簡介

清潔能源是不排放污染物的能源，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，如水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能、生物能(沼氣)、海潮能等，可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到許多國家的重視，尤其是能源短缺的國家。

 太陽能清潔能源

1、 光與熱的轉(zhuǎn)換。如太陽能熱水器、太陽能灶等。

2、 光與電的轉(zhuǎn)換，如太陽能電池板、太陽能車、船等。 太陽能清潔能源是將太陽的光能轉(zhuǎn)換成為其他形式的熱能、電能、化學能，能源轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生其他有害的氣體或固體廢料，是一種環(huán)保、安全、無污染的新型能源。

海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

1、潮汐能

2、波浪能

3、海水溫差能

4、鹽差能

5、海流能

風能

地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數(shù)。風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率，與風速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。據(jù)估算，全世界的風能總量約1300億千瓦。風能資源受地形的影響較大，世界風能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶。在自然界中，風是一種可再生、無污染而且儲量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機，各國都在加緊對風力的開發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護我們賴以生存的地球。

風能的利用主要是以風能作動力和風力發(fā)電兩種形式，其中又以風力發(fā)電為主。以風能作動力，就是利用風來直接帶動各種機械裝置，如帶動水泵提水等這種風力發(fā)動機的優(yōu)點是：投資少、工效高、經(jīng)濟耐用。

氫能

1、所有氣體中，氫氣的導熱性最好，比大多數(shù)氣體的導熱系數(shù)高出10倍，因此在能源工業(yè)中氫是極好的傳熱載體。

2、氫是自然界存在最普遍的元素，據(jù)估計它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，除空氣中含有氫氣外，它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。據(jù)推算，如把海水中的氫全部提取出來，它所產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大90O0倍。

3、除核燃料外氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，為142,351kJ/kg，是汽油發(fā)熱值的3倍。

4、氫燃燒性能好，點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點高，燃燒速度快。

5、氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氮化氫經(jīng)過適當處理也不會污染環(huán)境巨，而且燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，反復(fù)循環(huán)使用。

生物能

生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來源于植物的光合作用，在各種可再生能源中，生物質(zhì)是獨特的，它是貯存的太陽能，更是一種唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。所有生物質(zhì)都有一定的能量,而作為能源利用的主要是農(nóng)林業(yè)的副產(chǎn)品及其加工殘余物,也包括人畜分糞便和有機廢棄物.生物質(zhì)能為人類提供了基本燃料。甜高粱是主要的生物質(zhì)能，我國甜高粱最早是科學家于1965年開始培育的雅津系列甜高粱品種，甜高粱耐澇、耐旱、耐鹽堿，適合從海南島到黑龍江地區(qū)種植，糖錘度在18-23%，每4畝甜高粱秸稈可生產(chǎn)1噸無水生物乙醇。我國汽油中的甜高粱生物乙醇比例占10%。

生物能具備下列優(yōu)點:

(1)、提供低硫燃料，

(2)、提供廉價能源(于某些條件下)，

(3)、將有機物轉(zhuǎn)化成燃料可減少環(huán)境公害(例如，垃圾燃料)，

(4)、與其他非傳統(tǒng)性能源相比較，技術(shù)上的難題較少。

至于其缺點有:

(1)、植物僅能將極少量的太陽能轉(zhuǎn)化成有機物，

(2)、單位土地面的有機物能量偏低，

(3)、缺乏適合栽種植物的土地，

(4)、有機物的水分偏多(50%～95%)

地熱能

概述

地熱能是由地殼抽取的天然熱能，這種能量來自地球內(nèi)部的熔巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發(fā)及地震的能量。地球內(nèi)部的溫度高達攝氏7000度，而在80至100公英里的深度處，溫度會降至攝氏650度至1200度。透過地下水的流動和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會滲出地面。運用地熱能最簡單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，并抽取其能量。地熱能是可再生資源。

地熱能的利用

1、200～400℃直接發(fā)電及綜合利用;

2、150～200℃雙循環(huán)發(fā)電，制冷，工業(yè)干燥，工業(yè)熱加工;

3、100～150℃雙循環(huán)發(fā)電，供暖，制冷，工業(yè)干燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品;

4、50～100℃供暖，溫室，家庭用熱水，工業(yè)干燥;

