能源的發(fā)展概況.doc

中天漢威（北京）控制技術(shù)有限公司 ZhongTian HIGHWELL（BEIJING）Control Technology CO., LTD.十大未來能源排行榜目前的能源消耗，很大程度上來自于化石燃料，這些能源對(duì)于環(huán)境有不小的傷害。在不遠(yuǎn)的將來，我們使用的能源數(shù)量肯定還將不斷的上升。這里有十大未來的能源，將有可能幫助我們解決這個(gè)問題。10.氫雖然自身不能當(dāng)作能量源，氫燃料卻是一個(gè)巨大的能源儲(chǔ)備介質(zhì)。氫可以隨意的從水中提取，擁有很好的能量/重量比，燃燒之后產(chǎn)生無污染的水蒸氣。9.太陽能光電目前我們掌握的太陽能光電技術(shù)，雖然昂貴而且效率低下，但是如果我們更廣泛的使用這一技術(shù)，也能有著相當(dāng)重要的影響。來自太陽的能量源源不斷，一旦太陽能電池造出來幾乎就沒有什么后續(xù)的維持費(fèi)用。 8.Gratzel太陽能電池也被稱作染料敏化二氧化鈦納米薄膜光陽極的光伏打電池，這種電池只有傳統(tǒng)太陽能電池造價(jià)的1/5，另外，還避免了非常消耗能量的完美硅晶圓制造過程。不過這種電池的效率還有待進(jìn)一步提升，目前能夠達(dá)到33%左右。 7.地?zé)崮艿責(zé)崮苁莵碜缘貧ぶ碌母邷啬茉?。一個(gè)典型的地?zé)崮茈妶?chǎng)可以輕松的輸送100MW電量，這是風(fēng)能和太陽能所無法企及的。上面這張圖顯示的是冰島的能源消耗，可以看到地?zé)嵩谄渲姓紦?jù)了很大的比例。 6.波浪能涌起的波浪肯定帶有能量，而且波浪太普遍了，我們能從其中獲得相當(dāng)多的能源。例如海蛇波浪能量轉(zhuǎn)換器就是一個(gè)在水中半漂浮的設(shè)備。目前這種設(shè)備已經(jīng)再葡萄牙使用，產(chǎn)生的總能量為2.25MW。5.太陽熱能從太陽獲取熱能是相當(dāng)簡(jiǎn)單的，用這一熱能產(chǎn)生熱水，然后利用熱水進(jìn)行發(fā)電。大型的太陽能熱電廠是可以建立起來的，位于加州的SEGS系統(tǒng)擁有350MW的發(fā)電能力。太陽熱能在那些擁有大面積太陽暴曬區(qū)域的地方，有著相當(dāng)重要的能源貢獻(xiàn)作用。 4.核能（基于釷）提到目前應(yīng)用的技術(shù)，不能不說核的部分。其實(shí)第三代反應(yīng)堆非常安全，只會(huì)產(chǎn)生很少的高危廢物，比燒煤炭的火力發(fā)電廠要潔凈的多。核電廠占據(jù)一小塊地方，卻產(chǎn)生大量的能源，而且不會(huì)排放出二氧化碳。使用釷作為核燃料會(huì)使核能的應(yīng)用更好，能夠顯著的減少核廢料的產(chǎn)生，減少很多危險(xiǎn)的發(fā)生，而且釷的蘊(yùn)含量是鈾的三倍多。 3.風(fēng)能風(fēng)能是純可再生能源中最經(jīng)濟(jì)的一種解決方案，其在工作的時(shí)候不消耗任何能源。既可以大規(guī)模的建成風(fēng)力發(fā)電廠，也能安裝在家庭里面使用。2.潔凈煤其實(shí)地球上幾乎所有的能源，基本上都來自于太陽。植物在將太陽能轉(zhuǎn)化為有用能源方面的效率是我們的太陽能電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能及的。無論在直接產(chǎn)生電能，還是產(chǎn)生氫氣，人工光合作用能夠解決目前相當(dāng)多的能源問題。人工光合作用是一個(gè)非常長的研發(fā)過程，過去的幾十年取得了一些成果，然是還有很多的事情需要做。1.人工光合作用這種煤經(jīng)過去硫、去氮等工藝處理；或者是把煤進(jìn)行氣化，將固態(tài)的煤轉(zhuǎn)換成氣態(tài)，以更干凈更有效地燃燒。