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文檔簡介
1、生命是永恒不斷的創造,因為在它內部蘊含著過剩的精力,它不斷流溢,越出時間和空間的界限,它不停地追求,以形形色色的自我表現的形式表現出來。泰戈爾 簡介物質、能量和信息是構成自然社會的基本要素,能源就是能量的源泉。能源是人類活動的物質基礎。在某種意義上講,人類社會的發展離不開優質能源的出現和先進能源技術的使用。在當今世界,能源的發展,能源和環境,是全世界、全人類共同關心的問題,也是我國社會經濟發展的重要問題。“能源”這一術語,過去人們談論得很少,正是兩次石油危機使它成了人們議論的熱點。能源是整個世界發展和經濟增長的最基本的驅動力,是人類賴以生存的基礎。自工業革命以來,能源安全問題就開始出現。在全球
2、經濟高速發展的今天,國際能源安全已上升到了國家的高度,各國都制定了以能源供應安全為核心的能源政策。在此后的二十多年里,在穩定能源供應的支持下,世界經濟規模取得了較大增長。但是,人類在享受能源帶來的經濟發展、科技進步等利益的同時,也遇到一系列無法避免的能源安全挑戰,能源短缺、資源爭奪以及過度使用能源造成的環境污染等問題威脅著人類的生存與發展。那么,究竟什么是“能源”呢?關于能源的定義,目前約有20種。例如:科學技術百科全書說:“能源是可從其獲得熱、光和動力之類能量的資源”;大英百科全書說:“能源是一個包括著所有燃料、流水、陽光和風的術語,人類用適當的轉換手段便可讓它為自己提供所需的能量”;日本大
3、百科全書說:“在各種生產活動中,我們利用熱能、機械能、光能、電能等來作功,可利用來作為這些能量源泉的自然界中的各種載體,稱為能源”;我國的能源百科全書說:“能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光、熱、動力等任一形式能量的載能體資源。”可見,能源是一種呈多種形式的,且可以相互轉換的能量的源泉。 確切而簡單地說,能源是自然界中能為人類提供某種形式能量的物質資源。 能源亦稱能量資源或能源資源。是指可產生各種能量(如熱量、電能、光能和機械能等)或可作功的物質的統稱。是指能夠直接取得或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源,包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風能、太陽能、地熱能、生物質能等一次
4、能源和電力、熱力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源. 編輯本段分類能源種類繁多,而且經過人類不斷的開發與研究,更多新型能源已經開始能夠滿足人類需求。根據不同的劃分方式,能源也可分為不同的類型。1、按來源分為3類:地球本身蘊藏的能量 通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。 來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)。除直接輻射外,并為風能、水能、生物能和礦物能源等的產生提供基礎。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。它
