氢能源范文
时间：2023-03-21 02:23:07
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篇1
3月7日，冬寒尚未褪去，现代汽车蔚山工厂氢燃料电池汽车（以下简称“氢燃料汽车”）生产工厂却已满载春意，工作人员忙着将17辆ix35氢燃料汽车装载到货轮上。
按照计划，这17辆氢燃料汽车将横渡大洋，落户欧洲。其中15辆运往丹麦，2辆运往瑞典。到4月份，丹麦和瑞典有关政府机构或公共机关的一些官员，就可以乘坐氢燃料汽车进行办公。
同作为新能源汽车，电动汽车经历了数十年的推广，成效并不令人满意。亚洲、欧洲和北美的汽车行业高管们有意将目光投向了氢燃料汽车。据悉，宝马、福特和丰田等车企均计划在未来几年内量产并全球出售氢燃料汽车。
值得一提的是，此次现代生产的氢燃料汽车，是世界上首次成功实现批量生产的氢燃料汽车。这对于“氢燃料汽车”产业以及整个“氢能源”行业来说，无疑是一利好消息。
随着氢燃料汽车逐步向商业化进程迈进，氢能源的利用已越来越进入公众的视野。江苏中靖新能源科技有限公司（以下简称“中靖新能源”）高级副总裁袁音向《能源》记者表示，氢能源可称为“终极能源”，因其在污染、排放、使用、生产成本、可再生和资源丰富性等众多方面都具有其他能源所无法比拟的优势。
氢能源行业根据能源开发和使用的技术，更是将能源大致分为了三类：传统技术能源（化石资源、不可再生资源，如煤、石油）、中间过渡技术能源（如内燃机、核能）、终极技术能源—氢。
氢能源大有前途，但相比于国外企业的高调发展，国内企业却没有想象中的热情。在认准氢能源发展前景的新兴民营企业、高校和科研单位看来，我国应不失时机地抓住氢能源发展机遇。
资金的缺失
氢能源有两大类使用方法。第一类被称为“热化学”方法，即燃烧。另一类被称为“电化学”方法。氢燃料电池技术则属于后者，被认为是利用氢能、解决未来人类能源危机的终极方案。
“氢燃料电池是目前市场热衷度最高的氢能源利用技术。利用氢气和氧化剂在电池内的化学反应直接生产电能，具有无污染、节能、高效、安静、安全等特性，可用于新型汽车、发电站、潜艇和家庭直接供电等。”上海攀业氢能源科技有限公司（以下简称“攀业氢能源”）副总经理施涛向记者介绍道。
攀业氢能源是国内较早从事燃料电池产业化工作的企业之一，于2006年1月成立，一直致力于燃料电池的商业化应用。依靠几百万的天使投资作为启动资金，成立7年多以来，资金问题一直是攀业氢能源往前发展的瓶颈。
事实上，攀业氢能源是其他氢能源民营企业羡慕不已的对象，因为2010年，其获得了北极光创投2000万元的风险投资。“据我了解，我们公司是国内唯一一家真正拿到风险投资的公司。”施涛对记者说。
如今，两年多已过，因为产品并未真正实现商业化，攀业氢能源还是处在投入大于产出的阶段，“寻找新的资金支持”成为公司不得不面对的重任。
“其他民营氢能源公司的资金状况更不好看。国内几家大型的氢能源公司，很多都是靠国家863计划的资金得以维计，但总共加起来，每年也只有几千万。”国家标准委员会负责燃料电池标准制定的卢琛珏所长向《能源》记者透露。“科技部‘十二五’规划项目中对燃料电池承诺的资金，到目前也并未落实多少。”
相比于电动车市场每年动辄上百亿的投资，以及热钱对其的追捧，氢能源市场可谓门庭冷落。
据记者了解，截至2011年，德国就已投资3.93亿欧元用以融资，支持氢能及燃料电池技术的发展。曾有国内氢能技术的企业做过调研，想要大步伐推进氢能技术的发展和产品的市场化应用，初期的投资将需要达到20-30亿元。
“现实情况是，国内真正的氢能源市场并未启动，资本不敢进来，而国家政策方面的资金投入也远远不够。”卢琛珏说。
众多民营企业企图寻求国企等大型企业的投资，以期望依附在集团之下，获得进一步的发展。中靖新能源就依靠江苏中靖集团的财力，才得以持续地进行科研投入。但也有不少企业因得不到资金支持而中途夭折。
“产品未实现大规模量产，难以获得收入，但投资不足，拖延了技术进步和产品产业化的步伐”，这成为国内氢能源企业面临的无奈循环。这也是目前为止，国内尚未出现特别突出和规模较大的氢能源公司的原因之一。
产业链难贯通
难以获得资本市场的青睐，最重要的原因是，国内氢能源产品尚未让投资者看到回报的希望。因此，产品的商业化推广，是各家氢能源公司为之努力的方向。
在施涛看来，氢能源产品要实现商业化，产业链的贯通必不可少，但目前来看，困难重重。
氢能源产业，可分为氢气的制备、运输、储存和氢能产品的应用等诸多环节。目前，氢气的供应仍然是产业链完善的一大制约环节。
在氢气的制备上，我国已有多年的化石能源制氢经验，在化工、钢铁等行业，都有专门的后端制氢工厂。
但是，常规的氢气产业运营模式如何与新兴的燃料电池应用产品之间的衔接，是急待解决的问题。因为，目前的化学制氢以及高压储氢、液态储氢以及金属储氢（即固态吸附储氢）都有适用的范围，存在限定条件。
“开发新型的制氢方法和安全的储氢技术，研发高效的储氢材料，是实现氢能产品商业化的前提条件。”袁音向记者指出。“目前，包括中靖新能源在内的氢能公司都在向这方面努力。”
在氢能产品的应用上，目前推广力度最大的为燃料电池。为了打通产业链，各家燃料电池公司除了研发，都亲自从电池的终端应用着手推广，如备用电源、氢能叉车等。
攀业氢能源最初进入市场时，计划是专做燃料电池，燃料电池的终端应用则希望通过与其他企业的合作，由专业的公司完成推广。“在产业初期，想要找到一家同样能忍受住寂寞期的公司合作，实在不易。”施涛告诉记者。所幸依靠风险投资，攀业能源才得以进入了燃料电池的终端市场，开发备用电源系统，以及研发氢能源游览车和叉车。
“这样做的后果是，产业链拉的太长，对我们处于成长期的企业来说，资金投入过大。整套备用电源系统的开发，需要投入大量的人力、物力。”施涛向记者坦承。“但是在目前的市场背景下，我们也只有努力做产业链的整合，才能压缩成本和研发及生产的周期。”
按照其最初设想，氢能源产品应该探寻出一种商业化模式，在制氢、输氢、储氢，以及燃料电池开发和燃料电池终端市场应用等环节，都有相关专业化的企业来完成。
在目前产业链未贯通的情况下，还有一个重要的后果就是，各个环节未实现专门的量化生产，致使氢能源产品的成本高居不下，从而制约着终端产品商业化的进程。
“燃料电池应用时所使用的某些部件价格居高不下，而且没有现货。但是在国外只要以近1/3的价格就可以拿下，而且是现货。”一不愿具名的氢燃料电池生产商感慨说，“这就是产业链完善与否的价值所在。”
押宝备用电源
相比于国外企业对于燃料汽车的热衷程度，国内车企却显示出淡漠态度。加之我国加氢站资源的匮乏，国内尚未形成规模的氢能源企业只能将氢能源技术的研制发展转向于更为简单和较易实现商业化生产的氢能备用电源上。
