




















說到新能源,大家最先想到的大概是新能源車。其實,新能源并非這么簡單,太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能、核能和氫能……這些綠色能源漸漸受到大家的重視。我國在新能源方面也有許多突破:華龍一號、世界最大風力發電場……中國正在為世界的綠色未來貢獻自己的力量!
能源發展四部曲
● 從小小的火苗開始 —— 柴薪時期
● 黑色的金子 —— 煤炭時期
● 工業的血液 —— 石油時期
● 你好,新能源
新能源:我們到底哪里新
● 新特長:源源不斷的可再生“魔法”
● 新思想:我們不喜歡碳
● 我們的家族
了不起的新能源
● 國家的期許 —— 對碳說“不”
● 從太陽能熱水器到光伏產品
● 為藏族人民帶來光電的羊八井地熱發電站
● 隨處可見的新能源汽車
● 世界上最大的風電場
● 華龍一號
關于新能源未來的辯論會
● 正方 —— 新能源的未來不是夢
● 反方 —— 新能源面臨的重重挑戰
Part.1"能源發展四部曲
能源聽起來是一個非常嚴肅的詞匯,但其實,它與我們的生活息息相關:人類通過進食等方式來獲得能量,植物吸收太陽光將其轉化為化學能儲存起來,小到衣食住行,大到工業生產,甚至是航天領域火箭衛星的發射……我們對能源的需求無處不在??梢哉f,對能源的開發和利用推動了人類社會的進步,現在,新能源也進入了我們的生活。那么,新能源是怎么來的?它和傳統能源有什么不同?下面,我們就先來了解一下新能源的誕生!
從小小的火苗開始——柴薪時期
大約在五十萬年前,遠古的人類就開始和能源打交道了。其中的第一次標志性事件就是直立人鉆木取火——人類學會了利用和控制火,小小的橙紅色火苗像一種溫暖的希望,不僅提供了可以御寒的熱量,還幫助人類改變了茹毛飲血的生活方式,這也增強了人的體質,減少了疾病的發生。
在那之后,隨著文明的發展,人類進入農業社會。學會了種植作物和飼養家畜,人類開始使用柴薪作為燃料,同時依靠人力、動物或自然力量驅動的馬車、風車、水車等物品進行交通運輸。此時,人類使用能源的主要方式是燃燒木材,因此,這段時期又被稱作“柴薪時期”。
黑色的金子—— 煤炭時期
時間一直流淌,到了18世紀60年代,英國開始了工業革命,人類開始對化石能源,尤其是煤炭進行了開發和利用。煤炭被稱為“黑色的金子”“工業的糧食”,對它的使用拉開了近代工業文明的序幕。瓦特改良了蒸汽機,以煤炭為燃料的火車、輪船成為新的交通工具,生產力水平也大幅度提高,世界經濟進入高速發展期。由于煤炭分布廣、熱值高,成為全球第一大能源,因此這段時間被稱作“煤炭時期”。
工業的血液—— 石油時期
19 世紀下半期,電和內燃機的發明開啟了化石能源時代的第二個階段——石油時代。1896年,“給世界裝上輪子的人”——福特發明了第一輛汽車,而汽車所使用的汽油正是從石油中分餾出來的。石油以其更高熱值、更易運輸等特點,于20世紀60年代取代了煤炭第一能源的地位。這個時期,人們開始大量開采石油,用于汽車的生產和使用。這些都推動了工業的發展,人類社會進入現代化。此后,天然氣也被發現,人類社會進入煤炭、石油、天然氣共存的油氣能源時代。
你好,新能源
從 18世紀到20世紀,人類社會各領域的發展高度依賴化石能源。但化石燃料是由地殼深處的動植物殘骸,歷經漫長的生物、化學和物理變化而形成的,是不可再生的。
現在,作為全球最主要的能源——化石能源逐漸被消耗,無法滿足人們的能源需求,因而產生了能源危機。同時,化石燃料燃燒會釋放大量溫室氣體,導致氣候變暖、兩極冰蓋消融和海平面上升等一系列環境問題,威脅和吞噬著我們生活的這顆美麗的星球。面對這樣的狀況,新能源應運而生。
1981年,聯合國召開的“聯合國新能源和可再生能源會議” ,對“新能源”這個詞給出了定義:以新技術和新材料為基礎,使傳統的可再生能源得到現代化的開發和利用,用取之不盡、周而復始的可再生能源取代資源有限、對環境有污染的化石能源,重點開發太陽能、風能、生物質能、潮汐能、地熱能、氫能和核能(原子能)。
可樂小課堂
什么是一次能源和二次能源?