5、們實質上是由古代生物固定下來的太陽能。此外,水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。地球本身蘊藏的能量。如原子核能、地熱能等。地球和其他天體相互作用而產生的能量。如潮汐能。溫泉和火山爆發噴出的巖漿就是地熱的表現。地球可分為地殼、地幔和地核三層,它是一個大熱庫。地殼就是地球表面的一層,一般厚度為幾公里至70公里不等。地殼下面是地幔,它大部分是熔融狀的巖漿,厚度為2900公里。火山爆發一般是這部分巖漿噴出。地球內部為地核,地核中心溫度為2000度。可見,地球上的地熱資源貯量也很大。 2、按能源的基本形態分類,有一次能源和二次能源。前者即天然能源,指在自然界現成存在的能源,如煤炭、石油、
6、天然氣、水能等。后者指由一次能源加工轉換而成的能源產品,如電力、煤氣、蒸汽及各種石油制品等。一次能源又分為可再生能源(水能、風能及生物質能)和非再生能源(煤炭、石油、天然氣、油頁巖等)。根據產生的方式可分為一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)。一次能源是指自然界中以天然形式存在并沒有經過加工或轉換的能量資源,一次能源包括可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣資源,其中包括水、石油和天然氣在內的三種能源是一次能源的核心,它們成為全球能源的基礎;除此以外,太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范圍內;二次能源則是指由一次能源直接或間接轉換成其他種
7、類和形式的能量資源,例如:電力、煤氣、汽油、柴油、焦炭、潔凈煤、激光和沼氣等能源都屬于二次能源。 3、按能源性質分,有燃料型能源(煤炭、石油、天然氣、泥炭、木材)和非燃料型能源(水能、風能、地熱能、海洋能)。人類利用自己體力以外的能源是從用火開始的,最早的燃料是木材,以后用各種化石燃料,如煤炭、石油、天然氣、泥炭等。現正研究利用太陽能、地熱能、風能、潮汐能等新能源。當前化石燃料消耗量很大,但地球上這些燃料的儲量有限。未來鈾和釷將提供世界所需的大部分能量。一旦控制核聚變的技術問題得到解決,人類實際上將獲得無盡的能源。4、根據能源消耗后是否造成環境污染可分為污染型能源和清潔型能源,污染型能源包括煤
8、炭、石油等,清潔型能源包括水力、電力、太陽能、風能以及核能等。5、根據能源使用的類型又可分為常規能源和新型能源。常規能源包括一次能源中的可再生的水力資源和不可再生的煤炭、石油、天然氣等資源。新型能源是相對于常規能源而言的,包括太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能以及用于核能發電的核燃料等能源。由于新能源的能量密度較小,或品位較低,或有間歇性,按已有的技術條件轉換利用的經濟性尚差,還處于研究、發展階段,只能因地制宜地開發和利用;但新能源大多數是再生能源。資源豐富,分布廣闊,是未來的主要能源之一。6、人們通常按能源的形態特征或轉換與應用的層次對它進行分類。世界能源委員會推薦的能源類型分為:固體燃料
9、、液體燃料、氣體燃料、水能、電能、太陽能、生物質能、風能、核能、海洋能和地熱能。其中,前三個類型統稱化石燃料或化石能源。已被人類認識的上述能源,在一定條件下可以轉換為人們所需的某種形式的能量。比如薪柴和煤炭,把它們加熱到一定溫度,它們能和空氣中的氧氣化合并放出大量的熱能。我們可以用熱來取暖、做飯或制冷,也可以用熱來產生蒸汽,用蒸汽推動汽輪機,使熱能變成機械能;也可以用汽輪機帶動發電機,使機械能變成電能;如果把電送到工廠、企業、機關、農牧林區和住戶,它又可以轉換成機械能、光能或熱能。7、商品能源和非商品能源 凡進入能源市場作為商品銷售的如煤、石油、天然氣和電等均為商品能源。國際上的統計數字均限于