3月24号，北京时间上午10点，，北京碧空氢能源科技股份有限公司（以下简称“碧空氢能源”）的负责人正在大洋彼岸的加拿大，准备与巴拉德动力系统公司进行再一次的商业性合作。
碧空氢能源市场总监李海告诉记者，此次公司相关负责人出访巴拉德公司的目的之一，是为了购买一套175千瓦的ClearGenTM分布式燃料电池发电系统。此系统将于其他备用电源系统一起，在9月份召开的第五届世界氢能源技术会议上进行展示。
巴拉德是世界最大燃料电池厂商，碧空氢能源作为其在中国的合作伙伴，早已紧盯国内氢能备用电源市场。据李海介绍，依赖巴拉德的技术支持，碧空氢能源将可能是国内最早实现氢能产品量产的企业，而备用电源就是其计划量产的最主要产品。
在记者的采访中，国内生产氢能产品的企业，均对氢能备用电源的商业化寄予厚望。事实上，攀业氢能源在成立之初，就把目标定位在此。袁音也对记者表示，中靖新能源公司目前最大的目标市场就是备用电源。
而对备用电源的目标客户上，各家氢能企业都不约而同地选择了希望与中移动、联通、电信三大通信运营商进行合作，以氢燃料备用电源替代通信基站的铅酸电池。
据袁音介绍，虽然目前氢燃料备用电源的前期投入价格高于铅酸电池，但是运行成本却是铅酸电池的三分之一，如果根据使用寿命以及铅酸电池维护所需的用电成本来计，使用铅酸电池的费用约是氢燃料备用电源的5倍，且铅酸电池具有污染性。
根据统计，目前我国已有120万—140万个通信基站，每个通信基站至少配备两组铅酸蓄电池。如能将这些铅酸电池全部替换下来，氢能备用电源的市场也较为可观。
篇2
国内外大量研究表明,世界能源现状已向人们提出严重警告:必须及早为21世纪能源的发展做好思想上、物质上、技术上的准备。预计占世界所需能源70%的石油,到1995年为其发展峰值,随后会急剧下降。到2010一2020年前后,它将会下降占20%以下。煤虽是发展中国家占重要地位的能源资源,但由于储量有限且有一系列缺点,应用前景也并不乐观。专家们预测,21世纪占能源重要地位的将是核能、太阳能、海洋能和地热能等的开发利用。
随着21世纪核能、太阳能的大规模开发,作为其“二次能源”之一的氢能必将得到有效的开发应用。由于氢具有一系列优于石油、煤等的特点,现已受到国内外专家们的普遍重视。他们或称氢能为21世纪的能源;或预言未来取代石油资源的蒋是氢能源;或推测在2020年,氢能“很可能成为能源研究、发展与论证的主要方面”闻。更值得注意的是,目前国内外已经在氢能开发研究工作上,取得了十分可喜的进展。发展形势告诉我们,尽快把氢能用于农业,作为一项农村新能源进行研究和应用开发,已经提到议事日程上来了。
近十几年来,我国已取得了举世瞩目的开发利用生物质能—沼气的成功经验,引起了国际社会的关注。沼气的蓬勃、深人、普及发展,使我国农村能源面貌发生了带有根本性的变化。沼气用作内燃机燃料,已达到在保持原机性能条件下节油的明显效果¾。农用动力机械全烧沼气或沼气、柴油混烧取得成功的事实,给柴油机烧氢的可能性与可行性,以重要启迪与有力支持。柴油机烧沼气,与烧柴油一样,会造成对大气的污染。若改燃氢则可部分或全部避免对环境的不利影响。所以,我国未来的农业能源,沼气与氢能将是两大支柱。
一氢能特点与储存形式
（一）氮能特点
氢能与汽、柴油、沼气相比,有五大特点:
1.燃烧热值高,约达120MJ/kg,而汽油和甲烷分别为科和ZMJ/kg;
2.点火能量小(约0.02mj,而汽油棍合气为ZmJ),燃烧速度快(在常压空气中,比汽油快5~9倍),所以只要氧化剂充分,便可完全燃烧;
3.燃烧后只形成水蒸汽和极少量的氮化物Nox(主要是NO,数量仅为一般车辆的1/200)。即使这极少的NOx,也可通过调整燃烧条件减少或避免;
4.具有重要的工业价值。如,用于CH3OH、NH3、HCI等的有机合成;可对铁矿石中的金属进行直接还原,取代焦炭;城市煤气中含50%的氢,提高了热值和质量;氢化铝锉、二氢化铝、偏二甲脐等用作火箭燃料或添加剂;过氧化氢用作火箭燃料高能氧化剂;
5.比重小(仅为空气的1/7),扩散系数大,即使从容器逸出,也不致因沉积底层或形成密集气团而导致危险。
(二)氮的储存形式氢虽然可以气相或液相形式储存,但这两种形式均不可取。因为氢的密度小,仅0.099/L,即使采取较大储存压力,仍占很大空间。20℃下,用2000大气压将氢气压缩至钢瓶中,容积162L的氢气也只相当于IL汽油的热值。以液态氢储存,既需要一252.9℃的超低温,又需耗费很大制取能量,还要使用很昂贵的容器。即便如此液氢的容积仍不小,3.9L液氢的低热值也只相当于lL汽油的热值。液氢也很容易泄漏。所以液氢,非特殊需要是用不起的。尽管1982、1984年日本、西德曾试验过将液氢用于汽车样机,得到了热效率提高20%的效果,其价格却比用汽油高18倍以上。目前储存氢的最有效方式,是把氢以金属氢化物形式储于合金中,称为MH法。这种储氢技术出现不过十余年,但它一问世,就受到人们高度重视。因为它有许多突出优点:(l)它比高压气氢和液氢,有高度安全性;(2)含氢量大,储存密度相当于液氢的2倍、常态氢的1000倍;(3)氢在释放时,纯度高达99.9999%;(4)许多金属(如Ti、Mn、Mg、Al、co、Ce等)或合金(如高温型的MgZNi,低温型的FeTi、LaNis等)均可利用自身同氢的可逆反应在特定的温度、压力条件下充氢、放氢;(5)充放寿命长,可达2一3万次。初始成本虽高,长远使用成本却较低廉。目前我国南开大学无机化学系及北京有色金属研究总院等均在进行MH的研究,后者还可提供现货。MH的唯一缺点是重量较大。但若在车辆设计中,将其转化为附着重量,前途相当可观。
二内燃机燃氢的可能性与可行性
内燃机燃氢的设想,早在1920年前后即已产生,但真正把它加以认真地研究,是在1964年氢能开发取得较大成果之后。自美国把氢作为“土星五号”登月火箭发动机燃料发肘成功,氢能才成为公认的燃料领域新物质。
柴油机和汽油机是车辆内燃机的两个重要分支,它们在世界各国使用量很大。节能、然料代用、减轻环境污染始终是其重要的研究课题。选择氢能作其燃料,将是攻克该难题的有效途径之一。实现这一目标,不但要根据各国国情,采取可行的战略步骤,而且要有效解央一系列技术难题。
(一)汽油机然氢的问题
国外,特别是发达国家,由于汽车拥有量很多,对环境影响之大,已构成严重社会间题。所以,十分重视汽油机燃氢的研究,美国、西德、日本、加拿大等都在开展这方面工作,但多年来一直未获得突破性进展。汽油机燃氢,各国主要研究的是采取氢一油混烧,之所以进展不大,分析原因是:
1.若在压缩过程中向缸内直接喷氢,由于汽油机压缩比。比较小,则与汽油混合时间较短,会出现异常燃烧现象,从而导致发动机热效率下降;
