浅谈新能源发展与应用

摘 要：能源是衡量国家经济发展的一个标准，能源技术的一次次进步为人类发展提供了动力。现在煤炭、石油、天然气等不可再生资源正面临逐步枯竭，环境污染也愈加严重。所以新能源的开发利用正以较快的速度增长，新能源技术也在不断成熟，为能源产业带来了生机。本文介绍了我国能源消费现状，阐述了新能源的纳米技术应用以及新能源发电技术，同时也对新能源的未来发展前景作出了看法。

关键词：新能源；能源现状 ；纳米技术；发电技术；发展前景

一、能源消费现状

我国国土面积大，煤炭资源蕴藏丰富，石油、天然气等优质能源相对短缺，以致于形成我国以煤为主的能源结构。据相关统计数据显示，2017年能源消费量达31.12亿吨占全球能源消费总量的23.2%。能源需求飞速增长，预测在未来50年内，我国能源需求总量可能还将增长并达到目前3倍之多。如今我们已有40%的国土都遭到了酸雨威胁，环境污染成为了重大问题，由此可见新能源开发利用的重要性。新能源是指那些尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源，与常规能源是相对概念。它包括了太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能等可再生能源以及核能、氢能等。清洁、无污染、取之不尽用之不竭的可再生能源是化石能源很好的替代品，顺应了可持续发展战略，成为了新能源的主力军，开发利用新可再生能源就成为了我们的首要工作。

二、新能源纳米技术应用

纳米技术与纳米材料的出现为开发新能源，节能减耗问题提供了强有力基础条件。纳米材料尺寸小，具有独特的表面吸附力，能够开发出很多高性能产品，而纳米技术就是对纳米材料的性质和应用的一种技术。

俄亥俄州的JatroDiesel公司的 “Nansulate涂料”就是由纳米技术的材料构成，具有良好的绝热、防腐蚀效果并能有效降低能耗，使此项纳米技术在生物柴油工业领域得到了广泛应用。美国一个科研小组利用纳米技术研制出的新型催化剂，效率更高、工艺过程简单、易回收、环保，同时也大幅提高了产量和效率。此外纳米催化剂也被应用在潔净煤发电新技术中并起到了重要作用。

在纳米材料领域，其中纳米能源材料备受关注。我国的纳米新能源材料研究也正在起步进行，中国科学院等离子体物理研究所也就敏化纳米晶TiO2太阳能电池申请了多篇专利。还有燃料电池纳米电极材料、高效储氢材料等，未来新能源纳米技术应用一定会更广泛，更深入。

三、新能源发电技术

面对当今社会下化石能源日渐枯竭的大趋势，为谋求人类文明，社会发展，新能源的转换与控制技术应运而生。电能是科学技术日新月异发展的基础，如何高效率利用新能源发电成为了一个好的发展方向。

（一）太阳能光伏发电

作为新能源首席代表，太阳能最为古老原始的可再生能源。人类利用太阳能已有3000年历史，将太阳能用于动力却只有300年历史，更甚，将其作为“未来能源结构的基础”只有短短十几年的时间。纵观世界各国，目前都在加大太阳能发展力度。太阳能发电可分为光热发电和光伏发电，就发展速度，发展前景，经济效益等方面讲，光伏发电都远优于光热发电。光伏发电设备精炼可靠、寿命长、运营维护简单、适用范围广。上至国家下至人民，光伏发电都带来了巨大的效益。

当然，光伏发电成本高、效率低、受限因素多等问题也在一定程度上放缓了光伏发电的发展进程。但世界各国的大力提倡 以及半导体材料的发展都为光伏发电提供了优越的发展前景。

（二） 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换成化学能而储存在生物内部的能量。是仅次于煤炭、石油和天然气的居世界能源消费总量第四位的能源。

目前生物质能的实用转换技术主要有生物质压缩成型和固体燃料制取技术、生物质气化技术、生物质热裂解液化制取生物柴油技术、干湿法厌氧消化制取沼气技术。我国发展生物质能在农业领域、能源领域、保护生态领域、基因工程领域、发电领域都有着深远的意义和巨大的影响。

生物质能发电主要有沼气发电、垃圾焚烧发电、生物质燃烧 发电等形式。沼气燃烧发电是通过沼气发酵产生甲烷并燃烧，产生的热能直接或间接的转换为机械能从而驱动发电机发电。垃圾焚烧发电是“资源化、无害化、减量化”的最好方式之一。在国外有成熟的垃圾转化能源系统，我国目前也致力于研究垃圾焚烧法，提倡环保型节能经济。生物质经过热裂解成为生物燃料油直接作为发电然燃料，通过燃烧产生热能驱动发电机发电。其生产成本低、二氧化碳排放量达标、能效高，具有重大的实践依据。

四、新能源发展前景

现今，我国由于环境遭受严重破坏出现了温室效应、酸雨、雾霾等重大问题。这些环境问题很大程度都是由于我们的能源结构不合理造成的。党的十九大报告中也指出我国能源资源发展将从总量扩张转向提质增效的新阶段，人们对美好生活的需求与能源资源发展不充分不平衡的矛盾日益突出。因而新能源开发正是解决能源危机和环境问题的有效途径。近几年，新兴的新能源汽车产量持续增长，预计到2030年，年销量可突破1300万辆。在未来，新能源汽车将会逐步取代常规汽车，减少汽车尾气排放，实现节能减排，真正做到低碳出行。除此之外，对于我国的风能资源，如果可以实现最大程度地开发利用，对新能源发展也是大有裨益的。所以，新能源发展具有非常好的前景，但我国开发新能源起步较晚，现在可能不能赶超国外一些先进技术。在未来，我们必须要调整好我国的能源结构，吸收先进技术，总结经验教训，让我国的新能源产业得到更好更快更广阔的发展。

参考文献：

[1]新能源与可再生能源概论.苏亚欣，毛玉如，赵敬德编著.-北京：化学工业出版社，2006.2

[2]新能源材料与应用.童忠良，张淑谦，杨京京编著. -北京：国防工业出版社，2008.1

[3]未来能源：对我们地球更佳的、可持续的和无污染的方案.（英）莱楚尔（Letcher，T.M.）著；潘庭龙等译. -北京：机械工业出版社，2011.4

[4]我国能源资源现状与发展趋势.方圆，张万益，曹佳文，朱龙伟. http：///p-4327805020822.html 2018.08

[5]新能源转换与控制技术.惠晶主编.-北京：机械工业出版社，2008.2（2011.1 重印）

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