10、商品能源。非商品能源主要指薪柴和農作物殘余(秸稈等)。1975年,世界上的非商品能源約為0.6太瓦年,相當于6億噸標準煤。據估計,中國1979年的非商品能源約合2.9億噸標準煤。 8、再生能源和非再生能源 人們對一次能源又進一步加以分類。凡是可以不斷得到補充或能在較短周期內再產生的能源稱為再生能源,反之稱為非再生能源。風能、水能、海洋能、潮汐能、太陽能和生物質能等是可再生能源;煤、石油和天然氣等是非再生能源。地熱能基本上是非再生能源,但從地球內部巨大的蘊藏量來看,又具有再生的性質。核能的新發展將使核燃料循環而具有增殖的性質。核聚變的能比核裂變的能可高出 510倍,核聚變最合適的燃料重氫(氘)又
11、大量地存在于海水中,可謂“取之不盡,用之不竭”。核能是未來能源系統的支柱之一。 隨著全球各國經濟發展對能源需求的日益增加,現在許多發達國家都更加重視對可再生能源、環保能源以及新型能源的開發與研究;同時我們也相信隨著人類科學技術的不斷進步,專家們會不斷開發研究出更多新能源來替代現有能源,以滿足全球經濟發展與人類生存對能源的高度需求,而且我們能夠預計地球上還有很多尚未被人類發現的新能源正等待我們去探尋與研究。 編輯本段中國的能源狀況與政策中國是當今世界上最大的發展中國家,發展經濟,擺脫貧困,是中國政府和中國人民在相當長一段時期內的主要任務。20世紀70年代末以來,中國作為世界上發展最快的發展中國家
12、,經濟社會發展取得了舉世矚目的輝煌成就,成功地開辟了中國特色社會主義道路,為世界的發展和繁榮作出了重大貢獻。中國是目前世界上第二位能源生產國和消費國。能源供應持續增長,為經濟社會發展提供了重要的支撐。能源消費的快速增長,為世界能源市場創造了廣闊的發展空間。中國已經成為世界能源市場不可或缺的重要組成部分,對維護全球能源安全,正在發揮著越來越重要的積極作用。中國政府正在以科學發展觀為指導,加快發展現代能源產業,堅持節約資源和保護環境的基本國策,把建設資源節約型、環境友好型社會放在工業化、現代化發展戰略的突出位置,努力增強可持續發展能力,建設創新型國家,繼續為世界經濟發展和繁榮作出更大貢獻。一、能源
13、發展現狀能源資源是能源發展的基礎。新中國成立以來,不斷加大能源資源勘查力度,組織開展了多次資源評價。中國能源資源有以下特點:能源資源總量比較豐富。中國擁有較為豐富的化石能源資源。其中,煤炭占主導地位。2006年,煤炭保有資源量10345億噸,剩余探明可采儲量約占世界的13%,列世界第三位。已探明的石油、天然氣資源儲量相對不足,油頁巖、煤層氣等非常規化石能源儲量潛力較大。中國擁有較為豐富的可再生能源資源。水力資源理論蘊藏量折合年發電量為6.19萬億千瓦時,經濟可開發年發電量約1.76萬億千瓦時,相當于世界水力資源量的12%,列世界首位。人均能源資源擁有量較低。中國人口眾多,人均能源資源擁有量在世
14、界上處于較低水平。煤炭和水力資源人均擁有量相當于世界平均水平的50%,石油、天然氣人均資源量僅為世界平均水平的1/15左右。耕地資源不足世界人均水平的30%,制約了生物質能源的開發。能源資源賦存分布不均衡。中國能源資源分布廣泛但不均衡。煤炭資源主要賦存在華北、西北地區,水力資源主要分布在西南地區,石油、天然氣資源主要賦存在東、中、西部地區和海域。中國主要的能源消費地區集中在東南沿海經濟發達地區,資源賦存與能源消費地域存在明顯差別。大規模、長距離的北煤南運、北油南運、西氣東輸、西電東送,是中國能源流向的顯著特征和能源運輸的基本格局。能源資源開發難度較大。與世界相比,中國煤炭資源地質開采條件較差,
