星空体育平台新能源之太阳能的论文第一, 世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满 足社会需要,而又不危及后代人前途的社会。因此,尽可能多地用洁净能源代替高含 碳量的矿物能源,是能源建设应该遵循的原则。随着能源形式的变化,常规能源的贮 量日益下降,其价格必然上涨,而控制环境污染也必须增大投资。
而所谓生物质能(biomass energy),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能 量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可 转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同 时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲, 生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质 能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化 而来的。
。海洋能作为自然能源是随时变化着的。但海洋是 个庞大的蓄能库,将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里,不 象在陆地和空中那样容易散失。海水温差、盐度差和海流都是较稳定的,24小时不 间断,昼夜波动小,只稍有季节性的变化。潮汐、潮流则作恒定的周期性变化,对大 潮、小潮、涨潮、落潮、潮位、潮速、方向都可以准确预测。海浪是海洋中最不稳定 的,有季节性、周期性,而且相邻周期也是变化的。但海浪是风浪和涌浪的总和,而 涌浪源自辽阔海域持续时日的风能, 不象当地太阳和风那样容易骤起骤止和受局部气 象的影响。
太阳能一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由 “氢 ”聚变成 “氦”的原子核 反应, 不停地释放出巨大的能量, 并不断向宇宙空间辐射能量, 这种能量就是太阳能。 太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。 平均在大气外 每平米面积每分钟接受的能量大约1367w。广义上的太阳能是地球上许多能量的来 源,如风能,化学能,水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电 和光化学的直接转换。
成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到 来。从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的 上涨。
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主, 以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置,如带动水泵提水等这种风力发 动机的优点是:投资少、工效高、经济耐用。目前,世界上约有一百多万台风力提水 机在运转。澳大利亚的许多牧场,都设有这种风力提水机。在很多风力资源丰富的国 家,科学家们还利用风力发动机铡草、磨面和加工饲料等。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发 电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小 系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组 成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾 翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能; 转体能使机头灵活地转动以实现 尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
温差能利用的最大困难是温差大小,能量密度低,其效率仅有3%左右,而且换 热面积大,建设费用高,目前各国仍在积极探索中。
4、盐差能:盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学 电位差能,是以化学能形态出现的海洋能。主要存在与河海交接处。
5、海流能:海流能是指海水流动的动能,主要是指海底水道和海峡中较为稳定 的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量, 是另一种以动能形态出 现的海洋能。
1)海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大,而单位体积、单位面积、单位长度所 拥有的能量较小。这就是说,要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。
2)海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要 太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就会再生,就会取之不尽,用之不竭。
利用风力发电,以丹麦应用最早,而且使用较普遍。丹麦虽只有500多万人口, 却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国, 世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦, 世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术,是名副其实的“风车大国 ”。
截止到2006年底,世界风力发电总量居前3位的分别是德国、西班牙和美国, 三国的风力发电总量占全球风力发电总量的60%。
3)海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流 能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。
1)潮汐能:因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降, 因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。
我国风力资源丰富,可开发利用的风能储量为10亿千瓦。对风能的利用,特别 是对我国沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网的农 村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,具有十分重要的意义。风力发电的原理
利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发 电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开 始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会 产生辐射或空气污染。
人们对海洋能的开发利用程度至今仍十分低。 尽管这些海洋能资源之间存在着各 种差异,但是也有着一些相同的特征。每种海洋能资源都具有相当大的能量通量:潮 汐能和盐度梯度能大约为2TW;波浪能也在此量级上;而海洋热能至少要比此大两 个数量级。 但是这些能量分散在广阔的地理区域, 因此实际上它们的能流密度相当低,
潮汐能的主要利用方式为发电, 目前世界上最大的潮汐电站是法国的朗斯潮汐电 站,我国的江夏潮汐实验电站为国内最大。
2)波浪能:波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能,是一种在风的作用 下产生的,并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能。
在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变 暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的 排放,保护我们赖以生存的地球。风能利用存在一些限制及弊端1)风速不稳定,产生
3)海水温差能:海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能, 是海洋能的一种重要形式。低纬度的海面水温较高,与深层冷水存在温度差,而储存 着温差热能,其能量与温差的大小和水量成正比。
温差能的主要利用方式为发电, 首次提出利用海水温差发电设想的是法国物理学 家阿松瓦尔,1926年,阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电。1930年,克 劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站,获得了10kW的功率。
仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏,而且还蕴藏着巨大的能量,它将太阳能以及 派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里,不像在陆地和空中那样容易散失。
地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不 同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低 压地区流动,即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风 能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。 据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦,中国的风能总量约16亿千瓦。风能资 源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿海和开阔的收缩地带,如美国的 加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家,中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能
上,3~20米/秒风速年累计超过6000小时 。内陆风能资源最好的区域 ,沿内蒙 古至 新疆一带, 风能密度也在200~300W/m2,3 ~20米/秒风速年累计5000~6000小时。这些地区适于发展风力发电和风力提水。新疆达坂城风力发电站1992年已装
海洋能(ocean energy)是海水运动过程中产生的可再生能,主要包括温差能、潮 汐能、波浪能、潮流能、海流能星空体育、盐差能等。潮汐能和潮流能源自月球Βιβλιοθήκη Baidu太阳和其他 星球引力,其他海洋能均源自太阳辐射。
海水温差能是一种热能。低纬度的海面水温较高,与深层水形成温度差,可产生 热交换。其能量与温差的大小和热交换水量成正比。潮汐能、潮流能、海流能、波浪 能都是机械能。潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比。波浪的能量与波高的平方和波 动水域面积成正比。
(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿, 都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越 来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要 面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及 晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的, 又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
2)太阳能热水系统 :早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已 有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管 路三部分。此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用。
太阳能的利用就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水 系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
1)太阳能集热器 :太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及 抽水泵其他部件。 另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电 之需 。按采光方式可分为聚光型和聚光型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一
(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地 球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。太阳能的缺点: