能源材料结课论文北京化工大学_北京化工大学毕业论文
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为什么要发展新能源?结合中国能源的状况,有何建议和对策?
我认为在中国发展新能源,需要知道什么是新能源,它和现在所用的能源相比有哪些异同,我国现在的技术,经济,资源,人力是否可以可以实现发展新能源的想法,新能源又是否有其他的副作用等。因此,我具体的想法如下:
【什么是新能源?】
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能(原子能)。
按类别可分为:太阳能,风能,生物质能,氢能,地热能,海洋能,小水电,化工能(如醚基燃料),核能等。
新能源有如下几个特点:
1、资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用。
2、能量密度低,开发利用需要较大空间。
3、不含碳或含碳量很少,对环境影响小。
4、分布广,有利于小规模分散利用。
5、间断式供应,波动性大,对持续供能不利。
6、除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。【中国现在的能源状况。】
1、能源资源品种丰富,人均占有量较少。
2、能源建设不断加强,能源效率仍然较低。
3、能源生产迅速增长,生态环境压力明显。
4、能源消费以煤为主,能源结构需要优化。
5、能源需求继续增加,可持续发展面临挑战。【为什么要发展新能源?】
新能源的意义包括环境意义和能源安全,具体如下:
中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起中国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得中国接入世界能源市场的竞争。由于中国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来中国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。
国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响中国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展新能源可相对减少中国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高中国能源、经济安全。
此外,新能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。【怎么发展新能源?】
考虑到新能源品种较多,资源条件、技术成熟度、经济可行性差异较大,其开发利用需要因地制宜、分类指导,有区别、有重点地推动。
水能是重要的可再生能源,其开发利用技术已经成熟,是近期发展的主要对象。风力资源丰富,利用技术也基本成熟,可以作为当前规模开发的一个重点,形成实际供应能力。太阳能资源潜力巨大,一旦关键技术进一步取得突破,经济性改善,就将得到广泛应用,应加大太阳能发电技术与热利用技术的开发与攻关力度,结合建筑节能,积极推广太阳能热水器产品。
而土地资源丰富、作物生长条件优越的国家,已经把生物质能源作为替代能源的重要发展方向。如美国大量发展以玉米为原料的燃料乙醇,巴西重点发展以甘蔗为原料的燃料乙醇。大规模利用农业种植作物生产燃料,是否会导致世界性粮食供应紧张,在国际上已经引起争议。各国条件有所不同,生物质能源开发利用需要考虑具体情况。我国生物质能源资源主要是农林畜牧业、工业和城市生活废弃物,也有一些农林作物可以利用。从总体上看,具有品种多、分散性强、收集成本高的特点,宜于发展多种利用技术,开辟不同用户市场。由于土地资源稀缺、农业用地有限、生态环境脆弱,利用农业种植作物生产燃料存在较多限制因素。在我国发展生物质能源,可从现有废弃物资源的利用入手,逐步提高开发利用水平。对一些较为成熟的技术,如农村沼气、秸杆发电等,积极推广,予以扶持。对一些尚未突破的关键技术,如纤维素乙醇等,合理投入,开展研究。
开发利用新型能源,必须依靠先进的能源科技。虽然氢能、天然气水合物、核聚变等能源研发尚未形成现实生产力,但科技进步日新月异,已经使人们感受到新型能源带来的希望。氢能是未来有发展前景的新型能源之一,有可能成为一种非常清洁的新型燃料。以多种方式制备的氢气,通过燃料电池直接转变为电力,可以用于汽车、火车等交通工具,实现终端污染物零排放;也可用于工业、商用和民用建筑等固定式发电供热设施。世界上一些主要工业化国家,正在开发氢燃料电池驱动的汽车,并已取得进展。一旦非化石能源廉价制氢、安全贮氢输氢、高效耐用燃料电池等关键技术得到解决,尤其是太阳能、核能、生物质能大规模制氢的技术取得突破,氢能将得到有效利用。天然气水合物被称为“21 世纪潜在新能源”,受到各国科学家和政府广泛重视。天然气水合物又称固态甲烷,主要由甲烷与水分子组成,呈固体状态,是一种特殊的非常规天然气资源。它广泛存在于大陆周边海底和陆地冻土带内,资源极为丰富。联合国政府间气候变化专门委员会的报告认为,天然气水合物可能的资源量约为其他所有化石能源资源量总和的2 倍,预计可开发部分也与油气资源总量相当。但天然气水合物的实际开发利用还面临一些难题。目前,我国已将天然气水合物开发技术纳入中长期科技发展规划,需要深化资源调查,开展应用研究,对天然气水合物开发技术进行探索。热核聚变能被人类寄予厚望。地球上可用的聚变材料数量巨大,受控热核聚变技术一旦成功,将会开辟人类能源应用的新篇章。国际热核聚变实验堆合作计划已经启动,如果进展顺利,有可能在2050 年前后,开展商业性受控热核聚变发电的示范。实现受控热核聚变,除ITER 采用的磁约束方式外,还有惯性约束等其他方法。
总之,在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。