什么是可再生能源
可再生能源泛指多種取之不竭的能源,嚴(yán)謹(jǐn)來(lái)說(shuō),是人類有生之年都不會(huì)耗盡的能源。可再生能源不包含現(xiàn)時(shí)有限的能源,如化石燃料和核能。
大部分的可再生能源其實(shí)都是太陽(yáng)能的儲(chǔ)存??稍偕囊馑疾⒎翘峁┦甑哪茉?,而是百年甚至千年的。
隨著能源危機(jī)的出現(xiàn),人們開(kāi)始發(fā)現(xiàn)可再生能源的重要性。
水能——據(jù)最新復(fù)查成果,我國(guó)經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)的水能資源量為4億kW,年發(fā)電量1.7萬(wàn)億kW·h,其中5萬(wàn)kW及以下的小水電資源量為1.25億kW,分布非常廣泛,遍及全國(guó)30個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)的1600多個(gè)縣(市)。
風(fēng)能——我國(guó)約20%左右的國(guó)土面積具有比較豐富的風(fēng)能資源,主要分布在東南沿海及其島嶼,西北、華北和東北“三北”地區(qū),特別是新疆和內(nèi)蒙古,風(fēng)能資源極為豐富。據(jù)估算,我國(guó)陸地可開(kāi)發(fā)風(fēng)電裝機(jī)容量約2.5億kW,海上風(fēng)能資源量更大,可開(kāi)發(fā)發(fā)電裝機(jī)容量約7.5億kW,總共可開(kāi)發(fā)發(fā)電裝機(jī)容量10億kW。
生物質(zhì)能——生物質(zhì)能主要有農(nóng)、林生產(chǎn)及加工廢物、工業(yè)廢水和城市生活垃圾等。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)廢物資源分布廣泛,其中農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量超過(guò)6億噸,可作為能源用途的秸稈約3.5億噸,可折合1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。初步估算,每年可利用生物質(zhì)能源總量約5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
太陽(yáng)能——我國(guó)大部分地區(qū)位于北緯45°以南,全國(guó)2/3的國(guó)土面積年日照時(shí)間在2200小時(shí)以上,每平方米太陽(yáng)能年輻射總量為3340~8400兆焦,陸地表面每年接收到的太陽(yáng)輻射能相當(dāng)于17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,太陽(yáng)能資源非常豐富。太陽(yáng)能利用技術(shù)主要包括發(fā)電和熱利用。
其他可再生能源——除上述水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能外,還有地?zé)崮?、海洋能等可再生能源資源,也具有一定的資源潛力和廣泛的利用前景。
隨著越來(lái)越多的國(guó)家采取鼓勵(lì)可再生能源的政策和措施,可再生能源的生產(chǎn)規(guī)模和使用范圍正在不斷擴(kuò)大,2007年全球可再生能源發(fā)電能力達(dá)到了24萬(wàn)兆瓦,比2004年增加了50%。
2007年至少有60多個(gè)國(guó)家制訂了促進(jìn)可持續(xù)能源發(fā)展的相關(guān)政策,歐盟已建立了到2020年實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源占所有能源20%的目標(biāo),而中國(guó)也確立了到2020年使可再生能源占總能源的比重達(dá)到15%的目標(biāo)。2007年,全球并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電能力增加了52%,風(fēng)能發(fā)電能力增加了28%。全球大約有5000萬(wàn)個(gè)家庭使用安放在屋頂?shù)奶?yáng)能熱水器獲取熱水,250萬(wàn)個(gè)家庭使用太陽(yáng)能照明,2500萬(wàn)個(gè)家庭利用沼氣做飯和照明。
可再生能源比重的提升傳遞著“綠色經(jīng)濟(jì)”正在興起的信息,2012年《京都議定書(shū)》到期后新的溫室氣體減排機(jī)制將進(jìn)一步促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。
根據(jù)中國(guó)中長(zhǎng)期能源規(guī)劃,2020年之前,中國(guó)基本上可以依賴常規(guī)能源滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的能源需要,到2020年,可再生能源的戰(zhàn)略地位將日益突出,屆時(shí)需要可再生能源提供數(shù)億噸乃至十多億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源。因此,中國(guó)發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略目的將是:最大限度地提高能源供給能力,改善能源結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)能源多樣化,切實(shí)保障能源供應(yīng)的安全。
核能是不是可再生能源
核能不是可再生能源,尤其是現(xiàn)在我們已經(jīng)使用核裂變能源,核裂變的元素是不可再生的,熱核聚變能源可以說(shuō)是近乎“可再生”的能源。
為什么這樣說(shuō)呢,核聚變?cè)貧?來(lái)源于太陽(yáng),目前的地球上的氫3基本上是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡,這個(gè)同位素的半衰期大約是12.3年,由于衰變,和太陽(yáng)風(fēng)帶來(lái)的量處于平衡狀態(tài)。如果能夠去使用的話,幾乎對(duì)自然界中的氫3沒(méi)有顯著性的影響,所以可以稱為“可再生” 能源,它的再生就是來(lái)源于太陽(yáng)風(fēng)的傳送。
根據(jù)能量守恒定律,氚氘碰成更大的原子核要放出巨大的能量,那么把得到的原子核打成小塊則需要吸收巨大的能量,目前人類是沒(méi)有辦法提供這么大的能量把它們打成小塊的,既然辦不到當(dāng)然是非可再生資源。
不過(guò)大家可以放心,盡管核能屬于非可再生資源,但按照地球上鈾等一些可以用來(lái)當(dāng)做核能的原料的儲(chǔ)量很大,可以供人類用很久。
核能的發(fā)展史
核能
核能是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化是釋放出來(lái)的能量。目前人類利用核能主要有三種——重元素的原子核發(fā)生裂變和輕元素的原子核發(fā)生聚合反映時(shí)釋放出來(lái)的核能或是原子核自發(fā)射出某種粒子而變?yōu)榱硪环N核的過(guò)程,它們分別為核裂變能、核聚變能和核衰變。
核能發(fā)展史
19世紀(jì)末 英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子。 1895年 德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。 1896年 法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性。 1898年 居里夫人發(fā)現(xiàn)新的放射性元素釙。
1902年 居里夫人經(jīng)過(guò)4年的艱苦努力又發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳。 1905年 愛(ài)因斯坦提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式。
1914年 英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn),確定氫原子核是一個(gè)正電荷單元,稱為質(zhì)子。