能源按照基本形態,可以分為一次能源和二次能源。
一次能源指的是自然界中以原有形式存在的、未經加工轉換的能量資源,又稱天然能源,如煤炭、石油、天然氣、水能等,一次能源又可分為可再生能源(水能、風能及生物質能)和非再生能源(煤炭、石油、天然氣、油頁巖等)。
二次能源指由一次能源加工轉換而成的能源產品,如電力、煤氣、蒸汽及各種石油制品等。
Part.2 新能源:我們到底哪里新
作為能源界的“新物種”,大家一定對新能源非常好奇:新能源究竟新在哪里?又有哪些“新新之處”呢?下面,就讓它們來自我介紹一下吧!
新特長:源源不斷的可再生“魔法”
“旋轉,跳躍,我復制粘貼!”別笑,我只是淘氣一下!你們熟悉的那些常規能源,如煤炭、石油等,它們的恢復能力真的很差,一旦被燃燒消耗,就不可能在數百年乃至數萬年內再生。
但我們新能源就不一樣了:我們有源源不斷的再生“魔法”,這源于兩個秘密——分布廣和儲量大。不信,對比試試:傳統能源,如煤、石油等,只有在特定地區才能獲取,因此具有較強的分散性。而我們不僅種類繁多,而且分布廣泛,可以在各個地區廣泛應用,而且可以分散到不同的地方,比如,太陽每天都會升起,散發熱量和光能;海洋每天都會潮起潮落,這就是潮汐能;大風在你耳邊“呼呼”地吹,這就是風能……作為新能源,我們無處不在,而且是真正的“取之不盡,用之不竭”。同時,我們儲量極大,有數據顯示,全球風能若可以全部利用,每年可發電53萬億度,是目前世界電力需求量的 3.5倍。就看你們如何來開發和利用我們的特長了!
新思想:我們不喜歡碳
從前面的講述里,我發現傳統能源好像都和碳密切相關。但是我們不一樣,我們很愛干凈,不喜歡和碳這個家伙在一起。因為它很嗆人,而且它的排放是迄今為止造成全球氣候變化的最主要原因——占全球溫室氣體排放量的75% 以上,占所有二氧化碳排放的量近90%,會造成很嚴重的生態破壞。
不過,我最開心的是,現在人們的生活方式正在改變,一路從高碳能源向低碳、無碳能源演變——用我們新能源對傳統能源進行補充或替代。我只能說,這次人類真的找對人了!雖然我們是最近才開始被大規模開發利用或尚處于研究和試驗階段的能源,但我們不僅不會消耗地球的資源,而且不排放污染物,還能夠直接用于生產生活,屬于“清潔能源”和“綠色能源”。2022年,中國全年水電、核電、風電、太陽能發電等清潔能源發電量約為29 599億度,比上年增長8.5%。
我們的家族
聽完我的“自我吹噓”,你肯定迫不及待地想認識我的家庭成員了吧。其實,我們新能源是一個龐大的家族,其中既有大家熟悉的能源,也有一些小眾冷門的有趣能源。那么,世界上究竟有哪些新能源?它們是如何被人類開發利用的?各自的優缺點又是什么?下面,我們就一起來看看!