2.若氢气在缸外与汽油混合,因体积过多膨大,严重排挤了理应进人气缸的空气量,从而使过量空气系数:双重降低,则导致发动机有效功率明显减小;
3.即使在直接向缸内喷氢情况下,通过减少汽油吸人量使:值适当提高,喷氢量仍然有限,故而升功率也难以提高,甚至会下降。
(二)柴油机燃氢的可能性与可行性
我国以及第三世界国家,汽车在各类车辆中占的比例较小,加之我国土地分散,广大农村用于耕作的拖拉机多为中、小马力,从而更促使柴油机数量增大,拥有量将会不断地增加。所以解决柴油机燃氢是我们的研究重点与需要。
从上述汽油机燃氢的种种间题分析,柴油机均可天然合理地解决。柴油机是压燃式点火,不存在点火系统,具有远高于汽油机的压缩比。和过量空气系数借助于高。值,氢的一系列优点可以得到充分发挥,所以很有可能加速研究进程,取得成功。当然,柴油机燃氢只能是采用柴油、氢混烧,不可能是纯粹燃氢,因为氢不易被压燃。氢与柴油机结合,之所以能更快取得成功性进展还因为:
1.氢气点火能量小、自燃温度高(530一580℃),决定它在柴油机中与柴油配合能取得良好的燃烧效果:即在下死点后使氢先于柴油进人气缸,实现均匀分布,然后一待柴油压燃,便可将氢点燃,共同完成作功过程。(此时柴油喷人量可少于或等于掺氢前的。后者目的在于提高发动机功率)。
2.热效率高
(l)氢的扩散系数(0.6Icm/s)高于其他(例如汽油为0.05cm2/s),因而易于做到混合气均匀一致,再加燃烧速度(即火焰传播速度)很快(如最大可达3.lm/s。而汽油仅为l.Zm/s),故可提高其热效率;
(2)氢的绝热指数(K)高于空气。空气的绝热指数K=1.40,它与燃油混合后,指数值降低;混合气越浓,指数值越低。但它与氢混合,情况则大变,此时因K值提高,热效率也提高。
3.氢在理论混合比下每单位容积的热值为3.16kJ/L,约为柴油的50%,故势必导致功率下降。与此同时,由于氢的绝热火焰温度高于其它,因此反过来又对所述功率下降作出部分的补偿。这一评价如再考虑到柴油机本身就有较大的过量空气系数:和较高的压缩比。,则功率不仅不致降低,还可在氢量增大情况下提高其功率(尽管按文献记载,为了充分发挥氢的环保优越性以最大限度地降低有害物质NO的生成量,过量空气系数应使之不小于1.5)。
4.氢、油混烧可节省柴油,从而使柴油燃烧产生的污染物HC、CO以及碳黑等减少。如果柴油机直接向缸内充氢,则既有可能提高其升功率,又可使每一单位功率所分担的污染物数量减少。
5.由氢参与燃烧所带来的热效率提高,加上柴油机转速低、过量空气系数大,说明此时柴油机的排气温度可不致因压缩比较大而提高,从而可避免气缸系统过大热应力和氢因高热废气点火造成早燃、回火,以及由此引起的发动机运转失常,或严重时出现的停车现象。
6.柴油机烧氢同于汽油机,不会引起结构的重大变动;同时,由于氢燃烧后产生的微粒量仅为同等热值下燃油燃烧所生成微粒量的千分之一,发动机的使用寿命可因磨损情况改善而相应提高。
7.汽油机燃氢的某些基本过程和经验可借鉴于柴油机燃氢;
(l)汽油机加氢后在一般负荷下热效率可提高10一15%,小负荷下则更为明显;
(2)发动机经济稀混合气区域加宽(见表1),且因氢的少量加人,可实现稀薄混合气的快速燃烧,.因而发动机经济性得以改善:平均比油耗降低20一30%。此外,在较稀限下,因气缸压力的循环波动减小,发动机工作变得柔和。根据苏联的经验,由于(1)、(2)所述原因,在混烧情况下可使汽油耗量降低25一40%。
(3)加氢可降低怠转转速,同时还可使发动机在部分负荷下燃用较稀薄的混合气,这些都有助于降低在总使用期内的燃油消耗。
(4)烧氢与烧汽油的成本比较(仅就燃料而言)哪一,显示出其巨大优越性(见表2)。实际上,氢作为燃料,不仅传统的柴油机和汽油机可考虑用它,由于它的重量密度大,发热量高,火焰传播速度快,点火能量小,所以还特别适合于工作状态经常改变的航空涡轮喷气式发动机的工作。同时,上述优点也使纯粹烧氢的“氢发动机”具有更大的功率和更好的扭矩、热效率指标以及燃料经济性。
为了在节油和环保前提下确实提高发动机的性能指标,搞出有别于国外同类研究的待色,建议我们的主攻方向可首先确定为向柴油机缸内掺氢。这样,需要解决好下面两个问题:
1.氢源要有足够的压力以将氢气压人缸内。这方面高压钢瓶具有有利条件。当以MH作为氢源时,需视情况同时采取增压措施;
2.找到氢气压人缸内的合理时刻和稀限范围。例如,可否认为掺氢时刻以压缩冲程前半期为宜?因为:
(l)氢气密度仅及空气的1/145,故在喷射中不易贯穿缸内空气全部,国此对于它同空气的均匀混合,需要有个过程;
(2)柴油喷人时与空气混合的时间极短,易于出现爆燃现象(特别对于直接喷射式柴油机),这时氢的提前喷人,可不致加剧爆燃过程;
(3)提早喷氢可降低对喷氢压力的要求,从而有利于氢源的准备。同时,还可以考虑以表1所列值的4%作为柴油混合气稀限范围的低限,然后在研究中逐次增大,以进行各项性能指标的对比。试验中,面对发动机众多的结构、性能参数,建议主要选择以下四种作为具体测值对象:压缩比,外载,油、氢混合比和燃料供给时刻。对它们进行正交试验,并以发动机功率和排放物作为试验指标,寻找最优搭配方案;也可按回归设计原理,组织试验,建立起具有较高预测精度的综合数学模型。温度、压力及发动机转速由于从属于以上四参数,可不作为独立参数提出。
向柴油机缸内掺氢以及压缩比可变,这会从技术上、结构上给研究工作带来一定的难度,但这样做却是十分必要的,因为这是向目前同类研究迈出的具有重要意义的新的一步,也是建立起柴油机掺氢效果完整概念必不可少的。
三结语
篇3
[关键词]清洁能源 太阳能 开发利用
[中图分类号] TK519 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-341-1
0引言
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
1太阳能发电技术
太阳能主要发生在光―热、光―电、光―化学、光―生物质等几种转换方式。
太阳能光―热转换主要采用太阳集热器来实现。主要分为平板集热器、真空管集热器和聚焦集热器等三类。
太阳能光―电转换主要采用太阳能电池来实现。太阳能电池是一种可以把光能直接转换为电能的半导体器件。目前常用的半导体材料多为单晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜，此外还有硫化镉、砷化镓等。
太阳能光―化学转换主要通过可逆的化学反应来实现太阳能转换成化学能的过程。
