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1 新能源的定義 隨著技術(shù)的進(jìn)步和政策的出臺(tái)，新能源逐漸成為一個(gè)影響國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要因素。新能源與傳統(tǒng)能源的劃分是相對(duì)的，二者并沒(méi)有明顯的界限，可以簡(jiǎn)單地根據(jù)人類文明和科技進(jìn)步依次使用的能源來(lái)劃分，例如在古代人們就學(xué)會(huì)用水作為動(dòng)力促進(jìn)生產(chǎn)，有專家學(xué)者認(rèn)為古埃及金字塔的建造是當(dāng)時(shí)人類使用了太陽(yáng)能（凸透鏡），經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展人類學(xué)會(huì)使用化石能源（煤、石油、天然氣），風(fēng)能，核能，太陽(yáng)能，地?zé)崮埽毕艿?。目前普遍認(rèn)為的傳統(tǒng)能源又稱為常規(guī)能源，它是指已經(jīng)被大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用的能源，如：化石能源、水電等。新能源主要包括：光伏發(fā)電、風(fēng)電、核能（人類對(duì)原子世界認(rèn)識(shí)還很少，未來(lái)也許會(huì)有更先進(jìn)的核能出現(xiàn)）、氫能、地?zé)崮?、潮汐能等?/p>
目前普遍認(rèn)為的新能源是指風(fēng)電、光伏、核能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能等。被市?chǎng)熱炒的新能源主要是風(fēng)電、光伏、氫能（注：鋰電只是儲(chǔ)能裝置，并非發(fā)電裝置），它們能成為市場(chǎng)的熱點(diǎn)歸因于人類科技的進(jìn)步，如大型風(fēng)電裝置、光伏發(fā)電效率的提升、多項(xiàng)氫燃料電池技術(shù)的突破。接下來(lái)主要介紹市場(chǎng)上比較火熱的三類新能源：風(fēng)電、光伏、氫能。 2.1 風(fēng)電 人類掌握的風(fēng)電技術(shù)主要是將風(fēng)能通過(guò)葉輪（就是風(fēng)車）轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，然后經(jīng)過(guò)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種形式，風(fēng)能的產(chǎn)生需要具備三個(gè)條件，第一太陽(yáng)不均勻地加熱了大氣，第二地球表面的不規(guī)則性，第三地球的自轉(zhuǎn)。 中國(guó)各地的風(fēng)流模式和風(fēng)速差異很大，并受到水體、植被和地形差異的影響。這種氣流有許多用途:航行，放風(fēng)箏，甚至發(fā)電。 風(fēng)力渦輪機(jī)利用旋翼葉片產(chǎn)生的空氣動(dòng)力將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，旋翼葉片的工作原理類似于飛機(jī)機(jī)翼或直升機(jī)的旋翼葉片。當(dāng)風(fēng)流過(guò)葉片時(shí)，葉片一側(cè)的空氣壓力減小，葉片兩側(cè)的空氣壓力差產(chǎn)生升力和阻力，升力比阻力更強(qiáng)，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。風(fēng)力渦輪機(jī)最早出現(xiàn)在一個(gè)多世紀(jì)以前，在19世紀(jì)30年代發(fā)明了發(fā)電機(jī)之后，工程師們開(kāi)始嘗試?yán)蔑L(fēng)能發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電發(fā)生在1887年和1888年的英國(guó)和美國(guó)，但現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電被認(rèn)為是在丹麥?zhǔn)紫劝l(fā)展起來(lái)的，在那里水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)建于1891年，一個(gè)22.8米高的風(fēng)力渦輪機(jī)在1897年開(kāi)始運(yùn)行。 風(fēng)能是發(fā)展最快的可再生能源技術(shù)之一。使用量在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，隨著技術(shù)的進(jìn)步風(fēng)力發(fā)電成本一直在下降。