【正文】 素等；在醫(yī)療衛(wèi)生方面，溫泉水可以醫(yī)治皮膚和關(guān)節(jié)等 部位 的疾病，許多國家都有供沐 浴醫(yī)療用的溫泉。 地?zé)岚l(fā)電的原理與一般 火力發(fā)電相似，即利用地?zé)崮墚a(chǎn)生蒸汽，推動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出電來。 地?zé)豳Y源 按賦存形式可分為水熱型 (又分為干蒸汽型、濕蒸汽型和熱水型 )、地壓型、干熱巖型和巖漿型 4大類；目前能為人類開發(fā)利用的主要是地?zé)嵴羝偷責(zé)崴畠纱箢?。地球通過火山爆發(fā)和溫泉等途徑，將它內(nèi)部 的熱能源源不斷地輸送到地面。 在自然界，風(fēng)是一種巨大的能源，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過礦物能源所提供的能量總和，是一種取之不盡、尚未得到大量開發(fā)利用的能源。風(fēng)能利用的主要形式有風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水、風(fēng)力致熱以及風(fēng)帆助航等。未來時代將是太陽能大顯身手的時代，在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中，太陽能也將發(fā)揮越來越重要的作用。自然界中植物借光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換成自身的化學(xué)能的效率很低 ，約為千分之幾。我國推廣應(yīng)用的太陽能熱利用項目主要有太陽能灶、太陽能熱水器、太陽能溫室、太陽能干燥、太陽能采暖等。 在我國，新能源和可再生能源是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能 和氫能 等 。特別是消耗大量化石燃料，給地球的生態(tài)環(huán)境已帶來了嚴(yán)重的影響，使能源問題越來越成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的突出問題和瓶頸所在。清潔煤作為我國最有現(xiàn)實意義的綠色能源，我們應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，做到能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。 潔凈煤技術(shù)我國來說有著深遠(yuǎn)的意義。為了促進(jìn)能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，開發(fā)推廣潔凈煤技術(shù)是減少 污染物排放的最有效的途徑之一。 當(dāng)前 我國能源消費結(jié)構(gòu)中對煤炭的過分依賴導(dǎo)致了環(huán)境污染十分嚴(yán)重。狹義的綠色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽堋? 能源的利用，使人類的物質(zhì)生活不斷得到改善，但卻逐漸惡化了自己的生存環(huán)境。由于能源的不合理開發(fā)和利用，致使環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重。 10 在人類利用能源的初期，能源的使用量及范圍有限，加上當(dāng)時科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，對環(huán)境的損害較小。它也給人類帶來了許多麻煩。 能源的利用手段及轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展是 科技水平提高的重要標(biāo)志。在現(xiàn)代的技術(shù)條件下，對水能、風(fēng)能的利用主要是水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電。 對太陽能的利用主要有兩種形式，即光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總值不變，這稱為熱力學(xué)第一定律，即能量轉(zhuǎn)化與能量守恒定律 [6]。 （二）能量的利用與轉(zhuǎn)換 通過一定的方式，蘊藏在能源中的能量能夠得以釋放或轉(zhuǎn)化，而被應(yīng)用于人類的生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。