新能源的科学技术(新能源领域的科技段落)

【导读】

在事业单位考试中，我们经常会遇到科技方面的习题，那么今天我们就这方面的知识进行进一步扩充。

新能源：又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能，具有污染小、储量大的特点，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等。

(一)核能

核能(又称原子能)，是原子核结构发生变化时所释放出的能量。

核能是目前唯一现实的、可大规模代替化石燃料的能源。大规模发展核能是缓解能源短缺、改善能源构成、减轻环境污染的重要途径。

核能包括重元素的原子核发生分裂反应(亦称裂变)和轻元素的原子核发生聚合反应(亦称聚变)时所放出的能量，分别称为裂变能和聚变能。

1.核裂变

核裂变反应是由重金属元素的原子核吸收一个中子所产生的核反应。

(1)应用

目前，核裂变能主要用于核电站发电。核电站是先把核能转换成内能，最后转换成电能。

(2)核电(核燃料是铀)已与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱。

2.核聚变

核聚变，即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。

(1)优点：安全、无污染、高效。

(2)技术条件

一是燃料需要加热到几亿度的高温，使氘、氚原子中的电子与原子核脱离，形成由原子核正离子和电子负离子组成的等离子体;

二是要有足够高的等离子体密度，且这种等离子体要在反应器中约束足够长的时间。

(3)应用

目前人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸，但尚未可以将能量控制和有效利用。可控制的核聚变反应目前尚处在研究阶段。

(二)太阳能

太阳能是地球上各种生物生命活动都需要的能源。

太阳辐射能的利用有间接利用和直接利用两种。

(1)间接利用是指利用草木燃料、化石燃料、风力、水力、海洋热能等各种被固定的太阳辐射能中的能量。

(2)直接利用是直接利用太阳辐射的能量，主要是光一热转换、光一电转换和光一化学转换。

由于目前尚未开发出有效收集和储存太阳能的系统，所以对太阳能利用还是非常有限。

(三)风能

风能是太阳辐射造成地球各地受热不均匀而引起空气运动产生的能量。

风能是人类最早加以利用的一种能量形式。

开发风能，主要是利用风力发电。

风能是一种无污染、可再生的自然资源，应用潜力很大。它已成为当今世界发展极为迅速的一种新能源。

(四)地热能

地热能是地球内部原子反应时产生的热能。地球是一个大热库，蕴藏着无比巨大的热能。仅在地层下4一6千米之间所储存的热能，就相当于600万亿吨标准煤燃烧时放出的热量。

地热发电是利用地下喷出的高温高压蒸汽，推动汽轮机发电。

现在世界上有20多个国家建有地热电站，全世界总装机容量已达1100万千瓦时，约占全球发电量的0.6%。

(五)生物质能

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。利用形式包括直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。

(六)海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

1.潮汐能是由潮汐现象产生的能源，它与天体引力有关，“地球-月亮-太阳”系统的吸引力和热能是形成潮汐能的来源。我国潮汐能的地理分布不均匀。

2.潮流能发电是将海水的机械能转换为电能。

3.温差能是指海洋表层海水和深层海水之间的温差储存的热能，利用这种热能可以实现热力循环并发电，此外，系统发电的同时还可生产淡水、提供空调冷源等，是最具开发潜力的海洋能。

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