雖然煤不如其它能源那樣潔凈，但之所以能夠排名第二的高位，是因?yàn)檫@種能源使用的實(shí)在是非常廣泛，用這種能源轉(zhuǎn)換成電能，非常的便宜而且簡(jiǎn)單。 探索未來十大新能源：人體也能成為能源【核心提示】據(jù)國外媒體報(bào)道，雖然現(xiàn)在人類把綠色能源的目光聚焦在了太陽能、風(fēng)能和核能這些能源上，但是在我們的地球上還有其他一些可以被人類利用的綠色能源。除此以外，科學(xué)家還在積極努力，探索那些新的能源產(chǎn)品，相信在不久的未來，更驚人更有吸引了的能源產(chǎn)品就會(huì)問世。下面讓我們來看看未來有可能被創(chuàng)造的10大新能源。1、人體能量在城市里鋪設(shè)采用壓電材料制作的地板，內(nèi)裝動(dòng)作感應(yīng)系統(tǒng)，可將行人的每一個(gè)行走動(dòng)作瞬間產(chǎn)生的能量都轉(zhuǎn)換成電能。如果你生活在大城市，那么在不久的將來，你的身體也會(huì)成為一種城市能源。美國的研究者認(rèn)為，人類活動(dòng)如跑步、散步等都可以利用來產(chǎn)生能量。美國麻省理工學(xué)院建筑和規(guī)劃系的學(xué)生詹姆斯-格拉漢姆(James Graham)和撒德尤思-朱思雅克（Thaddeus Jusczyk ）設(shè)計(jì)出一個(gè)可將人行走時(shí)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能的“概念性城市設(shè)計(jì)”。在城市里鋪設(shè)采用壓電材料制作的地板，內(nèi)裝動(dòng)作感應(yīng)系統(tǒng)，可將行人的每一個(gè)行走動(dòng)作瞬間產(chǎn)生的能量都轉(zhuǎn)換成電能。他們的這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)未來城市的基礎(chǔ)設(shè)施照明，是未來城市基礎(chǔ)能源的一種很有借鑒的新能源替代方法。人體能量也是第一次成為最有可能實(shí)現(xiàn)的新能源產(chǎn)品之一。2、糧食能源澳大利亞的一家公司就已經(jīng)從椰子上開始生產(chǎn)能夠替代柴油的新能源“椰子油”了迅速增長的生物燃料讓我們得到啟示。糧食永遠(yuǎn)伴隨人類的一生，那么糧食產(chǎn)生的能量也會(huì)永遠(yuǎn)伴隨人類一生。澳大利亞的一家公司就已經(jīng)從椰子上開始生產(chǎn)能夠替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作為替代柴油的燃料由來已久。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于柴油供應(yīng)短缺，在當(dāng)時(shí)的菲律賓，椰子油就成為一種受當(dāng)?shù)厝讼矚g的替代燃料。大約半打椰子就可以生產(chǎn)出一公升汽油產(chǎn)生的能量。目前，世界各國都在開始研究糧食能源，希望從伴隨人類一生的糧食上找到未來可替代石油的能源。歐洲的國家在研究如何從葡萄上提煉乙醇。3、藻類能源有數(shù)據(jù)表明，每畝面積的藻類可以產(chǎn)生比傳統(tǒng)的乙醇來源（如玉米）高產(chǎn)15倍的能源在科學(xué)家的眼中，藻類是地球上石油和天然氣的來源。并且藻類被環(huán)保者和能源生產(chǎn)者視為最環(huán)保的物質(zhì)。有數(shù)據(jù)表明，每畝面積的藻類可以產(chǎn)生比傳統(tǒng)的乙醇來源（如玉米）高產(chǎn)15倍的能源。這些綠色植物甚至可以像海綿一樣如饑似渴地吸取二氧化碳。在過去，用藻類制造提取能源的費(fèi)用非常昂貴。加上藻類的生長受眾多條件限制，阻礙了其作為大規(guī)模生物燃料的生產(chǎn)應(yīng)用。特別是藻類需要在大量的陽光下才能生長，這制約了藻類能源在現(xiàn)在的發(fā)展。