目前太阳能发电有两种发电方法：一种是将太阳能转化为热能，然后按常规方式发电，称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能，称为太阳能光伏发电。
1.1太阳能热发电
太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。
一般来说，太阳能热发电形式有槽式，塔式，碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。
1.2太阳能光伏发电
太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池把太阳能直接转化为电能的发电形式。
太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分，其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能，送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行（光伏并网发电）则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分，太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一，发电系统的投资最省，成本下降，同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统是今后光伏发电的主要形式。
1.3太阳能的利弊
1.3.1优点
（1）普遍性：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）无害性：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。
（3）巨大性：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
（4）长久性：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。
1.3.2缺点
（1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是 能流密度 很低。
（2）不稳定性：由于受到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是极不稳定，这给太阳能的大规模应用增加了难度。
（3）效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高。
2太阳能的小应用
太阳能路灯，利用光电转化板将光能转换为电能，进而供给路灯的使用，最重要的部分就是蓄电池，常用的是铅酸蓄电池，镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、聚合物锂电池、锌空电池等。
太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热器受阳光照射面温度高，集热管背面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。
3太阳能使用前景
据中国能源报：在多种再生资源利用上，太阳能的比例是最大的，是人类持续发展的主要动力。近段时间，在太阳能利用上，太阳能热发电利用以其环保经济逐渐受到业内的关注。
近年来，全球太阳能发电正逐步进入规模化发展阶段。太阳能发电技术已取得很大进步，经济性显著提高，世界各国纷纷采取积极的政策措施支持太阳能发展，太阳能发电可望成为未来新能源的主导核心内容。我国正成为全球太阳能发电最具发展前景的市场。
随着全球能耗的不断上升及环境污染日益严重，太阳能的利用将成为人类持续生存和发展的重要手段之一 ，人类对其的探索和研究将更加积极 ，同时也预示着太阳能发电技术将在社会中扮演越来越重要的角色。 我国太阳能资源丰富，太阳能发电产业前景广阔。
参考文献
[1]狄丹.太阳能光伏发电是理想的可再生能源[J].华中电力，2008，21（5）：59-62.
[2]邢运民.陶永红主编.现代能源与发电技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007.
[3]刘宏，吴达成，杨志刚，翟永辉.家用太阳能光伏电源系统[M].北京：化学工业出版式社，2007.02.
[4]王兆安.黄俊主编.电力电子技术.北京：机械工业出版社，2000.
篇4
关键词：清洁新能源；公交行业；发展前景
前 言
在节能减排的压力下，在公交行业发展清洁新能源公交汽车势在必行。清洁新能源公交汽车有很多种.本文从混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车三方面对清洁新能源在公交行业的发展前景进行了探讨。
一、外充电式混合动力的发展
随着国内外的技术交流，我国清洁能源也得到迅速的发展，保证了外充电式混合动力公交汽车的技术上发展，以下是外充电式混合动力公交汽车发展的优势前景分析。
1.外充电式混合动力汽车双重模式
外充电式混合动力汽车不仅拥有全部的纯电动汽车的优点，而且拥有全部的混合动力汽车的优点。可以通过汽车的用途和正常使用大幅减少蓄电池数量，减少充电时间，提高车辆的有效载荷。
2.外充电式混合动力汽车的节能减排效果好
外充电式混合动力汽车的外充电运行模式可以使汽车对石油的依赖性降低。外充电式混合动力汽车的噪声和排放都很低，环境性能极好。放眼未来，外充电式混合动力汽车也有着非常明显的节能减排效果，同样在噪声的降低和二氧化碳等有害物的排放量上有出色的表现。
3.外充电式混合动力汽车的能源多样化
外充电式混合动力汽车的能源非常多样化，其混合动力发动机燃料的来源可以是天然气、甲醇、液化石油气、合成燃料等多种替代能源。可以摆脱汽车依赖石油的特性，对于垒球石油能源的日渐缺乏的今天，有着战略性的意义。
4.外充电式混合动力汽车可持续发展能力强
外充电式混合动力汽车所用蓄电的数量较纯电动汽车要少，质量少，造价低。蓄电池、内燃机及动力控制系统等技术，存在者不断完善和持续发展的潜力，届时外充电式混合动力汽车会发展为性能更好，经济性更优并且更低的排放的汽车。
5.外充电式混合动力汽车产业化优势比较明显
从传统内燃机向着纯电动汽车发展是新一代动力系统发展的主要趋势，并在国际上混合动力汽车技术已经成熟，而且大规模的产业化得到了实现，相比于纯电动和燃料电池汽车，整车造价低的混合动力汽车容易被市场接受，不仅可以作为过渡车型大力发展，也适合我国未来城市长期使用公交车的需求。
