福州师大:介绍一些新能源?

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/05 01:22:59

一、风能

中国利用风能已有悠久的历史,古代甲骨文字中就有“帆”字存在,1800年前东汉刘熙著作里有“随风张幔曰帆”的叙述,说明我国是利用风能最早国家之一。1637年明崇桢十年《天工开物》书里有“扬郡以风帆数页,俟风转车,风息则止”的记载,表明在明代以前,我国人民就会制作将风力的直线运动转变为风轮旋转运动的风车,在风能利用上前进了一大步。

我国东南沿海向来有风力提水的使用习惯,江苏省1959年曾有多达20余万台提水风车,后来大部分风车被柴油、电力所取代,但部分地区一直使用风力提水。自50年代中期研制小型现代化风力提水装置,50年代后期摸索研究小型风力发电机组,限于当时技术经济条件,小型机组在试验中受挫而停顿。在70年代,先后试制了1、2、10、12、18、20kW样机,其中18kW机组于1972年7月安装在浙江省绍兴县雄鹅峰上,1976年11月迁装到嵊泗县菜园镇运转发电,一直运行到1986年8月,因热带风暴风速达54m/s而损坏。1978年将研制风电设备列为国家重点科研项目后,进展加快,先后研制生产了微型和1~200kW风电机组,其中以户用微型机组技术最为成熟,已有100、150、200、300和500W微型机组系列定型和批量生产,产品质量良好,不但可满足国内需要,还远销国外。1998年底,全国安装微型机组178574台,约计1.7万kW,还有独立供电机组,已有1.2kW、2.5kW、5kW、7.5kW和10kW机组,以销定产小批量生产。在网外无电地区,推广微型、小型风电机组,是解决无电农牧民用电的有效途径,有其独特的优越性,也是中国发展发展微型、小型风电机组的特色。在网外地区利用风力/柴油联合发电系统,能获得稳定的电力,又有明显的节油效果,发展该系统,将促进风力从为生活服务转向为生产提供电力,从而跨进一个新水平。风力/太阳光互补发电系统,能有效地利用自然资源。在我国很多地区,冬半年风大,太阳辐射强度小;夏半年风小,太阳辐射强度大,两种能源的分布季节正好相反,互补利用可满足用户用电需求。

在国际上,80年代中期,商品机组以55~150kW为主,山东荣成进口3×55kW机组,1986年并网发电,新疆达坂城和广东南澳进口90kW,100kW和150kW机组计17台,装机容量4490kW均于1989年并网发电。90年代初期国外商品机组单机容量200~300kW,1992~1996年我国进口风电机组以200~300kW机组为主,1996年建成17个风电场,装机合计57700kW。90年代中期500~600kW商品机组推向市场,批量生产,标志着商品机组技术日臻成熟,造价相应下降。1996年,选择较好的市场机遇,国家在第一期技改“双加”工程中,按照扶强扶优的原则,选择了风能资源好,发展前景大,配套能力强的达板城风电二厂、辉腾锡勒、括苍山和张北四个风电场进行重点改造,共计进口133×600kW,13×300kW机组,合计83700kW,分别于1997~1998年竣工验收。同年,国家又制定了“乘风计划”,旨在以技贸结合形式,与国外组建合资企业,在建设24万kW风电场的同时,引进技术,消化吸收,达到自主开发,自行设计制造大型风电机组的能力。1996年采用招标评议方式确定“中国第一拖拉机工程机械(集团)公司”和“西安航空发动机集团公司”为大型风电机组总装厂;1998年上述中标公司分别同外商合资成立“洛阳美德风电设备有限公司”和“西安维德风电设备有限公司”,标志着中国风力发电事业揭开了崭新的一页。

我国幅员辽阔,陆疆总长达2万多公里,还有18000多公里的海岸线,边缘海中有岛屿5000多个,风能资源丰富。我国现有风电场场址的年平均风速均达到6m/s以上。一般认为,可将风电场风况分为三类:年平均风速6 m/s以上时为较好;7 m/s以上时为好;8 m/s 以上时为很好。可按风速频率曲线和机组功率曲线,估算国际标准大气状态下该机组的年发电量。我国相当于6 m/s以上的地区,在全国范围内仅仅限于较少数几个地带,就内陆而言,大约仅占全国总面积的1/100,主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿是我国最大风能资源区以及风能资源丰富区。资源丰富区有山东、辽东半岛、黄海之滨,南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛,内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北,新疆达坂城、阿拉山口,河西走廊,松花江下游,张家口北部等地区,以及分布各地的高山山口和山顶。
太阳辐射的能量到地球表面约有2%转化为风能,风能是地球上自然能源的一部分,我国风能潜力的估算如下:

