能源问题及开发新能源的重要性

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1、一、开发利用新能源是人类面临的最大课题之一能源短缺和环境污染是人类长期面临的两大难题，开发以可再生能源为主的新能源、发展低碳经济是解决这两大难题的重要途径，也是发展新兴产业的突破口。顾名思义，“能源”就是能量的源泉，粗略地说也可以是“动力”的源泉。“新能源”是指太阳辐射能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等可再生能源，也包括核能、氢能、海冰（天然气水合物）等人类新近开发的能源。一般的煤炭、石油、天然气等被认为是传统的能源。广义而言，太阳能、风能、生物质能、水力能、海洋能是由太阳、地球、月亮等天体的运动所产生的，是

2、可不断再生的，因此被称为可再生能源（RenewableEnergy）。电能、氢能等是用煤炭、石油、天然气等一次能源转化而来的，常被称为二次能源。随着工农业的发展和人民生活水平的提高，能源的消耗不断增加。据估计，煤炭、石油、天然气等传统能源将在数十至数百年内被人类使用殆尽。因此，开发利用以可再生能源为主的新能源是人类面临的最大课题之一。二、世界和我国的能源形势（1）世界能源形势Ø煤炭、石油、天然气等矿物能源已接近耗尽Ø矿物能源的使用产生了大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物（NOX）等温室气体和废气废物，造成地球温度上升

3、和严重的环境污染Ø全世界都重视新能源的开发和利用由此可见，世界能源形势十分紧迫，开发和利用可再生能源是人类的必然选择。（2）我国能源形势我国能源消耗快速增长，主要体现在以下方面：Ø我国的能源消耗总量很大2008年，我国折合消耗标准煤28.5亿吨（2008年上海的能源消耗总量折合标准煤约1亿吨）。Ø煤的开采消耗量增加速度很快、数量很大2000年：11亿吨；2005年：22.2亿吨；2007年：26亿吨；2008年：27亿吨。年增幅达到15%～20%。Ø石油消耗量不断增大2007年，消耗大约4亿吨，其中40%以上依靠进口

4、；2008年，消耗石油大约3.6亿吨，其中1.9亿吨依靠进口。Ø电力装机容量与电力消耗增加很快2005年为5亿千瓦，近几年每年递增约1亿千瓦。2008年，我国电力消耗约22000亿千瓦时（KWh）。面对日渐严峻的能源形势，政府提出了如下能源发展总体方针：坚持能源供应基本立足国内，形成以煤炭为主体，电力为中心，油气、核电、新能源全面发展的能源供应格局，石油、天然气要充分利用国内外两种资源、两个市场。三、太阳能的开发与利用太阳内部由于氢聚变而产生大量的能量，表面温度达到6000℃，从而产生了大量的光辐射。据估计每年地球上

5、接收到的太阳辐射能相当于49000亿吨标准煤。目前太阳能的利用主要分为两个方面：其一是利用光热效应，即把太阳光的辐射能转换为热能，太阳能热水器和太阳灶就是典型的例子。太阳能热水器的节能效果很好，普及率不断增加，全世界不少国家（例如以色列）规定新建设的住房都必须安装太阳能热水器。中国现在已经是太阳能热水器的第一生产大国和使用大国。根据统计，2007年我国太阳能热水器的年产量已经超过2千万平方米，累计保有量达到1亿2千万平方米。全国有比较大的太阳能热水器制造工厂30余家，年产值200余亿元。太阳能利用的另一主要方面是利用

6、光生伏特效应（简称光伏“Photovoltaic，PV”效应，也称为光生电动势效应），将太阳光的辐射能直接转变为电能，太阳能电池就是具有这种性能的半导体器件。由于太阳能电池是利用光生伏特效应的原理来工作的，所以太阳能电池又称光伏器件。由于太阳能电池可以将太阳光的辐射能直接转变为电能，应用非常方便，所以受到全世界的重视。1．太阳能热水器的发展情况我国已经成为太阳能热水器的世界第一生产大国和第一使用大国。据统计，2008年我国太阳能热水器的年产量已经达到3100万平方米，累计保有量达到12500万平方米，年产值430余亿

7、元，出口80余个国家，创汇1亿美元以上。太阳能热水器的节能效果显著，每平方米热水器在适当的管理下，每年可节约的能量相当于标准煤60-100公斤，可减少排放二氧化碳180-300公斤。我国自从推广应用太阳能热水器以来，累计节约能量相当于标准煤2亿吨以上。2．太阳能电池与光伏发电（1）太阳能光伏发电的发展情况根据世界太阳能专家估计，到2040年全世界太阳能光伏发电量将占总发电量份额的40%，无疑太阳能光伏发电将成为未来的朝阳产业。大面积的沙漠是光伏发电的好地方，我国有沙漠面积52万平方公里，另外有半沙漠化的面积33万平方

8、公里，如果全部用来进行光伏发电，将相当于2万座标准核电站。最近欧盟正准备在非洲撒哈拉大沙漠建造特大型太阳能发电站，总投资1000亿欧元以上，可解决欧洲四分之一的电力需求。太阳能光伏发电之所以在未来能够得到迅猛发展，是因为其存在着以下的优点：Ø阳光随处可得，不受地域限制Ø无可动部件，安全可靠Ø无噪声、无污染Ø不用水，不消耗燃料Ø使用寿命长（25-