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變,這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。
風能
風是一種由太陽輻射熱引起的自然現象。對全球風能貯量的估計旱在1948年曾有晉特南姆(Putnam)進行過估算,他認為大氣總能量約為1014MW。這個數量得到世界氣象組織的認可,並在1954年世界氣象組織在它出版的技術報告第4期“來自於風的能量”專集中(WNIO; T。 N; No。 32; 1954)。進一步假定上述數量的1千萬分之一是可為人們所利用的,即有107MW為可利用的風能。它相當於當今全球發電能源的總需求,可見它是一個十分巨大的潛在能源庫。古斯塔夫 ( M 。 R。 Gust*son; 1979) 從另一個角度推算了風能利用的極限。他認為,風能從根本上說是來源於太陽能,因此可以透過估算到達地球表面的太陽輻射有多少能夠轉變為風能,來得知有多少可利用的風能。據他推算,到達地球表面的太陽能輻射流是1。 8 x 1017W,即350W/ m2,其中轉變為風的轉化率 0。 02,可以獲得的風能為3。 6X1015W,即7W/ m2。在整個大氣層中邊界層佔有35%,也就是邊界層中能獲得的風能為1。 3 x 1015W; 即2。 5W/ m2。較穩妥的估計,在近地層中的風能提取極限是它的1/ 10,即0。 25W/ m2,全球的總量就是1。 3 x 1014W。他估算了美國在大氣邊界層範圍內風能獲得量為2 x 1013 W,而可以被提取利用的量是2x 1012W,相當於美國發電總裝機容量的3倍。
氫能
人類利用氫能的方式有利用其化學能直接燃燒,放出熱量和產生水,其過程為:
2H2(g)+O2(g)=2H20+
這種單位質量的氫不僅放出巨大的能量,而且產物中沒有任何汙染。氫核聚變過程中不產生任何放射性,對環境沒有任何汙染,其理論基礎是愛因斯坦的相對論。相對論解釋了太陽的能量釋放過程,即4個H原子聚變成一個He原子,在質量上He原子比4個H原子減少了,這個差額稱為質量虧損,從而釋放出能量。氫核聚變能也屬於氫能,氫核聚變的原料是氫的同位素氖,氖的資源比較豐富,在海水中氖和氫之比為:1,地球上海水總量約為1018t,其中蘊藏著大量的氖,經過計算;1L海水中提取出的氖,進行氫核聚變放出的能量相當於 100 L汽油燃燒釋放的能量。地球上的海水幾乎是“取之不盡”的,因此受控氫核聚變的研究成功將使人類擺脫能源危機的困擾。利用氫能的最終目標是要實現受控氫核聚變,這也是“氫能源”利用的終極目標。儘管現在世界限制核能的發展,但是核能小型化,如核動力汽車等等,都是很有潛力的。
2 。 我國能源儲量
隨著經濟建設的推進,資源儲量的勘探也越來越清楚。中國地大物博,能源資源豐富,據2006年中國統計年鑑的資料,全國主要能源的基礎儲量為:石油萬噸、天然氣億m3 ;煤炭億噸。若以“人均擁有量”來衡量,中國卻是資源貧國;2006年人均石油儲量只有,人均天然氣儲量2168m3,人均煤炭儲量256t,分別為世界平均值的;和,中國的人均資源儲量遠遠低於世界水平。
(1)煤炭
煤炭我國煤炭總儲量為14380億噸。1985年底探明儲量為7822億噸,而且煤種齊全,分佈面廣。在探明儲量中,煉焦煤佔%,無煙煤佔14%,其他佔54。 4 %。探明的可採儲量為3326億噸。
但是,我國煤炭資源區域分佈很不平衡。華北地區佔總儲量的71。 13%,西北佔%,華東佔8。 65%,西南佔5。 16%,東北佔3。 6%,中南佔2。 33%,山西省的煤炭資源佔全國已探明的總儲量的60%以上,產量約佔全國總產量的1/3,每年調出的商品煤約佔全國商品煤總盤的85%,而且質量、品種都居全國之冠。我國南方還有大量石煤,估計蘊藏量在1 000億噸以上。
(2)石油
石油根據地質普查,我國可能蘊藏油、氣的沉積岩面積達545萬平方公里,有300多個可供勘探石油的沉積盆地。還有120多萬平方公里的沿海大陸架,它們構成了我國石油資源雄厚的地質基礎。估計我國石油資源儲量為300億噸到600億噸,主要分佈在渤海灣、松遼、塔里木和準葛爾四大
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