15、大部分儲量需要井工開采,極少量可供露天開采。石油天然氣資源地質條件復雜,埋藏深,勘探開發技術要求較高。未開發的水力資源多集中在西南部的高山深谷,遠離負荷中心,開發難度和成本較大。非常規能源資源勘探程度低,經濟性較差,缺乏競爭力。改革開放以來,中國能源工業迅速發展,為保障國民經濟持續快速發展作出了重要貢獻,主要表現在:消費結構有所優化。中國能源消費已經位居世界第二。2006年,一次能源消費總量為24.6億噸標準煤。中國高度重視優化能源消費結構,煤炭在一次能源消費中的比重由1980年的72.2%下降到2006年的69.4%,其他能源比重由27.8%上升到30.6%。其中可再生能源和核電比重由4.0
16、%提高到7.2%,石油和天然氣有所增長。終端能源消費結構優化趨勢明顯,煤炭能源轉化為電能的比重由20.7%提高到49.6%,商品能源和清潔能源在居民生活用能中的比重明顯提高。科技水平迅速提高。中國能源科技取得顯著成就,以“陸相成油理論與應用”為標志的基礎研究成果,極大地促進了石油地質科技理論的發展。石油天然氣工業已經形成了比較完整的勘探開發技術體系,特別是復雜區塊勘探開發、提高油田采收率等技術在國際上處于領先地位。煤炭工業建成一批具有國際先進水平的大型礦井,重點煤礦采煤綜合機械化程度顯著提高。在電力工業方面,先進發電技術和大容量高參數機組得到普遍應用,水電站設計、工程技術和設備制造等技術達到世
17、界先進水平,核電初步具備百萬千瓦級壓水堆自主設計和工程建設能力,高溫氣冷堆、快中子增殖堆技術研發取得重大突破。煙氣脫硫等污染治理、可再生能源開發利用技術迅速提高。正負500千伏直流和750千伏交流輸電示范工程相繼建成投運,正負800千伏直流、1000千伏交流特高壓輸電試驗示范工程開始啟動。環境保護取得進展。中國政府高度重視環境保護,加強環境保護已經成為基本國策,社會各界的環保意識普遍提高。1992年聯合國環境與發展大會后,中國組織制定了中國21世紀議程,并綜合運用法律、經濟等手段全面加強環境保護,取得了積極進展。中國的能源政策也把減少和有效治理能源開發利用過程中引起的環境破壞、環境污染作為其主
18、要內容。2006年,燃煤機組除塵設施安裝率和廢水排放達標率達到近100%,煙塵排放總量與1980年基本相當,單位電量煙塵排放減少了90%。2006年,全國建成并投入運行的脫硫火電機組裝機容量達1.04億千瓦,超過前10年的總和,裝備脫硫設施的火電機組占火電總裝機的比例由2000年的2%提高到30%。市場環境逐步完善。中國能源市場環境逐步完善,能源工業改革穩步推進。能源企業重組取得突破,現代企業制度基本建立。投資主體實現多元化,能源投資快速增長,市場規模不斷擴大。煤炭工業生產和流通基本實現了市場化。電力工業實現了政企分開、廠網分開,建立了監管機構。石油天然氣工業基本實現了上下游、內外貿一體化。能
19、源價格改革不斷深化,價格機制不斷完善。隨著中國經濟的較快發展和工業化、城鎮化進程的加快,能源需求不斷增長,構建穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系面臨著重大挑戰,突出表現在以下幾方面:資源約束突出,能源效率偏低。中國優質能源資源相對不足,制約了供應能力的提高;能源資源分布不均,也增加了持續穩定供應的難度;經濟增長方式粗放、能源結構不合理、能源技術裝備水平低和管理水平相對落后,導致單位國內生產總值能耗和主要耗能產品能耗高于主要能源消費國家平均水平,進一步加劇了能源供需矛盾。單純依靠增加能源供應,難以滿足持續增長的消費需求。能源消費以煤為主,環境壓力加大。煤炭是中國的主要能源,以煤為主的能源結構在
