新能源的迅速崛起幻灯片.ppt

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1、新能源的迅速崛起课件新能源的迅速崛起课件第1页，共76页，编辑于2022年，星期六 人类生活在一个能源世界里。人类生活在一个能源世界里。人类的衣、食、住、行，哪一项也离人类的衣、食、住、行，哪一项也离不开能源，可以说，没有能源就没有不开能源，可以说，没有能源就没有人类的一切。人类的一切。第2页，共76页，编辑于2022年，星期六 面对能源供应紧张和生态环境破坏等情况，充分利用现有的面对能源供应紧张和生态环境破坏等情况，充分利用现有的传统能源、研究节能新技术、积极开发新能源，以及研究能源传统能源、研究节能新技术、积极开发新能源，以及研究能源与环境的关系等，已成为世界各国面临的亟待解决的课题。与环

2、境的关系等，已成为世界各国面临的亟待解决的课题。1 1 有限的能源储量已无法满足人类日益增长的需求。随有限的能源储量已无法满足人类日益增长的需求。随着经济的发展和能源消耗量的大幅度增长，能源供应不足着经济的发展和能源消耗量的大幅度增长，能源供应不足的矛盾将会日益突出。的矛盾将会日益突出。2 2 更使人们感到不安的是，人类所消耗的碳载体矿物燃料，更使人们感到不安的是，人类所消耗的碳载体矿物燃料，每年向大气排放的二氧化碳达每年向大气排放的二氧化碳达210210亿吨亿吨，并呈上升趋势，而，并呈上升趋势，而且还伴随有其他有毒物质，给人类的生存环境带来了且还伴随有其他有毒物质，给人类的生存环境带来了巨大

3、的灾难。巨大的灾难。第3页，共76页，编辑于2022年，星期六 据据预预测测，我我国国20102010年年石石油油需需求求量量约约2.52.5亿亿吨吨，而而我我国国石石油油工工业业在在进进入入9090年年代代以以后后，老老油油区区稳稳产产难难度度增增大大，新新油油区区上上产产不不到到位位，且且石石油油资资源源形形势势严严峻峻，出出现现了了可可采采储储量量入入不不敷敷出出、增增产产幅幅度度不不大大的的形形势势。我我国国已已由由石石油油输输出出国国转转变变为为进进口口国国，到到20102010年年，我我国国的的石石油油缺缺口口将将近近1 1亿亿吨吨。随随着着国国民民经经济济的的持持续续快快速速稳稳

4、定定发发展展，我我国国能能源源需需求求与与供供应应的的紧紧张张矛矛盾盾将将长长期期存存在在，同同时时我我国国能能源源储储量量的的人人均均占占有有量量也也远远低低于于世世界界上上人人均均占占有有量量。因因此此，我我国国应应从从保保障障2121世世纪纪经经济济可可持持续续发展的战略角度出发，全面规划能源政策。发展的战略角度出发，全面规划能源政策。第4页，共76页，编辑于2022年，星期六能源种类能源种类 大自然赋予人类的能源多种多样。按照各种能源的大自然赋予人类的能源多种多样。按照各种能源的开发利用情况和它们在人类社会经济生活中的地位，人们开发利用情况和它们在人类社会经济生活中的地位，人们把能源分

5、为把能源分为常规能源和新能源两大类。常规能源和新能源两大类。通常，将技术上比较成熟和使用比较普遍的能源称为常规通常，将技术上比较成熟和使用比较普遍的能源称为常规能源，如石油、天然气、煤炭、水力能等；能源，如石油、天然气、煤炭、水力能等；而新近才利用的或正在开发研究的能源称为新能源，而新近才利用的或正在开发研究的能源称为新能源，如太阳能、核能、风能、沼气、氢能、海洋能、地热能、如太阳能、核能、风能、沼气、氢能、海洋能、地热能、电磁能等。电磁能等。常规能源和新能源是相对而言的。一些新能源将随着科常规能源和新能源是相对而言的。一些新能源将随着科学技术的发展而逐渐变成常规能源，如美、法等一些核电学技术

