新能源的研究与利用2.doc

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1、新能源的研究与利用引言：随着经济的发展，科技也在飞速发展，人们对新能源的利用也越来越普遍，本文主要介绍新能源的开发与利用。摘要：新能源是相对常规能源说的，有核能、太阳能、风能、生物质能、地热能和潮汐能等许多种。新能源的共同点是比较干净，除核裂变外其他能源几乎是用不完。由于煤、石油、天然气等常规能源具有污染环境和不可再生的缺点，因此人类越来越重视新能源的开发与利用。关键字：新能源、核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能。核能：核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开西方早期科学家探索发现，他们为何

2、能的利用奠定了基础。在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时期原子弹诞生了。人类开始于将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域，美国、俄罗斯、英国、法国、中国、以色列等国家相继展开对核能应用前景的研究，核能是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。他与火力发电极其相似。只是以核反应堆及核能发电站、蒸汽发生器来代替以火力发电的锅炉，一核裂变能代替火力发电的化学能。除废水堆外的其他的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆芯加热，在蒸汽发生器中将能量传给二回路或三回路的水，然

3、后形成蒸汽堆汽轮发电机。废水堆则是一回路的冷却剂通过堆芯加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应。所产生的热将水加热成高温高压蒸汽，利用产生的热推动蒸汽轮机并带动发电机，核反应堆放出的热量较燃料化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所需要燃料体积比火力发电厂少得多，核能发电所使用的铀235纯度只约占3%-4%，其余皆为无法产生核裂变的铀238。关于核能的有点大致有以下五点：1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污

4、染物质到达气当中，因此核能发电不会造成空气污染。2.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外没有其他用途。3.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳气体。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，股和能电厂所使用的燃料体积小，运输与存储都很方便，一座百万瓦的核电厂一年只需三十吨的核燃料，一行次的飞机就可以完成运输。5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本不易受到国际形势影响，故发电成本较其他发电方法较为稳定。当然和能也不是万能的，他也有缺点，主要有以下几个方面：1．核能电厂会产生高

5、低阶放射性废料，或是使用过的核燃料，虽然所占体积不大，但是因具有放射性，故必须慎重处理，且须面对相当大的政治困扰。1．核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多的废热到环境里，故核能发电厂的热污染较严重。2．核能电厂投入成本太大，电力公司财务风险高。3．核能电厂较不适宜做尖端离峰之随载运转。4．兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。5．核电站的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境中，会对生态及居民造成严重的伤害。所以核资源一定要谨慎使用。太阳能：关于太阳能热利用技术是依靠热集器对

6、太阳能进行采集，通过加热水或者空气将太阳能转换成热能，集热器主要分为平板型和聚光型集热器两种。平板型集热器等能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射，但其集热器温度较低；而聚光集热器能将阳光聚在面积较小的吸热面上，可获得较高的温度，但其只能利用直射辐射，却需要跟踪太阳，太阳能热利用的方式主要有以下几种：1．加热水和空气，直接为人类生活提供服务用水，同时能为寒冷地区的楼房取暖提供热量；而且还能通过使用采集的热量驱动干燥剂制冷系统或吸热泵式制冷系统，达到为房间降温的目的。1．可以为工农业生产提供热能，尤其在

7、农业生产的温室和晾晒干燥设施中，通过使用集热器，会得到更多的太阳能热量，而使得设施少受天气变化的影响。2．可以利用集热器采集太阳能，通过热力学循环来专门发电或用于发电的系统。太阳能光伏技术是以光电效应作为基本原理，依靠光伏装置把光直接转换成电能。光伏装置——太阳电池，是由各种具有不同电子特性的半导体材料薄膜制成的平展晶体，可产生强大的内部电场，当光线进入晶体后，由光产生的电子被这些电场分离，在电池的顶面和底面之间产生电动势。这时如果用电路连通就会产生直流电流，目前太阳电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅三

8、种。单晶硅电池变换效率最高，已达20%以上，但价格也最昂贵，非晶态硅太阳能电池变换效率最低，但价格最便宜，是今后最有希望用于一般发电的电池，一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%，每瓦发电设备价格降到6-14元时，便足以同现在发电方式竞争。由于光伏发电具有众多优点，如安全可靠、无噪音、无污染、能量随处可见可得、不受地域限制、无需消耗燃料、无机械转动部件、故障率低、维护简便、可以无人值守、建站周期短、规模大小可随意等，发电效率较光热发电高，即使同传统燃煤