什么是可再生能源
可再生能源泛指多種取之不竭的能源,嚴謹來說,是人類有生之年都不會耗盡的能源。可再生能源不包含現時有限的能源,如化石燃料和核能。
大部分的可再生能源其實都是太陽能的儲存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
隨著能源危機的出現,人們開始發現可再生能源的重要性。
水能——據最新復查成果,我國經濟可開發的水能資源量為4億kW,年發電量1.7萬億kW·h,其中5萬kW及以下的小水電資源量為1.25億kW,分布非常廣泛,遍及全國30個省(自治區、直轄市)的1600多個縣(市)。
風能——我國約20%左右的國土面積具有比較豐富的風能資源,主要分布在東南沿海及其島嶼,西北、華北和東北“三北”地區,特別是新疆和內蒙古,風能資源極為豐富。據估算,我國陸地可開發風電裝機容量約2.5億kW,海上風能資源量更大,可開發發電裝機容量約7.5億kW,總共可開發發電裝機容量10億kW。
生物質能——生物質能主要有農、林生產及加工廢物、工業廢水和城市生活垃圾等。我國是一個農業大國,農業廢物資源分布廣泛,其中農作物秸稈年產量超過6億噸,可作為能源用途的秸稈約3.5億噸,可折合1.5億噸標準煤。初步估算,每年可利用生物質能源總量約5億噸標準煤。
太陽能——我國大部分地區位于北緯45°以南,全國2/3的國土面積年日照時間在2200小時以上,每平方米太陽能年輻射總量為3340~8400兆焦,陸地表面每年接收到的太陽輻射能相當于17000億噸標準煤,太陽能資源非常豐富。太陽能利用技術主要包括發電和熱利用。
其他可再生能源——除上述水能、風能、太陽能、生物質能外,還有地熱能、海洋能等可再生能源資源,也具有一定的資源潛力和廣泛的利用前景。
隨著越來越多的國家采取鼓勵可再生能源的政策和措施,可再生能源的生產規模和使用范圍正在不斷擴大,2007年全球可再生能源發電能力達到了24萬兆瓦,比2004年增加了50%。
2007年至少有60多個國家制訂了促進可持續能源發展的相關政策,歐盟已建立了到2020年實現可持續能源占所有能源20%的目標,而中國也確立了到2020年使可再生能源占總能源的比重達到15%的目標。2007年,全球并網太陽能發電能力增加了52%,風能發電能力增加了28%。全球大約有5000萬個家庭使用安放在屋頂的太陽能熱水器獲取熱水,250萬個家庭使用太陽能照明,2500萬個家庭利用沼氣做飯和照明。
可再生能源比重的提升傳遞著“綠色經濟”正在興起的信息,2012年《京都議定書》到期后新的溫室氣體減排機制將進一步促進綠色經濟的全面發展。
根據中國中長期能源規劃,2020年之前,中國基本上可以依賴常規能源滿足國民經濟發展和人民生活水平提高的能源需要,到2020年,可再生能源的戰略地位將日益突出,屆時需要可再生能源提供數億噸乃至十多億噸標準煤的能源。因此,中國發展可再生能源的戰略目的將是:最大限度地提高能源供給能力,改善能源結構,實現能源多樣化,切實保障能源供應的安全。
核能是不是可再生能源
核能不是可再生能源,尤其是現在我們已經使用核裂變能源,核裂變的元素是不可再生的,熱核聚變能源可以說是近乎“可再生”的能源。
為什么這樣說呢,核聚變元素氫3來源于太陽,目前的地球上的氫3基本上是一個動態的平衡,這個同位素的半衰期大約是12.3年,由于衰變,和太陽風帶來的量處于平衡狀態。如果能夠去使用的話,幾乎對自然界中的氫3沒有顯著性的影響,所以可以稱為“可再生” 能源,它的再生就是來源于太陽風的傳送。
根據能量守恒定律,氚氘碰成更大的原子核要放出巨大的能量,那么把得到的原子核打成小塊則需要吸收巨大的能量,目前人類是沒有辦法提供這么大的能量把它們打成小塊的,既然辦不到當然是非可再生資源。
不過大家可以放心,盡管核能屬于非可再生資源,但按照地球上鈾等一些可以用來當做核能的原料的儲量很大,可以供人類用很久。
核能的發展史
核能
核能是原子核結構發生變化是釋放出來的能量。目前人類利用核能主要有三種——重元素的原子核發生裂變和輕元素的原子核發生聚合反映時釋放出來的核能或是原子核自發射出某種粒子而變為另一種核的過程,它們分別為核裂變能、核聚變能和核衰變。
核能發展史
19世紀末 英國物理學家湯姆遜發現了電子。 1895年 德國物理學家倫琴發現了X射線。 1896年 法國物理學家貝克勒爾發現了放射性。 1898年 居里夫人發現新的放射性元素釙。
1902年 居里夫人經過4年的艱苦努力又發現了放射性元素鐳。 1905年 愛因斯坦提出質能轉換公式。