6、的发展而逐渐变成常规能源，如美、法等一些核电应用普遍的国家，目前已将通常作为新能源的核能定为常应用普遍的国家，目前已将通常作为新能源的核能定为常规能源。规能源。第5页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 为了迎接能源的挑战，人们应用现代高新技术对新能为了迎接能源的挑战，人们应用现代高新技术对新能源进行开发利用已取得重要成果，有的还获得了突破，使新源进行开发利用已取得重要成果，有的还获得了突破，使新能源的研究开发进入了一个新阶段。能源的研究开发进入了一个新阶段。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展2 2太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化3

7、 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人4 4地热能的利用进一步扩展地热能的利用进一步扩展5 5燃料电池异军突起燃料电池异军突起6 6风能的开发利用有了新进展风能的开发利用有了新进展7.7.生物能源的利用生物能源的利用8 8氢能利用取得重大成果氢能利用取得重大成果第6页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 目目前前，世世界界上上几几十十个个国国家家已已建建成成和和正正在在建建设设的的核核电电站站约约500座座，核核电电可可满满足足世世界界电电力力需需求求的的20左左右右。核核能能开开发发利利用用已已成成为为世世界界各各国国21世世纪纪能能源战略的发展重点。源战略

8、的发展重点。快快中中子子增增殖殖反反应应堆堆作作为为第第二二代代核核电电站站的的主主要要堆堆型型，现现在在已已成成为为各各国国建建造造电电站站优优先先选选用用的的先先进进核核反反应应堆堆。我我国国也也在在研研究究开开发发先先进进的的“快快堆堆”技技术术，计计划划于于2000年年前前后后建建成成2万万千千瓦瓦功功率率的的实实验验“快快堆堆”，为为21世世纪纪核核能能利利用用和和发发展展打打下下基基础础。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第7页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 更更令令人人鼓鼓舞舞的的是是，人人们们渴渴望望实实现现的的可

9、可控控核核聚聚变变已已显显露露出出希希望望的的曙曙光光。1993年年12月月10日日，普普林林斯斯顿顿大大学学等等离离子子体体物物理理实实验验室室继继1991年年欧欧洲洲联联合合核核聚聚变变实实验验室室首首次次可可控控核核聚聚变变试试验验之之后后再再次次成成功功地地进进行行了了试试验验，试试验验产产生生了了相相当当于于5.6兆兆瓦瓦的聚变能量，人类实现解决能源问题的理想又向前迈出了一大步。的聚变能量，人类实现解决能源问题的理想又向前迈出了一大步。到到2121世世纪纪中中叶叶，人人类类所所用用的的电电除除了了来来自自“火火电电站站”、“水水电电站站”，耳耳熟熟能能详详的的将将是是“聚聚变变能能电

10、电站站”-受受控控聚聚变变反反应应堆堆核核电电站站。这这是是原原中中国国核核工工业业总总公公司司科科技技局局副副总总工工程程师师冯冯运运昌昌和和核核工工业业西西南南物物理理研研究究院院石石秉秉仁仁研研究究员员等等专专家家，对对2121世世纪纪人人类类新能源的一个大胆预测。新能源的一个大胆预测。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第8页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 (1)(1)火火力力发发电电使使用用的的石石油油和和天天然然气气经经长长期期消消耗，会越来越少。耗，会越来越少。据据估估计计，已已经经探探明明的的石石油油和和天天然然气气

11、储储量量可可能能在在今今后后的的几几十十年年内内耗耗尽尽。水水力力、太太阳阳能能、风风能能等等能能源源，由由于于受受气气候候及及自自然然环环境境的的影影响响，只只能能解解决决部部分分地地区区的的需需求求，而而且且开开发发起起来来也也受受到到技技术和环境的制约术和环境的制约。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第9页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 (2)(2)目前，最有希望的新能源是核能目前，最有希望的新能源是核能 从从理理论论上上讲讲，核核能能有有两两种种：裂裂变变核核能能和和聚聚变变核核能能。可可开开发发的的核核裂裂变变燃燃料料资

