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可再生能源
  • 發(fā)布日期：2012-07-04      瀏覽次數(shù)：3335
      • 　　可再生能源是指自然界中可以不斷利用、循環(huán)再生的一次能源，例如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海洋能、潮汐能、地?zé)崮艿?。隨著世界石油能源危機(jī)的出現(xiàn)，人們開始認(rèn)識(shí)到可再生能源的重要性。人類歷史進(jìn)程中長(zhǎng)期依賴的能源都是可再生能源，如薪柴、秸稈等屬于生物質(zhì)能源，另外還有水力、風(fēng)力等，這些能源大部分都來自太陽能的轉(zhuǎn)化，是可以再生的能源資源。人類近代社會(huì)大規(guī)模開發(fā)利用的煤炭、石油、天然氣等化石能源，其能量來源實(shí)際上也是源自太陽能的轉(zhuǎn)化，但它們是地球在遠(yuǎn)古時(shí)期的演化化過程中形成和儲(chǔ)存下來的，對(duì)于我們?nèi)祟悂碚f一旦用完就無法恢復(fù)和再生，因此屬于的能源資源。
      　　
      　　地?zé)崮?br />　　
      　　地?zé)崮苁侵竵碜缘厍騼?nèi)部的熱能資源。我們生活的地球是一個(gè)巨大的熱庫(kù)，僅地下10千米厚的一層，儲(chǔ)熱量就達(dá)1.05×10^26焦耳，相當(dāng)于3.58×10^15噸標(biāo)準(zhǔn)煤所釋放的熱量。地?zé)崮苁窃谄溲莼M(jìn)程中儲(chǔ)存下來的，是獨(dú)立于太陽能的又一自然能源，它不受天氣狀況等條件因素的影響，未來的發(fā)展?jié)摿σ蚕喈?dāng)大。
      　　
      　　水能
      　　
      　　水能是通過運(yùn)用水的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或電能等形式從而被人們利用的能源資源。目前，水能的利用方式主要是水力發(fā)電，又稱水電站。水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是成本低、可連續(xù)再生、無污染，缺點(diǎn)是受分布、氣候、地貌等自然條件的限制較大。中國(guó)的水能資源理論蘊(yùn)藏量近7億千瓦，是世界上水能資源總量zui多的國(guó)家。
      　　
      　　風(fēng)能
      　　
      　　風(fēng)能存在于地球的任何地方，是由于空氣受到太陽能等能源的加熱而產(chǎn)生流動(dòng)形成的能源，通常是利用專門的裝置（風(fēng)力機(jī)）將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、電能、熱能等各種形式的能量，用于提水、助航、發(fā)電、制冷和致熱等。風(fēng)力發(fā)電是目前主要的風(fēng)能利用方式。根據(jù)全國(guó)風(fēng)能資源普查統(tǒng)計(jì)，中國(guó)陸域離地面10米高度的風(fēng)能資源總儲(chǔ)量為43.5億千瓦，其中技術(shù)可開發(fā)量約為3億千瓦，有廣闊的開發(fā)前景。
      　　
      　　風(fēng)力發(fā)電
      　　
      　　風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米（微風(fēng)的程度）以上的風(fēng)速，便可以開始發(fā)電。
      　　
      　　風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。
      　　
      　　風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行；我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對(duì)著來風(fēng)的方向從而獲得zui大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。
      　　
      　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量大小不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對(duì)蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。
      　　
      　　太陽能
      　　
      　　太陽直接提供了能源給人類已經(jīng)很久了，但使用機(jī)械裝置等來將太陽能轉(zhuǎn)成其他能量形式還是近代的事。
      　　
      　　太陽能一般指太陽光的輻射能量。在太陽內(nèi)部進(jìn)行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，并不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽能。太陽內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)，可以維持幾十億至上百億年的時(shí)間。
      　　
      　　太陽向宇宙空間發(fā)射的輻射功率為3.8x10^23kW的輻射值，其中20億分之一到達(dá)地球大氣層。到達(dá)地球大氣層的太陽能，30%被大氣層反射，23%被大氣層吸收，其余的到達(dá)地球表面，其功率為800000億kW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于燃燒500萬噸煤釋放的熱量。平均在大氣外每平米面積每分鐘接受的能量大約1367W。
      　　
      　　廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，生物質(zhì)能，水能等等。狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。
      　　
      　　人類對(duì)太陽能的利用有著悠久的歷史。我國(guó)早在兩千多年前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點(diǎn)火；利用太陽能來干燥農(nóng)副產(chǎn)品。發(fā)展到現(xiàn)代，太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學(xué)利用等。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。
      　　
      　　太陽能熱水器是利用太陽光的熱量加熱水的裝置，是目前應(yīng)用zui普遍的太陽能光熱利用方式之一。太陽能溫室、太陽能塑料大棚等裝置的推廣應(yīng)用，延長(zhǎng)了蔬菜等農(nóng)作物的生長(zhǎng)期，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)居民的生活帶來了巨大變化。通過光熱轉(zhuǎn)化，太陽能可用來進(jìn)行蓄熱采暖和集熱發(fā)電。利用太陽能還可以進(jìn)行海水淡化。
      　　
      　　太陽能發(fā)電一種新興的利用方式。使用太陽電池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能?，F(xiàn)在，太陽電池的利用還不很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題，但是太陽電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面發(fā)揮了主要作用。
      　　
      　　通常人們認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電的功率*由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率決定，總想選購(gòu)大一點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，而這是不正確的。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)只是給電瓶充電，而由電瓶把電能貯存起來，人們zui終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關(guān)系。功率的大小更主要取決于風(fēng)量的大小，而不僅是機(jī)頭功率的大小。在內(nèi)地，小的風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì)比大的更合適。因?yàn)樗菀妆恍★L(fēng)量帶動(dòng)而發(fā)電，持續(xù)不斷的小風(fēng)，會(huì)比一時(shí)狂風(fēng)更能供給較大的能量。當(dāng)無風(fēng)時(shí)人們還可以正常使用風(fēng)力帶來的電能，也就是說一臺(tái)200W風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可以通過大電瓶與逆變器的配合使用，獲得500W甚至1000W乃至更大的功率輸出。
      　　
      　　使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，就是*地把風(fēng)能變成我們家庭使用的標(biāo)準(zhǔn)市電，其節(jié)約的程度是明顯的，一個(gè)家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價(jià)?，F(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)比幾年前的性能有很大改進(jìn)。以前只是在少數(shù)邊遠(yuǎn)地區(qū)使用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)接一個(gè)15W的燈泡直接用電，一明一暗并會(huì)經(jīng)常損壞燈泡。而現(xiàn)在由于技術(shù)進(jìn)步，采用先進(jìn)的充電器、逆變器，風(fēng)力發(fā)電成為有一定科技含量的小系統(tǒng)，并能在一定條件下代替正常的市電。山區(qū)可以借此系統(tǒng)做一個(gè)常年不花錢的路燈；高速公路可用它做夜晚的路標(biāo)燈；山區(qū)的孩子可以在日光燈下晚自習(xí)；城市小高層樓頂也可用風(fēng)力電機(jī)，這不但節(jié)約而且是真正的綠色電源。家庭用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，不但可以防止停電，而且還能增加生活情趣。在旅游景區(qū)、邊防、學(xué)校、*乃至偏遠(yuǎn)的山區(qū)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在成為人們的采購(gòu)熱點(diǎn)。
     
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