鉅大LARGE | 點擊量:11333次 | 2018年10月15日
新能源的優缺點是什么
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池,相比較于常用的太陽能路燈膠體蓄電池,鋰電池更環保,重量輕壽命更長當然鋰電的價格也會略高。
鋰電用于太陽能路燈系統,有著普通膠體太陽能路燈蓄電池所不具備的優點:
一、鋰電的充放電系統一般選用鋰電池與控制器一體化構造,是一種具有可控性、無污染性的儲能型電池系統。
二、鋰電池太陽能路燈還可根據用戶需求,對鋰電池剩余容量、日夜時長、天氣情況等要素進行智能優化核算、合理分配用電等級,并完結光控、時控及儲存回憶等功能,可以保證太陽能路燈系統的智能化設置;
三、鋰電池歸于干電池性質,比膠體蓄電池更安穩,更安全。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
四、鋰電池重量輕,相同容量規格重量約為鉛酸蓄電池的1/6-1/5;
五、鋰電池的環境適應性更強,可以在-20℃--60℃的環境下運用,經過技術上的處理,甚至可以在-45℃環境下運用,這也為在寒冷地區推廣太陽能路燈提供了條件。
新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內部伸出所產生的熱能.包括了太陽能、風能、生物質能、地熱能、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量.也可以說,新能源包括各種可再生能源和核能.相對于傳統能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,對于解決當今世界嚴重的環境污染問題和資源(特別是化石能源)枯竭問題具有重要意義.同時,由于很多新能源分布均勻,對于解決由能源引發的戰爭也有著重要意義.
據世界斷言,石油,煤礦等資源將加速減少.核能、太陽能即將成為主要能源.
聯合國開發計劃署(UNDP)把新能源分為以下三大類:大中型水電;新可再生能源,包括小水電(Small-hydro)、太陽能(Solar)、風能(Wind)、現代生物質能(Modernbiomass)、地熱能(Geothermal)、海洋能(Ocean)(潮汐能);傳統生物質能(Traditionalbiomass).
一般地說,常規能源是指技術上比較成熟且已被大規模利用的能源,而新能源通常是指尚未大規模利用、正在積極研究開發的能源.因此,煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規能源,而把太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能以及核能、氫能等作為新能源.隨著技術的進步和可持續發展觀念的樹立,過去一直被視作垃圾的工業與生活有機廢棄物被重新認識,作為一種能源資源化利用的物質而受到深入的研究和開發利用,因此,廢棄物的資源化利用也可看作是新能源技術的一種形式.
新近才被人類開發利用、有待于進一步研究發展的能量資源稱為新能源,相對于常規能源而言,在不同的歷史時期和科技水平情況下,新能源有不同的內容.當今社會,新能源通常指核能、太陽能、風能、地熱能、氫氣等.
按類別可分為:太陽能風力發電生物質能生物柴油燃料乙醇新能源汽車燃料電池氫能垃圾發電建筑節能地熱能二甲醚可燃冰等.
太陽能
太陽能一般指太陽光的輻射能量.太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉換、光電轉換以及光化學轉換三種主要方式
廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能,化學能,水的勢能等由太陽能導致或轉化成的能量形式.
利用太陽能的方法主要有:太陽電能池,通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能;太陽能熱水器,利用太陽光的熱量加熱水,并利用熱水發電等.
太陽能可分為3種:
1.太陽能光伏光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成.由于沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導致任何損耗.簡單的光伏電池可為手表及計算機提供能源,較復雜的光伏系統可為房屋照明,并為電網供電.光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,以產生更多電力.近年,天臺及建筑物表面均會使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設施通常被稱為附設于建筑物的光伏系統.
2.太陽熱能現代的太陽熱能科技將陽光聚合,并運用其能量產生熱水、蒸氣和電力.除了運用適當的科技來收集太陽能外,建筑物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料.
3.太陽光合能:植物利用太陽光進行光合作用,合成有機物.因此,可以人為模擬植物光合作用,大量合成人類需要的有機物,提高太陽能利用效率.
核能
核能是通過轉化其質量從原子核釋放的能量,符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=質量,c=光速常量.核能的釋放主要有三種形式:
A.核裂變能
所謂核裂變能是通過一些重原子核(如鈾-235、鈾-238、钚-239等)的裂變釋放出的能量
B.核聚變能
由兩個或兩個以上氫原子核(如氫的同位素—氘和氚)結合成一個較重的原子核,同時發生質量虧損釋放出巨大能量的反應叫做核聚變反應,其釋放出的能量稱為核聚變能.
C.核衰變
核衰變是一種自然的慢得多的裂變形式,因其能量釋放緩慢而難以加以利用
核能的利用存在的主要問題:
(1)資源利用率低
(2)反應后產生的核廢料成為危害生物圈的潛在因素,其最終處理技術尚未完全解決
(3)反應堆的安全問題尚需不斷監控及改進
(4)核不擴散要求的約束,即特種反應堆中生成的钚-239受控制
(5)核電建設投資費用仍然比常規能源發電高,投資風險較大
海洋能
海洋能指蘊藏于海水中的各種可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽度差能等.這些能源都具有可再生性和不污染環境等優點,是一項亟待開發利用的具有戰略意義的新能源.