活力滿滿的太陽能
太陽能是我們非常熟悉的一種可再生能源,它指的是太陽光的輻射能量,是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的。簡單來說,就是火熱的太陽光線。作為地球上光和熱的來源,太陽能一直陪伴著人類。
據記載,人類利用太陽能已有3 000多年的歷史,比如,曬太陽讓身體獲取能量,用炙熱的陽光曬干衣服……古人甚至還用太陽能制作一些美食,比如,把海水曬成鹽,晾曬各種美味的干菜和咸魚、咸肉等食物。
到了現代,人類對太陽能的利用又有了新的發展,還開發出了很多新的方式,使得這種古老又溫暖的能量煥發出了新的光彩,成為人類廣泛使用的一種新能源。其中,主要的利用形式有 3種:
光熱利用
光熱利用就是通過反射、吸收或其他方式收集太陽輻射能,然后把它們轉換成熱能,主要用于加熱和取暖。比起煤、油、氣等傳統供暖方式,太陽能供暖是無污染、可持續的,在生活中隨處可見,比如,太陽能水泵、太陽能熱水器等。
光電利用
大家聽說過“太陽能電池”嗎?它就是把太陽光直接轉化為電能的一種“光電利用”方式——只要滿足一定的光照條件,就會產生電流。這種電池用途廣泛,既可以用在人造衛星、交通信號燈、邊遠地區的生活用電上,也可以用在計算器、手表等普通的小電器上。隨著技術的發展和材料價格的降低,太陽能電池在未來將會有更廣泛的應用前景。
光化學利用
光化學轉換是將太陽的光能轉換為儲存的化學能,就像植物的光合作用一樣。太陽能的光化學利用可以用來制備氫氣,即通過太陽能對水的反應,得到氧氣與清潔可用的氫燃料,這種方法也可以用來制備氫燃料電池。
評價
優點:干凈清潔、取用方便。
缺點:容易受到天氣環境影響,導致太陽輻射不穩定,且雖然到達地球表面的太陽輻射總量很大,但能量密度較低,難以被大規模運用。
低調又有實力的地熱能
如果說太陽能是人類從天空中獲取的能量,那么地熱能就是人類從大地獲取的能量了。地熱能,顧名思義,就是地下以熱量形式存在的能源,它來自地球深處,是一種從地下抽取的天然熱能,起源于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變,是一種可以引發火山爆發及地震的巨大能量。
為什么說它低調又有實力?這是因為絕大部分的地熱能源都深深埋藏于地下,除了火山噴發或者一些地方淺層的熱能能夠被人們直接感知之外,它內部蘊含的豐富熱能只有通過鉆探等方式才能為人們所開發和利用。
別看地熱能藏得深,但它對我們來說并不陌生,比如,我們平時看到的“咕嘟咕嘟”的溫泉、地下熱水等,都是地熱能的“作品”。而人類利用這種天然能量的方式主要是地熱發電,實際上就是把地下的熱能轉變為機械能,然后再將機械能轉變為電能。現在,地熱發電已廣泛應用于工業加工、民用采暖和洗浴、醫療、農業、水產養殖等各個領域。
評價
優點:蘊藏量豐富,建造地熱廠時間短且容易。
缺點:資金投入較大,受地域限制較大,熱效率低(有30%的地熱能用來推動渦輪發電機)。
活潑好動的風能