二、纯电动公交汽车的发展
以下五个方面剖析了在公交行业发展大力发展纯电动公交汽车的原因，揭示其光明的发展前景：
1.纯电动公交汽车能源效率高
以石油作能源与以电力作能源相比，综合能源利用率柴油汽车只有16％，纯电动汽车则能够达到的综合能源利用率为24％。由此可见，纯电动汽车的能源利用效率非常高，因此，纯电动汽车会在公交行业得到广泛应用。
2.纯电动公交汽车环境性能好
纯电动公交汽车可降低75％的二氧化碳排放量，低碳排放有利于对垒球气候变暖抑制。纯电动公交汽车发动机尾气排放问题根本不存在，减少了大气污染，净化了空气。与内燃机所产生的噪声相比纯电动公交汽车的驱动电机工作噪声极小，因此，纯电动公交汽车行驶噪声低。可见，环境性能好是发展纯电动公交汽车重要因素。
3.纯电动公交汽车有利于能源结构调整
石油资源将随着垒球发展越来越少，为此，推广纯电动汽车，可以降低汽车依赖石油的性质。一方面，纯电动汽车可以由多方面获得电力的来源，例如；水利、太阳能、风能以及核电等多种形式。另一方面，可以根据峰谷电价和公交行业对汽车的使用习惯，可以通过夜间充电来解决电力平衡问题。可见，此种提高电力资源利用效率的方法，有利于公交行业清洁新能源的发展。
4.纯电动公交汽车有利于改善城市环境
对于公交车来说，纯电动汽车的续航里程、成本等不会成为太大问题。公交车每天的行驶距离和行驶路段通常是固定的，在一定程度上能够预测电池剩余量的变化。通过适当设置充电器在站点和公交车终点站等处，电池容量限制的续驶里程问题就能够顺利解决。所以，纯电动汽车很适合应用在公交行业之中，有着很好的发展前景。
5.纯电动公交汽车可降低使用成本
传统内燃汽车相比纯电动汽车的使用成本很低。纯电动汽车在营运费用方面的耗费仅是主流的柴油燃料汽车的15％左右，纯电动公交汽车结构简单，运转部件和传动部件少，使用和维修都较内燃气车要方便，零部件维修费在整个寿命周期内也相对少很多。可见，纯电动公交车在传统内燃汽车节省很多的使用成本。采用这种清洁新能源纯电动公交汽车有利于公交行业的发展。
三、燃料电池公交汽车的发展
燃料电池公交汽车会在公交行业发展上会得到良好发展前景，因为燃料电池公交汽车有着如下五个方面的优势：
1.燃料电池公交汽车发电效率很高
燃料电池汽车的发电方式是燃料电池将化学能直接转换电能的方式.而火力发电则是将石油、煤炭燃烧产生的热能先转换成为动能，再由动能转换成电能.这样发电效率就会大打折扣。燃料电池公交汽车发电效率很高.为此研究、发展燃料电池公交汽车对公交行业的发展起着很大的作用。
2.燃料电池公交汽车无送电损失
在使用场所，燃料电池可直接转换燃料的化学能为电能，可以再远距离直接发电并直接传送给用电设备，不会有送电损失问题存在，与之相比火力发电则会有高达6％左右的远距离送变电损失。因此，应大力推广燃料电池公交汽车的应用。
3.燃料电池公交汽车环境负荷小
燃料电池以氧和氧为燃料，清洁的水则是其生成物，因此，不会有一氧化碳和二氧化碳产生，也不会排出硫和微粒。与之相比，火力发电会有大量二氧化碳和各种有害物质伴随着能源的燃烧排放到大气中。由此可见，清洁新能源应用干公交行业的重要性。
4.燃料电池公交汽车燃料类型广泛
氢和氧燃料是电池发电时所用的燃料，其中氧可以直接从空气中获取.所以，只有氢是实际工作时所需的燃料。制取氢有着多样化的燃料，例如：天然气、甲醇、酒精，煤炭以及石油等多种燃料。通过电解水制氢、生物制氢、太阳能电解制氢的再生能源制氢可以形成循环利用系统，尤其对于边远地区这种循环系统特别适用，降低了系统建设成本和运行成本。
5.燃料电池公交汽车经济性好
在能耗上，与传统汽油车的能耗相比氢燃料电池车辆的经济性非常好，氢燃料电池车辆的能耗节省是其二到三倍。燃料电池汽车在节约能源的方面明显好于普通内燃机汽车。可见，燃料电池公交汽车节省很多的使用成本。发展这种清洁新能源燃料电池公交汽车有利于公交行业的发展。
结语：发展清洁新能源公交汽车是公交行业发展的必经之路，目前，发展清洁新能源公交汽车还需要突破技术、降低成本、拓展市场。为此，必须秉着坚定的信念，克服万难，抢夺发展清洁新能源公交汽车的制高点，以发展壮大我国的清洁新能源公交行业。迎来光明发展的前景。
参考文献：
[1]顾建国，我国新能源公交车发展探讨(二)：纯电动(BEV)面临的课题与挑战[J].人民公交.2010(02)。
[2]顾建国，我国新能源公交车发展探讨(三)：燃料电池汽车的发展前景[J].人民公交，2010f03)。
[3]顾建国，我国新能源公交车发展探讨(一)：外充电式混合动力的优势[J].人民公交，2010(02)。
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【关键词】：清洁；绿色能源；替代
1、什么是清洁和绿色能源
狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物质能、太阳能、风能、地热能和海洋能，这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染物。这是早期对能源的认识，认为传统能源是不可再生的，且会产生污染物和二氧化碳。随着科学技术的发展，传统能源资源有了新的发现，如页岩油、气，又如洁净煤技术的成熟，污染严重的化石能源可以变成清洁能源，如煤炭采取洁净煤和洁净燃烧技术可以做到超低排放二氧化硫、氢氧化物和粉尘，排放量可低于天然气发电。所以广义的绿色能源除了可再生能源外，还包括核能、天然气、洁净煤及由煤炭等转化的电力和氢能。我们平常所说的绿色能源就是指广义的绿色能源。
主席讲，要推动以清洁和绿色能源方式满足全球电力需求，实际上是说我们的能源要以清洁和绿色能源去替代污染严重的传统能源，然后用清洁和绿色能源去满足全球用能需求。也就是我们经常说的用清洁替代和电能替代去满足全球能源需求。
2、替代能源与被替代能源
第一次能源替代，替代能源和被替代能源很明确，就是煤炭代替薪柴；第二次能源替代，替代能源和被替代能源也很明确，就是用石油和天然气去替代煤炭。因为这两次替代，替代能源都比被替代能源的能源密度高，能源的质量高，替代能源能够适应新技术的需要，煤炭能适应蒸汽机的需要，油气能适应内燃机的需要，替代能源都比被替代能源价廉物美。可是现在所面临的第三次能源替代，替代能源和被替代能源就不那么明确，意见分歧大致有以下几种。
2.1替代能源是新能源，被替代能源是传统能源。风能、太阳能、生物质能、海洋能等等是清洁能源，他们把水电、核电都排斥在外。但是搞新能源，新能源发电具有明显的随机性、间歇性、波动性，没有其他电源和蓄能设施的配合运行，怎么能适应用户的用电需求，怎么能保证电网的稳定运行？
