【正文】 億 kw， 年發(fā)電量 5922億 kwh；可能開發(fā)水能資源的裝機(jī)容量 3． 78億 kw， 年發(fā)電量 9200億 kwh。 充分了解我國水能資源的特點(diǎn) ， 才能在開發(fā)過程中因地制宜 ， 合理地充分地利用水能資源 。 開發(fā)水能對江河的綜合治理和綜合利用具有積極作用 ， 對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展 ，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) ， 緩解由于消耗煤炭 、 石油資源所帶來的環(huán)境污染有重要意義 ， 因此世界各國都把開發(fā)水能放在能源發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)先地位 。 我國水能資源開發(fā)利用水平低 ， 至 1997年底 ， 按水電裝機(jī) 總?cè)萘坑嬎?， 開發(fā)率僅為 14． 7％ ， 不但低于世界平均的開發(fā)率 22％ ， 而且遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的開發(fā)率 （ 美國 63％ ， 日本 66％ ， 加拿大大于 53％ ， 挪威 87％ ） 。 20 水能 21 風(fēng)能 風(fēng)能就是空氣的動能 ,是指風(fēng)所負(fù)載的能量 ， 風(fēng)能的大小決定于風(fēng)速和空氣的密度 。 大氣便由氣壓高的地方向氣壓低的地方流動 。 風(fēng)能資源 一 、 風(fēng)速 。 風(fēng)口風(fēng)速明顯增大 ， 哈巴河為 /秒 ， 阿拉山口為 /秒 ， 達(dá)坂城為 /秒 。 定時觀測最大風(fēng)速一般在春季 4月份 ， 個別地方在 5月份 ， 一般達(dá) 15~ 20米 /秒 。 22 二 、 風(fēng)能 。 風(fēng)能功率密度 100瓦 /平方米以上者 ， 分布在北疆西北部 、 西部 、 南疆東部 ， 準(zhǔn)噶爾盆地多在 50瓦 /平方米以下 ，塔里木腹地一般不足 30瓦 /平方米 。 北疆西部 、 中部 、 南疆東部風(fēng)能資源豐富 ， 中低山貧乏 。 23 風(fēng)能 24 澳大利亞風(fēng)力發(fā)電 25 氫 能 氫能被認(rèn)為是人類最理想 、 最長遠(yuǎn)的能源 。 貯氫合金是一種特種金屬功能材料 ， 用貯氫合金制作的鎳氫電池是一種清潔 、 高效的綠色能源 。 我國鎳和稀土儲量豐富 ， 發(fā)展貯氫合金具有資源優(yōu)勢 ， 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景樂觀 。 估計到2022年 ， 我國鎳氫電池產(chǎn)量將突破 8億只 ， 產(chǎn)值將達(dá)到數(shù)十億元 。 氫和氫能都不是新事物 ， 大約 250年前人們就發(fā)現(xiàn)了氫 ， 約 150年前 ， 氫獲得工業(yè)應(yīng)用 。 我國在推廣天然氣之前 ， 廣泛使用的由煤制取的城市煤氣中氫含量高達(dá) 50%以上 。 27 氫氣 無污染，來源廣泛，熱值高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是制取成本太高和貯存困難，暫時不能廣泛使用。 許多國家正在加緊開發(fā)利用太陽能 、 生物質(zhì)能 、 氫能 、 海洋能和地?zé)崮艿忍娲茉?。 氫氣與傳統(tǒng)的能源物質(zhì)相比 ， 還具有能量密度高 ， 熱轉(zhuǎn)化效率高 ， 輸送成本低等諸多突出優(yōu)點(diǎn) 。 29 從目前世界氫產(chǎn)量來看 ， 96%是由天然的碳?xì)浠衔?— 天然氣 、 煤 、 石油產(chǎn)品中提取的 ， 4%是采用水電解法制取 。 與傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法相比 ， 生物制氫具有節(jié)能 、 可再生和不消耗礦物資源等許多突出的優(yōu)點(diǎn) ， 在氫生產(chǎn)及其應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)中的地位也越來越顯著 ， 世界上許多國家都投入了大量的人力物力對生物制氫技術(shù)進(jìn)行開發(fā)研究 ， 以期早日實(shí)現(xiàn)該技術(shù)向商業(yè)化轉(zhuǎn)變 ， 搶先占領(lǐng)國際市場 。 在地球上的氫主要以其化合物 ， 如水 H2O、 甲烷 CH 氨 NH 烴類 CnHm等的形式存在 。 水就是地球上無處不在的 “ 氫礦 ” 。 可以通過各種一次能源 （ 可以是化石燃料 ，如天然氣 、 煤 、 煤層氣 ） ；也可以是可再生能源 （ 如電力 ） 來開采 “ 氫礦 ” 。 氫能是最環(huán)保的能源 。 不排放 CO2和 NOx， 沒有任何污染 ， 使用氫燃料內(nèi)燃機(jī) ， 也是顯著減少污染的有效方法 。 