淺談新能源發(fā)展與應(yīng)用

宋穎 肖雪 馮澤媛

摘 要：能源是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，能源技術(shù)的一次次進(jìn)步為人類發(fā)展提供了動(dòng)力?，F(xiàn)在煤炭、石油、天然氣等不可再生資源正面臨逐步枯竭，環(huán)境污染也愈加嚴(yán)重。所以新能源的開(kāi)發(fā)利用正以較快的速度增長(zhǎng)，新能源技術(shù)也在不斷成熟，為能源產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了生機(jī)。本文介紹了我國(guó)能源消費(fèi)現(xiàn)狀，闡述了新能源的納米技術(shù)應(yīng)用以及新能源發(fā)電技術(shù)，同時(shí)也對(duì)新能源的未來(lái)發(fā)展前景作出了看法。

關(guān)鍵詞：新能源；能源現(xiàn)狀 ；納米技術(shù)；發(fā)電技術(shù)；發(fā)展前景

一、能源消費(fèi)現(xiàn)狀

我國(guó)國(guó)土面積大，煤炭資源蘊(yùn)藏豐富，石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源相對(duì)短缺，以致于形成我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年能源消費(fèi)量達(dá)31.12億噸占全球能源消費(fèi)總量的23.2%。能源需求飛速增長(zhǎng)，預(yù)測(cè)在未來(lái)50年內(nèi)，我國(guó)能源需求總量可能還將增長(zhǎng)并達(dá)到目前3倍之多。如今我們已有40%的國(guó)土都遭到了酸雨威脅，環(huán)境污染成為了重大問(wèn)題，由此可見(jiàn)新能源開(kāi)發(fā)利用的重要性。新能源是指那些尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開(kāi)發(fā)的能源，與常規(guī)能源是相對(duì)概念。它包括了太陽(yáng)能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等可再生能源以及核能、氫能等。清潔、無(wú)污染、取之不盡用之不竭的可再生能源是化石能源很好的替代品，順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，成為了新能源的主力軍，開(kāi)發(fā)利用新可再生能源就成為了我們的首要工作。

二、新能源納米技術(shù)應(yīng)用

納米技術(shù)與納米材料的出現(xiàn)為開(kāi)發(fā)新能源，節(jié)能減耗問(wèn)題提供了強(qiáng)有力基礎(chǔ)條件。納米材料尺寸小，具有獨(dú)特的表面吸附力，能夠開(kāi)發(fā)出很多高性能產(chǎn)品，而納米技術(shù)就是對(duì)納米材料的性質(zhì)和應(yīng)用的一種技術(shù)。

俄亥俄州的JatroDiesel公司的 “Nansulate涂料”就是由納米技術(shù)的材料構(gòu)成，具有良好的絕熱、防腐蝕效果并能有效降低能耗，使此項(xiàng)納米技術(shù)在生物柴油工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。美國(guó)一個(gè)科研小組利用納米技術(shù)研制出的新型催化劑，效率更高、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、易回收、環(huán)保，同時(shí)也大幅提高了產(chǎn)量和效率。此外納米催化劑也被應(yīng)用在潔凈煤發(fā)電新技術(shù)中并起到了重要作用。

在納米材料領(lǐng)域，其中納米能源材料備受關(guān)注。我國(guó)的納米新能源材料研究也正在起步進(jìn)行，中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所也就敏化納米晶TiO2太陽(yáng)能電池申請(qǐng)了多篇專利。還有燃料電池納米電極材料、高效儲(chǔ)氫材料等，未來(lái)新能源納米技術(shù)應(yīng)用一定會(huì)更廣泛，更深入。

三、新能源發(fā)電技術(shù)

面對(duì)當(dāng)今社會(huì)下化石能源日漸枯竭的大趨勢(shì)，為謀求人類文明，社會(huì)發(fā)展，新能源的轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。電能是科學(xué)技術(shù)日新月異發(fā)展的基礎(chǔ)，如何高效率利用新能源發(fā)電成為了一個(gè)好的發(fā)展方向。

（一）太陽(yáng)能光伏發(fā)電

作為新能源首席代表，太陽(yáng)能最為古老原始的可再生能源。人類利用太陽(yáng)能已有3000年歷史，將太陽(yáng)能用于動(dòng)力卻只有300年歷史，更甚，將其作為“未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”只有短短十幾年的時(shí)間?？v觀世界各國(guó)，目前都在加大太陽(yáng)能發(fā)展力度。太陽(yáng)能發(fā)電可分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電，就發(fā)展速度，發(fā)展前景，經(jīng)濟(jì)效益等方面講，光伏發(fā)電都遠(yuǎn)優(yōu)于光熱發(fā)電。光伏發(fā)電設(shè)備精煉可靠、壽命長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)簡(jiǎn)單、適用范圍廣。上至國(guó)家下至人民，光伏發(fā)電都帶來(lái)了巨大的效益。

