中學教學中的新能源知識

史利平

呼和浩特市開來中學

新能源(new energy sources)是指傳統能源之外的各種能源形式。它的各種形式大都是直接或者間接地來自于太陽或地球內部深處所產生的熱能。包括了太陽能、風能、生物質能、地熱能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量。相對于傳統能源，新能源普遍具有污染少、儲量大的特點，對于解決當今世界嚴重的環境污染問題和資源(特別是化石能源)枯竭問題具有重要意義。

一、新能源的分類

一般地說，常規能源是指技術上比較成熟且已被大規模利用的能源，而新能源通常是指尚未大規模利用，正在積極研究開發的能源。因此，煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規能源，而把太陽能、 風能、現代生物質能、地熱能、海洋能以及核能、氫能等作為新能源。隨著技術的進步和可持續發展觀念的樹立，過去一直被當做垃圾的工業與生活有機廢棄物被重新認識，作為一種能源資源化利用的物質而受到深入的研究和開發利用。 因此，廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術的一種形式。

二、常見新能源形式

1.太陽能

太陽能一般指太陽光的輻射能量。太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉換、光電轉換以及光化學轉換三種主要方式。 利用太陽能的方法主要有：太陽電能池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能；太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發電等；太陽能可分太陽能光伏和太陽熱能。太陽能光伏是由光伏板組件組成的一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置。太陽熱能現代的太陽熱能科技將陽光聚合，并運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。

2.核能

核能是通過轉化其質量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc＾2， 其中E=能量.m=質量，c=光速常量。

核能的釋放主要有三種形式有核裂變能、 核聚變能、核衰變。

核能的利用存在的主要問題是資源利用率低；反應后產生的核廢料成為危害生物圈的潛在因素；反應堆的安全問題尚需不斷監控及改進；核不擴散要求的約束；核電建設投資費用仍然比常規能源發電高。

3.海洋能

海洋能指蘊藏于海水中的各種可再生能源。包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等。 這些能源都具有可再生性和不污染環境等優點，是一項亟待開發利用的具有戰略意義的新能源。

4.風能

風能是太陽輻射下流動所形成的。風能與其他能源相比具有明顯的優勢， 它蘊藏量大， 是水能的10倍；分布廣泛，永不枯竭；對交通不便，遠離主干電網的島嶼及邊遠地區尤為重要。

5.生物質能

生物質能來源于生物質，它直接或間接地來源于植物的光合作用，生物質能是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉化成常規的固態、液態或氣態的燃料。 地球上的生物質能資源較為豐富，而且是一種無害的能源，地球每年經光合作用產生的物質有1730 億噸， 其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10～20 倍，但目前的利用率不到3%。

6.地熱能

地球內部熱源可來自重力分異，潮汐磨擦，化學反應和放射性元素衰變釋放的能量等，放射性熱能是地球主要熱源，我國地熱資源豐富，分布廣泛，地熱資源總量約320 萬兆瓦。

7.氫能

在眾多新能源中，氫能以其重量輕、無污染、熱值高、應用面廣等獨特優點脫穎而出，將成為21 世紀的理想能源，氫能可以作飛機和汽車的燃料，可以用作推動火箭動力。

三、新能源的發展現狀和趨勢

部分可再生能源利用技術已經取得了長足的發展.并在世界各地形成了一定的規模。 目前，生物質能、太陽能、風能以及水力發電、地熱能等的利用技術已經得到了應用。

目前可再生能源在一次能源中的比例總體上偏低， 一方面是與不同國家的重視程度與政策有關，另一方面與可再生能源技術的成本偏高有關，尤其是技術含量較高的太陽能、生物質能、風能等。 據IEA 的預測研究，在未來一段時間可再生能源發電的成本還將大幅度下降，從而增加它的競爭力。

我國政府高度重視可再生能源的研究與開發，制定頒布了《中華人民共和國可再生能源法》，重點發展太陽能光熱利用風力發電、生物質能高效利用和地熱能的利用，近年來在國家的大力扶持下，我國在風力發電，海洋能潮汐發電以及太陽能利用等領域已經取得了很大的進展。

四、新能源的環境意義和能源安全戰略意義

我國能源需求的急劇增長打破了我國長期以來自給自足的能源供應格局， 自1993 年起我國成為石油凈進口國，且石油進口量逐年增加。 使得我國接入世界能源市場的競爭。由于我國化石能源尤其是石油和天然氣生產量的相對不足，未來我國能源供給對國際市場的依賴程度將越來越高。

國際貿易存在著很多的不確定因素。國際能源價格有可能隨著國際和平環境的改善而趨于穩定，但也有可能隨著國際局勢的動蕩而波動，今后國際石油市場的不穩定以及油價波動都將嚴重影響我國的石油供給，對經濟社會造成很大的沖擊。 大力發展可再生能源可相對減少我國能源需求中化石能源的比例和對進口能源的依賴程度，提高我國能源、經濟安全。