12、资源源可可使用上千年，核聚变资源可使用几亿年。使用上千年，核聚变资源可使用几亿年。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第10页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起(3)(3)聚变能电站以氢的两种同位素氘和氚作为燃料聚变能电站以氢的两种同位素氘和氚作为燃料 氘氘（dao)dao)是是天天然然同同位位素素，在在海海水水中中含含量量极极为为丰丰富富，其其潜潜在在储储能能可可供供人人类类使使用用几几亿亿年年，可可谓谓取取之之不不尽尽用用之之不不竭竭。氚氚(chuan)chuan)在在自自然然界界中中不不存存在在，需需从从裂裂变变反反应应堆堆中中生

13、生产产，但但这这种种方方法法成成本本昂昂贵贵。如如果果利利用用氚氚聚聚变变反反应应中中产产生生的的快快中中子子与与锂锂的的反反应应，就就可可以以“就就地地”再再生生氚氚，所所以以实实际际消消耗耗的的燃燃料料是是锂锂。锂锂在在自自然然界界中中的的储储量量相相当当丰丰富富。我我国国目目前前锂锂的的探探明明储储量量居世界第一位，可供聚变使用上万年。居世界第一位，可供聚变使用上万年。除除了了燃燃料料丰丰富富这这个个优优点点外外，石石秉秉仁仁研研究究员员说说，聚聚变变能能还还有有几几个个特特点点。燃燃料料价价格格低低廉廉。聚聚变变核核电电站站是是一一次次性性投投资资，燃燃料料费费用用约约占占1%1%左左

14、右右。与与裂裂变变核核电电站站相相比比，聚聚变变核核电电站站的的燃燃料料几几乎乎是是不不花花什什么么钱钱的的；不不污污染染环环境境，运运行行安安全全可可靠靠。聚聚变变和和裂裂变变相相比比，其其放放射射性性是是微微乎乎其其微微的的，它它还还消消化化裂裂变变的的污污染染源源，几几乎乎没没有有废废料料；可可直直接接转转化化成成电电能能等。专家说它是人类最理想的能源。等。专家说它是人类最理想的能源。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第11页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月月球球可可助助人人类类克克服服能能源源危危机机-来来自自月月球球的

15、的“原原料料”众众所所周周知知，用用核核反反应应堆堆获获得得电电力力的的方方法法常常常常产产生生大大量量放放射射性性废废料料，废废料料的的处处理理是是个个大大问问题题，而而且且铀铀的的储储量量远远不不是是无无止止境境的的。目目前前正正加加速速发发展展的的利利用用重重氢氢和和超超重重氢氢反反应应的的热热核核反反应应堆堆也也遇遇到到某某些些困困难难。在在这这种种反反应应堆堆中中形形成成了了非非常常强强大大的的中中子子辐辐射射，这这意意味味着着使使用用这这些些材材料料的的反反应应堆堆也也存存在在放放射性问题。射性问题。另另一一途途径径是是：可可以以建建立立使使用用“氦氦-3-3”同同位位素素的的热热

16、核核反反应应堆堆。在在这这种种反反应应堆堆中中没没有有中中子子辐辐射射，也意味着没有放射性污染，不会给环境造成危害。也意味着没有放射性污染，不会给环境造成危害。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第12页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月球可助人类克服能源危机月球可助人类克服能源危机-来自月球的来自月球的“原料原料”但但地地球球上上“氦氦-3-3”同同位位素素的的储储量量不不大大，无无法法大大量量生生产产能能源源。自自动动飞飞行行器器和和登登上上月月球球的的美美国国宇宇航航员员获获取取的的资资料料表表明明，月月球球上上具具有有足足够

