離子體約束在很小范圍內以實現上述三個條件。雖然在實驗室條件下已接近于成功，但要達到工業應用還差得遠。按照目前技術水平，要建立托卡馬克型核聚變裝置，需要幾千億美元。 另一種實現核聚變的方法是慣性約束法。慣性約束核聚變是把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體，裝入直徑約幾毫米的小球內。從外面均勻射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸發，受它的反作用，球面內層向內擠壓（反作用力是一種慣性力，靠它使氣體約束，所以稱為慣性約束），就像噴氣飛機氣體往后噴而推動飛機前飛一樣，小球內氣體受擠壓而壓力升高，并伴隨著溫度的急劇升高。當溫度達到所需要的點火溫度（大概需要幾十億度）時，小球內氣體便發生爆炸，并產生大量熱能。這種爆炸過程時間很短，只有幾個皮秒（1皮等于1萬億分之一）。如每秒鐘發生三四次這樣的爆炸并且連續不斷地進行下去，所釋放出的能量就相當于百萬千瓦級的發電站。 原理上雖然就這么簡單，但是現有的激光束或粒子束所能達到的功率，離需要的還差幾十倍、甚至幾百倍，加上其他種種技術上的問題，使慣性約束核聚變仍是可望而不可及的。 盡管實現受控熱核聚變仍有漫長艱難的路程需要我們征服，但其美好前景的巨大誘惑力，正吸引著各國科學家在奮力攀登。風能風能是太陽輻射下流動所形成的。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。風力發電，是當代人利用風能最常見的形式，自19世紀末，丹麥研制成風力發電機以來，人們認識到石油等能源會枯竭，才重視風能的發展。1977年，聯邦德國在著名的風谷-石勒蘇益格-荷爾斯泰因州的布隆坡特爾建造了一個世界上最大的發電風車。該風車高150米，每個漿葉長40米，重18噸，用玻璃鋼制成。到1994年，全世界的風力發電機裝機容量已達到300萬千瓦左右，每年發電約50億千瓦時。海洋能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、溫差能、鹽差能等。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。波浪發電，據科學家推算，地球上波浪蘊藏的電能高達90萬億度。目前，海上導航浮標和燈塔已經用上了波浪發電機發出的電來照明。大型波浪發電機組也已問世。我國在也對波浪發電進行研究和試驗，并制成了供航標燈使用的發電裝置。潮汐發電，據世界動力會議估計，到2020年，全世界潮汐發電量將達到1000-3000億千瓦。世界上最大的潮汐發電站是法國北部英吉利海峽上的朗斯河口電站，發電能力24萬千瓦，已經工作了30多年。我國在浙江省建造了江廈潮汐電站，總容量達到3000千瓦。生物質能生物質能來源于生物質，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