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    • 能源资源学术语

    新能源[能源资源学术语]

    新能源,英文名:New Energy,( NE)又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能地热能风能海洋能生物质能核聚变能等。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 新能源 英文名: New Energy
    其他外文名: NE
    别名: 非常规能源 特点: 环保、可供永续利用
    分类: 太阳能、地热能、风能、海洋能等

    目录

    定义/新能源[能源资源学术语] 编辑

    新能源新能源
    1980年(庚申年)联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能风能生物质能潮汐能地热能氢能核能(原子能)。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
    在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
    一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用,因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
    新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。
    按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。

    概况/新能源[能源资源学术语] 编辑

    风能风能

    据《中国新能源产业园区发展模式与投资战略规划分析报告前瞻》分析,2001年以来我国能源消费结构并没有发生显著的改变。石化能源,特别是煤炭消费在一次能源消费中一直居于主导地位,所占的比重分别达到九成和六成以上。
    对于新能源行业而言,认为这为其提供了福音。综合观察中国的股市行业,也正说明了这一点,中国绿色能源类股票价格飞扬,更多的闲散资金纷纷投入新能源以及环保行业。同时,中国将超过欧洲,成为世界最大的可替代能源增长市场。在此背景下,前瞻网认为新能源行业应该抓住这次契机,积极发展风电、太阳能等,提高新能源的比重。
    据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用500~1000亿度。但因其分布很分散,能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。

    分类/新能源[能源资源学术语] 编辑

    联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类:

    大中型水电;新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能海洋能;传统生物质能(生质燃料)。 

    其他分类:/新能源[能源资源学术语] 编辑

    水能水能
    1、新能源按其形成和来源分类:

    (1)、来自太阳辐射的能量,如:太阳能、水能、风能、生物能等。 
    (2)、来自地球内部的能量,如:核能、地热能。 
    (3)、天体引力能,如:潮汐能。 

    2、新能源按开发利用状况分类:

    (1)、常规能源,如:水能、核能。 
    (2)、新能源,如:生物能、地热、海洋能、太阳能、风能。 

    3、新能源按属性分类:

    (1)、可再生能源,如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。 
    (2)、非可再生能源,如:核能。 

    4、新能源按转换传递过程分类:

    (1)、一次能源,直接来自自然界的能源。如:水能、风能、核能、海洋能、生物能。 
    (2)、二次能源,如:沼气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。

    形式/新能源[能源资源学术语] 编辑

    太阳能

    (图)新能源新能源太阳能

    太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式,广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。

    太阳能可分为2种:

    太阳能光伏 

    光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

    太阳能热利用

    现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。目前,太阳能热发电是开发利用的重点。

    太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。

    核能

    核能发电站核能发电站

    核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:

    核裂变能

    所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量

    核聚变能

    由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。

    核衰变

    核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用。
    核能的利用存在的主要问题:
    资源利用率低
    反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决
    反应堆的安全问题尚需不断监控及改进
    核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制
    核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大

    海洋能

    (图)新能源海洋能

    海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。中国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。潮汐发电,据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。

    风能

    风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。风力发电,是当代人利用风能最常见的形式,自19世纪末,丹麦研制成风力发电机以来,人们认识到石油等能源会枯竭,才重视风能的发展。

    1977年,联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个浆叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。

    生物质能

    生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但利用率不到3%。

    地热能

    地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。中国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。

    氢能

    在众多新能源中,氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出,将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料,可以用作推动火箭动力。

    海洋渗透能

    如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。

    海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、中国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

    未来新能源

    (图)新能源波能示意图

    波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来,在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

    可燃冰:这是一种与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰相似,故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态,冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算,可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。

    煤层气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤,每吨煤产生68m3气;从泥炭到肥煤,每吨煤产生130m3气;从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计,地球上煤层气可达2000Tm3。  

    微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。[1]