17、够的的“氦氦-3 3”。这这种种地地球球上上稀稀有有的的元元素素在在月月球球表表面面的的尘尘埃埃中中多多达达百百万万吨吨以以上上。据据库库尔尔恰恰托托夫夫研研究究所所首首席席专专家家尤尤里里.斯斯米米尔尔诺诺夫夫介介绍绍，月月球球上上的的“氦氦-3-3”储储量量足足够够人人类类使使用用10001000年年。值值得得指指出出的的是是，科科学学家家对对从从月月球球上上获获取取“氦氦-3-3”解解决决地地球球能能源源问问题题的的方方案案进进行行了了经经济济上上的的论论证证，用用这这种种方方法法获获取取的的每每度度电的成本完全可以与现行方法竞争。电的成本完全可以与现行方法竞争。1.1.核能研究和利用获

18、得重大进展核能研究和利用获得重大进展第13页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月球可助人类克服能源危机月球可助人类克服能源危机-来自月球的来自月球的“原料原料”现在，俄罗斯的三大公司现在，俄罗斯的三大公司在核研究领域卓在核研究领域卓有成效的库尔恰托夫研究所、研制太空设备的有成效的库尔恰托夫研究所、研制太空设备的拉沃奇金科学生产联合公司和太空研究所正与拉沃奇金科学生产联合公司和太空研究所正与美国威斯康星大学的转专家协作，对这一独特美国威斯康星大学的转专家协作，对这一独特主张进行全面论证。主张进行全面论证。在在利利用用月月球球上上的的“氦氦-3-3”获获取取热热

19、核核能能源源方方案案中中，目目前前尚尚未未发发现现技技术术上上不不可可克克服服的的难难题题。科科学学家家计计划划发发射射太太空空飞飞行行器器，用用其其携携带带的的设设备备收收集集月月球球表表面面的的尘尘埃埃，从从中中分分离离出出“氦氦-3-3”，使其变成液态后带回地球。使其变成液态后带回地球。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第14页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 月球可助人类克服能源危机月球可助人类克服能源危机-来自月球的来自月球的“原料原料”除除了了利利用用月月球球“原原料料”之之外外，不不排排除除今今后后出出现现其其它它更更

20、有有效效的的解解决决未未来来能能源源问问题题的的办办法法。但但是是，现现在在就就应应对对地地球球利利用用月月球球上上“氦氦-3-3”方方案案进进行行研研究究。实实践践表表明明，要要探探索索到到一一种种新新的的能能源源方方案案需需要要5050年年左左右右。能能源源危危机机迫迫在在眉眉睫睫，拖拖延延探探索索和和推推广广新新的的有有效效能能源源方方案将给今后几代地球村民带来麻烦。案将给今后几代地球村民带来麻烦。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第15页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 热聚变和冷聚变热聚变和冷聚变 虽虽然然大大多多数数物物

21、理理学学家家认认为为不不可可能能实实现现的的冷冷聚聚变变并并没没有有获获得得多多少少研研究究经经费费，但但是是仍仍然然有有一一小小批批满满怀怀激激情情的的科科学学家家相相信信，冷冷聚聚变变将会成为一种取之不尽的廉价能源。将会成为一种取之不尽的廉价能源。曾曾经经在在麻麻省省理理工工学学院院和和哈哈佛佛大大学学深深造造的的新新罕罕布布什什尔尔州州康康科科德德科科学学家家叶叶夫夫根根尼尼马马洛洛夫夫是是主主张张进进行行冷冷聚聚变变研研究究的的人人士士之之一一。他他在在谈谈到到创创造造能能源源的的问问题题时时说说：“我我认认为为世世界界上上没没有有免免费费的的午午餐餐。但但是是，我我对对新新型型能能源