水電同火電比較，修建大型水電站要建壩攔水，工期較長，投資較多?，F(xiàn)代廣泛采用的水力發(fā)電是人類對水能利用的高級階段。這個物理過程使一次能源開發(fā)和二次能源生產(chǎn)同時完成，而水流本身并不發(fā)生化學(xué)變化，所以水能是一種清潔能源。天然氣用作化工原料，工藝簡單，轉(zhuǎn)換效率高，能耗低，投資少，易實現(xiàn)清潔生產(chǎn) [5]。 （ 3） 發(fā)展前景廣闊：天然氣可以用于工業(yè)燃料、發(fā)電燃料、民用與商業(yè)燃料、能源工業(yè)和化工原料。伴隨原油共生，與原油同時被采出的油田氣叫伴生氣；非伴生氣包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣兩種，在地層中都以氣態(tài)存在。 石油在當(dāng)今世界能源中占有極為重要的地位， 石油對于各國來說，其消費量與國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程度是密切相關(guān)的。它易燃，且不留灰燼。 作為動力 燃料，同煤相比，石油有許多優(yōu)越之處。嚼蠟菌自身含有豐富的蛋白質(zhì) ，因而可利用石油制成大量合成蛋白。石油化工廠利用石油產(chǎn)品可加工出 幾千 種重要的有機(jī)合成原料。汽車、內(nèi)燃機(jī)車、飛機(jī)、輪船等現(xiàn)代交通工具都是用石油的產(chǎn)品 —— 汽油、柴油作動力燃料的；新興的超音速飛機(jī)、導(dǎo)彈、火7 箭，也都以石油提煉出來的高級燃料為動力的。它們都是由碳、氫兩種元素組成的有機(jī)化合物，它們之間的差別就是分子大小不一，它 們?nèi)紵蟮漠a(chǎn)物都是 CO2 和 H2O ，同時放出熱量。它是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成的混合物，與煤一樣屬于化石燃料。煤炭的綜合利用是今后的發(fā)展方向 ， 煤是非可再生的資源，要節(jié)約使用，要研究如何利用得合理，發(fā)揮它更大的作用。另一方面，用煤作燃料，也有很多地方不如石油，例如發(fā)熱量和燃燒效率不如石油高，輸送和使用不如石油方便；灰渣 、粉塵多，容易污染環(huán)境， 露天開采會破壞土地，使礦井地面塌陷。 煤作為能源，與 石油比較有兩大優(yōu)點：一、 分布廣，儲量大。 煤 的形成是大自然的造化 ， 煤是地質(zhì)史上的陸地植物在沼澤中大量沉積而成的，一般產(chǎn)在地6 質(zhì)成煤時期的沉積盆地邊緣。從這個意義上講，以節(jié)約能源，減少碳排放為特征的“新能源革命”只是遲到的自我救贖。三次產(chǎn)業(yè)革命使人類先后步入了機(jī)械化時代、電氣化時代和信息化時代，并帶動主要一次能源消耗實現(xiàn)從薪柴向煤炭轉(zhuǎn)化，繼而從煤炭向石油轉(zhuǎn)化，最終形成當(dāng)前石油、煤炭、天然氣三足鼎立的化石能源消耗格局。世界能源正面臨一個新的轉(zhuǎn)折點。 內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明使石油得到廣泛應(yīng)用，石油煉制得到的汽油、柴油等是汽車、飛機(jī)所使用的 燃料。放射性同位素應(yīng)用已經(jīng)成為核工業(yè)中的輕工業(yè)。 19 世紀(jì)80 年代開始，由于電能應(yīng)用的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、電車、電力起重機(jī)、有線電報機(jī)、電話、無線電話、電爐煉鋼（包括煉銅、煉鋁）、制氮工業(yè)、硝酸銨肥料工業(yè)等新興工業(yè)及其產(chǎn)品都相繼問世。 蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用 促進(jìn)了煤炭的大規(guī)模開采 ， 19 世紀(jì)末 煤炭在世界一次能源消費結(jié)構(gòu)中居統(tǒng)治地位。 18 世紀(jì)前，人類只限于對風(fēng)力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用，尤其是木材，在世界一次能源消費結(jié)構(gòu)中長期占據(jù)首位。 作為可直接利用的燃料，柴草的利用貫穿著整個人類的文明發(fā)展史。 