【導(dǎo)讀】你認(rèn)為21世紀(jì)中期的主要能源是什么？能源是人類藉以克服困難，維持生存的原動(dòng)。陽(yáng)、風(fēng)、汽油、瓦斯等都是能源。而20世紀(jì)以來(lái)世界能源。進(jìn)五十年來(lái)世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展有賴于能源的。大規(guī)模開發(fā)和利用。21世紀(jì),隨著可持續(xù)性發(fā)展理念的日益。們關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。新能源又稱非常規(guī)能源。是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。也可以說(shuō)，新能源包括各種可再生能源和核能。同時(shí)，由于很多新能源分布均。勻，對(duì)于解決由能源引發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)也有著重要意義。來(lái)，核聚變能可能成為核能新秀。利用核裂變，人們已經(jīng)通。過反應(yīng)堆加以人工控制，實(shí)現(xiàn)了原子能發(fā)電。放出的巨大的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，即?shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電。行，這就是受控核聚變。的原料鈾儲(chǔ)量豐富提煉成本低。善，核電建設(shè)投資費(fèi)用大，風(fēng)險(xiǎn)較高。氫能被認(rèn)為具有長(zhǎng)期利用。來(lái)生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售氫燃料。油氣為主的時(shí)代。

　　

【正文】 大水庫(kù)，發(fā)電機(jī)組安裝在攔海大壩里面，大部分機(jī)器在地面下，利用潮汐漲落的位能差來(lái)推動(dòng)水力渦輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。 潮汐發(fā)電與水力發(fā)電的原理相似，它是利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有勢(shì)能來(lái)發(fā)電的，也就是把海水漲、落潮的能量變?yōu)闄C(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽òl(fā)電）的過程。具體地說(shuō)，由于潮水的流動(dòng)與河水的流動(dòng)不同，它是不斷變換方向的，因此就使得潮汐發(fā)電出現(xiàn)了不同的型式，例如：（ 1）單庫(kù)單向型，只能在落潮時(shí)發(fā)電。（ 2）單庫(kù)雙向型：在漲、落潮時(shí)都能 發(fā)電。（ 3）雙庫(kù)雙向型：可以連續(xù)發(fā)電，但經(jīng)濟(jì)上不合算，未見實(shí)際應(yīng)用。 世界上第一座潮汐電站是法國(guó)的郎斯河口電站，其裝機(jī)容量為 240MW，年均發(fā)電量為 544GWh。中國(guó)沿海已建成 9座小型潮汐電站， 1980 年建成的江廈潮汐電站是我國(guó)第一座雙向潮汐電站，也是世界上較大的一座，其總裝機(jī)容量為3200kW，年發(fā)電量為 。世界較大的潮汐電站至今運(yùn)行正常，證明潮汐發(fā)電在技術(shù)上是可行的，可是從 20世紀(jì) 80 年代至今，近 20 年來(lái)幾乎沒有建新的潮汐電站，100MW 級(jí)的潮汐電站沒有一個(gè)建設(shè)投產(chǎn)。沒建新的潮汐電站的 原因主要是考慮電站的經(jīng)濟(jì)性和潮汐大壩對(duì)環(huán)境的影 30 響。 （ 5）生物能發(fā)電 城市垃圾發(fā)電是 30年代發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，最先利用垃圾發(fā)電的是德國(guó)和美國(guó)。目前，美國(guó)垃圾焚燒發(fā)電約占總垃圾處理量的 40%，已建立了幾百座垃圾電站，其中底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾 4000t 的垃圾發(fā)電廠。日本城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展更快，垃圾焚燒處理的比例已接近 100%。 生物能發(fā)電在我國(guó)尚處于起步階段，蔗渣 /稻殼燃燒發(fā)電、稻殼氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等技術(shù)已得到應(yīng)用，總裝機(jī)約800MW。深圳垃圾發(fā)電廠已運(yùn)行了七年，為垃圾發(fā)電在我國(guó) 的發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，這將為解決我國(guó)城市垃圾處理問題帶來(lái)新的希望和契機(jī)。 沼氣具有較高熱值，與其他燃?xì)庀啾?，抗爆性能較好，是一種可再生的清潔能源。沼氣一般在農(nóng)村比較多使用，傳統(tǒng)上大多利用沼氣取暖、炊事和照明。沼氣發(fā)電是隨著沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)新型沼氣利用技術(shù)，它將沼氣用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。由于城市化進(jìn)程大城市，利用垃圾沼氣發(fā)電也成為了可再生能源的一大熱點(diǎn)。在我國(guó)，上海，北京，深圳等大城市正在或準(zhǔn)備建立垃圾沼氣發(fā)電廠。我國(guó)第一家垃圾沼氣發(fā)電廠是在 1998 年 10月，在杭州天子嶺 垃圾填埋場(chǎng)建成。在我國(guó)，目前擁有 1000萬(wàn)座沼氣池。但總體上沼氣應(yīng)用范圍不夠廣，利用率也比較 31 低。我國(guó)城市垃圾量以每年 6%～ 7%的速度遞增，而我國(guó)90%以上的城市處理垃圾的方式采取的是填埋方式，許多大城市垃圾填埋場(chǎng)日處理垃圾在千噸以上，如果能變廢為寶，我國(guó)可以明顯減少對(duì)化石能 源的依賴，減少石油進(jìn)口。 