22、源的的诞诞生生充充满满了了信信心心。在在这这些些新新型型能能源源中中，我我有有百百分分之之百百把把握握的的就就是是冷冷聚聚变变，我我认认为为从从事这一研究的数百位科学家与我持同样的看法。事这一研究的数百位科学家与我持同样的看法。”1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第16页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 热聚变和冷聚变热聚变和冷聚变 虽虽然然犹犹他他大大学学的的物物理理学学家家庞庞斯斯博博士士和和弗弗莱莱希希曼曼博博士士在在1010年年前前宣宣布布的的冷冷聚聚变变研研究究成成果果未未能能得得到到世世人人的的认认可可，但但是是位位于于

23、厄厄巴巴纳纳尚尚佩佩恩恩的的伊伊利利诺诺伊伊大大学学的的核核物物理理学学家家、电电学学和和计计算算机机工工程程学学教教授授乔乔治治米米利利说说，他他正正在在利利用用一一种种他他认认为为比比庞庞斯斯博博士士和和弗弗莱莱希希曼曼博博士士使使用用的的手手段段“还还要要奇奇异异”的的冷冷聚聚变变方方法法制制造造出出可可以以测测量量到到的的能能量量。他他采采用用的的“低低能能量量核核反反应应”方方法法是是将将钯钯、镍镍、钛钛和和从从氢氢气气中中提取的质子混合到一起。提取的质子混合到一起。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第17页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛

24、起新能源的迅速崛起 热聚变和冷聚变热聚变和冷聚变 米米利利博博士士说说，他他计计划划组组建建一一家家公公司司，以以便便为为他他的的研研究究提提供供资资金金并并开开发发可可以以在在市市场场销销售售的的派派生生产产品品。为为米米利利博博士士筹筹措措资资金金的的芝芝加加哥哥生生物物物物理理学学家家刘刘易易斯斯拉拉森森说说，他他检检查查了了米米利利博博士士的的研研究究成成果果，并并决决定定为为之之筹筹集集风风险险资资金金，他他的的目目标标是是在在3 3年年内内使使该该公公司司的的股股票票首首次次公公开开上上市市发发行行。拉拉森森说说，米利博士米利博士“确实是个天才确实是个天才”。米米利利博博士士说说，

25、他他并并不不期期望望公公众众会会对对他他的的研研究究工工作作给给予予多多大大的的支支持持尽尽管管他他确确实实已已经经从从美美国国能能源部下设的核能研究计划得到了研究经费。源部下设的核能研究计划得到了研究经费。1.1.核能研究和利用获得重大进展核能研究和利用获得重大进展第18页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 主主张张开开发发太太空空太太阳阳能能者者认认为为，同同卫卫星星通通讯讯一一样样，将将太太阳阳能能同同太太空空技技术术结结合合的的概概念念使使人人们们可可以以考考虑虑把把太太阳阳

26、能能直直接接传传送送到到地地球球的的某某些些地地区区，如如发发展展中中国国家家或或孤孤立立的的岛岛屿屿。这这种种理理论论是是美美丽丽的的，实实现现或或实实施施这这一一理理论论的的结结果果可可能能导导致致一一场场革革命命。然然而而实实施施要要面面临临一一些些困困难难，在在1515年内，这种设想在商业上不会是可行的。年内，这种设想在商业上不会是可行的。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第19页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 太阳能卫星的概念是美国科学家彼得太阳能卫星的概念是

27、美国科学家彼得.格拉泽格拉泽于于19681968年提出的，美国能源部和航天局在年提出的，美国能源部和航天局在7070年代年代展开了深入研究。随后，由于各种原因，这一工展开了深入研究。随后，由于各种原因，这一工作停顿下来，其中包括在当时冷战仍然盛行的时作停顿下来，其中包括在当时冷战仍然盛行的时期，从这一具有军事意义的计划中获取能源的价期，从这一具有军事意义的计划中获取能源的价格过于昂贵。现在，由于人们对温室效应和气候格过于昂贵。现在，由于人们对温室效应和气候变暖的忧虑，全世界对能源需求的增长和在太阳变暖的忧虑，全世界对能源需求的增长和在太阳能及太空领域技术的进展，形势发生了很大的变能及太空领域技