根據(jù)IRENA的最新數(shù)據(jù)，在過(guò)去20年里，全球陸上和海上風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)了近75倍，從1997年的75億瓦躍升至2018年的約564億瓦。2009年至2013年間，風(fēng)能發(fā)電量翻了一番，2016年風(fēng)能發(fā)電量占可再生能源發(fā)電量的16%。世界上許多地方都有很強(qiáng)的風(fēng)速，但風(fēng)力發(fā)電的最佳地點(diǎn)有時(shí)是偏遠(yuǎn)地區(qū)，海上風(fēng)力發(fā)電提供了巨大的潛力。  風(fēng)能的發(fā)電量取決于渦輪機(jī)的大小和葉片的長(zhǎng)度。輸出與轉(zhuǎn)子的尺寸和風(fēng)速的立方成正比。從理論上講，當(dāng)風(fēng)速翻倍時(shí)，風(fēng)力發(fā)電潛力增加了8倍。隨著時(shí)間的推移，風(fēng)力渦輪機(jī)的容量也在增加。在1985年，典型的渦輪機(jī)額定容量為0.05兆瓦(MW)和轉(zhuǎn)子直徑15米。今天，新的風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的渦輪機(jī)容量陸上約為2兆瓦，海上約為3-5兆瓦。商業(yè)上可用的風(fēng)力渦輪機(jī)已達(dá)到8兆瓦容量，轉(zhuǎn)子直徑達(dá)164米。風(fēng)力渦輪機(jī)的平均容量從2009年的1.6兆瓦增加到2014年的2兆瓦。 2.2光伏發(fā)電 什么是太陽(yáng)能?太陽(yáng)的輻射給我們的星球帶來(lái)光和熱。所有的生物都需要太陽(yáng)的能量才能生存。太陽(yáng)每小時(shí)照射到地球上的能量(4.3 x 1020)比地球上一年消耗的能量(4.1 x 1020)還要多。然而，太陽(yáng)能電力目前僅占我們總電力供應(yīng)的百萬(wàn)分之一，這意味著開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能電力的潛力是巨大的。 只要有太陽(yáng)照射，太陽(yáng)能就可以利用，但其強(qiáng)度取決于天氣條件和地理位置。太陽(yáng)能以直線傳播，可能會(huì)被云層等物體阻擋。從袖珍計(jì)算器到裝有光伏板的多層建筑，幾十年來(lái)，太陽(yáng)能在我們的日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。只要有充足的陽(yáng)光，即使在最偏遠(yuǎn)的地區(qū)，這種獨(dú)特而豐富的資源也可以用來(lái)發(fā)電。太陽(yáng)光可以利用光伏電池直接發(fā)電。由光伏電池組裝而成的光伏板，可以組合成陣列，為實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生電能。光伏電池利用晶體或非晶硅半導(dǎo)體直接將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。與傳統(tǒng)的晶硅型光伏組件相比，非晶硅薄膜光伏組件在制造過(guò)程中使用了很少的半導(dǎo)體材料和較少的能源需求。因此，TFPV具有較短的能源回收時(shí)間，導(dǎo)致較低的資金成本。 2.3.氫能 氫的主要類型包括灰色、黑色、藍(lán)色和綠色。目前，全球主要從天然氣中生產(chǎn)氫氣，這種供應(yīng)被歸類為灰色。每生產(chǎn)1千克灰氫，就會(huì)排放約10千克二氧化碳。在中國(guó)，氫主要是從煤中產(chǎn)生的，煤被歸類為黑色。如果副產(chǎn)物CO2被捕獲和隔離，氫被定義為藍(lán)色。由風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源驅(qū)動(dòng)的水電解產(chǎn)生的氫被歸類為綠色。2019年，藍(lán)色和綠色氫的生產(chǎn)占全球氫總來(lái)源的不到1%。目前，日本每年對(duì)氫的需求達(dá)到130萬(wàn)噸，主要用于煉油、氨生產(chǎn)和石油化工等工業(yè)部門(mén)。有文章指出中國(guó)海上風(fēng)電電解水制氫將會(huì)成為日本氫能源進(jìn)口的一大選項(xiàng)。 總結(jié)，人類社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步需要能源作為支撐，人類探索新能源的腳步從未停止。然而這還需要很長(zhǎng)的路要走，小編學(xué)理工科出身，對(duì)新能源有一定的了解，小編認(rèn)為能夠滿足人類日常生活的能源主要依靠化石能源、水電、風(fēng)電、核電，大家的看法呢？哪一種能源會(huì)成為未來(lái)的主流？ |
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