波浪發電,據科學家推算,地球上波浪蘊藏的電能高達90萬億度.目前,海上導航浮標和燈塔已經用上了波浪發電機發出的電來照明.大型波浪發電機組也已問世.我國在也對波浪發電進行研究和試驗,并制成了供航標燈使用的發電裝置.將來的世界,每一個海洋里都會有屬于我們中國的波能發電廠.波能將會為我國的電業作出很大貢獻.
潮汐發電,據世界動力會議估計,到2020年,全世界潮汐發電量將達到1000-3000億千瓦.世界上最大的潮汐發電站是法國北部英吉利海峽上的朗斯河口電站,發電能力24萬千瓦,已經工作了30多年.中國在浙江省建造了江廈潮汐電站,總容量達到3000千瓦.
風能
風能是太陽輻射下流動所形成的.風能與其他能源相比,具有明顯的優勢,它蘊藏量大,是水能的10倍,分布廣泛,永不枯竭,對交通不便、遠離主干電網的島嶼及邊遠地區尤為重要.
風力發電,是當代人利用風能最常見的形式,自19世紀末,丹麥研制成風力發電機以來,人們認識到石油等能源會枯竭,才重視風能的發展,利用風來做其它的事情.
1977年,聯邦德國在著名的風谷--石勒蘇益格-荷爾斯泰因州的布隆坡特爾建造了一個世界上最大的發電風車.該風車高150米,每個漿葉長40米,重18噸,用玻璃鋼制成.到1994年,全世界的風力發電機裝機容量已達到300萬千瓦左右,每年發電約50億千瓦時.
生物質能
生物質能來源于生物質,也是太陽能以化學能形式貯存于生物中的一種能量形式,它直接或間接地來源于植物的光合作用.生物質能是貯存的太陽能,更是一種唯一可再生的碳源,可轉化成常規的固態、液態或氣態的燃料.地球上的生物質能資源較為豐富,而且是一種無害的能源.地球每年經光合作用產生的物質有1730億噸,其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍,但目前的利用率不到3%.
生物質能利用現狀
2006年底全國已經建設農村戶用沼氣池1870萬口,生活污水凈化沼氣池14萬處,畜禽養殖場和工業廢水沼氣工程2,000多處,年產沼氣約90億立方米,為近8000萬農村人口提供了優質生活燃料.
中國已經開發出多種固定床和流化床氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產燃氣.2006年用于木材和農副產品烘干的有800多臺,村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處,年生產生物質燃氣2,000萬立方米.
地熱能
地球內部熱源可來自重力分異、潮汐摩擦、化學反應和放射性元素衰變釋放的能量等.放射性熱能是地球主要熱源.我國地熱資源豐富,分布廣泛,已有5500處地熱點,地熱田45個,地熱資源總量約320萬兆瓦.
氫能
在眾多新能源中,氫能以其重量輕、無污染、熱值高、應用面廣等獨特優點脫穎而出,將成為21世紀最理想的新能源.氫能可應用于航天特種、汽車的燃料,等高熱行業.
海洋滲透能
如果有兩種鹽溶液,一種溶液中鹽的濃度高,一種溶液的濃度低,那么把兩種溶液放在一起并用一種滲透膜隔離后,會產生滲透壓,水會從濃度低的溶液流向濃度高的溶液.江河里流動的是淡水,而海洋中存在的是咸水,兩者也存在一定的濃度差.在江河的入海口,淡水的水壓比海水的水壓高,如果在入海口放置一個渦輪發電機,淡水和海水之間的滲透壓就可以推動渦輪機來發電.
海洋滲透能是一種十分環保的綠色能源,它既不產生垃圾,也沒有二氧化碳的排放,更不依賴天氣的狀況,可以說是取之不盡,用之不竭.而在鹽分濃度更大的水域里,滲透發電廠的發電效能會更好,比如地中海、死海、我國鹽城市的大鹽湖、美國的大鹽湖.當然發電廠附近必須有淡水的供給.據挪威能源集團的負責人巴德·米克爾森估計,利用海洋滲透能發電,全球范圍內年度發電量可以達到16000億度.
水能
水能是一種可再生能源,是清潔能源,是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源.廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源.是常規能源,一次能源.水不僅可以直接被人類利用,它還是能量的載體.太陽能驅動地球上水循環,使之持續進行.地表水的流動是重要的一環,在落差大、流量大的地區,水能資源豐富.隨著礦物燃料的日漸減少,水能是非常重要且前景廣闊的替代資源.目前世界上水力發電還處于起步階段.河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動均可以用來發電.
可以利用電解水分子和光以及化學分解水分子的方式,來分解到可燃燒的氫氣,它可作為新的,多用途的能源來替代現有的礦物質能源.水分子的分解過程簡而易行,投資少見效快.這給水能的綜合利用帶來了廣泛的前景,在地球上,水是一種到處可見的液態物質.通過水的分解裝置,制備出氫燃料,可用于汽車,航天特種,熱力發電等工業和民用方面,在較大的程度上,緩解了人類對礦物質資源的過分依賴
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