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发展可替代的清洁能源的意义

2020-8-17 16:56:08| 浏览:1988|

摘要: 煤炭资源是不可再生的一次性能源,在用完之前人类必须找到一种不仅可以长期稳定供给、而且在当前科技水平下,容易取得的新能源,否则人类将面临生存危机。这是寻找替代能源的最终必要性。

发展可替代的清洁能源的意义

Bedeutung der alternative und saubere Energie

 

问:我们为什么要发展清洁能源?

Warum wollen wir saubere Energie entwickeln?

 

:这是一个貌似简单的问题,实际上有三个层次。一是我们把煤矿关了,但经济要发展,人民生活水平还要继续提高,这都需要大量的能源供给。经合组织(OECD)测算,世界人均年能源需求折算为6-8吨标准煤,美国人均是11.7吨,我们人均才1.12吨(2002年统计数据)。退一步讲,就是不关停煤矿,现有产量(2015年全国煤炭产量38.7亿吨)也满足不了13亿中国人能源消费达到世界平均水平。因此我们必须要寻求新的能源补充。

 

二是煤炭资源是不可再生的一次性能源,在用完之前人类必须找到一种不仅可以长期稳定供给、而且在当前科技水平下,容易取得的新能源,否则人类将面临生存危机。这是寻找替代能源的最终必要性。

 

三是由于保护环境和降低碳排放的需要,替代能源必须是清洁的,低碳无污染的。这就是我们必须发展清洁能源的原因。

 

问:清洁能源目前包括哪些?

Welche Energie ist saubere Energie?

 

答:目前来看清洁能源主要包括以下七个方面:

 

一是海洋能。海洋能是指依附在海水中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。 现在已经有潮汐能、波浪能、海水温差能、盐差能、海流能等发电形式的实验性和生产性电站运行。

 

 二是太阳能。太阳能清洁能源是将太阳的光能转换成为其他形式的热能、电能、化学能,能源转换过程中不产生其他有害的气体或固体废料,是一种环保、安全、无污染的新型能源。 包括:光与热的转换。如太阳能热水器、太阳能灶、太阳能热发电系统等。光与电的转换,如太阳能电池板、太阳能车、船等。现在太阳能发电站已经是一种成熟有效的清洁能源利用方式。我国已经是世界最大的多晶硅太阳能光伏板生产国。

 

三是风能。地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦。风能资源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。风能一直以来都得到广泛应用。现在风力发电技术得到长足发展,风力发电已经成为一种重要的清洁能源方式。据统计,我国业已成为世界第三大风机装备生产国。

 

四是核能。核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合方程E=mc2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放:1、核裂变,打开原子核的结合力。2核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便。核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法稳定。

 

      有人认为核能有巨大的缺点,这主要来自人们对核污染的恐惧。我认为核能其实应该是替代能源发展的主要方向,关于对核的恐慌,主要来源于对知识的缺乏和现有安全技术的不成熟,因此随着知识的普及和技术的进步,核能将大展身手。

 

五是生物能。生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。

 

六是地热能。地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面15公里的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。地热能也是可再生资源。

 

七是水能。水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富,是非常重要且前景广阔的替代资源。

 

 

问:哪种清洁能源更有发展前途呢?

Was für eine saubere Energie gibt es die reite Entwicklungsperspektive für die Menschheit?

 

答:这取决于人类科学的探索和实用技术的进步。风能、水能都是几千年前就被使用的能源,但直到近期,对风能、水能的利用率才达到一个高峰。另一方面,很多能源受地域条件限制,如地热能、海洋能、水能等等,不可能得到大规模普及和发展,只是有条件地区的一种替代能源。

 

在我看来,就目前科技水平,具备替代煤炭资源使用可操作性的只有太阳能、风能和核能。因此本公益网主推的清洁能源也是以这三种能源为主,另一些有发展潜质的能源放到“其他能源”栏目中,加以关注。

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