20、未來相當長時期內難以改變。相對落后的煤炭生產方式和消費方式,加大了環境保護的壓力。煤炭消費是造成煤煙型大氣污染的主要原因,也是溫室氣體排放的主要來源。隨著中國機動車保有量的迅速增加,部分城市大氣污染已經變成煤煙與機動車尾氣混合型。這種狀況持續下去,將給生態環境帶來更大的壓力。市場體系不完善,應急能力有待加強。中國能源市場體系有待完善,能源價格機制未能完全反映資源稀缺程度、供求關系和環境成本。能源資源勘探開發秩序有待進一步規范,能源監管體制尚待健全。煤礦生產安全欠賬比較多,電網結構不夠合理,石油儲備能力不足,有效應對能源供應中斷和重大突發事件的預警應急體系有待進一步完善和加強。 編輯本段中國能源
21、形勢作為世界上最大的發展中國家,中國是一個能源生產和消費大國。能源生產量僅次于美國和俄羅斯,居世界第三位;基本能源消費占世界總消費量的l10,僅次于美國,居世界第二位。中國又是一個以煤炭為主要能源的國家,發展經濟與環境污染的矛盾比較突出。近年來能源安全問題也日益成為國家生活乃至全社會關注的焦點,日益成為中國戰略安全的隱患和制約經濟社會可持續發展的瓶頸。上個世紀90年代以來,中國經濟的持續高速發展帶動了能源消費量的急劇上升。自1993年起,中國由能源凈出口國變成凈進口國,能源總消費已大于總供給,能源需求的對外依存度迅速增大。煤炭、電力、石油和天然氣等能源在中國都存在缺口,其中,石油需求量的大增以
22、及由其引起的結構性矛盾日益成為中國能源安全所面臨的最大難題。常規能源和新能源其中,已被人類廣泛利用并在人類生活和生產中起過重要作用的能源,稱為常規能源,通常是指煤炭、石油、天然氣、水能等四種。而新近才被人類開發利用、有待于進一步研究發展的能量資源稱為新能源,相對于常規能源而言,在不同的歷史時期和科技水平情況下,新能源有不同的內容。當今社會,新能源通常指核能、太陽能、風能、地熱能、氫氣等。 編輯本段世界能源消費預測由于中國和印度的經濟持續強勁增長,在2006年至2030年期間,其一次能源需求的增長將占世界一次能源總需求增長量的一半以上。中東國家占全球增長量的11%,增強了其作為一個重要的能源需求
23、中心的地位。總的來說,非經合組織(Non-OECD)國家占總增長量的87。因此,它們占世界一次能源需求比例從51上升至62,它們的能源消費量超過經合組織(OECD)成員國2005年的消費量。全球石油需求(生物燃料除外)平均每年上升1 ,從2007年8500萬桶/日增加到2030年1.06億桶/日。然而,其占世界能源消費的份額從34下降到30 。與去年的展望相比,2030年石油需求有所下調,下降了1000萬桶/日,這主要反映了較高的價格和略為放緩的GDP增長以及去年以來政府實行的新政策所帶來的影響。所有預測中世界石油需求的增長都主要源于非經合組織(Non-OECD)國家(4/5以上的增長量來自中
24、國、印度和中東地區),經合組織(OECD)成員國石油需求略有下降,主要是因為非運輸行業石油需求的減少。全球天然氣需求的增長更加迅速,以1.8 的速度遞增,在能源需求總額中所占比例微略上升至22 。天然氣消費量的增長大部分來自發電行業。世界煤炭需求量平均每年增長2,其在全球能源需求量中的份額從2006年的26 攀升至2030年的29。其中,全球煤炭消費增加的85,主要來自中國和印度的電力行業。在展望預測期內,核電在一次能源需求中所占比例略有下降,從目前的6 下降到2030年的5(其發電量比例從15下降到10),這與我們不期待在此情景中政府改變其政策的慣例是一致的 ,雖然最近對核電的興趣有了復蘇的