风能理论可开发总量R,全国为32.26亿kW,实际可开发利用量R',按总量的1/10估计,并考虑到风轮实际扫掠面积为计算气流正方形面积的0.785倍(lm直径风轮面积为0.52×π=0.785m2),故实际可开发量为:

R' = 0.785R/10 = 2.53亿kW。

二、太阳能

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域;通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。

二十世纪50年代,太阳能利用领域出现了两项重大技术突破:一是1954年美国贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池,二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项技术突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。

70年代以来,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年,美国制定了政府级的阳光发电计划,1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投入达8亿多美元。1992年,美国政府颁布了新的光伏发电计划,制定了宏伟的发展目标。日本在70年代制定了“阳光计划”,1993年将“月光计划”(节能计划)、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议,讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约,设立国际太阳能基金等,推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动,成为各国制定可持续发展战略的重要内容。

太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的热核反应,以E=MC2 (M为物质的质量,C为光速)的关系进行质能转换(1克物质可转化为9´ 1013焦耳能量),并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量。太阳每秒钟向太空发射的能量约3.8´ 1020 MW,其中有22亿分之一投射到地球上。投射到地球上的太阳辐射被大气层反射、吸收之后,还有约70%投射到地面。尽管如此,投射到地面上的太阳能一年中仍高达1.05´ 1018kWh,相当于1.3´ 106亿吨标煤,其中我国陆地面积每年接收的太阳辐射能相当于2.4´ 104亿吨标煤。按照目前太阳质量消耗速率计,太阳内部的热核反应足以维持6´ 1010年,相对于人类发展历史的有限年代而言,可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源。

地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量(单位为千卡/厘米2·年或千瓦/厘米2·年)和全年日照总时数表示。就全球而言,美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大,为世界太阳能资源最丰富地区。

我国属太阳能资源丰富的国家之一,辐射总量在3.3´ 103~8.4´ 106千焦/米2·年之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属世界太阳能资源丰富地区之一;四川盆地、两湖地区、秦巴山地是太阳能资源低值区;我国东部、南部、及东北为资源中等区。

1997年世界发电总装机容量约2000GW,其中核能约370GW,占17%。世界核电发展是呈收缩或维持趋势,我国和许多发展中国家由于工业化速度加快,能源短缺,还会适当地发展核能。到下世纪30-50年代,估计世界核电将发展到500-600GW。1998年世界光伏发电总装机容量0.8GW,以2040年计算,这要求从现在开始,光伏发电每年增长速度为16.5%。专家预计下世纪前半期的30-50年代光伏发电将与核电相当。

石油对能源的贡献整整花了100年, 年青的光伏工业从今天到未来的重大贡献所需时间比石油要短得多。

三、地热能

一、地热资源概念

地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下,地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。

地热资源按其在地下的赋存状态,可以分为水热型、干热岩型和地压型地热资源;其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源。

各种类型地热资源,均要通过一定程序的地热地质勘查研究工作,才能查明地热资源数量、质量和开采技术条件以及开发后的地质环境变化情况。从技术经济角度,目前地热资源勘查的深度可达到地表以下5000m,其中2000m以浅为经济型地热资源,2000m至5000m为亚经济型地热资源。资源总量为;可供高温发电的约5800MW以上,可供中低温直接利用的约2000亿吨标煤当量以上。总量上我国是以中低温地热资源为主。

二、成生与分布

地热资源的成生与地球岩石圈板块发生、发展、演化及其相伴的地壳热状态、热历史有着密切的内在联系,特别是与更新世以来构造应力场、热动力场有着直接的联系。从全球地质构造观点来看,大于150℃的高温地热资源带主要出现在地壳表层各大板块的边缘,如板块的碰撞带,板块开裂部位和现代裂谷带。小于150℃的中、低温地热资源则分布于板块内部的活动断裂带、断陷谷和坳陷盆地地区。