    发展现状/新能源[能源资源学术语] 编辑

    美国是能源消耗大国,也是全球人均温室气体排放水平最高的国家。为降低对其他国家的能源依赖以及寻求可持续发展的道路,美国近年来不断出台多项能源政策,以立法和财政补贴的形式扶持可再生能源产业的发展。美国国会议员表示将推动税法改革,促进可再生能源项目享受到与石油项目一样的税收政策。税法改革提案的发起者认为,可再生能源发展势头强劲,应该允许风能、太阳能、生物燃料等可再生能源项目以“业主有限合伙制企业”的性质征税。这种形式的税收结构允许企业从股票市场募集资金,并使企业可以避免缴纳收入所得税。
     
    欧盟是世界上可再生能源发展最为迅速的地区。目前欧盟能源的进口依存度达50%。随着经济不断发展,这一数字将不断增加,欧盟能源安全令人担忧。为此,欧盟制定了相关策略,积极开发可再生能源。欧盟1997年颁布可再生能源发展白皮书,提出到2050年,可再生能源在整个欧盟国家的能源构成中要达到50%。白皮书中提到的计划包括欧盟内部的市场手段,进一步鼓励可再生能源利用的政策,以及各国在可再生能源领域中的投资及信息共享,对此欧盟各国纷纷采取对应措施来响应。
     
    以德国为例,2011年9月,德国经济部、环境部和科技部等部门曾联合颁布了德国第6个能源研究计划,重点集中在可再生能源技术研发、提高能源效率、能源存储技术和电网技术改进等方面。德国联邦经济部、环保部等部门联合制定了长期能源转型战略,规划了未来40年德国能源转型的主要目标。
     
    德国在2004年、2008年曾两次修订《可再生能源法》,明确提出要在考虑规模效应、技术进步等因素的影响后,逐年减少对可再生能源新建项目的上网电价补贴,促进可再生能源市场竞争能力的提高。2012年1月1日,德国再次修改《可再生能源法》,提出到2020年,35%以上的电力消费必须来自可再生能源,到2030年50%以上、2050年80%以上的电力消费必须来自可再生能源。有数据显示,2012年德国可再生能源行业投资总额达到了266亿欧元。截至2011年年底,德国在可再生能源行业就业的人数也达到了创纪录的38.2万人,比上一年度增加4%。
     
    日本作为人口密度较大、资源紧张的国家,可再生能源的利用也是其经济发展的重要方向。日本政府曾在2012年8月公布了实现可再生能源飞跃发展的新战略,目标是到2030年使海上风力、地热、生物质、海洋等四个领域的发电能力扩大到2010年度的6倍以上。[2]

    发展分析/新能源[能源资源学术语] 编辑

    中国未来新能源发展的战略可分为三个发展阶段:第一阶段到2010年,实现部分新能源技术的商业化。第二阶段到2020年,大批新能源技术达到商业化水平,新能源占一次能源总量的18%以上。第三阶段是全面实现新能源的商业化,大规模替代化石能源,到2050年在能源消费总量中达到30%以上。[3]
    新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。
    1、风能无论是总装机容量还是新增装机容量,全球都保持着较快的发展速度,风能将迎来发展高峰。风电上网电价高于火电,期待价格理顺促进发展。
    2、生物质能有望在农业资源丰富的热带和亚热带普及,主要问题是降低制造成本,生物乙醇、生物柴油以及二甲醚燃料应用值得期待。
    3、太阳能随着中国国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升,光伏发电成本会逐步下降,未来中国国内光伏容量将大幅增加。
    4、汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家现在大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2016-08-11
    [2]^引用日期:2016-08-11
    [3]^引用日期:2016-08-11
    扩展阅读
    1新能源汽车补贴标准正式发布 节能减排再进一步
    2《中国新能源产业基地市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》
    3新能源及参考文献
    4新能源加盟
    5能源利用:
    6新能源300亿补贴 终端电价下调势在必行

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