25、跡象。盡管如此,除經合組織歐洲區外,世界主要地區的核發電量將在絕對值上有所增長。現代可再生能源技術發展極為迅速,將于2010年后不久超過天然氣,成為僅次于煤炭的第二大電力燃料。可再生能源的成本隨著技術的成熟應用而降低,假設化石燃料的價格上漲以及有力的政策支持為可再生能源行業提供了一個機會,使其擺脫依賴于補貼的局面,并推動新興技術進入主流。在本期預測中,風能、太陽能、地熱能、潮汐和海浪能等非水電可再生能源(生物質能除外)的增長速度為7.2%,超過任何其它能源的全球年均增長速度。電力行業對可再生能源的利用占大部分的增長。非水電可再生能源在總發電量所占比例從2006年的1增長到2030年的4。盡管水
26、電產量增加,但其電力的份額下降兩個百分點至14。經合組織(OECD)國家可再生能源發電的增長量超過化石燃料和核發電量增長的總和。 編輯本段世界石油市場預測1.世界石油價格 世界石油價格定義為石油精煉企業的年平均進口原油收購成本。本文描述了三種不同的油價。基準情景代表了當前對OPEC可能行為的判斷,OPEC可以通過調整產量使世界石油價格維持在2228美元/桶范圍內。據估計,OPEC將是中期國際石油市場的主要供應者,因此它的產量決策將對世界油價有很大影響。世界低油價情景代表未來市場石油生產競爭激烈并且供應充足。高油價情景代表OPEC出于非經濟原因,制定較低的石油產量目標,內部團結且能夠形成市場壟斷
27、。 2.世界石油供應據預測,2025年的世界石油供應將比2001年增加4400萬桶/天。產量的增加不僅來自OPEC國家,也來自非OPEC產油國。然而,總增加量中可能只有40來自非OPEC國家。在過去20年中,非OPEC產油國的石油產量增加導致OPEC不太清楚你要的是哪方面的一 利用風能 地球上的化石能源(石油)終究是有限的,為了人類的持續性發展,必須找到其他可替代能源,而風能就是一個很好的選擇。在美國科羅拉多州的博爾德南部的高原上的平曠地帶,矗立著四排實驗性渦輪機,這些機器在冰雪覆蓋的洛磯山脈的映襯下更顯得巍為壯觀,150英尺的葉片在微風的吹拂下緩慢地旋轉著。美國能源部可再生能源實驗室的主工程
28、師薩迪·布特菲爾德說:“如果你要選擇一個商業渦輪機發電農場,你決不會看中這個地方。但這里卻是一個完美的風能實驗場地。因為在這里我們可以獲得風速為每小時100英里的風能條件。我們通過在這種條件下的實驗能很快地知道哪種設計應該淘汰。”1991年,一份政府有關風能的概論作出了如下結論:堪薩斯州、北達科他州和德克薩斯三州有著豐富的風力能源,僅這三個州的風能就可足夠滿足整個美國的能源需求。今天看來,這項報告不免有些估計過低了。在過去的20年中,風能的價格已經下降了85%,這在很大程度上歸功于不斷提升的渦輪機效率。政府還制定很多條令來鼓勵民眾購買利用風力所產生的電能,可以想見在不久的未來使用風力
29、電能必成大勢所趨。 二 取消電網 現有的輸電系統是從能源中心通過電線向用戶送電。這樣做有很大一個缺點,那就是輸電過程中會損失很多電能。所以更好的供電系統是“分布式發電”。可以在住處和工作地點附近利用風能和太陽能發電,做到自給自足。例如,可以利用地熱系統給建筑物供暖和降溫,利用屋頂上的太陽能電池提供電力,多余的電能還可以輸送到當地的供電系統中,以零售價賣掉,這樣還能獲取一部分收益。這些措施簡便易行,遠好于建設發電廠和進口國外的能源。有人估計,一個這樣的小型發電廠所需要的太陽能發電設備的造價可在四年內回收回來。既然有這么多的優點,何樂而不為呢? 三 混合燃料汽車 美國陸軍宣布將開發一種使用新型混合
