中学教学中的新能源知识

史利平

呼和浩特市开来中学

新能源(new energy sources)是指传统能源之外的各种能源形式。它的各种形式大都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。

一、新能源的分类

一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用，正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、 风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被当做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用。 因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

二、常见新能源形式

1.太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。 利用太阳能的方法主要有：太阳电能池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等；太阳能可分太阳能光伏和太阳热能。太阳能光伏是由光伏板组件组成的一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置。太阳热能现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。

2.核能

核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。

核能的释放主要有三种形式有核裂变能、 核聚变能、核衰变。

核能的利用存在的主要问题是资源利用率低；反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素；反应堆的安全问题尚需不断监控及改进；核不扩散要求的约束；核电建设投资费用仍然比常规能源发电高。

3.海洋能

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源。包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。 这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

4.风能

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比具有明显的优势， 它蕴藏量大， 是水能的10倍；分布广泛，永不枯竭；对交通不便，远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。

5.生物质能

生物质能来源于生物质，它直接或间接地来源于植物的光合作用，生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。 地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源，地球每年经光合作用产生的物质有1730 亿吨， 其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10～20 倍，但目前的利用率不到3%。

6.地热能

地球内部热源可来自重力分异，潮汐磨擦，化学反应和放射性元素衰变释放的能量等，放射性热能是地球主要热源，我国地热资源丰富，分布广泛，地热资源总量约320 万兆瓦。

7.氢能

在众多新能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为21 世纪的理想能源，氢能可以作飞机和汽车的燃料，可以用作推动火箭动力。

三、新能源的发展现状和趋势

部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展.并在世界各地形成了一定的规模。 目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低， 一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。 据IEA 的预测研究，在未来一段时间可再生能源发电的成本还将大幅度下降，从而增加它的竞争力。

我国政府高度重视可再生能源的研究与开发，制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，重点发展太阳能光热利用风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用，近年来在国家的大力扶持下，我国在风力发电，海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。

四、新能源的环境意义和能源安全战略意义

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局， 自1993 年起我国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加。 使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素。国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国际局势的动荡而波动，今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给，对经济社会造成很大的冲击。 大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度，提高我国能源、经济安全。