風能是因為空氣流動產生一定的動能而提供給人類的一種有趣能量。空氣流速越快,動能就越大。人類利用風能的歷史十分悠久,宋代就發明了靠風力驅動而帶動石磨或水車,用來磨麥、灌溉的立式風車,此外奧運會項目之一—— 帆船也是歐洲人利用風能驅動船只的一個例子。
如今,除了把風作為動力,直接帶動各種機械裝置,人們對風能的利用主要是風力發電,這就要先將風能轉化為機械能,再把機械能轉化為電能,也就是說,用風力帶動風車葉片旋轉,再通過增速機將旋轉的速度提升,從而促使發電機發電。這樣一來,就誕生了各種各樣不需要燃料、也不會產生污染的風力發電機。
評價
優點:環境效益好。
缺點:噪聲較大,會對低飛的鳥類產生影響,成本較高。
潮汐能
我是活潑好動的潮汐能,人們利用我漲潮和退潮時的高低落差來發電。漲潮的時候,海水被儲存起來;退潮的時候,又大量排出,推動水輪機的旋轉,從而帶動潮汐發電機發電。沒想到平平無奇的我也成了發電的能手。如今,我國建成的潮汐電站共有 8座。
波浪能
看過大海的朋友都認識我,我時而折疊時而旋轉,舞出了一個個漂亮的波浪。風越大,浪就越高。人們利用波浪全方位的振動搖擺、壓力變化產生的勢能來發電,建成了一座座波力發電站。
溫差能
我和它們倆都不一樣,它們的變化都在表面,可以通過眼睛觀察到,屬于勢能。而我則是利用海洋表層海水和深層海水之間的溫差儲存的能量。我不僅能像它們一樣,實現熱力循環并發電,從而建成海水溫差發電站,還可以生產淡水、提供空調冷源等。
家族龐大的海洋能
海洋能可是一個大家庭,它指的是所有依附在海水中的可再生能源,家庭成員有潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能、海流能等。我們都知道,海洋大約覆蓋了地球表面的 71%,由于受到太陽、月亮等星球引力及地球自轉等因素的影響,它儲存了大量的熱能和機械能,人們由此對這個家族中的各位成員加以研究和開發利用。我國擁有18 000千米的海岸線,有巨大的海洋能資源。
評價
優點:能源清潔,無污染。
缺點:收集能量的要求較高,比如,潮汐能需要大浪大潮才可提取。
變廢為寶的生物質能
相比于前面幾種新能源,生物質能對大家來說可能比較陌生。其實,它離我們的日常生活非常近,還是人類歷史上最早使用的一種能源。因為一切有生命的、可以生長的有機物質通稱為生物質,如植物、動物和微生物等。而人類在19世紀后半期以前利用的能源都以柴薪為主,柴薪就屬于生物質。
更為可貴的是,許多生物質看似屬于廢棄物,毫無價值,但卻被人類變廢為寶,通過直接燃燒、熱化學轉換和生物化學轉換等 3種途徑成了寶貴的生物質能。
林業資源
林業資源就是森林中生長的一些零散的木材、樹枝樹葉,以及廢棄的果核果殼、木材運輸中的鋸末等,它們都可以作為優質的燃料。
農業資源
農業生產中的一些廢棄物,如秸稈、稻殼等都可以在密閉的沼氣池內,在厭氧條件下發酵,從而產生沼氣。沼氣是一種混合氣體,可以燃燒,供農家用來做飯、照明。
評價
優點:原料價格低廉;低硫燃料,相對環保。
缺點:利用規模小,熱值低,水分偏高;部分體積大,運輸困難。
頗受爭議的核能
最近,日本核污水排放事件頻頻登上新聞,受到大家的關注。作為新能源,為什么核能飽受爭議呢?