地热资源赋存在一定的地质构造部位,有明显的矿产资源属性,因而对地热资源要实行开发和保护并重的科学原则。

通过地质调查,证明我国地热资源丰富,分布广泛,其中盆地型地热资源潜力在2000亿吨标准煤当量以上。全国已发现地热点3200多处,打成的地热井2000多眼,其中具有高温地热发电潜力有255处,预计可获发电装机5800MW,现已利用的只有近30MW。

目前全国29个省区市进行过区域性地热资源评价,为地热开发利用打下了良好基础。几十年来地矿部门列入国家计划,进行重点勘探,进行地热储量评价的大、中型地热田有50多处,主要分布在京津冀、环渤海地区、东南沿海和藏滇地区。全国已发现:

1)高温地热系统,可用于地热发电的有255处,总发电潜力为5800MW·30A,近期至2010年可以开发利用的10余处,发电潜力300MW。

2)中低温地热系统,可用于非电直接利用的2900多处,其中盆地型潜在地热资源埋藏量,相当于2000亿吨标准煤当量。主要分布在松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地等以及众多山间盆地如太原盆地、临汾盆地、运城盆地等等,还有东南沿海福建、广东、赣南、湘南、海南岛等。目前开发利用量不到资源保有量的千分之一,总体资源保证程度相当好。

四、海洋能

海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。究其成因,潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化,其他均源于太阳辐射。海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中,潮汐能、海流能和波浪能为机械能,海水温差能为热能,海水盐差能为化学能。

近20多年来,受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动,作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展,在相关高技术后援的支持下,海洋能应用技术日趋成熟,为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景。

我国有大陆海岸线长达18000多公里,有大小岛屿6960多个,海岛总面积6700平方公里,有人居住的岛屿有430多个,总人口450多万人。沿海和海岛既是外向型经济的基地,又是海洋运输和开发海洋的前哨,并且在巩固国防,维护祖国权益上占有重要地位。改革开放以来,随着沿海经济的发展,海岛开发迫在眉睫,能源短缺严重地制约着经济的发展和人民生活水平的提高。外商和华侨因海岛能源缺乏,不愿投资;驻岛部队用电困难,不利于国防建设;特别是西沙、南沙等远离大陆的岛屿,依靠大陆供应能源,因供应线过长,诸多不便,非常艰苦。为了保证沿海与海岛经济持久快速地发展及人民生活水平的不断提高,寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓。

我国海洋能开发已有近40年的历史,迄今建成的潮汐电站8座,80年代以来浙江、福建等地对若干个大中型潮汐电站,进行了考察、勘测和规化设计、可行性研究等大量的前期准备工作。总之,我国的海洋发电技术已有较好的基础和丰富的经验,小型潮汐发电技术基本成熟,已具备开发中型潮汐电站的技术条件。但是现有潮汐电站整体规模和单位容量还很小,单位千瓦造价高于常规水电站,水工建筑物的施工还比较落后,水轮发电机组尚未定型标准化。这些均是我国潮汐能开发现存的问题。其中关键问题是中型潮汐电站水轮发电机组技术问题没有完全解决,电站造价急待降低。

我国波力发电技术研究始于70年代,80年代以来获得较快发展,航标灯浮用微型潮汐发电装置已趋商品化,现已生产数百台,在沿海海域航标和大型灯船上推广应用。与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置,已向国外出口,该技术属国际领先水平。在珠江口大万山岛上研建的岸边固定式波力电站,第一台装机容量3kW的装置,1990年已试发电成功。“八五”科技攻关项目总装机容量20kW的岸式波力试验电站和8kW摆式波力试验电站,均已试建成功。总之,我国波力发电虽起步较晚,但发展很快。微型波力发电技术已经成熟,小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列。但我国波浪能开发的规模远小于挪威和英国,小型波浪发电距实用化尚有一定的距离。