2.2替代能源是非化石能源，被替代的是化石能源。替代能源非化石能源比新能源增加了水能和核能。近年来在大力发展非化石能源过程中风电和太阳能发电发展得很快，相对来讲水电、核电有些滞后，新能源电力的随机性、间歇性、波动性难以全部克服，出现了弃风、弃光，所以电力企业提出“创新电力规划方法，实现纵向源-网-荷-储协调优化”，提高调峰电源比重，提高水电、核电发展速度和在非化石能源中的比重，相比风电和光伏发电，水电和核电不仅同样具有良好绿色低碳性能，还有发电成本较低和发电容量效用高的优势。但问题在于我国水电好开发的基本上已开发完，现在要开发的都在高海拔的境内，开发难度大，输电距离远，投资大，即使全部开发，也不过1～2亿千瓦；我国核电如能大规模开发，确实是优质的清洁绿色能源，所以在前几年能源长期规划中2050年核电有6亿千瓦甚至8亿千瓦。但最近有人撰文说，中国核电只能搞1.5亿千瓦，至多不超过2亿千瓦。如果真是如此，也只能再搞1亿多千瓦。在我国非化石能源中，水电和核电开发规模受限，最终还得靠风电和太阳能发电。
2.3替代能源是非化石能源加天然气，被替代能源是煤炭和石油。天然气在化石能源中污染物少、碳含量低，是化石能源中的清洁能源。我国天然气资源丰富，海上、陆上，常规和非常规，页岩气等非常规资源比美国还要丰富，此外还有天然气水合物。罗伯特・海夫纳三世在《能源大转型》一书中甚至说天然气可能是再生能源，取之不竭、用之不尽。但现实情况是中国过去在能源消费中天然气占比不高，近年来在能源消费中比重有所上升，但占比仍不高，而且我国天然气价格比煤炭高四五倍，天然气要大力发展，要积极使用，但天然气主要应当用于民用解决污染问题，用于交通上代替石油燃料，既可减少污染物及二氧化碳的排放量，又有经济效益。有人说美国煤电发电量比重只有38.3%，气电比重29.8%（2012年数据），中国煤电发电量比重达到70.45%，气电比重仅2.37%（2014年数据），中国应向美国学习，减少煤电，增加气电。但是要知道，美国减少煤电、增加气电也仅仅是近十几年页岩气革命以后的事，美国天然气价格比煤炭便宜，中国如能进行页岩气革命，天然气价格低于煤炭，中国也必然会向美国学习减少煤电，增加气电，可惜现在国内天然气价格太贵。天然气发电只能让位于高效、清洁的煤电。
2.4替代能源是高效清洁利用的非化石能源与化石能源，被替代的是污染严重的石油、煤炭利用。化石能源高效清洁利用中包括煤炭高效清洁利用如煤制气、燃煤超低排放电厂和天然气的利用。这个思想最早提出的是，2014年6月，说：“推动能源供给革命，建立多元供应体系。立足国内多元供应保安全，大力推进煤炭清洁高效利用，着力发展非煤能源，形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系。”这个思想在《能源发展战略行动计划（2014-2020）》表述为“坚持非化石能源与化石能源高效清洁利用并举”。现在对于化石能源高效清洁利用如何发展有不同看法，突出表现在如何对待超低排放燃煤电厂。有的认为不应当再建燃煤电厂，应当让位于水电、核电、风电、太阳能发电等非化石能源电力；另一种意见认为，超低排放燃煤电厂还应当适当发展，2014年有燃煤电厂8.3亿千瓦，2020年应达11亿千瓦，2030年应该达到14.5亿千瓦。按照并举和中国国情，超低排放煤电还是应当发展的。
结论
综上所述，党的十八届五中全会提出坚持创新发展，必须把创新摆在国家发展全局的核心位置。把世界发展的能源观和能源发展的世界观作为进行的一条主线，以能源的可持续发展为宗旨，对帮助学员建立全球绿色能源的大视野大有裨益，相信能够使学员准确全面掌握《全球能源互联网》这部著作的精髓。
【参考文献】：
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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 多年来，加拿大政府大力发展以氢能、太阳能和风能为主要代表的清洁能源技术，还确立了到2020年，清洁能源占该国总发电能力90%的目标。
尽管国际油价持续低迷，但并没有影响到非OPEC产油国加拿大能源产业加快发展清洁能源的脚步。
6月8日，加拿大驻华大使馆举办了“对话加拿大之清洁能源”研讨会。会上，加拿大驻华大使赵朴（Guy Saint-Jacques）介绍了加拿大清洁能源行业的发展现状以及中加两国目前在该领域的合作概况。
赵朴对《中国经济周刊》表示，从全球来看，清洁能源、清洁技术都是一个快速增长的创新领域，加拿大政府十分支持清洁能源产业的发展，加中两国在这一领域都大有可为。
政府定目标：2020年，清洁能源占总发电量90%
提及加拿大支柱产业，很多人往往会联想到采矿、天然气以及石油等领域的实力企业，却较少有人提及清洁能源产业的商业故事。
事实上，清洁能源产业在加拿大是一个非常重要的行业。2013年加拿大发电装机容量为13万兆瓦。其中，依托其国内丰富的水资源，水力发电占总装机容量的63%，化石燃料发电占19%，核电16%，风力、太阳能、生物质等新能源发电占2%，除化石燃料以外的清洁能源占全国能源的81%。全年总发电量达5940亿千瓦时，如今，加拿大的可再生能源发电能力名列世界第三。
多年来，加拿大政府高度重视清洁能源和可再生能源的研究开发和利用，大力发展以氢能、太阳能和风能为主要代表的清洁能源技术。加拿大政府还确立了到2020年，清洁能源占该国总发电能力90%的目标。
在推动清洁能源产业发展方面，加拿大可谓是“加”“减”并重，一方面，持续增加对清洁能源领域的投资;另一方面，以严格的监管政策限制传统化石能源的使用。
加拿大方面数据显示，2012―2013年间，加拿大的可再生能源投资增加45%，其投资增长率在美洲国家中最高，在20国集团中名列第二。2014年，加拿大在可再生能源投资方面位列全球第六，从世界各国吸引了约80亿加元的投资。
与此同时，加拿大还是世界上第一个禁止修建传统的燃煤发电机组的耗煤大国。以加拿大安大略省为例，该省自2003年以来，10年当中已经削减了90%的煤炭的利用。4个月前，该省最后一个燃煤电厂被关停，做到了彻底“弃煤”。目前，安大略省有超过80%的能源来源于清洁能源。
“在加拿大，清洁能源行业是一个投资密集型的行业，年投资额约为22亿加元，目前对该行业的投资仍在不断增长。” 加拿大外交贸易和发展部清洁技术行业全球实践负责人赛琳・贝克（Celine Bak）表示。