在國(guó)外，沼氣發(fā)電也是蓬勃發(fā)展，在 2020 年 12月 12日，世界上最大規(guī)模的利用垃圾沼氣發(fā)電站在韓國(guó)建成并正式投入運(yùn)營(yíng)，發(fā)電規(guī)模為 50MW 級(jí)，這座沼氣發(fā)電站生產(chǎn)的電力可為 18萬(wàn)戶家庭供電，它將替代韓國(guó)每年 50萬(wàn)桶重油進(jìn)口。在此之前，全世界 50MW 級(jí)的沼氣發(fā)電站僅在美國(guó)有 1 座。隨著沼氣發(fā)電站的容量提高，沼氣發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行將會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成沖擊，繼電保護(hù)相關(guān)問題也會(huì)隨著容量提高而變得突出。 （ 6）燃料電池發(fā)電 美國(guó)每年投資數(shù)億元開發(fā)燃料電池，掌握了許多最先進(jìn) 的技術(shù)。日本也大力開展燃料電池及發(fā)電技術(shù)的研究，僅磷酸型燃料電池（ PAFC）發(fā)電裝機(jī)就已超過 30MW。加拿大、韓國(guó)以及歐洲許多國(guó)家也在燃料電池的研究與應(yīng)用上取得了很大進(jìn)展。目前， PAFC是技術(shù)最成熟、商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的燃料電池，其價(jià)格已降至 1500 美元 /kW。已有數(shù)百座 PAFC型電站在美國(guó)、日本以及歐洲各國(guó)投入運(yùn)行，容量最大的是東京電力公司的五井電廠（ 11MW）。 32 90年代中期以來(lái)，我國(guó)在 PEMFC燃料電池研究方面取得了較大的進(jìn)展。燃料電池技術(shù)列入了國(guó)家九五科技攻關(guān)項(xiàng)目和中國(guó)科學(xué)院九五應(yīng)用研究與發(fā)展重大項(xiàng)目，其研究目標(biāo)直指國(guó)際水平。 燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能，直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時(shí)，它可以連續(xù)發(fā)電。依據(jù)電解質(zhì)的不同，燃料電池分為堿性燃料電池（ AFC）、磷酸型燃料電池（ PAFC）、熔 融碳酸鹽燃料電池（ MCFC）、固體氧化物燃料電池（ SOFC）及質(zhì)子交換膜燃料電池（ PEMFC）等。按燃料電池所用原始燃料的類型，大致分為氫燃料電池、甲烷燃料電池、甲醇燃料電池和汽油燃料電池。燃料電池不受卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，潔凈、無(wú)污染、噪聲低，模塊結(jié)構(gòu)、積木性強(qiáng)、比功率高，既可以集中供電，也適合分散供電。使用燃料電池發(fā)電，是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，不需要進(jìn)行燃燒，沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，理論上能量轉(zhuǎn)換率為 100%，裝置無(wú)論大小實(shí)際發(fā)電效率可達(dá) 40%～ 60%，可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)用，沒有輸電輸熱損失，綜合 能源效率可達(dá) 80%，裝置為集木式結(jié)構(gòu)，容量可小到只為手機(jī)供電、大到和目前的火力發(fā)電廠相比，非常靈活。燃料電池其原理與一般電池相同。其單體電池是由正負(fù)兩個(gè)電極（負(fù)極即燃料電極和正極即氧化劑電極）以及電解質(zhì)組成。不同的是一般電池的活性 33 物質(zhì)貯存在電池內(nèi)部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件。因此燃料電池是名副其實(shí)的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器。電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外部供給，進(jìn)行反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入，反應(yīng)產(chǎn)物不斷排除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。燃料電池 具有高效率、無(wú)污染、建設(shè)周期短、易維護(hù)以及成本低的特點(diǎn)，它不僅是汽車最有前途的替代清潔能源，還能廣泛用于航天飛機(jī)、潛艇、水下機(jī)器人、通訊系統(tǒng)、中小規(guī)模電站、家用電源，又非常適合提供移動(dòng)、分散電源和接近終端用戶的電力供給，還能解決電網(wǎng)調(diào)峰問題。隨著燃料電池的商業(yè)化推廣，市場(chǎng)前景十分廣闊。人們預(yù)測(cè)，燃料電池將成為繼火電、水電、核電后的第四代發(fā)電方式，它將引發(fā) 21世紀(jì)新能源與環(huán)保的綠色革命。 2020年，從事燃料電池開發(fā)的公司總投資額已超過 10億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2020 年全球擁有 50萬(wàn)個(gè)固定的（靜止式）燃料電池 裝置，到 2020 年，將有 250 萬(wàn)戶家庭使用燃料電池，同時(shí)全球擁有 60 萬(wàn)臺(tái)燃料電池汽車，占世界汽車生產(chǎn)量的 1%。 篇五：新能源論文 學(xué)院：農(nóng)學(xué)院 學(xué)號(hào)： 202030580205 姓名：付永松 新能源 節(jié)能技術(shù)與農(nóng)業(yè) 2020年 11 月 13日 星期四 34 中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要巨大的能量驅(qū)動(dòng)，在尋求現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的道路上，大規(guī)模的機(jī)械，電氣設(shè)備的使用對(duì)能源必然產(chǎn)生巨大的需求，如何滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，而又不依賴傳統(tǒng)能源，是一個(gè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須面對(duì)的問題。