潮流发电研究国际上开始于70年代中期,主要有美国、日本和英国等进行潮流发电试验研究,至今尚未见有关发电实体装置的报导。我国潮流发电研究始于70年代末,首先在舟山海域进行了8kW潮流发电机组原理性试验。80年代一直进行立轴自调直叶水轮机潮流发电装置试验研究,目前正在采用此原理进行70kW潮流试验电站的研究工作。在舟山海域的站址已经选定。我国已经开始研建实体电站,在国际上居领先地位,但尚有一系列技术问题有待解决。

海洋被认为是地球上最后的资源宝库,也被称作为能量之海。21世纪海洋将在为人类提供生存空间、食品、矿物、能源及水资源等方面发挥重要作用,而海洋能源也将扮演重要角色。从技术及经济上的可行性,可持续发展的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析,海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规模的利用;波浪能将逐步发展成为行业。近期主要是固定式,但大规模利用要发展漂浮式;可作为战略能源的海洋温差能将得到更进一步的发展,并将与海洋开发综合实施,建立海上独立生存空间和工业基地;潮流能也将在局部地区得到规模化应用。

潮汐能的大规模利用涉及大型的基础建设工程,在融资和环境评估方面都需要相当长的时间。大型潮汐电站的研建往往需要几代人的努力。因此,应重视对可行性分析的研究。目前,还应重视对机组技术的研究。在投资政策方面,可以考虑中央、地方及企业联合投资,也可参照风力发电的经验,在引进技术的同时,由国外贷款。

波浪能在经历了十多年的示范应用过程后,正稳步向商业化应用发展,且在降低成本和提高利用效率方面仍有很大技术潜力。依靠波浪技术、海工技术以及透平机组技术的发展,波浪能利用的成本可望在5—10年左右的时间内,在目前的基础上下降2—4倍,达到成本低于每千瓦装机容量1万元人民币的水平。

中国在波能技术方面与国外先进水平差距不大。考虑到世界上波能丰富地区的资源是中国的5-10倍,以及中国在制造成本上的优势,因此发展外向型的波能利用行业大有可为,并且已在小型航标灯用波浪发电装置方面有良好的开端。因此,当前应加强百千瓦级机组的商业化工作,经小批量推广后,再根据欧洲的波能资源,设计制造出口型的装置。由于资源上的差别,中国的百千瓦级装置,经过改造,在欧洲则可达到兆瓦级的水平,单位千瓦的造价可望下降2—3倍。

从21世纪的观点和需求看,温差能利用应放到相当重要的位置,与能源利用、海洋高技术和国防科技综合考虑。海洋温差能的利用可以提供可持续发展的能源、淡水、生存空间并可以和海洋采矿与海洋养殖业共同发展,解决人类生存和发展的资源问题。需要安排开展的研究课题为:基础方面,重点研究低温差热力循环过程,解决高效强化传热及低压热力机组以及相应的热动力循环和海洋环境中的载荷问题。建立千瓦级的实验室模拟循环装置并开展相应的数值分析研究,提供设计技术;在技术项目方面,应尽早安排百千瓦级以上的综合利用实验装置,并可以考虑与南海的海洋开发和国土防卫工程相结合,作为海上独立环境的能源、淡水以人工环境(空调)和海上养殖场的综合设备。

中国是世界上海流能量资源密度最高的国家之一,发展海流能有良好的资源优势。海流能也应先建设百千瓦级的示范装置,解决机组的水下安装、维护和海洋环境中的生存问题。海流能和风能一样,可以发展“机群”,以一定的单机容量发展标准化设备,从而达到工业化生产以降低成本的目的。

五、生物质能

生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源,通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。生物质能的优点是燃烧容易,污染少,灰分较低;缺点是热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能:

1.热化学转换法,获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品,该方法又按其热加工的方法不同,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法;

2.生物化学转换法,主要指生物质在微生物的发酵作用下,生成沼气、酒精等能源产品;

3.利用油料植物所产生的生物油;

4.把生物质压制成成型状燃料(如块型、棒型燃料),以便集中利用和提高热效率。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。

目前,生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前,国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度,实现了规模化产业经营,以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模,分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和 l0%。在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦,单机容量达10—25兆瓦;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2 OOO万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,建立了 l兆瓦的稻壳发电示范工程,年产酒精2500吨。