但美國舊金山的Solazyme公司卻設(shè)計(jì)出了一個(gè)新的辦法，他們?cè)诤诎档沫h(huán)境中用糖喂養(yǎng)海藻，然后再提取加工成各種燃料。目前該公司還在嘗試實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)基因藻類植物的提取和加工，一旦未來得到許可，轉(zhuǎn)基因藻類將成為重要的新能源來源。4、細(xì)菌能源細(xì)菌中也可以提取“石油”大腸桿菌一向不受歡迎，但是在未來也許就很受歡迎了，因?yàn)槟軓拇竽c桿菌中提取能源。美國硅谷的LS9公司的研究員去年初已經(jīng)發(fā)明了一種細(xì)菌遺傳改造轉(zhuǎn)基因技術(shù)：細(xì)菌中也可以提取“石油”。他們發(fā)明利用生物工程技術(shù)，對(duì)包括大腸桿菌在內(nèi)的不同菌株進(jìn)行遺傳改造和微生物轉(zhuǎn)基因培養(yǎng)，促使這些微生物在細(xì)菌的作用下，把能量轉(zhuǎn)換成乙醇或石油替代品。這種技術(shù)可以節(jié)約65%的制造成本，但是產(chǎn)生的能源確實(shí)標(biāo)準(zhǔn)乙醇提取工藝的數(shù)倍。在未來，一切都成為可能，細(xì)菌也會(huì)成為最受歡迎的能源產(chǎn)品。5、垃圾能源科學(xué)家相信在經(jīng)過初期焚燒發(fā)電的簡(jiǎn)單工藝之后，新技術(shù)的出現(xiàn)在未來有望引領(lǐng)垃圾發(fā)電進(jìn)入新階段。在上世紀(jì)80年代好萊塢的典型影片回到未來中，瘋狂的科學(xué)家用香蕉皮、蛋殼和其他形式的垃圾轉(zhuǎn)變成氣體，來作為時(shí)間旅行機(jī)的燃料。現(xiàn)在，好萊塢科幻電影中的情節(jié)變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。加拿大擬建造北美地區(qū)規(guī)模最大的汽化垃圾發(fā)電廠。科學(xué)家相信在經(jīng)過初期焚燒發(fā)電的簡(jiǎn)單工藝之后，新技術(shù)的出現(xiàn)在未來有望引領(lǐng)垃圾發(fā)電進(jìn)入新階段。該新型垃圾發(fā)電廠號(hào)稱北美第一的汽化垃圾發(fā)電廠。整個(gè)項(xiàng)目將耗資1.25億美元，建成之后每天能吸收城市生活垃圾400噸，每天發(fā)電量可達(dá)到21兆瓦。廢物轉(zhuǎn)化為能源一直很有爭(zhēng)議，批評(píng)人士認(rèn)為在產(chǎn)生能源的同時(shí)會(huì)伴隨出現(xiàn)溫室氣體。但是科學(xué)家發(fā)明的一種名為等離子電弧汽化發(fā)電的技術(shù)。這種技術(shù)在經(jīng)濟(jì)成本上和環(huán)保指標(biāo)上具備很大優(yōu)勢(shì)。加拿大帕拉斯科能源集團(tuán)已經(jīng)和政府簽訂合同，采用這種新技術(shù)在未來生產(chǎn)更多的能源。6、天氣能源刮風(fēng)下雨，也許也會(huì)成為未來人類使用的能源。這聽起來有點(diǎn)不可思議，不過加拿大工程師路易斯-米徹爾德（Louis Michaud）正在實(shí)驗(yàn)一種新的清潔能源產(chǎn)生方式：人造龍卷風(fēng)。他提出的大氣能源轉(zhuǎn)換理論非常吸引人。這個(gè)理論并不復(fù)雜，當(dāng)氣流上升溫度升高時(shí)就會(huì)引起溫度的差異，于是空氣隨之開始形成漩渦，漩渦帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的渦輪機(jī)產(chǎn)生電能。此時(shí)的漩渦已經(jīng)是可以抵達(dá)對(duì)流層的真正龍卷風(fēng)了，其風(fēng)速高達(dá)每小時(shí)200英里。