30、燃料的“悍馬”(Humvee)戰車,它預示著混合燃料汽車的時代已經來臨。混合燃料汽車通過內燃和電驅動,提高能源利用效率。今天混合型汽車已不再僅僅是陳列室中供人參觀的樣品,它已完全步入了實用階段。這將大大削減汽油的使用量,汽車排放的尾氣也將隨之大幅減少。被稱為插入式混合型電動車可以夜間在自家的車庫中充電,夜間電費低廉,這樣就節省了一項不小的開支。加州大學伯克利可再生能源實驗室主任丹尼爾·卡門說:“如果在一夜間,美國的汽車全部被這種混合型汽車所取代,石油的消耗量將會下降70-90%,美國進口石油的時代將徹底結束,在未來多年中,美國的石油將完全可以自給自足。” 四 制造質量更好的乙醇 今年
31、,美國汽車制造商將生產100萬輛靈活燃料車,乙醇加油站的數量將增加三分之一,達到大約1000家。現在美國所生產的絕大多數乙醇是由玉米粒發酵而來,這個過程要消耗相當數量的化石燃料。丹尼爾·卡門將這種由基于玉米的乙醇看做是一種過渡型燃料,他說:“要想使用乙醇替代石油,防止全球進一步變暖,我們需要進行一次從玉米乙醇到纖維乙醇的大規模革新運動,纖維乙醇的原料可以有多種選擇,柳枝稷、木片以及像玉米芯和玉米桿這樣的農業廢料都可以用做生產纖維乙醇的原料。現在用于制造乙醇的酶的造價很高,不過這個問題并不難解決。”白蟻后腸中的微生物可以將植物纖維素轉化成碳水化合物,美國能源部聯合基因組研究所主任艾迪&
32、#183;盧賓說:“我們正在測定那些微生物DNA序列,將來可以通過生物工程制造出新的機體來分泌這些酶。”這樣我們就可以利用蟲子的體液來驅動我們的汽車前進,擺脫了對化石能源的過度依賴。 五 利用太陽能 明年初,在洛杉磯東北部的一個沙漠農場中將會出現數十個巨大的凹鏡。每個凹鏡的直徑為37英尺,這些凹鏡通過電子控制可以自動跟蹤太陽,將陽光反射到一個熱量收集器上,熱量收集器利用這些濃縮的陽光將氫加熱到1,300華氏度,通過斯特林發動機驅動發電機發電。當世界上最大的太陽能農場完工后,在摩加伏沙漠4,500英畝的范圍內將會布滿大約2萬個這樣的凹鏡收集太陽能,利用這些能量產生的電能將可以向287,000個家
33、庭供電。每小時到達地球上的這些太陽能可以滿足全世界一整年的電力需求。我們很久以來就已經知道如何利用太陽能來為加熱空間和水,但將陽光轉化為電能卻存在很大困難。 斯特林太陽能凹鏡可以將30%的太陽能轉化為電能,這是世界上將太陽能轉化為電能效率最高的一種技術。科學家希望通過技術改進可以使這個轉化率提高至50%。其他的能量企業家還有更為遠大的設想。美國航空航天局的科學家一直以來夢想有一天能在太空中利用太陽能發電,然后通過微波將能量將能量輸送到各個家庭。隨著科學的不斷進步,終有一天這個設想一定可以變為現實。 六 制造氫能源 氫能源的潛力巨大,但將其他物質轉化為氫并不件容易的事。自然界中不存在純氫燃料,今
34、天最制造氫最便宜的方式是通過石油或天然氣獲得,但這并不能避免產生二氧化碳。氫燃料電池的效率是內燃機的二倍多。在冰島,豐富的可再生能源使氫經濟的產生成為可能。在美國,未來的某天可以利用多余的風能來生產氫燃料。研究人員還可以利用基因工程來制造出有生物來直接將太陽轉化為氫。 七 利用海浪能發電 美國的海岸線的海洋蘊含著巨大的能量,其中大約有八分之一可以開發利用,同時還不會污染環境。這些可利用能源總量相當于我們現在所有的水力發電廠發電的能量總和。在可利用能源這個競技場中,歐洲一直走在世界的前列。今年夏天,在葡萄牙,工作人員正在安裝一種海岸波浪能轉化器。這種蛇狀的鋼管一半浸于水中,一般露出水面,一直向遠
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