1914年 英國物理學家盧瑟福通過實驗,確定氫原子核是一個正電荷單元,稱為質子。
1935年 英國物理學家查得威克發現了中子。
1938年 德國科學家奧托哈恩用中子轟擊鈾原子核,發現了核裂變現象。 1942年12月2日 美國芝加哥大學成功啟動了世界上第一座核反應堆。
1945年8月6日和9日 美國將兩顆原子彈先后投在了日本的廣島和長崎。
1957年 蘇聯建成了世界上第一座核電站------奧布靈斯克核電站。
在1945年之前,人類在能源利用領域只涉及到物理變化和化學變化。二戰時,原子彈誕生了。人類開始將核能運用于軍事、能源、工業、航天等領域。美國、俄羅斯、英國、法國、中國、日本、以色列等國相繼展開對核能應用前景的研究。
核能發電
核能的發展和利用是20世紀科技史上最杰出的成就之一。它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=mc2,該方程式表明,質量和能量是等價的,其比例常數為光速的平方。在核能的利用中,核電廠的發展是相當迅速的,己被公認為是一種經濟、安全、可靠、干凈的能源,核動力技術在多數發達國家得到了巨大發展,也在很多發展中國家獲得了廣泛的認可。根據能源需求和能源生產結構,我國政府己制定了積極發展核電的方針,建設了秦山和大亞灣兩大核電基地,中國核電建設的安全策略取得了成功。
核能發電優缺點
優點:
1、核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發展不會造成空氣污染。
2、核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。
3、核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,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、核能發電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響,故發電成本較其他發電方法為穩定。
缺點:
1、核能電廠會產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,電力公司的財務風險較高。
4、核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。
5、興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。
6、核電廠的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態及民眾造成傷害。
我國核電發展和發展趨勢
中國能源結構仍以煤炭為主體,清潔優質能源的比重偏低。中國目前建成和在建的核電站總裝機容量為870萬千瓦,預計到2010年中國核電裝機容量約為2000萬千瓦,2020年約為4000萬千瓦。到2050年,根據不同部門的估算,中國核電裝機容量可以分為高中低三種方案:高方案為3.6億千瓦(約占中國電力總裝機容量的30%),中方案為2.4億千瓦(約占中國電力總裝機容量的20%),低方案為1.2億千瓦(約占中國電力總裝機容量的10%)。
從核電發展總趨勢來看,中國核電發展的技術路線和戰略路線早已明確并正在執行,當前發展壓水堆,中期發展快中子堆,遠期發展聚變堆。具體地說就是,近期發展熱中子反應堆核電站,為了充分利用鈾資源,采用鈾钚循環的技術路線,中期發展快中子增殖反應堆核電站,遠期發展聚變堆核電站,從而基本上“永遠”解決能源需求的矛盾。 推動全球核能利用
當今世界,核能已經成為越來越重要的清潔能源。由日本大地震引發的“核電站危機”,持續牽動著全世界的神經。此刻,除了關注核輻射物質的不斷擴散,如何看待核能的利用,也成為廣泛議論的話題,對核電站安全的擔憂也在彌漫。
福島核危機表明,人類已到了重新審度核能應用的時候,僅有清潔是不夠的,還必須是安全的。核安全管理是一個全局性的動態過程,它既有相當穩定的法規強制性,也有隨著技術的進步而不斷改善的與時俱進性。在安全第一的前提下,如何再進一步提升安全水平的同時提高核電的社會經濟競爭力,就需要我們把握大局,統攬全局,融會貫通。提高人類對核能的可控性,降低風險,安全應用,當是福島核危機給全世界的警鐘。
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