贝克称， 这样的投入可谓卓有成效：清洁能源行业为加拿大提供了约25万个就业机会，仅2012―2013年就吸引了1万名劳动者加入该行业。2013年，整个产业的出口规模在120亿加元左右，与林业及食品加工业出口规模非常相近。如今，包括应对气候变化、土壤治理、水处理站以及提高能效在内的清洁技术行业的产值占整个加拿大GDP的1.6%。
加大研发投入：公司营收的12%用于研发
据赵朴大使介绍，加拿大的清洁能源产业主要由中小企业组成，这些企业遍布全国各地，并涉足多个创新领域，如发电、能源基础设施、能源效率、工业流程、生物质能和生物能源、回收和再利用，以及交通运输。
在这样一个中小企业林立的商业环境中，加拿大政府在支持清洁能源产业发方面又是如何做的？如何保证资本投入有效地转化为商业成果？
贝克告诉《中国经济周刊》记者，由于清洁技术行业是一个研发密集型行业，在加拿大，有许多重要机构在推动清洁能源科技研发，主要包括国家科学与工程研究委员会（NSERC）、加拿大国家研究委员会（NRC）、加拿大自然资源部矿业与能源技术研究中心及大学和学术科研机构。目前，清洁能源行业公司平均将其营收的12%用于研发。
“加拿大国家研究委员会（NRC）是一个与私营部门开展合作的重要平台。”贝克称，作为推动科研的领先机构，加拿大国家研究委员会下属20多个研究机构和国家计划。针对不同领域的重点研究计划，加拿大国家研究委员会将组织该领域公司、学术界专家及研究人员成立联合体。研究的成本则由私营部分及政府混合出资分担。
贝克强调，政策扶植是清洁能源发展的重要保障。为推动加拿大成为清洁能源的超级大国，加拿大政府制定了大量的政策，包括价格补贴、税收优惠、项目支持等政策。
比如，大多数省份目前提供净计量电价（Net Metering），该政策使拥有可再生能源发电设施的消费者可以将自身发的电输送给电网，再根据向电网输送的电量，从自己的电费账单上扣除一部分，即只计算“净消费”，从而使得用可再生能源发电的个人或者公司获益。
以安大略省为例，早在 2009年，该省就通过了《绿色能源及绿色经济法》，规定利用风力、太阳能等可再生能源发出的电力都可输入该省电网，省政府按输电量支付电费。同时，政府还对可再生能源上网电价实施0.08至0.40加元/度不等的补贴。
加拿大企业：中国市场充满机遇
2014年11月，加拿大总理哈珀任内第三次访华，他率领了包括加拿大外交部长、工业部长在内的近90人的强大访问团访问中国。其间，中加两国企业签署了20项商业合作协议，其中4项为清洁技术商业协议。
赵朴表示，加拿大期待与中国继续在加拿大最具优势的清洁能源领域开展合作，向中国介绍加拿大在这些领域的能力优势与最佳做法。2014年，加拿大向中国出口的可再生能源和能源基础设施商品总额为2.023亿加元。
在加拿大企业看来，中国市场更是充满了机遇。
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能源是现代社会生活的重要物质基础。近些年来由于煤、石油、天然气等常规能源的过度开发和消耗，给我们的生活环境带来了很多负面影响，同时也对人民的生活和生态的持续发展带来了很大的压力。所以，清洁的新能源的开发和利用成为当务之急。那么，在我们的高中物理学科考试中，尤其是高考，会出现什么类型题呢？
1 风能的利用
例：风力发电是一种环保的电能获取方式，图为某风力发电站外观图．设计每台风力发电机的功率为40kW．实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？
解析：可设想在每台风力发电机前，在t时间内，有一半径为叶片长度，长度为L=vt的风的一段圆柱体吹过发电机，将其动能转化成了电能。
风的圆柱体的动能： Ek=12mv2
风的圆柱体的质量：m=ρV=ρπR2vt
由能量转化有：P=ηEkr=12ρπR2v3η
联立以上各式有：R≈10m
点评：本题考查清洁能源中最廉价（投资最少）的风能。难点在于计算风的质量。此类题求解的关键是将流动的风看成好像水管中流动的水柱一样，通过计算风柱的体积，从而利用公式m=ρV=ρπR2vt得解。
2 水能的利用
例：我省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来，在缓解用电高峰电力紧张方面，取得了良好的社会效益和经济效益．抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电．如图，蓄水池(上游水库)可视为长方体，有效总库容量(可用于发电)为V，蓄水后水位高出下游水面H，发电过程中上游水库水位最大落差为d．统计资料表明，该电站年抽水用电为2.4×108 kW·h，年发电量为1.8×108 kW·h．则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ，重力加速度为g，涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面)
(A)能用于发电的水的最大重力势能Ep=ρvgh
(B)能用于发电的水的最大重力势能Ep=ρvg(H-d2)
(C)电站的总效率达75％
(D)该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电(电功率以105 kW计)约10 h．
解析：发电原理是利用了能量转化，也即上游水库所存水的重力势能最终转化为电能。
上游水库所存水在发电时其重心下降的高度为Δh=H-d2，减少的重力势能为Ep=mgΔh=ρvg(H-d2)，所以B选项正确。
电站的发电总效率η=1.8×1082.4×108%=75%，所以C选项正确。
该电站平均每天所发电能为E1=1.8×108365KW·h。
可供给一个大城市居民用电时间t=E1105≈5h，所以D选项错误。
正确结果应选BC。
点评：本题考查清洁能源中最常见（世界上清洁能源以水电居多）的水能。难点在于计算水的重力势能的变化。此类题求解的关键是找出研究中的水的重心变化。通常在上游时，重心位于体积的中心，下游时，认为水是平铺在下游水库中的水面上了，也即上题中重心下降的高度为Δh=H-d2。最后利用能量守恒得解。
3 潮汐能的利用
例：某海湾共占面积1.0x107m2，涨潮时水深20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20m不变，退潮时，坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站，重力势能转变为电能的效率是10%，每天有两次涨潮。该电站一天能发出多少电能？
解析：退潮后，坝内所存的水的重力势能，通过开闸放水，推动水轮机（电站的发电装置），转换为电能。