核能是通過核反應從原子核釋放的能量,它的理論基礎來源于1905年愛因斯坦提出的著名質能方程—— E=mc2,但是核能的首次發現卻是在1932年——科學家奧利芬特在實驗中偶爾發現了核聚變,而核裂變直到1938年才被科學家哈恩所發現。因此,獲取核能的方式有兩種:核裂變與核聚變。我們平時說的核電站,用的就是核裂變的原理。
從恐怖的殺手到光明的新能源
人類使用核能的歷史非常短暫,僅有 60余年。一開始,在人類意識到核能的強大之后,將它應用在了極其危險的軍事領域,用核裂變制造出了駭人的原子彈,之后又用核聚變研究出了威力更大的氫彈以及核潛艇等。
1954 年6月27日,蘇聯建成了世界上第一座核電站。這時候,大家才知道,核能還能用來發電,是一種能量巨大,且可以和平利用的新能源。那么,核電站是如何發電的呢?具體來說,核電站用的燃料是鈾,用鈾制成的核燃料在反應堆的設備內發生核裂變產生大量熱能,再用處于高壓下的水把熱能帶出,產生蒸汽,蒸汽推動汽輪機帶著發電機一起旋轉,電就源源不斷地產生出來。最后,通過電網將其送到四面八方。核反應堆在這里就相當于火電站鍋爐的替代品。
核電是一種清潔綠色的能源,價格優勢和經濟效益都很好。我國作為核電大國,國核電站的建設始于20世紀 80年代中期,首臺核電機的組裝在秦山核電站進行?,F在,我國在福建、海南、遼寧、山東等都建有核電站,核電為我國各個領域提供了電力支持,為解決電力緊張問題發揮了巨大作用。
辟謠!別再“談核色變”了
謠言一:核能非常危險,是最不安全的能源形式!
解答:核能和其他能源的發電方式相比,穩定性更高,且據世界衛生組織的數據顯示,核電站可能是最安全的能源設施,核能是致死率最低的能源之一。
謠言二 : 核電站周圍輻射很高,對人體健康危害巨大。
解 答:實際上,核輻射在我們生活中隨處可見,并不是核電站才有核輻射。從頭上的太陽,到我們腳下的土地都有核輻射,醫療檢查中的核輻射更多——當我們做胸肺透視等放射性檢查時,就會受到一定劑量的核輻射。至于它的危險性,我們應該根據劑量來科學對待。根據權威資料,居住在核電站周圍的人受到的核輻射量為年平均 0.01毫希。這是什么概念呢?做一次胸透受到的核輻射約為0.3毫希,而每天看兩小時電視就會受到 0.01毫希的核輻射。
評價
優點:清潔環保,能量巨大。
缺點:核電站建造技術高、耗費高,核泄漏污染大,核廢料具有放射性。
愛干凈的氫能
接下來要為大家介紹一種世界上最干凈的能源——氫能。氫能是指氫在物理與化學變化過程中釋放的能量。氫是目前發現的宇宙中最輕、含量最豐富的元素,約占宇宙質量的75%。氫氣則是一種非常易燃的氣體,燃燒后發熱值很高,僅次于核燃料。而且,它燃燒后產生水,沒有其他污染物,被視為 21世紀最具發展潛力的清潔能源。
基于以上特點,科學家們開始研究并開發利用氫燃料,發明了氫發動機。不僅如此,氫能還能為太空飛船提供動力,這就有了高速遠程的氫能飛機和宇航飛船。由于氫燃燒的主要生成物是水,只有極少的氮氫化物,比起傳統的化石能源非常環保,所以它也被用在氫動力汽車上。
同時,氫能還被用來發電。科學家研制出了氫燃料電池、氫氧發電機等高科技產品,提高了電站的發電能力。但是,目前利用氫能的難度在于氫能的儲存和運輸技術,氫氣作為氣體,它的輸送和儲存比固體煤、液體石油更困難,只有解決好這個問題,才能把氫能大規模應用起來。
評價
優點:非常清潔,熱值和效率很高。
缺點:存儲運輸困難,價格昂貴。
Part.3"了不起的新能源
現在,大家了解了新能源家族成員的基本情況。那么,大家對它們在生活中的具體應用是否也很好奇呢?其實,在 2023年第7期《學與玩》雜志中,我們已經介紹了海上風力發電取得的成就。今天,我們就來看看其他新能源的應用,一起走進由新能源構建的“新新世界”吧!