我国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。

开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。

1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。

六、氢能

在宇宙中氢是最丰富的物质,氢在自然界多以化合物形态出现。在地壳十公里范围内(包括海洋和大气)化合态氢的重量组成约占据1%,原子组成占据15.4%。化合态氢的最常见形式是水和有机物(如;石油、煤炭、天然气及生命体等)。然而,在地球上自然存在的氢的单质(如氢气)数量极少。因此,欲获得大量的单质氢只有依靠人工制取。其中,天然气、石油、煤炭、生物质能及其它富氢有机物等,都是氢的有效来源。氢的最大来源是水,特别是海水,根据计算,9吨水可以生产出1吨氢(及8吨氧),而且氢与氧的燃烧产物就是水,因而,水可以再生。由此可见,以水为原料制氢,可使氢的制取和利用实现良性循环,真是取之不尽,用之不竭。

工业副产氢也是向燃料电池提供燃料的有效途径。据统计我国在合成氨工业中氢的年回收量可达标14´ 108m3;在氯碱工业中有87´ 106m3的氢可供回收利用。此外,在冶金工业、发酵制酒厂及丁醇溶剂厂等生产过程中都有大量氢可回收。上述各类工业副产氢的可回收总量,估计可达15亿立方米以上。

由此看来,我国氢的来源是极为丰富的。水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法,现已形成规模。其中低价电电解水制氢方法在今后仍将是氢能规模制备的主要方法,但目前电耗过高,亟待改进。因此,欲获得大量廉价的氢能,将取决于是否能实现低能耗低成本的规模制氢方法。

氢能开发利用首要解决的是廉价的氢源问题。从煤、石油和天然气等化石燃料中制取氢气,国内虽已有规模化生产,但从长远观点看,这已不符合可持续发展的需要。从非化石燃料中制取氢气才是正确的途径。在这方面电解水制氢已具备规模化生产能力,研究降低制氢电耗有关的科学问题,是推广电解水制氢的关键。光解水制氢其能量可取自太阳能,这种制氢方法适用于海水及淡水,资源极为丰富,是一种非常有前途的制氢方法。

储氢技术是氢能利用走向实用化、规模化的关键。根据技术发展趋势,今后储氢研究的重点是在新型高性能规模储氢材料上。国内的储氢合金材料已有小批量生产,但较低的储氢质量比和高的价格仍阻碍其大规模应用。镁系合金虽有很高的储氢密度,但放氢温度高,吸放氢速度慢,因此研究镁系合金在储氢过程中的关键问题,可能是解决氢能规模储运的重要途径。近年来,纳米碳在储氢方面已表现出优异的性能,有关的研究国内外尚处于初始阶段,应积极探索纳米碳作为规模储氢材料的可能性。

在氢能利用方面,燃料电池发电系统仍是实现氢能应用的重要途径。在我国质子交换膜燃料电池已有技术基础上,除继续加强大功率PEMFC的关键技术研究外,还应注意PEMFC系统工程关键技术开发和系统技术集成,这是PEMFC发电系统走向实用化过程的关键。此外,天然气重整制氢技术开发与实用化对在我国推广PEMFC发电系统有着重要的现实意义。PEMFC电动汽车具有零排放的突出优点,在各类电动汽车发展中占有明显的优势。

氢能所具有的清洁、无污染、效率高、重量轻和储存及输送性能好、应用形式多等诸多优点,赢得了人们的青睐。利用氢能的途径和方法很多,例如:航天器燃料、氢能飞机、氢能汽车、氢能发电、氢介质储能与输送,以及氢能空调、氢能冰箱等等,有的已经实现,有的正在开发,有的尚在追求和探索。随着科学技术的进步和氢能系统技术的全面进展,氢能应用范围必将不断扩大,氢能将深入到人类活动的各个方面,直至走进千家万户。

七、核能

我国的煤、石油、水、天然气等资源蕴藏量虽然丰富,居世界前列,但是,由于人口众多,人均占有量却远远低于世界平均水平,电力资源开发利用问题尤为突出。据统计,1999年底,我国人均发电容量只有0.24千瓦,居世界排名80位以后。能源的短缺使全国将近1亿人尚未用上电,许多地区拉闸限电现象屡有发生。同时,我国用来发电的煤炭和水力资源分布极不均衡。大约有70%的煤炭资源集中