用這種發(fā)電系統(tǒng)能夠產(chǎn)生200兆瓦特的電能，這足以供給20萬戶家庭的用電需求。在日本，寒冷的天氣也不會(huì)被白白浪費(fèi)掉。日本北海道新千歲機(jī)場(chǎng)使用冬季的積雪為夏天機(jī)場(chǎng)的候機(jī)大樓降溫，機(jī)場(chǎng)跑道使用頂級(jí)的隔熱設(shè)備，能夠最大限度地減少積雪融化。據(jù)測(cè)算，這一計(jì)劃如能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，每年可節(jié)約制冷費(fèi)用約6000萬日元，此外還能通過減少用電而起到削減二氧化碳排放的效果。7、溫室氣體能源溫室氣體一樣也可以產(chǎn)生清潔能源發(fā)展清潔能源是為了遏制溫室氣體對(duì)環(huán)境造成影響的一大原因。但是洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家認(rèn)為，其實(shí)溫室氣體一樣也可以產(chǎn)生清潔能源，這是因?yàn)楝F(xiàn)有的技術(shù)可以將有害的溫室氣體變成燃料。例如溫室氣體中的碳酸鉀在一些化學(xué)手段下可以高效吸收空氣中的二氧化碳。另一個(gè)值得我們注意的是，科學(xué)家正在測(cè)試一種熱電發(fā)電機(jī)，看看是否從汽車排氣系統(tǒng)中的廢氣中重新捕捉能源并產(chǎn)生電力。8、有機(jī)廢物能源寵物糞便通過一定的設(shè)備可轉(zhuǎn)化為生物燃料清潔能源其實(shí)來源并不清潔，簡(jiǎn)單的說，就是將有機(jī)垃圾變成燃料。美國全國正大規(guī)模興起使用清潔能源的熱潮。舊金山的人們?cè)诔鞘薪值郎鲜占瘜櫸锛S便，寵物糞便通過一定的設(shè)備可轉(zhuǎn)化為生物燃料；在加利福尼亞州，老式的沼氣設(shè)備非常受歡迎。未來也許這些有機(jī)廢物通過技術(shù)革新也會(huì)成為新能源產(chǎn)品?，F(xiàn)在在美國，已經(jīng)出現(xiàn)了專門搜集有機(jī)廢物的能源轉(zhuǎn)換工廠，專門搜集各種有機(jī)廢物，來提取生物燃料。9、IT能源通過智能芯片和軟件來提高能源利用效率開發(fā)替代能源可以緩解能源困境，但它們并非唯一的解決辦法。家庭和企業(yè)的大部分的能源成本很高，是因?yàn)槔媚茉吹男什桓撸速M(fèi)太嚴(yán)重。美國的一家新成立的Sentilla公司，側(cè)重于能源管理技術(shù)。通過智能芯片和軟件來提高能源利用效率。他們研制的芯片能夠測(cè)量計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的耗電量，然后通過分析數(shù)據(jù)，得出最有效的使用IT設(shè)備的計(jì)劃，充分提高IT產(chǎn)品的能源使用效率。談到利用效率，人們經(jīng)常會(huì)說可以升級(jí)電網(wǎng)。 但是由于技術(shù)問題，傳統(tǒng)電網(wǎng)產(chǎn)生的電能至少有7%都被浪費(fèi)掉了，無形中給消費(fèi)者增加了成本。美國銀泉綠色科技公司認(rèn)為，未來智能電網(wǎng)技術(shù)可能會(huì)解決這些浪費(fèi)問題。該公司把網(wǎng)卡集成到電力設(shè)備、燃?xì)獗?、及水表上，使每個(gè)家庭的電器終端擁有獨(dú)立的IP地址，這樣就可以跟蹤監(jiān)測(cè)公用事業(yè)企業(yè)和消費(fèi)者的實(shí)際能源消耗情況，達(dá)到節(jié)能的目的。10、空氣能源壓縮空氣能源儲(chǔ)存系統(tǒng)（ CAES ）的原理是將空氣壓縮進(jìn)地下存儲(chǔ)罐當(dāng)不刮風(fēng)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)就必須依靠其它的能源來維