5、20～50℃沐浴，水產(chǎn)養(yǎng)殖，飼養(yǎng)牲畜，土壤加溫，脫水加工。

現(xiàn)在許多國家為了提高地熱利用率，而采用梯級開發(fā)和綜合利用的辦法，如熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，先供暖后養(yǎng)殖等。

地熱發(fā)電

蒸汽型地熱發(fā)電

熱水型地熱發(fā)電

地熱供暖

地熱務(wù)農(nóng)

地熱行醫(yī)

水能

水能是一種可再生能源，是清潔能源，是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規(guī)能源,一次能源。水不僅可以直接被人類利用，它還是能量的載體。太陽能驅(qū)動地球上水循環(huán)，使之持續(xù)進行。地表水的流動是重要的一環(huán)，在落差大、流量大的地區(qū)，水能資源豐富。隨著礦物燃料的日漸減少，水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動均可以用來發(fā)電。

包括常規(guī)能源的清潔利用，如煤的氣化和液化;可再生能源如太陽能、風能、水能、海洋能、地熱能、生物能的利用;以及新能源(如氫燃料)的開發(fā)。氫燃料的發(fā)熱值為同等重量碳的4倍，燃料產(chǎn)物是水，對環(huán)境無污染，是未來理想的清潔能源。

核能雖然屬于清潔能源，但消耗鈾燃料，不是可再生能源，投資較高，而且?guī)缀跛械膰?，包括技術(shù)和管理最先進的國家，都不能保證核電站的絕對安全，前蘇聯(lián)的切爾諾貝利事故和美國的三里島事故影響都非常大，日本也出現(xiàn)過核泄漏事故，核電站尤其是戰(zhàn)爭或恐怖主義襲擊的主要目標，遭到襲擊后可能會產(chǎn)生嚴重的后果，所以目前發(fā)達國家都在緩建核電站，德國準備逐漸關(guān)閉目前所有的核電站，以可再生能源代替，但可再生能源的成本比其他能源要高。

可再生能源是最理想的能源，可以不受能源短缺的影響，但也受自然條件的影響，如需要有水力、風力、太陽能資源，而且最主要的是投資和維護費用高，效率低，所以發(fā)出的電成本高，現(xiàn)在許多科學家在積極尋找提高利用可再生能源效率的方法，相信隨著地球資源的短缺，可再生能源將發(fā)揮越來越大的作用。

清潔能源的發(fā)展前景

概述

隨著世界各國對能源需求的不斷增長和環(huán)境保護的日益加強，清潔能源的推廣應(yīng)用已成必然趨勢。專家預(yù)測，由于天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電具有高效、運行靈活、投資少和建設(shè)時間短等優(yōu)勢，其發(fā)電占全世界發(fā)電燃料的比例，將從2003年的19%增加到2030年的22%。2003～2030年，天然氣發(fā)電裝機容量將增加10.7億千瓦，占全球發(fā)電裝機容量的比例將從27%增加到33%。核電發(fā)展也呈現(xiàn)提升勢頭。展望未來，2003～2030年，國際上核電裝機容量將從3.61億千瓦增加到4.38億千瓦。其中，中國、印度和俄羅斯核電裝機容量增加最多。全世界核電發(fā)電量將從2003年的2.5萬億千瓦時，增加到2030年的3.3萬億千瓦時。水電及其他清潔能源發(fā)電均有望提高。到2030年，聯(lián)網(wǎng)的水電和其他清潔能源發(fā)電裝機容量將比2003年增加5.53億千瓦。這其中，大部分的增長來自亞洲國家的大型水電。中國將是水電增加最多的國家，印度、老撾和越南都有開發(fā)水電的計劃。而受高油價等因素影響，用燃油發(fā)電占全世界發(fā)電的比例將從2003年的10%降低到2030年的7%。

核能

核能(或稱原子能)是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。核能通過三種核反應(yīng)之一釋放：1、核裂變，打開原子核的結(jié)合力。2、核聚變，原子的粒子熔合在一起。3、核衰變，自然的慢得多的裂變形式。

核能優(yōu)點：

1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會造成空氣污染。

2.核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。

3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。

4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。

5.核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟情勢影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。

核能缺點：

1.核能電廠會產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射

線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。

2.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴重。

3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財務(wù)風險較高。

4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉(zhuǎn)。

5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。

6.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害。