28、术的进展，形势发生了很大的变化，美国航天局近年来已投入大量资金，在许多化，美国航天局近年来已投入大量资金，在许多企业的配合下，从重新开始研究这一课题。企业的配合下，从重新开始研究这一课题。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第20页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 目目前前，一一颗颗太太阳阳能能卫卫星星可可以以提提供供数数兆兆瓦瓦的的电电能能。这这种种卫卫星星最最先先进进的的设设计计得得到到了了“太太阳阳能能塔塔”的的美美名名，其其构构造造是是一一根根长长柱柱，四四周周装装

29、有有太太阳阳能能浓浓缩缩器器。人人们们目目前前正正在在努努力力设设计计一一种种不不需需太太空空运运载载的的原原型型，也也就就是是说说，可可通通过过市市场场现现有有的的火火箭箭发发射射，可独自进入轨道。可独自进入轨道。接收太阳能后的下一步是向地球传送。此项试验正在地球接收太阳能后的下一步是向地球传送。此项试验正在地球上进行，因为这一技术也适用于把能源从地球的一地传送到另上进行，因为这一技术也适用于把能源从地球的一地传送到另一地。收集的太阳能可通过磁控管变成微波射线，经根据传送一地。收集的太阳能可通过磁控管变成微波射线，经根据传送能源特点该进的天线，直接传送到地球表面。能源特点该进的天线，直接传送

30、到地球表面。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第21页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 在在法法国国国国家家航航天天研研究究中中心心的的援援助助下下，目目前前正正在在印印度度洋洋岛岛屿屿留留尼尼汪汪岛岛上上进进行行最最尖尖端端的的试试验验，试试图图将将1010千千瓦瓦电电能能传传送送到到距距离离仅仅700700米米但但非非常常难难以以进进入入的的村村庄庄中中。另另外外，美美国国航航天天局局正正在在研研究究如如何何把把来来自自太太空空的的电电力力并并入入墨墨西西哥哥韦韦拉克

31、鲁斯市目前的电力供应网。拉克鲁斯市目前的电力供应网。广广泛泛使使用用太太阳阳能能的的关关键键，在在于于提提高高太太阳阳能能的的转转换换效效率率和和降降低低成成本本。美美国国波波音音公公司司已已研研制制出出高高性性能能的的串串联联型型太太阳阳能能电电池池，其其光光电电转转换换效效率率高高达达30左左右右。澳澳大大利利亚亚利利用用激激光光技技术术制制成成的的太太阳阳能能电电池池，在在不不聚聚焦焦时时光光电电转转换换效效率率达达24.2，其其成成本本降降低低到到与与柴柴油油发发电电相相当当。美美国国研研制制成成的的新新型型太太阳阳能能接接收收器器，其其热热能能转转换换率率达达90。美美国国还还在在莫

32、莫哈哈韦韦沙沙漠漠建建造造世世界界上上设设备备最最先先进的太阳能电站，其发电能力达进的太阳能电站，其发电能力达10兆千瓦。兆千瓦。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第22页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 科科学学研研究究表表明明，太太阳阳每每小小时时辐辐射射到到地地球球的的能能量量约约为为1818万万兆兆瓦瓦，相相当当于于燃燃烧烧9090兆兆吨吨优优质质煤煤的的热热量量。为为了了利利用用这这些些无无污污染染的的能能源源，科科学学家家设设计计的的发发电电卫卫星星长长6 6

33、公公里里，宽宽3 3公公里里，可可发发电电5 5千千兆兆瓦瓦，发发电电量量相相当当于于5 5个个地地面面核核电电站站。空空间间发发电电站站利利用用微微波波输输电电系系统统向向地地面面输输送送电电能能。微微波波通通过过大大气气传传播播损损失失极极小小。据据测测算算，在在良良好好的的气气候候条条件件下下，太太空空束束能能损损失失不不足足2%2%。一一旦旦建建成成空空间间电电站站，人人类类就就可可以以不不断断获获得得能能源源，地地球球能能源源利利用用将将产产生生革革命命性性变化。变化。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第23页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速

