【科普】什么是“新能源”？

新能源

新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的能源，包括：

• 非化石不可再生能源核能
  

• 非常規(guī)化石能源如頁巖氣、天然氣水合物
  

• 太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、地溫能、海洋能、氫能?/span>

我國發(fā)電結(jié)構(gòu)變遷圖

新能源優(yōu)點

• 清潔環(huán)保，幾乎沒有損害生態(tài)環(huán)境的污染物排放

• 大部分可以再生，且儲量豐富，可供永續(xù)使用
  

• 應(yīng)用靈活，既可集中式開發(fā)，又可分散式利用
  

新能源缺點

• 部分新能源具有間歇性和隨機(jī)性，對技術(shù)含量要求較高，開發(fā)利用成本較大，如太陽能、風(fēng)能、海洋能等
  

• 安全標(biāo)準(zhǔn)較高，若工藝設(shè)計、操作管理不當(dāng)，容易造成事故，如核能

我國新能源分類

新能源與可再生能源

兩者定義還比較模糊，容易引發(fā)爭議，需要加以明確。

新能源是相對于常規(guī)能源的一個相對概念。新近才被人類開發(fā)利用、有待于進(jìn)一步研究發(fā)展的能量資源稱為新能源，相對于常規(guī)能源而言，在不同的歷史時期和科技水平情況下，新能源有不同的內(nèi)容。

可再生能源包括太陽能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等可以在自然界可以循環(huán)再生的能源。相對的，非再生能源就是指在自然界中經(jīng)過億萬年形成，短期內(nèi)無法恢復(fù)且隨著大規(guī)模開發(fā)利用，儲量越來越少總有枯竭一天的能源稱之為非再生能源。包括：煤、原油、天然氣、油頁巖、核能等，它們是不能再生的，用掉一點，便少一點。

我國新能源利用量及結(jié)構(gòu)圖

又稱原子能，是指原子核里核子（中子或質(zhì)子）重新分配和組合時所釋放的能量。核能可通過三種核反應(yīng)之一釋放：1、核裂變，較重的原子核分裂釋放結(jié)核能。2、核聚變，較輕的原子核聚合在一起釋放結(jié)核能。3、核衰變，原子核自發(fā)衰變過程中釋放能量。

世界上有比較豐富的核資源，核燃料有鈾、釷、氘、鋰、硼等等，世界上鈾的儲量約為417萬噸。1000克鈾釋放的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量。地球上可供開發(fā)的核燃料資源，可提供的能量是礦石燃料的十多萬倍。核能被認(rèn)為是一種安全、清潔、經(jīng)濟(jì)、可靠的能源。

一般是指太陽光的輻射能量，源自太陽內(nèi)部氫原子連續(xù)不斷發(fā)生核聚變反應(yīng)從而釋放出的巨大能量。太陽光每秒輻射到地球大氣層的能量相當(dāng)于500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量。

太陽能板

太陽能利用主要有光熱利用、太陽能發(fā)電和光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種形式。太陽能的優(yōu)點在于利用普遍、清潔，能量巨大、持久；缺點在于分布分散，能量不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率低和成本高。

是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式，是地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能。據(jù)估算，到達(dá)地球的太陽能中大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能。

風(fēng)能利用主要有風(fēng)能動力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式。風(fēng)電優(yōu)點在于清潔、節(jié)能、環(huán)保；不足之處在于其不穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)換效率低和受地理位置限制。

是指由生命物質(zhì)代謝和排泄出的有機(jī)物質(zhì)所蘊含的能量。主要包括：森林能源、農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便和生活垃圾等。主要用于直接燃燒、生物質(zhì)氣化、液體生物燃料、沼氣、生物制氫、生物質(zhì)發(fā)電等。

生物質(zhì)能是人類利用最早、最多、最直接的能源，但利用量還不到總量的1%，優(yōu)點在于低污染，分布廣泛，總量豐富；缺點在于資源分散，成本較高。

一種蘊藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪引起的機(jī)械能和熱能。潮汐能是由太陽、月球?qū)Φ厍虻囊σ约暗厍虻淖赞D(zhuǎn)導(dǎo)致海水潮漲潮落形成的水的勢能，通常潮頭落差大于3m的潮汐就具有產(chǎn)能利用價值，潮汐能主要用于發(fā)電。

是通過氫氣和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量，屬于二次能源。氫是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，可以由水制取，而地球上海水面積占地球表面的71%。

主要用途是作為燃料和發(fā)電。每1kg液氫的發(fā)熱量相當(dāng)于汽油發(fā)熱量的3倍，燃燒時只生成水，是優(yōu)質(zhì)、干凈的燃料。

是地球內(nèi)部蘊藏的能量，源自地球內(nèi)部的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變，以熱力形式存在，是引致火山爆發(fā)及地震的能量。

相對于太陽能和風(fēng)能的不穩(wěn)定性，地?zé)崮苁禽^為可靠的可再生能源，可以作為煤炭、天然氣、石油和核能的最佳替代能源，主要用于發(fā)電供暖、種植養(yǎng)殖、溫泉療養(yǎng)等。

是通過地溫源熱泵從地下水或土壤中提取和利用的熱能。存在于地表以下200米內(nèi)的巖土體和地下水中，溫度一般低于25度，主要用于地溫空調(diào)、地溫種植和地溫養(yǎng)殖等。

地源熱泵與被動式太陽能綜合利用

一種特殊的天然氣，主要存在于具有豐富有機(jī)質(zhì)的頁巖或其夾層中，存在方式為游離態(tài)或者有機(jī)質(zhì)吸附形態(tài)。我國的頁巖氣開發(fā)利用還處于研究和勘探階段，目前國家對頁巖氣的開采進(jìn)行財政補貼。

即天然氣水合物，是指分布于深海沉積物中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀和結(jié)晶物質(zhì)。

據(jù)保守估算，世界上可燃冰所含的有機(jī)碳的總資源量，相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣總量的2倍。

可燃冰的主要成分是甲烷，燃燒后幾乎沒有污染，是一種綠色的新型能源，目前尚未進(jìn)行商業(yè)開發(fā)。