人類利用能源的歷史可分為五大階段 ： 火的發(fā)現(xiàn)與利用； 畜力、 風(fēng)力 、 水力等自然動力的利用 ； 化石燃料的開發(fā)和熱 能 的利用 ； 電的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用 ； 原子核能的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用 。 第二類是來自地球自身的能源，其中一種是地球內(nèi)部蘊藏著的地?zé)崮?，常見的地下蒸汽、溫泉、火山爆發(fā)的能量都屬于地?zé)崮堋? 太陽輻射能、水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、潮汐能、海洋 能等都是能不斷地再生和得到補充的能源，所以被稱為可再生能源。例如，電能、熱水、蒸汽、煤氣、焦炭以及各種石油制品（諸如汽油、煤油、柴油、重油等），還有生產(chǎn)中的余能和余熱等也都屬于二次能源范疇。 （二）能源的分類 按能源的生成方式分：一次能源和二次能源 。 能源是人類社會發(fā)展的柱石，因而對它的 研究 和 利用 ，已受到人們的普遍關(guān)注。 步入現(xiàn)代社會以后，人類開發(fā)能源的視 野更為廣闊，核能、氫能等新型能源陸續(xù)得到開發(fā)，為人類社會的進(jìn)步提供了源源不斷的動力 。 new and renewable energy technologies 2 一、引言 能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ) ，人類社會發(fā)展史在一定意義上就是一部能源開發(fā)和利用的歷史。 本文首先介紹了能源的概念、分類以及人類對能源利用的歷史演變，接著介紹了當(dāng)今世界對常規(guī)能源的利用現(xiàn)狀及出現(xiàn)的發(fā)展瓶頸，最后展望新能源的開發(fā)前景和依托科技進(jìn)步展開的新能源引導(dǎo)的第四次產(chǎn)業(yè)革命將對人類社會產(chǎn)生的巨大影響。 思考依托科技的發(fā)展更好的開發(fā)利用能源，探索由新能源引導(dǎo)的高效、低碳的第四次產(chǎn)業(yè)革命對人類社會的巨大推動作用。 論文（設(shè)計）的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點： 本論文闡述 了 什么是能源、能源的分類、 人類利用能源的歷史演變、 能源的轉(zhuǎn)換和存儲技術(shù)、能源的利用與新能源的開發(fā)等幾個方面。 而這些無不與能源的變革息息相關(guān)。人類文明至今經(jīng)歷了三次產(chǎn)業(yè)革命，分別是以蒸汽機(jī)和紡織機(jī)的發(fā)明和使用為主要標(biāo)志的第一次產(chǎn)業(yè)革命，以電力和電動機(jī)的發(fā)明和使用為主要標(biāo)志的第二次產(chǎn)業(yè)革命和以核能和電子計算機(jī)的發(fā)明和使用為主要標(biāo)志 第三次產(chǎn)業(yè)革命。 因此研究科技進(jìn)步與能源的更好的利用有著 緊迫的理論與 現(xiàn)實意義 。 對于能源利用與新能源的開發(fā)方面的研究也越來越多，本文在借鑒近年來國內(nèi)外的研究成果的同時努力創(chuàng)新，對當(dāng)今社會廣泛使用的各種常規(guī)能源的轉(zhuǎn)換利用方面以及各種新能源開發(fā)前景有著自己的理解與探討。在當(dāng)今世界，能源的發(fā)展，能源和環(huán)境，是全人類共同關(guān)心的問題，也是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。 energy conversion。 進(jìn)入 20 世紀(jì)，電子技術(shù)的應(yīng)用，又使人類再一次 解放了生產(chǎn)力， 引發(fā)了深刻的社會變革與科技進(jìn)步。而 能源的開發(fā)利用必定會推動整個社會科技的進(jìn)步。 例如煤炭、石油、天然氣、水能、太陽能、核能 等 都是能源 [1]。二次能源是指一次能源經(jīng)人為加工成另一種形態(tài)的能源。 按能否再生分（對一次能源）：可再生和不可 再生能源。它們除了太陽直接照射到地球 的光和熱 外，常見的煤炭、石油、天然氣，以及生物質(zhì)能、水能、海洋 能和風(fēng)能等，都間接地來自太陽。 成因 分類 地球自身的能源 由太陽作用產(chǎn)生的能源 地球與其他天體作用產(chǎn)生的能源 一次能源 可再生能源 地?zé)崮? 太陽能 風(fēng)能 水能生物質(zhì)能 海洋能 潮汐能 不可再生能源 核能 煤炭 石油 天然氣 隕石 二次能源 電力 氫能