1935年 英國(guó)物理學(xué)家查得威克發(fā)現(xiàn)了中子。
1938年 德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托哈恩用中子轟擊鈾原子核,發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象。 1942年12月2日 美國(guó)芝加哥大學(xué)成功啟動(dòng)了世界上第一座核反應(yīng)堆。
1945年8月6日和9日 美國(guó)將兩顆原子彈先后投在了日本的廣島和長(zhǎng)崎。
1957年 蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站------奧布靈斯克核電站。
在1945年之前,人類在能源利用領(lǐng)域只涉及到物理變化和化學(xué)變化。二戰(zhàn)時(shí),原子彈誕生了。人類開(kāi)始將核能運(yùn)用于軍事、能源、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本、以色列等國(guó)相繼展開(kāi)對(duì)核能應(yīng)用前景的研究。
核能發(fā)電
核能的發(fā)展和利用是20世紀(jì)科技史上最杰出的成就之一。它通過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量,符合阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的方程E=mc2,該方程式表明,質(zhì)量和能量是等價(jià)的,其比例常數(shù)為光速的平方。在核能的利用中,核電廠的發(fā)展是相當(dāng)迅速的,己被公認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、干凈的能源,核動(dòng)力技術(shù)在多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家得到了巨大發(fā)展,也在很多發(fā)展中國(guó)家獲得了廣泛的認(rèn)可。根據(jù)能源需求和能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu),我國(guó)政府己制定了積極發(fā)展核電的方針,建設(shè)了秦山和大亞灣兩大核電基地,中國(guó)核電建設(shè)的安全策略取得了成功。
核能發(fā)電優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1、核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中,因此核能發(fā)展不會(huì)造成空氣污染。
2、核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。
3、核能發(fā)電所使用的鈾燃料,除了發(fā)電外,沒(méi)有其他的用途。
4、核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便,一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料,一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。
5、核能發(fā)電的成本中,燃料費(fèi)用所占的比例較低,核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響,故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。
缺點(diǎn):
1、核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料,或者是使用過(guò)之核燃料,雖然所占體積不大,但因具有放射線,故必須慎重處理,且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。
2、核能發(fā)電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏,故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。
3、核能電廠投資成本太大,電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。
4、核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。
5、興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。
6、核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì),如果在事故中釋放到外界環(huán)境,會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。
我國(guó)核電發(fā)展和發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體,清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。中國(guó)目前建成和在建的核電站總裝機(jī)容量為870萬(wàn)千瓦,預(yù)計(jì)到2010年中國(guó)核電裝機(jī)容量約為2000萬(wàn)千瓦,2020年約為4000萬(wàn)千瓦。到2050年,根據(jù)不同部門的估算,中國(guó)核電裝機(jī)容量可以分為高中低三種方案:高方案為3.6億千瓦(約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的30%),中方案為2.4億千瓦(約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的20%),低方案為1.2億千瓦(約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的10%)。
從核電發(fā)展總趨勢(shì)來(lái)看,中國(guó)核電發(fā)展的技術(shù)路線和戰(zhàn)略路線早已明確并正在執(zhí)行,當(dāng)前發(fā)展壓水堆,中期發(fā)展快中子堆,遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆。具體地說(shuō)就是,近期發(fā)展熱中子反應(yīng)堆核電站,為了充分利用鈾資源,采用鈾钚循環(huán)的技術(shù)路線,中期發(fā)展快中子增殖反應(yīng)堆核電站,遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆核電站,從而基本上“永遠(yuǎn)”解決能源需求的矛盾。 推動(dòng)全球核能利用
當(dāng)今世界,核能已經(jīng)成為越來(lái)越重要的清潔能源。由日本大地震引發(fā)的“核電站危機(jī)”,持續(xù)牽動(dòng)著全世界的神經(jīng)。此刻,除了關(guān)注核輻射物質(zhì)的不斷擴(kuò)散,如何看待核能的利用,也成為廣泛議論的話題,對(duì)核電站安全的擔(dān)憂也在彌漫。
福島核危機(jī)表明,人類已到了重新審度核能應(yīng)用的時(shí)候,僅有清潔是不夠的,還必須是安全的。核安全管理是一個(gè)全局性的動(dòng)態(tài)過(guò)程,它既有相當(dāng)穩(wěn)定的法規(guī)強(qiáng)制性,也有隨著技術(shù)的進(jìn)步而不斷改善的與時(shí)俱進(jìn)性。在安全第一的前提下,如何再進(jìn)一步提升安全水平的同時(shí)提高核電的社會(huì)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,就需要我們把握大局,統(tǒng)攬全局,融會(huì)貫通。提高人類對(duì)核能的可控性,降低風(fēng)險(xiǎn),安全應(yīng)用,當(dāng)是福島核危機(jī)給全世界的警鐘。
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