能源的发展种类及现状

在19世纪中叶煤炭发展之前，所有使用的能源都是可再生能源，其主要来源是人力和畜力的形式利用牛，骡，马，水磨和风磨粮食，和柴火。在右边的美国能源使用的两幅曲线图中，直到1900年的石油和天然气的重要性，和风能和太阳能在2010年发挥一样的重要性。除了核能、潮汐能、地热能之外，人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气，主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力，水力，海洋潮流等等，也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。木材柴是**早使用的典型的生物质能源，烧柴在煮食和提供热力很重要，它可让人们在寒冷的环境下仍可生存。役用动物传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外，亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。水能磨坊就是采用水能的好例子。而水力发电更是现代的重要能源，尤其是中国、加拿大等满是河流的国家。风能风能是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿，风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示，我国陆地可开发利用的风能资源为2.53亿千瓦，主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外，我国海上风能资源也很丰富，初步估计是陆地风能资源的3倍左右，可开发利用的资源总量为7.5亿千瓦。人类已经使用了风力几百年了。如风车，帆船等。太阳能太阳能是指太阳所负载的能量，它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量，包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。太阳能的利用方式主要有：光伏（太阳能电池）发电系统，将太阳能直接转换为电能；太阳能聚热系统，利用太阳的热能产生电能；被动式太阳房；太阳能热水系统；太阳能取暖和制冷。自古人类懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。地热能地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能，它可以用来发电，也可以为建筑物供热和制冷。根据测算 全球潜在地热资源总量相当于每年493亿吨标准煤。人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但真正认识地热资源并进行较大规模的开发利用却是始于20世纪中叶，但是，现代则更多利用地热来发电。海洋能海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称，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、海流等形式存在于海洋之中。例如，潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引力，涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能；潮汐和风又形成了海洋波浪，从而产生波浪能；太阳照射在海洋的表面，使海洋的上部和底部形成温差，从而形成温差能。所有这些形式的海洋能都可以用来发电。生物能生物质能是指能够当做燃料或者工业原料，活着或刚死去的有机物。生物质能**常见于种植植物所制造的生质燃料，或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。许多的植物都被用来生产生物质能，包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和藻类生质燃料、沼气（甲烷）牛粪等。现状经过多年的发展，我国可再生能源的开发利用已取得了很大进展。从风电资源开发来看，2003年底，全国并网风力发电装机容量为56.9万千瓦，风电装机容量位居世界第10位，已经基本掌握单机容量750千瓦以下大型风力发电设备的制造能力，正在开发兆瓦级的大型风力发电设备。从小水电发展来看，到2003年底，我国小水电装机容量为3083.30万千瓦，年均增长量在150万千瓦以上。我国小水电设计、施工、管理及设备制造在国际上处于**地位。从太阳能技术发展来看，到2003年底，全国太阳能热水器使用量达到5000万平方米，占全球使用量的40%以上。太阳能热水器生产量达1000万平方米，全真空玻璃管热水器在世界市场上占据主导地位。从沼气利用来看，我国的沼气技术开发始于上世纪50年代，70和80年代得到大规模发展，主要用于满足农村居民生活用能。全国有户用沼气池1000 多万口，年产沼气约30亿立方米。已建成大中型沼气工程1900多处，年产沼气约12亿立方米。 尽管我国可再生能源产业发展取得了很大进展，但与发达国家相比还有很大的差距，还远远不能适应我国能源发展战略的要求。可再生能源发展缓慢客观上是风力发 电、太阳能发电的成本难以与化石能源去竞争，但从国外的经验来看，关键是促进可再生能源发展的政策力度不够所至。发展可再生能源利在社会，意在长远，可再生能源很难与常规能源在市场上竞争，因此必须通过辅以特殊的能源政策，反映国家的意志，促进可再生能源的发展。国际能源署（IEA）发布的《可再生能源信息2015》和《电力信息2015》统计报告中指出，2013年可再生能源发电量超过天然气成为全球第二大电源，占发电总量的22%。[2] 根据联合国欧洲经济**会（UNECE）11月19日发布的报告，尽管拥有超3亿居民，GDP占全球GDP的4.9%，但是2014年南欧及东欧、高加索山脉和中亚的17个国家的可再生能源投资仅占全球总投资的0.5%。[3] 未来发展俄罗斯科学家正在研究一种利用光合作用高效获取能源的新方法。他们认为，该技术将带来一场能源领域革命，让世界摆脱对石油的依赖。虽然俄罗斯的财政预算主要来自自然资源的出口收入，但莫斯科一家研究所的科学家们仍努力发明可自我再生的能源。他们与德国、新西兰、加拿大和伊朗的同行一道，正在研究一种可帮助人类摆脱石油依赖的新方法。取之不尽用之不竭科学家们找到了一种催化剂，它能像植物一样利用光合作用将水分解成氧气和氢气。这种催化剂是锰的络合物，可完美适用于人工光合作用，因为它取之于天然，不会破坏自然平衡。 有了新发明，未来汽车燃料箱中加的将不是汽油而是液氢。科学家们说，加一次氢能跑2000-3000公里。要知道，光合作用将光转化为能源的转化率达90%以上，太阳能电池的转化率平均只有16%。 该发明属于俄罗斯科学院季米里亚泽夫植物生理学研究所的科学家及其外国同行们。“到目前为止，科学家们一直未找到水分解的介质”，植物生理学研究所全球光合作用生态实验室主任帕维尔·沃罗宁（Pavel Voronin）介绍说，“催化剂将水分解成氧气和氢气，我们将获得可自我再生的能源。该技术一旦得到工业化利用，将带来能源领域的一场革命，因为太阳是取之不尽的能量的天然源泉，水是用之不竭的电子的天然源泉”。该发明不会很快推广科学家们接近发明可自我再生能源 不过，科学家们表示，这项发明不会很快推广开来，因为在推广之前必须破译从水分子中分离氧原子过程的密码，并发现水在光合作用中的氧化原理。研究者们说，俄罗斯和外国科学家们实际上还需要重建植物的叶片结构，只有在此之后才能把他们发现的模型用于工业生产。 植物生理学研究所副所长弗拉基米尔·齐坚达姆巴耶夫（Vladimir Tsydendambaev）介绍说：“未来利用光合作用方法生产的氢气数量将足以大规模液化并用于氢气发动机。