氫的可再生性 。 氫是安全的能源 ， 每種能源載體都有其物理 /化學(xué) /技術(shù)性的特有的安全問題 。 生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式儲存在生物質(zhì)中的能量形式 ， 以生物質(zhì)為載體的能量 。 生物質(zhì)能的原始能量來源于太陽 ， 所以從廣義上講 ， 生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式 。 要對土地進(jìn)行合理規(guī)劃 ， 盡可能利用山地 、 非耕荒地和水域 ， 選擇適合當(dāng)?shù)厣L條件的生物質(zhì)品種進(jìn)行培育 、 繁殖 ， 以獲得足夠數(shù)量的高產(chǎn)能植物 。 同時 ， 將基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源農(nóng)場中 ， 以提高能源轉(zhuǎn)化率 。 它包括間接液化和直接液化兩種 。 生物質(zhì)汽化 將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料 ， 稱為生物質(zhì)汽化 。 制造煤氣的設(shè)備稱為汽化爐 ， 人們故意不給足氧氣 ， 讓含碳物質(zhì)在沒有足夠的空氣的情況下燃燒 ，“ 燜 ” 出一氧化碳來 。 1776年 ， 意大利科學(xué)家沃爾塔發(fā)現(xiàn)沼澤地里腐爛的生物質(zhì)發(fā)酵 ， 從水底冒出一連串的氣泡 ， 分析其主要成分為甲烷和二氧化碳等氣體 。 1781年 ， 法國科學(xué)家穆拉發(fā)明人工沼氣發(fā)生器 。 農(nóng)村沼氣池的主要填料是豬糞 、 秸稈 、 污泥和水等 。 35 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù) 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用途徑主要包括燃燒 、 熱化學(xué)法 、 生化法 、 化學(xué)法和物理化學(xué)法等 （ 如下圖所示 ） ， 可轉(zhuǎn)化為二次能源 ， 分別為熱量或電力 、 固體燃料 （ 木炭或成型燃料 ） 、 液體燃料（ 生物柴油 、 生物原油 、 甲醇 、 乙醇和植物油等 ） 和氣體燃料（ 氫氣 、 生物質(zhì)燃?xì)夂驼託獾?） 。 是有生命的自然資源 ， 包括動物 、 植物和微生物 。 按照形成條件 ， 能源分為一次能源和二次能源 。可再生能源是指在較短的時間內(nèi) ， 通過地球的自然循環(huán)不斷的補(bǔ)充能源 ， 如太陽能 、 水能 、 風(fēng)能 、 生物質(zhì)能和地?zé)崮艿染鶎儆诳稍偕茉?。 如煤炭 、 石油 、 天然氣 、裂變核燃料：鈾 、 釷 等 。 37 海 洋 能 地球表面積約為 ， 其中陸地表面積為 ，占 29％ ；海洋面積達(dá) ， 占 71％ 。 一望無際的汪洋大海 ， 不僅為人類提供航運(yùn) 、 水產(chǎn)和豐富的礦藏 ， 而且還蘊(yùn)藏著巨大的能量 。 38 潮汐能源 世界上的潮汐能約有 10億多萬千瓦 ， 如能充分利用 ， 每年可生產(chǎn) 124 106億度 （ 1度 =1千瓦時 =） 電 。 深海大洋的潮汐能都不大 ， 太平洋 、 大西洋和印度洋總共只有潮汐能 100萬千瓦 ， 平均每平方公里僅 3瓦 。浙江 、 福建海岸線曲折 ， 潮差較大 ， 潮汐能占全國的 80%， 浙江省的潮汐能蘊(yùn)藏量約 1000萬千瓦 ， 錢塘江潮差約 。 漲潮時 退潮時 潮汐電站工作原理 42 浙江溫嶺江廈潮汐電站全國第一、世界第三 43 波浪能源 有人做過測試 ， 海浪對海岸的沖擊力每平方米可達(dá) 20～ 30t， 大的可達(dá) 60t。 據(jù)計算 ， 海浪每秒鐘在 1平方公里的海面上就能產(chǎn)生 20萬千瓦的能量 ， 全世界波浪能約為 10～ 100億千瓦 （ 有的說為 20～ 30億千瓦 ） ， 波浪發(fā)電就是利用波浪的垂直運(yùn)動來推動裝有活塞的浮標(biāo) ， 由活塞與浮標(biāo)的相對運(yùn)動所產(chǎn)生的壓縮空氣 ， 就可以推動渦輪機(jī)發(fā)電了 。 1978年 ， 國際能源機(jī)構(gòu)提出波能轉(zhuǎn)換為電能的研究計劃 ， 美國 、 日本 、 英國 、 加拿大等國參加了這一計劃 。 英國已投資百萬英鎊研究波浪能 ， 計 劃 建 成 100 萬 千 瓦 的 波 浪 發(fā) 電 站 。 44 海流能源 海流是海水平方向的流動 ， 其流速和流向都比較穩(wěn)定 。 從層次上分 ， 海流有表層流 ， 還有表層以下的上層流 、 中層流 、 深層流和底層流 。 在大洋中它往往是有規(guī)律的循環(huán)流動 ，所以稱大洋環(huán)流 。 它流經(jīng)我國近海的一段 ， 稱臺灣暖流 。 也叫 “ 黑潮 ” 。 如果用海流發(fā)電 ， 不但能量大于河流 ， 而且沒有河流常見的枯水