國家的期許—— 對碳說“不”
我說過,我們的家族成員不喜歡碳。碳到底做了什么呢?我們看幾個概念就知道了。碳排放是關于溫室氣體排放的一個總稱或簡稱,溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳,因此把“碳”這個字作為代表。在人們的生活中,無論是交通工具的燃料,還是燒火做飯等日常行為都會產生碳排放,而這些氣體對環境和人體都非常不利。
為了解決碳排放的問題,這兩個詞大家一定不陌生:“碳達峰”和“碳中和”,它們合在一起被稱為“雙碳”。
碳達峰
碳達峰是指在某一個時點,二氧化碳的排放不再增長達到峰值,之后逐步回落。碳達峰是二氧化碳排放量由增轉降的歷史拐點,標志著碳排放與經濟發展實現脫鉤,達峰目標包括達峰年份和峰值。
碳中和
碳中和是節能減排術語。一般是指國家、企業、產品、活動或個人在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳或溫室氣體排放總量,通過植樹造林、節能減排等形式,以抵消自身產生的二氧化碳或溫室氣體排放量,實現正負抵消,達到相對零排放。
2020年9月22日,習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上提出“雙碳”目標:中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于 2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和,用全球歷史上最短的時間實現從碳達峰到碳中和。至此,我國現代化進入了低碳化發展的新階段,低碳化、零碳排放成為中國式現代化的新標志,也成為高質量可持續發展的新標志。
而實現“雙碳”目標最主要的途徑就是對我們新能源的開發和利用,持續推進產業結構和能源結構調整,大力發展可再生能源。據統計,2022年,中國新能源項目投資金額高達 9.2萬億人民幣。其中,風電、光伏合計占比約36.9%,儲能項目占比約 29.3%,二者毫無疑問是當下新能源中的佼佼者。
從太陽能熱水器到光伏產品
我國擁有非常豐富的太陽能資源,全國總面積2/3以上的地區年日照時數大于 2 200小時,大部分地區都適合利用太陽能。其中,太陽能熱水器是生活中使用非常廣泛的一種形式,我們經常能看到它們的身影。
其實,太陽能熱水器就是我們前面提到的光熱利用的一種,它是將太陽光能轉化為熱能的加熱裝置,可以將水從低溫加熱到高溫,滿足人們對熱水使用的需求。它的原理是,太陽光輻射真空集熱管,管內的水吸熱后溫度升高,上移到保溫水箱,保溫水箱儲存熱水,并防止熱量損失,最后,管道將熱水輸送給人們。這樣一來,我們就能用到熱水了。
除了光熱利用,太陽能還可以進行光電轉換。大家對“光伏”這兩個字應該不陌生,光伏是指利用光伏半導體材料將太陽能轉化為直流電能的設施,簡單來說,就是利用太陽光中的光子撞擊半導體材料的表面,從而激發出電子,形成電流。光伏技術主要用于發電,既有大家熟悉的耐高溫和惡劣條件的光伏電纜,也有光伏車棚、太陽能燈具等智能用品。同時,它在農業、工業、商業等領域都有應用,比如,農業大棚裝上光伏,既能為棚內的設備提供充足的電力,還能利用光伏產生的電進行大棚溫度調控。
可樂王小課堂
光伏公路:公路變身充電寶
大家聽說過光伏公路嗎? 2017年,我國建設的世界首條高速公路光伏路面試驗段在濟南南繞城高速正式通車。作為一條能發電的公路,它可以給新能源汽車充電,為路燈等交通基礎設施提供電力供應。雖然這次實驗因為種種問題以失敗告終,但為未來的探索指引了方向。
為藏族人民帶來光電的羊八井地熱發電站
在許多人的印象里,西藏是極其寒冷的雪域高原。但是,西藏卻是我國地熱資源最豐富的地方。由于青藏高原形成的年代較新,許多地方巖漿活動頻繁,岡底斯山脈以南到喜馬拉雅以北的廣大地區還是強烈的地熱活動帶。因而,這里的地熱資源非常豐富,西藏自治區全區共有間歇噴泉、熱泉、冒汽地面等各種水熱活動顯示區 660處。