34、崛起 来自天空的电力来自天空的电力科学家开发利用太空太阳能科学家开发利用太空太阳能 2121世世纪纪，人人类类将将使使用用一一种种取取之之不不竭竭的的无无污污染染新新能能源源-太太空空束束能能。“束束能能”是是1919世世纪纪德德国国物物理理学学家家海海因因里里希希.雷雷茨茨提提出出的的新新概概念念。意意思思是是“射射来来的的能能源源”。8080年年代代，加加拿拿大大科科学学家家成成功功地地研研制制了了人人类类航航空空史史上上第第一一架架束束能能飞飞机机。它它不不带带任任何何飞飞行行燃燃料料，利利用用飞飞机机上上的的仪仪器器接接收收地地面站定向发出的微波，转化为电能作为飞行动力。面站定向发出的

35、微波，转化为电能作为飞行动力。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第24页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 太太阳阳能能是是本本世世纪纪7070年年代代的的标标志志之之一一（尽尽管管这这一一标标志志并并不不十十分分引引人人注注目目），科科学学家家和和工工程程师师们们如如今今已已经经制制定定出出一一些些利利用用太太阳阳能能的的宏宏伟伟计计划划。他他们们并并不不是是要要制制造造人人们们比比较较熟熟悉悉的的安安装装在在地地面面的的太太阳阳能能电电池池板板，而而是是设设想想制制造造出出能能围围绕绕地地球球轨轨道道运运行行或或者者

36、安安装装在在月月球球表表面面、用用于于输输送送太太阳阳能能的的巨巨型型人人造造卫卫星星，这这种种卫卫星星可可以以不不断断地地捕捕获获太太阳阳的的能能量量，并并且且利利用用激激光光或或微微波波将将能能量量输输送送给给地地面面的的接接收收器器，然后再把能量转变成电能。然后再把能量转变成电能。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第25页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 一一些些人人认认为为，可可以以在在一一代代人人的的时时间间里里找找到到一一种种可可行行的的方方法法。马马萨萨诸诸塞塞州州剑剑桥桥的的阿阿瑟瑟利利特特尔尔咨咨询询

37、公公司司前前副副总总裁裁彼彼得得格格拉拉泽泽是是公公认认的的最最早早提提出出这这种种太太阳阳能能传传输输卫卫星星概概念念的的，他他说说：“我我们们早早就就在在利利用用许许多多与与太太阳阳能能传传输输卫卫星星有有关关的的技技术术了了”。他他指指出出，在在能能源源短短缺缺的的日日本本，科科学学家家前前不不久久发发射射了了一一颗颗试试验验型微波能量传送卫星。型微波能量传送卫星。格格拉拉泽泽博博士士说说：“利利用用太太阳阳能能的的基基本本物物理理学学原原理理已已经经有有一一百百年年的的历历史史了了”，但但是是一一直直很很难难让让非非科科学学界界公公众众接接受受这这一一想想法法。公公众众担担心心将将太太

38、阳阳能能传传回回地地球球可可能能会会导导致致围围绕绕地地球球运运行行的的“死死光光”的出现，这种担心变成了推动太阳能传送概念的巨大障碍。的出现，这种担心变成了推动太阳能传送概念的巨大障碍。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第26页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 波音公司下属的波音幻影工厂（目前正在研究自己的太阳能传送波音公司下属的波音幻影工厂（目前正在研究自己的太阳能传送卫星）电气工程师詹姆斯卫星）电气工程师詹姆斯麦克斯帕登说：麦克斯帕登说：“这种技术不是科学幻想。目这种技术不是科学幻想。目前我们正在努力于此项技术的

