本期公基輕松學的主題是：前沿科技中的新能源技術。

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能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動力等任一形式能量的載能體資源。能源是人類活動的物質(zhì)基礎。

—、能源分類

1、一次能源和二次能源

一次能源：即天然能源，指在自然界中現(xiàn)成存在的能源。

包含種類：煤炭、石油、天然氣、水能等(煤炭、石油和天然氣三種能源是一次能源的核心，它們成為全球能源的基礎)。

二次能源：指由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換成的其他種類和形式的能量資源。

包含種類：電力、煤氣、汽油、柴油、焦炭、沼氣等。

2、常規(guī)能源和新型能源

常規(guī)能源：指利用技術上成熟，使用比較普遍的能源。

包含種類：煤炭、石油、天然氣等。

新型能源：指新近利用或正在著手開發(fā)的能源。

包含種類：太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能、氫能以及用于核能發(fā)電的核燃料等。

3、可再生能源和非再生能源(對一次能源的進一步分類)

可再生能源：指可以不斷得到補充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生的能源。

包含種類：風能、水能、海洋能、潮汐能、太陽能和生物質(zhì)能等。

非再生能源：指在自然界中經(jīng)過億萬年形成，短期內(nèi)無法恢復且隨著大規(guī)模開發(fā)利用，儲量越來越少，總有一天會枯竭的能源。

包含種類：煤、石油和天然氣等。

二、新能源種類

1、太陽能：

性質(zhì)：是一次能源、可再生能源。

太陽能的概念：

太陽能是由太陽內(nèi)部氫原子發(fā)生氫氦聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的，來自太陽的輻射能量，主要表現(xiàn)為常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。

廣義的太陽能所包括的范圍非常大：

①地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能都來源于太陽。

②地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能。

狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉(zhuǎn)換：

①光熱轉(zhuǎn)換，是指通過反射、吸收或其他方式把太陽輻射能集中起來，轉(zhuǎn)換成足夠高溫度的過程，以有效地滿足不同負載的要求。

②光電轉(zhuǎn)換過程的原理是光子將能量傳遞給電子使其運動從而形成電流。

③光化學轉(zhuǎn)換，就是因吸收光輻射導致化學反應而轉(zhuǎn)換為化學能的過程，其基本形式有植物的光合作用和利用物質(zhì)化學變化貯存太陽能的光化反應。

2、核能：

性質(zhì)：非再生能源、一次能源。

核能的概念：

核能(或稱原子能)是通過核反應從原子核釋放的能量，開發(fā)核能的途徑有兩條：

①輕元素的聚變(輕核聚變),如氘、氚、鋰等。

②重元素的裂變(重核裂變)，如鈾的裂變——人們所熟悉的原子彈、核電站、核反應堆等都利用了核裂變的原理。

核聚變要比核裂變釋放出更多的能量，只是實現(xiàn)核聚變的條件要求較高，即氫核要處于6000攝氏度以上的高溫才能使相當?shù)暮司哂袆幽軐崿F(xiàn)聚合反應。

3、生物質(zhì)能：

性質(zhì)：可再生能源(唯一一種可再生的碳源)。

生物質(zhì)能的概念：

生物質(zhì)能是太陽能以化學能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。

4、化石能源：

性質(zhì)：一次能源。

化石能源的概念：

化石能源是一種碳氫化合物或其衍生物，由古代生物的化石沉積而來，是目前全球消耗的最主要能源。

化石能源所包含的天然資源有煤炭、石油和天然氣。

5、風能：

風能利用形式主要有風力提水、風力助航和風力發(fā)電三種，其中風力發(fā)電是當今社會風能利用的主要形式。

6、地熱能：

是地球內(nèi)部的放射性元素不斷進行熱核反應，產(chǎn)生的巨大熱能通過大地的熱傳導、火山噴發(fā)、地震等途徑向地表散發(fā)，產(chǎn)生了地熱能。地熱能是可再生資源。地熱能集中分布在構造板塊邊緣一帶，該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。

7、海洋能：

海洋能主要包括溫度差能(能量最穩(wěn)定、密度最高)、鹽度梯度能、海流能、潮汐能、波浪能等，主要用于發(fā)電，蘊藏量巨大，可以再生不絕，但是利用率低。

注：因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，潮汐導致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動所產(chǎn)生的能量稱為潮汐能。海洋能開發(fā)中，已具有商業(yè)開發(fā)價值的是潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電。

8、氫能：

氫能是氫氣通過和氧氣的化學反應所產(chǎn)生的能量。優(yōu)點：燃燒熱值高，燃燒產(chǎn)氫能物是水，是世界上最干凈的能源;資源豐富，可以由水制取。主要用于宇航推進、超亞音速飛機、車船動力、燃料電池。

三、我國能源資源特點

1、能源資源總量比較豐富

①我國擁有較為豐富的化石能源資源：煤炭占主導地位;已探明的石油、天然氣資源儲量相對不足;油頁巖、煤層氣等非常規(guī)化石能源儲量潛力較大。

②我國擁有較為豐富的可再生能源資源。

2、我國人口眾多，人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平

①煤炭和水力資源人均擁有量相當于世界平均水平的50%。

②石油、天然氣人均資源量僅為世界平均水平的1/15左右。

③耕地資源不足世界人均水平的30%,制約了生物質(zhì)能的開發(fā)。

3、我國能源資源分布廣泛但不均衡

①煤炭資源主要賦存在華北、西北地區(qū)。

②水力資源主要分布在西南地區(qū)。

③石油、天然氣資源主要賦存在東、中、西部地區(qū)和海域。

4、資源賦存與能源消費地域存在明顯差別

我國主要的能源消費地區(qū)集中在東南沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)——大規(guī)模、長距離的北煤南運、北油南運、西氣東輸、西電東送，是我國能源流向的顯著特征和能源運輸?shù)幕�本格局�?/p>

5、開源節(jié)流以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

為了實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，我國一方面必須“開源”，即開發(fā)核電、風電等新能源和可再生能源，另一方面要“節(jié)流”，即調(diào)整能源結構，大力實施節(jié)能減排。

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