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可再生能源
  • 发布日期:2012-07-04      浏览次数:2088
    •   可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一次能源,例如太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能、地热能等。随着世界石油能源危机的出现,人们开始认识到可再生能源的重要性。人类历史进程中长期依赖的能源都是可再生能源,如薪柴、秸秆等属于生物质能源,另外还有水力、风力等,这些能源大部分都来自太阳能的转化,是可以再生的能源资源。人类近代社会大规模开发利用的煤炭、石油、天然气等化石能源,其能量来源实际上也是源自太阳能的转化,但它们是地球在远古时期的演化化过程中形成和储存下来的,对于我们人类来说一旦用完就无法恢复和再生,因此属于的能源资源。
        
        地热能
        
        地热能是指来自地球内部的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的热库,仅地下10千米厚的一层,储热量就达1.05×10^26焦耳,相当于3.58×10^15吨标准煤所释放的热量。地热能是在其演化进程中储存下来的,是独立于太阳能的又一自然能源,它不受天气状况等条件因素的影响,未来的发展潜力也相当大。
        
        水能
        
        水能是通过运用水的势能和动能转换成机械能或电能等形式从而被人们利用的能源资源。目前,水能的利用方式主要是水力发电,又称水电站。水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染,缺点是受分布、气候、地貌等自然条件的限制较大。中国的水能资源理论蕴藏量近7亿千瓦,是世界上水能资源总量zui多的国家。
        
        风能
        
        风能存在于地球的任何地方,是由于空气受到太阳能等能源的加热而产生流动形成的能源,通常是利用专门的装置(风力机)将风力转化为机械能、电能、热能等各种形式的能量,用于提水、助航、发电、制冷和致热等。风力发电是目前主要的风能利用方式。根据全国风能资源普查统计,中国陆域离地面10米高度的风能资源总储量为43.5亿千瓦,其中技术可开发量约为3亿千瓦,有广阔的开发前景。
        
        风力发电
        
        风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米(微风的程度)以上的风速,便可以开始发电。
        
        风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。
        
        风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得zui大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
        
        风力发电机因风量大小不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。
        
        太阳能
        
        太阳直接提供了能源给人类已经很久了,但使用机械装置等来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。
        
        太阳能一般指太阳光的辐射能量。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应,可以维持几十亿至上百亿年的时间。
        
        太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8x10^23kW的辐射值,其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达地球表面,其功率为800000亿kW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。平均在大气外每平米面积每分钟接受的能量大约1367W。
        
        广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,生物质能,水能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
        
        人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。
        
        太阳能热水器是利用太阳光的热量加热水的装置,是目前应用zui普遍的太阳能光热利用方式之一。太阳能温室、太阳能塑料大棚等装置的推广应用,延长了蔬菜等农作物的生长期,为农业生产和城乡居民的生活带来了巨大变化。通过光热转化,太阳能可用来进行蓄热采暖和集热发电。利用太阳能还可以进行海水淡化。
        
        太阳能发电一种新兴的利用方式。使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能。现在,太阳电池的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面发挥了主要作用。
        
        通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们zui终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率输出。
        
        使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进。以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个15W的灯泡直接用电,一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正的绿色电源。家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、*乃至偏远的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点。
     
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