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多元化新能源时期

更新时间:2010-03-17 15:24:57

随着社会突飞猛进的发展,能源需求量亦成倍增加。世界上的常规能源--煤、油、气将逐渐枯竭和告急。能源污染日趋严重,能源问题成为世界性的危机和挑战。人类开始并被迫深入地研究能源问题和能源开发,以实现

第三次能源变革--即以石油为主要能源逐步向多元化能源结构过渡,开始了对核能、太阳能、海洋能、生物质能等的开发研究与利用。并从社会、经济、环境等多角度全方位研究开发,增强能源的可持续性,这一变革在相当多的国家和地区已取得了进展和成功。能源开发的这一时期还刚刚起步,将持续今后较长的时期,今后亦将有更多的新能源被人类所认识、开发和利用。

当然,世界各地人们利用能源的过程并不是统一的,存在着地域和时间的差异,能源时期的划分也并不是绝对的,而是交叉出现的。例如,在石油时期,世界各国的能源状况也极不平衡,有些发展中国家仍以煤炭为主要能源,有些经济不发达地区还广泛使用草类和木柴。从现阶段我国各地的能源利用现状来看,煤炭和石油是我国工农业生产的重要能源,至1955年煤炭和石油分别占我国能源总量的75.5%和16.7%。但在我国沿海地区,由于经济发达、能源短缺,已开始开发和利用核能、太阳能、风能和潮汐能等新能源。在贫穷落后的山区农村还在使用草类、木柴、畜力等为主要能源。

人类为了生产和生活的需要,随时都在进行能量的转换和传递,人类利用能源的过程,就是能量转换和传递的过程。

上图表示的是目前各种主要能源的转换和利用状况,最上一排表示各种能源。天然气、石油、煤、有机物及由有机物产生的沼气、从水中产生的氢等,除一部分(虚线表示)作为化工原料使用外,绝大部分都在各种燃烧装置(如锅炉、内燃机等)中通过燃烧,把化学能转化为热能。核能则经过反应堆转换为热能。此外还可以从地热、太阳能等直接得到热能。热能除了可以被直接使用外,还可以通过热机转化为机械能,水力可以通过水轮机、风力可通过风力装置转化为机械能。

使用光电或燃料电池,可直接从太阳能或化学能得到电能。但由于经济上的原因,目前绝大部分电能都是通过机械能转化而来的。通过电动机或电炉等装置,电可以很方便地转化为机械能或热能。

人类在生产和生活过程中用量最大的能是热能、机械能和电能。我们可以按照需要把自然界中存在的能源转化为各种形式的能。目前绝大多数能源是转化为热或动力直接利用,或者通过动力机械转化为机械能或电能使用,所以在能量转换过程中,各种燃烧设备和热电设备是最重要的环节。

在任何一种能源的转换和传递过程中,都会损失一部分能量,“永动机”是根本不可能有的。同时,能量的转化和守恒定律告诉我们,能量绝不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体传递到另一个物体。所以,这种能量的损耗,实际上不过是转换成没有被人们利用的另一种形式的能量。因此,人们必须不断采用先进的科学技术和加强经营管理的方法,把损耗降低到最低限度,提高能量转换和传递过程中的经济效益,更好地开发和利用各种形式的能源。

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