在拉薩市西北約 90千米的當雄縣境內,有一個聞名世界的發電站——羊八井地熱發電站。它不僅是我國第一個地熱發電站,也是世界上海拔最高的地熱發電站,現已被列入了國家工業遺產的名單。
羊八井,即羊八井鎮,這里地勢平坦,海拔4 300米。過去這里只是一塊綠草如茵的牧場,但地下經常會有汩(gǔ)汩的熱水奔騰流淌。從1974年開始,國家把羊八井開發作為重點科技攻關項目,就是為了利用其豐富的地熱資源。
1975年,西藏第三地質大隊用巖心鉆在羊八井打出了我國第一口濕蒸汽井,第二年,我國大陸上第一臺兆瓦級地熱發電機組在這里成功發電,開創了世界中溫淺層熱儲資源發電的先例。
隨處可見的新能源汽車
新能源汽車一直是人們關注的熱點,它指的是采用非常規的車用燃料作為動力來源,擁有新技術和新結構的汽車。我們都知道,汽車傳統的燃料是汽油和柴油等化石能源,燃燒過程會釋放 大 量 的 二 氧 化 碳等廢氣,對環境造成巨大的污染。
相比之下,新能源汽車不僅清潔、環保,還對不斷消耗的化石能源做了一種可持續的補充,是一個大膽又實用的節能減排嘗試。新能源汽車一般包括純電動汽車、增程式電動汽車和混合動力汽車等。其中,純電動汽車是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車,即通過電池向電動機提供電能,驅動電動機運轉,從而推動汽車行駛,從加油到充電,是一個顛覆性的變化!而對環境最友好的新能源汽車,要數氫動力車,它主要是以氫燃料電池為動力,可以實現零污染、零排放。但是它的生產成本過高,在生產中受到儲存及運輸條件等的限制,很難實際應用。
我國新能源汽車產業開始于21 世紀初。2001年,新能源汽車研究項目被列入國家“十五”期間的“863”重大科技課題,并規劃了以汽油車為起點,向氫動力車挺進的目標。“十一五”以來,我國提出了“節能和新能源汽車戰略”。雖然現在新能源汽車的成本還相對較高,但是隨著技術不斷進步、生產規模不斷擴大,預計其未來的市場占有率將逐漸提高。
世界上最大的風電場
說了那么多種新能源發電,其實,風力發電才是目前新能源中的主流發電方式。現在,全世界已經建了非常多的風電場,大家知道世界上最大的風電場是哪個嗎?
答案揭曉啦!世界上最大的風電場是我國的甘肅酒泉風電基地,這是我國第一個千萬級風電基地的啟動項目,號稱“陸上三峽”或“風電三峽”。而且,它還在不斷地擴大規模。這個風電基地位于地勢平坦開闊的甘肅省酒泉市玉門鎮西南戈壁灘上。如果說西藏有豐富的地熱資源,那么甘肅則是全國風能資源比較豐富的省區之一,其風能總儲量居全國第五位。可見,風電在這里“大有可為”。
華龍一號
大家看新聞,應該聽過華龍一號吧。一聽這名字里濃濃的中國風,大家就知道,華龍一號是我國走向世界的一張名片。它采用了中國自主研發、具有完整知識產權的第三代核電技術—— ACP1000。2023年3月25日,隨著168小時試運行試驗圓滿完成,我國西部地區首臺華龍一號核電機組——中國廣核集團廣西防城港核電站 3號機組正式具備商業運行條件。
作為真正中國制造的大國重器,華龍一號讓我們打破了國外核電技術的壟斷。那么,它都有哪些過人之處呢?首先,華龍一號采用自主設計的177堆芯,相比以往的 157堆芯,堆芯體積更大,受熱面積也更大,堆芯的溫度就可以更低,進一步增加了堆芯的可控性,更加安全。此外,它創造性地結合了非能動安全系統和能動安全系統,安全性達到了國際最高標準。大家可能知道切爾諾貝利事故和福島核電站事故,人類利用核能的歷史較短,核電站的安全問題一直備受爭議和質疑,而華龍一號能夠在事故情況下,72小時內不需要外部的干預也能確保反應堆的安全,徹底杜絕了上述災難發生的可能。
目前,華龍一號一個機組發電就能夠滿足一個中型城市的用電需求,并且每年減少耗煤 530萬噸,減少二氧化碳排放量1 300萬噸,這就為世界的綠色未來作出了巨大貢獻。
Part.4"關于新能源未來的辯論會
雖然新能源在實際生活中已經得到了廣泛的應用,但仍然有一些人對新能源的未來發展有質疑,還提出了一個重要問題:新能源真的能替代傳統能源嗎?我們不妨來一場辯論會!
