神马文学网低碳经济与能源革命
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 13:18:10
神奇的大自然为我们提供了多种多样的清洁的能源来源——阳光、风、植物、水都可以高效而便利地被转换成为电能。这些能源天然、清洁、充足、安全。
照目前的用电量，仅仅在一天内，照射在地球表面的阳光就可以满足全世界八年之久的能源需求。哪怕只有百分之一的光能被利用起来，就足够满足世界目前能源需求量的六倍左右。
根据这幅能源革命蓝图，中国完全有潜力更进一步，到2040年达到一半的电力来自可再生能源。中国有能力成为使用绿色清洁能源的全球领军和超级大国。与更多绿色清洁能源相随的是更加湛蓝的天空、更为清澈的水，以及子子孙孙更为健康的生活。
只要我们学会明智的使用能源，我们能够做到的很多。在全球范围内，如果将现有的节能手段应用到建筑、工业和农业中去，我们可以减少中、美两国的温室气体排放；在中国和亚洲其他发展中国家，如果家庭与服务业减少浪费并提高能效，这些国家可以少建80座污染严重的火力发电厂，而将更多资源用来发展绿色清洁能源，以满足日益增长的人口的需求，并保障他们的健康。 太阳能 太阳能在全球很多角落都被使用，而且只要适当开发，具备潜力提供现在世界能源消耗量几倍的能源。太阳能可以直接产生电力，或用于加热与冷却。太阳能未来有多少潜力，全视乎我们人类是否全力抓紧开发的机会。利用太阳能量的方法有很多。植物通过光合作用把阳光转化成化学能，于是人们通过吃植物和燃烧木材吸收能量。而我们常常提及的“太阳能”，就是直接把阳光转化成热能和电力给我们使用。太阳能最基本的两种包括“太阳热能”和“光伏能”。 太阳光伏电池 
太阳光伏电池是直接将光能转化成电力。电力产生的秘密是利用可以释放电子(负极粒子)的半导体物料来产生电能。光伏电池中最常用的半导体物料是硅，一种常见于沙的元素。所有光伏电池都有最少两层半导体，一边正极一边负极。当光照射到半导体，两层物料之间产生的电场便会推动电子移动，产生直流电。光度越强，电流便越大。 所以，光伏系统不需要灿烂阳光也足以发电。它也可在阴霾的日子发电，而产生的能量是与云的密度成正比。由于太阳光从云的反射，少云的日子甚至比万里无云的晴空产生更高能量。
现在我们常见的小电器，包括计算机，便是利用非常小的光能电池推动。光伏能也可对没有电网供电的地区提供电力。我们已经开发了一种名为“太阳能冷冻系统”的冰箱。经过测试后，已经获得一些人道救助组织的采用以协助没有供电的地区储存疫苗。一些不想依赖电网供电的人还可以用来冷藏食物。
建筑师也越来越多采用光伏电池作为未来设计的卖点。例如，太阳能瓦片或瓦盖可以取代常规的屋檐物料。弹性的薄膜组件可以融合在拱形的屋檐，而半透明的组件可以自由控制阳光的照射。由于空调需要额外的能源，光伏电池也可在夏季时用于供应峰谷电力，帮助减低电厂的电力负担。不论是大型还是小型的光伏电池都可供电到电网或独立的用户。 太阳能热电站 太阳能热电站的大镜子可把阳光聚焦在一条线或一点上，所产生的热能可用于制造蒸汽，而炽热而高压的蒸汽可用于推动涡轮机发电。在阳光充沛的地区，太阳能热电站更可保证大部分的电力供应。太阳能热电站总装机容量现在只有354兆瓦，但根据推算，到了2015年可以超过5,000兆瓦。到2020年，每年新增的装机容量可达4,500兆瓦，而全球总装机容量将可达到近30,000兆瓦，足以供电给超过3,000万家庭用户。
太阳能加热 太阳热能是直接利用太阳的热能。太阳热能收集器可以提供热水和暖气。太阳热能系统的运作只是基于多个世纪前发现的简单物理原理：太阳可加热盛载于深色容器的水。现在市场上的太阳热能技术已经很具效率和可靠，供应太阳能给不同的用途，从家用热水器、商住大厦的暖气设备，到游泳池暖气、太阳能冷却、工业程序热能和饮用水淡化程序。
家用热水生产是今日非常普遍应用的太阳热能。在一些国家，这已成了住宅大厦内的常见设备。视乎实际情况和系统的设置，太阳能可以提供至多接近百分百的热水。大型系统还可提供额外的能源供暖气之用。我们常见有两种主要的技术：真空管和平面板太阳能收集器。真空管内的吸收器吸收太阳的辐射线，并加热内里的液体。额外的辐射线会被管后的反射器所吸收。当太阳转向，真空管的圆形部分可让太阳直接照射吸收器。即使在多云的日子，当光线从多角度照射，真空管的吸收器仍可以非常有效。平面板太阳能收集器是一台像天窗般放在屋檐上，盖有玻璃的盒子。整个系统盖着一种黑色的物质，用来吸收太阳射线。射线可加热在地库内运行于收集器与加热器之间的水和抗凝固混合物。 太阳能冷却 太阳能冷却器利用热能像冰箱或一般空调一样生产冷气与/或空气除湿。这个用途非常适合太阳热能，因为往往是最多阳光的日子冷却的需求最大。太阳冷却已经试验成功。当技术成本下降，系统，尤其是小型系统，未来可预期大规模使用。
风能 风能是世界发展最快的能源，也是相对简单的技术能源。在一道高耸的巨塔和转动的扇叶背后，藏着轻量物料、空气动力和电脑操控系统之间的一套复杂相互作用。电力从旋转轮，通过变速齿轮箱，然后送到发电机，虽然有些涡轮机不用齿轮箱也可直接推动。过去20年风电上的技术进步造就了今天工艺成熟的风力发电机，可以很快的安装。现在，风力发电场已经可以跟常规电站一样产生电力，并输送到电网中供最终消费者使用。
中国风电装机容量在2005年和2006年都实现了超过100%的年增长率，2007年预计总装机容量可以达到560万kW。也因为市场持续扩大带来的规模经济，风电的生产成本在过去15年里已经下降了一半，而且会随着技术的成熟和市场的扩大继续下降。甚至在一些风能潜力高的地方，风电已经可以与新的燃煤电站相竞争。预计到2020年，中国风电总装机可以达到12212万kW。
全球风能市场预测 风能的好处 环境友好－减少二氧化碳排放，舒缓气候变化是风能发电的最重要好处。而且，也没有其它化石燃料和核能所产生的污染物。
装置快速－修建一个风力发电场只消数星期，工序包括大型起重机在强化混凝土地基上安装涡轮机塔、引擎机房和扇叶。
可靠而可再生的资源－风力推动涡轮机不花成本，而且也不受化石燃料价格的影响。风力也不需要像化石燃料般开采、钻探或运送到发电站。世界化石燃料价格上升，风力发电的成本而正在下降。
而且，在一些大型项目，中型发电机的可利用率高达到98%，就是说只有2%是用作维修，远胜常规电站的性能。 风的不稳定性怀疑风能者所担心的风不稳定性问题对电网管理并没有构成原先估计那么多问题。能源需求的涨落和保护常规电站受损的需要对电网系统的要求，比风能还要高，而全球经验显示国家电力系统是可以应付这些要求。例如在强风的晚上，风电机可以在丹麦西部提供近五成的电量，而且电力负荷证实是可以应付得来的。