坝内所存水的重力势能：Ep=mgΔh2=mgh1-h22
坝内所存水的质量： m=ρsΔh=ρs(h1-h2)
每次涨潮所发电能： E1=ηEp
一天发的电能： E=2E1
联立以上各式有： E=4×1010J
点评：本题考查清洁能源中最难利用（目前很少有那个国家利用）的潮汐能。难点在于计算退潮后，坝内所存的水的重力势能。此类题求解的关键是求出涨潮与退潮间水坝所存水的重心的变化和所存水的质量。最后通过能量守恒得解。
4 太阳能的利用
例：某同学为估算太阳的平均功率，做了如下实验：用一底面积为0.1m2的面盆，盛6kg的水，经太阳垂直照射15min，温度升高5℃。若认为地球绕太阳的轨道为圆形，日地平均距离为1.5×1011m，太阳光在经过地球大气层时，能量损失30%左右，水吸收太阳能的效率约为30%，则太阳的平均功率为多少？
解析：由能量守恒，盆内水吸收的太阳能转化为水的内能。
每秒盆内水增加的内能： E1=cmΔtt
每秒太阳能分布在以日地距离为半径的球壳的面积：S=4πR2
每秒地球上像盆底一样大的面积s1上获得的太阳能：E2=s1SE3×70%
每秒盆内水得到的太阳能：E1=E2×30%
太阳的平均功率：P=E31=1.88×1027w
点评：本题考查清洁能源中资源最丰富（取之不尽用之不竭）的太阳能。难点在于计算每秒在地球上像盆底一样大的面积s1上获得的太阳能。此类题求解的关键是太阳的光能是向四面八方辐射的，所以能量均匀的分布在以日地距离为半径的球壳上。 地球上s1面积上获得的太阳能的多少，与该面积s1占以日地距离为半径的球壳的面积S的比例成正比。最后利用能量守恒得解。
5 核能的利用
例：核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10-27kg。
⑴写出氘和氚聚合的反应方程。
⑵试计算这个核反应释放出来的能量。
⑶若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？（一年按3.2×107s计算，光速c=3.00×108m/s，结果取二位有效数字）
解析：（1）21H+31HHe+10n
（2）ΔE=Δmc2=（2．0141+3．0160-4．0026-1．0087）×1．66×10-27×32×1016J=2.8×10-12J
（3）M=2ptΔE×2.0141×1.66×10-27
篇8
今天中国发展清洁能源，“低成本是硬道理”，解决气候问题不能从发展的口袋里掏太多的钱，不能把工业化和城市化进程减速、更不能停下来。至少在可预见的未来半个世纪之内，中国只能继续依赖低成本的“煤基能源”，在此基础上配合发展“油基能源”，同时快速提升“气基能源”的比例，这三种化石能源才是真正支撑中国在竞争中最终胜出的关键因素。
眼下根本无法指望主要依靠太阳能、风能、核能、生物质能等“新能源”解决工业化和城市化发展关键时期的能源供给问题，那些都是好东西，但离我们太遥远，也太贵。我们愿意从现在就开始着手探索“新能源”，也愿意增加一些投入发展这些清洁的、可再生的、有希望的能源形态，但是梦想不是现实，下辈子的粮食饱不了今天的肚子。
事实上，打破中国现有的能源结构是不现实的，我们必然要把清洁能源的主攻方向锁定在化石能源上，把清洁能源的技术使用在化石能源上，围绕“煤基能源”、“油基能源”、“气基能源”来发展清洁能源，换言之即化石能源的清洁化。这个市场是很大的。
“煤基能源”的清洁化是中国发展清洁能源的最大亮点。煤炭的能源链条主要包括煤炭本身、燃煤发电、煤炭能源转化等几个环节，这些都是巨大的方面军和主战场，在国民经济中占有极大的份额，市场容量极大。煤炭本身的生产、物流、消费过程存在着巨大的清洁化空间；煤炭的能源转化同样拥有十分巨大的清洁化空间，仅仅煤化工一个链条就有做不完的市场；煤电的清洁化可能是最有市场潜力的清洁能源方向，可以容纳消化很多的技术、设备、投资。
“油基能源”的清洁化似乎被忽视了，原油(重油)、轻油(汽柴油)的生产、集输、消费过程的清洁化市场空间同样十分巨大。近年来，市场对油基能源清洁化的关注在前端和后端表现不一，似乎对汽车尾气的排放治理更加注意。事实上，除了汽车尾气，向汽柴油的前端发展清洁作业，对大气污染的减排贡献度也十分巨大，与二氧化碳沾边的市场很大，例如CDM。
篇9
申盛林任《河北国税》杂志社的编辑、记者，同时还担任了中国国画家协会理事、河北省书画艺术研究会理事、河北省书协省直分会理事。他7岁便显现出书画天赋，在各种比赛中初露锋芒。经过数十载书画的研习，并于1979年拜中国书协副主席黄绮先生为师。参加工作以来，他参加过数十次全国及省内书画展览。1987年荣获河北省石家庄市首届青少年文化艺术节青年书画展览一等奖；2002年荣获全国“长江杯”书画大赛国画银奖；2003年荣获全国税务系统书法绘画摄影大赛书法铜奖；2004年荣获“全国第二届民族美展”纪念奖。《当代书画家》、《时代采风》对其国画书法进行了重点报道，受到书画界广泛的关注。
他的行书融汇南帖北碑，字里行间追求的是金文的凝重，汉碑的劲骨，兰亭的俊逸和王铎公的灵气。用笔雄健流畅，遒美秀隽，形成了宏伟端庄、明快刚劲的书风；他的国画，力图创新，既保持笔墨的传统地位，又强调时代色彩的魅力，二者相辅相成，意在发挥“笔情、墨趣、色韵”的辩证统一功效。其彩墨写意画，或泼彩在前，或泼墨当首，或墨彩混用，水融，浑然一体。色彩笔墨的互动与衔接宛如音乐中的和弦，自然天成，给人以韵律般的感觉。
他的画常在“有法”于“无法”之间探索，在有意于无意之间试尝。正因为如此，他的画常能别出新裁，不落俗套，在宣纸上反映敏感的情绪，用笔墨表达对事物的感触。申盛林没上过美院，但博览群书；虽不能天天手追临摩，但常常目读心悟。他把绘画当消遣，为的是抒发自己的情感。在他所追求的现代绘画中，融进更多的是自身所独具的对事物的认识，他所钟情的大写意泼彩墨画，表现更多的是现实的客观反映。
篇10
太阳能：太阳能清洁能源是将太阳的光能转换成为其他形式的热能、电能、化学能。能源转换过程中不产生其他有害的气体或固体废料，是一种环保、安全、无污染的新型能源。
风能：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。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。
水能：水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。
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