正方
新能源的未來不是夢
新能源是全世界未來可持續發展的趨勢,它們潛力無窮,等待開發和利用,所以“新能源的未來不是夢”!
辯手 1 綠色低碳
隨著人們環保意識的不斷增強,更多人會選擇綠色低碳的生活方式,改變以前的消費習慣。而清潔干凈、可再生無污染的新能源是最符合這種趨勢的選擇,因而對于新能源的普及和發展非常有益。此外,國家一直在推動可持續發展,政府對于新能源的支持力度也在不斷加大,包括一些政策扶持和補貼,這些都會進一步推動新能源的大規模應用。
辯手2 需求大
在能源危機和能源供應需求矛盾的大環境下,各行各業對新能源產品的需求空間極大,這就促進了新能源的發展。同時,新能源資源豐富,不像化石能源一樣會消耗或枯竭,可以持續不斷供應能源需求的特點也將成為其最大的潛力。
辨手3 潛力大
從目前的發展增速來看,新能源發電的發展速度要遠遠快于傳統能源發電。長此以往,風力發電和有發電將擁有最廣闊的發展前景。同時,越來越多的新能源產品開始進入各個行業,比如,綠色交通、綠色建筑、綠色農業、綠色制造……以后將極大的改變人們的生產生活方式。
反方
新能源面臨的重重挑戰
雖然新能源正在被大力開發,并逐步走向產業化,在環保方面也確實有不小的作用,但想要全面發展起來,還面臨著許多方面的挑戰。
辯手 1 成本高
由于許多新能源技術還處于起步階段,各方面設施都不完善,所以新能源產品的開發成本較高,這也就限制了新能源的大規模應用。比如,我們最熟悉的新能源汽車,由于電池等零部件比傳統的燃油發動機更加昂貴,所以購買的價格也就相應較高。有數據顯示,目前,新能源汽車的售價普遍比同級別的傳統汽車高出 20%以上。并且,由于新能源汽車比傳統油車復雜得多,涉及高科技電子元器件、散熱系統、驅動系統等多方面的技術,如遇到故障,需要尋找專業維修人員進行維修,因此維護成本也較高。
辯手2 競爭激烈
雖然新能源行業正在蓬勃發展,但是目前全球的能源消費仍然主要依賴傳統能源,如煤炭、石油和天然氣等。在這種備受限制的競爭環境中,想要改變以前的消費結構是一種挑戰。如何讓人們逐步減少對傳統能源的依賴,如何大力推廣新能源、提高它的優勢,都是值得思考的問題。
辯手 3 技術難題
新能源畢竟是新的領域,它的發展需要先進的技術支持。而目前它還處于不斷探索的階段,在技術上需要攻克諸多難題,比如,部分新能源效率較低,如何轉換利用;氫能儲存運輸難度較大,如何降低成本;如何和已有的傳統能源進行配合合作、互相兼容;如何提高部分地區的基礎設施建設和完善……
小讀者們,看了上面的辯論內容,你支持哪一方的觀點?掃描二維碼,和大家討論一下吧!
總結
正反兩方辯手說的都有道理??偨Y來說,新能源的未來充滿了希望,值得期待?;蛟S有一天,各種各樣的新能源將在各個領域發光發熱,改變我們的生活方式,幫助人們平衡經濟和環境,進而改變全球的能源結構,歸還給我們一個更清潔、更美麗的藍色星球。
(責任編輯:杜娟)