因?yàn)槟芰啃枨缶薮?，那么?jié)能技術(shù)也至關(guān)重要，因?yàn)槟?怕是節(jié)省千分之一，由于龐大的基數(shù)，節(jié)省下來(lái)的能源也會(huì)是一個(gè)天文數(shù)字。假如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要 10 億千瓦時(shí)的電能，那么節(jié)省千分之一，省下來(lái)的電能將會(huì)是 100 萬(wàn)千瓦時(shí)。況且，在技術(shù)和管理變革后，發(fā)生的改變可能不止這么多。鑒于此，我試圖通過這篇論文深入了解并合理推斷農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有哪些容易運(yùn)用到新能源，同時(shí)探討農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可能的節(jié)能技術(shù)。 與農(nóng)業(yè)相關(guān)的新能源有乙醇燃料，如乙醇汽油，乙醇柴油。乙醇汽油已經(jīng)用在了新能源汽車上，而乙醇柴油也隨著飛機(jī)飛上了天。這種新能源以及生物質(zhì)能可以說(shuō)與農(nóng)業(yè)息息相關(guān)，因?yàn)檫@些可再生的能源的原料來(lái) 自農(nóng)作物，或者說(shuō)專門生產(chǎn)乙醇的作物。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展可以促進(jìn)這些作物的高產(chǎn)和豐收，進(jìn)而提高生物質(zhì)能的產(chǎn)量，由于這些生物質(zhì)能是可以再生的，只要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠跟上需求，那么這種生物質(zhì)能的儲(chǔ)量可以說(shuō)是源源不斷的（因?yàn)樯镔|(zhì)能的能量來(lái)源是太陽(yáng)能）。那么保證農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)出這么多的原料就是解決能源問題的關(guān)鍵，如果未來(lái)的能源在很大程度上依賴生物質(zhì)能的話。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)的目的首先要保證人類有 35 足夠的糧食，其次才是滿足用 來(lái)生產(chǎn)生物質(zhì)能的需求。我們注意到人類在利用糧食的時(shí)候并沒有充分利用，在沒有回收的情況下，會(huì)造成浪費(fèi) ，如果我們能把這部分利用起來(lái)，那么根據(jù)目前糧食浪費(fèi)數(shù)據(jù)，也是非?？捎^的能量潛能。前段時(shí)間，據(jù)媒體報(bào)導(dǎo)，荷蘭航空公司從中國(guó)購(gòu)買了大量的地溝油用于生產(chǎn)航空燃油，說(shuō)明這些廢棄的食物也有很大的利用價(jià)值。那么我們可以考慮結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)廢棄物利用來(lái)滿足生物質(zhì)能生產(chǎn)原料的供應(yīng)。 再說(shuō)說(shuō)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的節(jié)能，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)是一個(gè)非常粗獷的產(chǎn)業(yè)，在能源利用，資源利用方面幾乎很少考慮節(jié)能，節(jié)約這一理念。我們知道通過合理的規(guī)劃，運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，可以大幅度降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能源投入與綜合收益的比例。但是目前中國(guó)以及世界上的發(fā)展中 國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)還沒有很好的普及，因此還有很大的發(fā)展空間。新的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品急需要被投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，特別是一整套的適合這些地區(qū)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案。 通過以上的討論，可以看出農(nóng)業(yè)與新能源聯(lián)系之緊密，之不可分離。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高可以很大程度上解決生物質(zhì)能原料的問題，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用可以大幅度的地降低用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能源。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的附屬能源生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)可以增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的收益。這是一個(gè)良性的循環(huán)。 36 但是我們也看到，上述情況的實(shí)現(xiàn)依賴技術(shù)和觀念盡快深入農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)以及大眾。因此我們應(yīng)該試著承擔(dān)起普及這些 觀念和新技術(shù)的歷史使命。