清洁能源也可称为绿色能源,是不排放污染物的能源,它包括核能和“可再生能源”。可再生能源是指原材料可以再生的能源,如水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、海潮能。可再生能源不存在能源耗竭,因此日益受到许多国家的重视,尤其是能源短缺的国家。

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    1清洁能源

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    传统意义上,清洁能源指的是对环境友好的能源,意思为环保,排放少,污染程度小。但是这个概念不够准确,容易让人们误以为是对能源的分类,认为能源有清洁与不清洁之分,从而误解清洁能源的本意。

    清洁能源的准确定义应是:对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义有三点:第一清洁能源不是对能源的简单分类,而是指能源利用的技术体系;第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性;第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。

    我国清洁能源发展至今,具体有如下几种:

    太阳能

    1、光与热的转换。如太阳能热水器、太阳能灶、太阳能热发电系统等。

    2、光与电的转换,如太阳能电池板、太阳能车、船等。

    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。

    目前开展的对太阳能综合利用的全生命评估(LCA)结果显示,以往的太阳能光电转换的利用方式,由于依赖太阳能电池板这一生产过程中高污染、高耗能的材料,因此利用成本和环境代价都较高。目前研究的热电在太阳能热利用方向上。

    海洋能

    指依附在海水中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

    1、潮汐能

    2、波浪能

    3、海水温差能

    4、盐差能

    5、海流能

    风能

    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。风能资源取决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。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大陆的收缩地带。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。

    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。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。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。目前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。

    包括常规能源的清洁利用,如煤的气化和液化;可再生能源如太阳能、风能、水能、海洋能、地热能、生物能的利用;以及新能源(如氢燃料)的开发。氢燃料的发热值为同等重量碳的4倍,燃料产物是水,对环境无污染,是未来理想的清洁能源。

    氢能

    1、所有气体中,氢气的导热性最好,比大多数气体的导热系数高出10倍,因此在能源工业中氢是极好的传热载体。

    2、氢是自然界存在最普遍的元素,据估计它构成了宇宙质量的75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。

    3、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。

    4、氢燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。

    5、氢本身无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。

    生物能

    生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。所有生物质都有一定的能量,而作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物,也包括人畜分粪便和有机废弃物.生物质能为人类提供了基本燃料。甜高粱是主要的生物质能,我国甜高粱最早是科学家于1965年开始培育的雅津系列甜高粱品种,甜高粱耐涝、耐旱、耐盐碱,适合从海南岛到黑龙江地区种植,糖锤度在18-23%,每4亩甜高粱秸秆可生产1吨无水生物乙醇。我国汽油中的甜高粱生物乙醇比例占10%。我国生物质能储量丰富70%的储量在广大的 农村 ,应用也是主要在农村地区。目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术,技术简单成熟,正在逐步得到推广。

    优点

    (1)、提供低硫燃料。

    (2)、提供廉价能源(于某些条件下)。

    (3)、将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如,垃圾燃料)。

    (4)、与其他非传统性能源相比较,技术上的难题较少。

    缺点

    (1)、植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物,

    (2)、单位土地面的有机物能量偏低,

    (3)、缺乏适合栽种植物的土地,

    (4)、有机物的水分偏多(50%~95%)

    洁净煤

    洁净煤(CleanCoal)一词是80年代初期美国和加拿大关于解决两国边境酸雨问题谈判的特使德鲁·刘易斯(Drew Lewis美国)和威廉姆·戴维斯(WilliamDavis,加拿大)提出的。洁净煤技术(Clean Coal Technology,简称CCT)的含义是:旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。当前已成为世界各国解决环境问题主导技术之一,也是高技术国际竞争的一个重要领域。

    由于中国煤炭开采和利用的特点决定,中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技术领域重点放在燃烧发电技术上有所不同,含盖从煤炭开采到利用全过程,是煤炭开发和利用中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。

    核能

    核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc⊃2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放:

    1、核裂变,打开原子核的结合力

    2、核聚变,原子的粒子熔合在一起

    3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式

    与现代航天技术、微电子技术、生物工程等重要领域一样,原子能工业也是当代高技术的重要领域之一。它的行业与产业的发展是建立在不断前进与创新的先进核科学技术基础之上的。 从核工业自身内涵的突出特点可以十分明显地看出,在取得政治、军事、经济、社会、环境五大重要领域的综合效益,进而促进社会和国民经济持续、协调、优质发展中,核工业具有不同于其他任何工业部门的特殊的战略地位。

    核能虽然属于清洁能源,但消耗铀燃料,不是可再生能源,投资较高,而且几乎所有的国家,包括技术和管理最先进的国家,都不能保证核电站的绝对安全,前苏联的切尔诺贝利事故和美国的三里岛事故影响都非常大,日本也出现过核泄漏事故,核电站尤其是战争或恐怖主义袭击的主要目标,遭到袭击后可能会产生严重的后果,所以目前发达国家都在缓建核电站,德国准备逐渐关闭目前所有的核电站,以可再生能源代替,但可再生能源的成本比其他能源要高。

    2清洁能源发展过程中存在的问题

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    清洁能源在我国正得到越来越广泛的应用,但目前仍然存在不少问题亟待解决:

    1.人们普遍对清洁能源认识不足。清洁能源要快速健康发展,良好的社会氛围无疑是必需的。目前除了相关领域的人员外,清洁能源并没有得到广大人民群众的清晰认识,缺少广泛的群众基础;重要的是相当一部分一些决策者也没有正确的认识到清洁能源的重要性,致使清洁能源的发展受到一定的影响。

    2.清洁能源的发展缺少相应的政策支持。这个问题在清洁能源行动中得到暴露,地方政府在作清洁能源决策时缺乏经验,从而造成政策支持不够,影响到清洁能源的发展。

    3.清洁能源的技术水平亟待进一步发展。与少数成熟清洁能源(如洁净煤)相比,多数清洁能源技术还不能得到广泛的应用,重要一条就是经济性不够,成本高。这是阻碍清洁能源发展的重要因素。

    3对策

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    针对清洁能源发展中出现的问题,我们应该采取如下措施:

    1.加大清洁能源的宣传力度,对相关部门、人员加以培训,让人们和决策者都对清洁能源有一个清晰的认识。

    2.加大政策的支持力度,保障地方乃至国家清洁能源的顺利应用和实施。

    3.加大对清洁能源的资金支持力度,引导资金和人才的流向,加快清洁能源技术水平的提高。[1]

    4我国清洁能源的发展

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    未来十年,中国能源将实现两个目标:一是到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右;二是到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。

    如今,中国已经成为全球清洁能源投资第一大国。

    据2012年全球清洁能源投资报告显示,2012年全球投资总额为2687亿美元,相当于2004年的5倍。其中,中国在清洁能源方面的投资达到创纪录的677亿美元,较2011年增加20%,投资总额位居世界第一,成为全球清洁能源领头羊。[2]

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    参考资料

    [添加]
    [1].中国清洁能源现状分析及发展中存在的问题
    [2].中国大力发展清洁能源

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    • 更新时间:2017-06-20
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