當(dāng)然，光伏發(fā)電成本高、效率低、受限因素多等問(wèn)題也在一定程度上放緩了光伏發(fā)電的發(fā)展進(jìn)程。但世界各國(guó)的大力提倡 以及半導(dǎo)體材料的發(fā)展都為光伏發(fā)電提供了優(yōu)越的發(fā)展前景。

（二） 生物質(zhì)能

生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能而儲(chǔ)存在生物內(nèi)部的能量。是僅次于煤炭、石油和天然氣的居世界能源消費(fèi)總量第四位的能源。

目前生物質(zhì)能的實(shí)用轉(zhuǎn)換技術(shù)主要有生物質(zhì)壓縮成型和固體燃料制取技術(shù)、生物質(zhì)氣化技術(shù)、生物質(zhì)熱裂解液化制取生物柴油技術(shù)、干濕法厭氧消化制取沼氣技術(shù)。我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、保護(hù)生態(tài)領(lǐng)域、基因工程領(lǐng)域、發(fā)電領(lǐng)域都有著深遠(yuǎn)的意義和巨大的影響。

生物質(zhì)能發(fā)電主要有沼氣發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)燃燒 發(fā)電等形式。沼氣燃燒發(fā)電是通過(guò)沼氣發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并燃燒，產(chǎn)生的熱能直接或間接的轉(zhuǎn)換為機(jī)械能從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。垃圾焚燒發(fā)電是“資源化、無(wú)害化、減量化”的最好方式之一。在國(guó)外有成熟的垃圾轉(zhuǎn)化能源系統(tǒng)，我國(guó)目前也致力于研究垃圾焚燒法，提倡環(huán)保型節(jié)能經(jīng)濟(jì)。生物質(zhì)經(jīng)過(guò)熱裂解成為生物燃料油直接作為發(fā)電然燃料，通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其生產(chǎn)成本低、二氧化碳排放量達(dá)標(biāo)、能效高，具有重大的實(shí)踐依據(jù)。

四、新能源發(fā)展前景

現(xiàn)今，我國(guó)由于環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞出現(xiàn)了溫室效應(yīng)、酸雨、霧霾等重大問(wèn)題。這些環(huán)境問(wèn)題很大程度都是由于我們的能源結(jié)構(gòu)不合理造成的。黨的十九大報(bào)告中也指出我國(guó)能源資源發(fā)展將從總量擴(kuò)張轉(zhuǎn)向提質(zhì)增效的新階段，人們對(duì)美好生活的需求與能源資源發(fā)展不充分不平衡的矛盾日益突出。因而新能源開(kāi)發(fā)正是解決能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的有效途徑。近幾年，新興的新能源汽車產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2030年，年銷量可突破1300萬(wàn)輛。在未來(lái)，新能源汽車將會(huì)逐步取代常規(guī)汽車，減少汽車尾氣排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，真正做到低碳出行。除此之外，對(duì)于我國(guó)的風(fēng)能資源，如果可以實(shí)現(xiàn)最大程度地開(kāi)發(fā)利用，對(duì)新能源發(fā)展也是大有裨益的。所以，新能源發(fā)展具有非常好的前景，但我國(guó)開(kāi)發(fā)新能源起步較晚，現(xiàn)在可能不能趕超國(guó)外一些先進(jìn)技術(shù)。在未來(lái)，我們必須要調(diào)整好我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，吸收先進(jìn)技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，讓我國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)得到更好更快更廣闊的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]新能源與可再生能源概論.蘇亞欣，毛玉如，趙敬德編著.-北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.2

[2]新能源材料與應(yīng)用.童忠良，張淑謙，楊京京編著. -北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.1

[3]未來(lái)能源：對(duì)我們地球更佳的、可持續(xù)的和無(wú)污染的方案.（英）萊楚爾（Letcher，T.M.）著；潘庭龍等譯. -北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.4

[4]我國(guó)能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).方圓，張萬(wàn)益，曹佳文，朱龍偉. http：//www.doc88.com/p-4327805020822.html 2018.08

[5]新能源轉(zhuǎn)換與控制技術(shù).惠晶主編.-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.2（2011.1 重印）