39、研究。前我们正在努力于此项技术的研究。”他说：他说：“只要我们进行坚持不懈只要我们进行坚持不懈的努力，就有可能在的努力，就有可能在2020年时间里开发出一套可行的系统。年时间里开发出一套可行的系统。”前前苏苏联联航航天天机机构构、设设在在莫莫斯斯科科的的俄俄罗罗斯斯能能源源科科技技生生产产公公司司现现在在是是一一家家商商业业企企业业，目目前前该该公公司司正正在在试试验验“阳阳光光反反射射镜镜”，这这种种反反射射镜镜可可以以将将阳阳光光反反射射到到地地球球上上以以便便延延长长农农业业耕耕作作区区的的日日照照时时间间并并为为冬冬季季没没有有阳阳光光照照射射的的北北部部城城市市提提供供照照明明。去去

40、年年2 2月月，俄俄罗罗斯斯能能源源科科技技生生产产公公司司试试图图利利用用“进进步步”火火箭箭在在太太空空展展开开一一面面直直径径8282英英尺尺的的演演示示反反射射镜镜，此此次次试试验验是是为为某某商商业业企企业业进进行行的的，但但是是用用金金属属箔箔制制成成的的镜镜子子未未能能展展开开，最最后后只只得得抛抛弃弃在太空。在太空。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第27页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 但是俄罗斯能源科技生产公司驻弗吉尼亚州亚历山德里亚办事处但是俄罗斯能源科技生产公司驻弗吉尼亚州亚历山德里亚办事处的

41、高级顾问杰弗里的高级顾问杰弗里曼弗说，该公司并没有放弃。他说，该公司计划曼弗说，该公司并没有放弃。他说，该公司计划继续进行这方面的研究，同时开展其它的商业太空应用研究，并且继续进行这方面的研究，同时开展其它的商业太空应用研究，并且希望该公司的股票可以在纽约证券交易所上市。曼弗说：希望该公司的股票可以在纽约证券交易所上市。曼弗说：“我不是在我不是在假装知道自己了解这方面的市场行情，但是直觉告诉我，这种技术一定假装知道自己了解这方面的市场行情，但是直觉告诉我，这种技术一定会有市场需求会有市场需求”。微微波波和和反反射射镜镜并并不不是是将将太太阳阳能能传传送送到到地地球球表表面面的的唯唯一一设设想想

42、。许许多多理理论论科科学学家家其其中中包包括括航航天天局局前前官官员员贝贝基基已已经经在在探探索索研研制制一一条条长长达达2.22.2万万英英里里的的延延长长绳绳路路的的可可能能性性，从从本本质质上上说说，这这条条延延长长绳绳路路是是地地球与位于地球同步轨道上的太阳能传输人造卫星之间的连接装置。球与位于地球同步轨道上的太阳能传输人造卫星之间的连接装置。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第28页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 太阳能传输卫星太阳能传输卫星 贝基说，形成绳路的超导贝基说，形成绳路的超导“豆茎豆茎”管的直径将为管的直径将为1/41/4英

43、英寸，由一种被称为寸，由一种被称为“巴基管巴基管”的碳纤维材料制成。这种材料的的碳纤维材料制成。这种材料的重量比钢轻得多，硬度却超过钻石，所以实际上这条绳路看上重量比钢轻得多，硬度却超过钻石，所以实际上这条绳路看上去就像一根绝对僵直的柱子，它比人的小指还要细，一直延伸去就像一根绝对僵直的柱子，它比人的小指还要细，一直延伸到遥远的太空。到遥远的太空。尽尽管管这这种种纤纤维维目目前前只只是是在在实实验验中中进进行行小小批批量量生生产产，但但是是贝贝基基说说：“人人们们确确实实可可以以在在太太空空收收集集能能源源，并并通通过过电电源源插插头头在在地地球球上上使使用用这这些些能能源源”。估估计计实实现

44、现这这种种纤纤维维的的大大规规模模制制造造还还需要需要1010至至1515年的时间。年的时间。2.2.太阳能开发不断深化太阳能开发不断深化第29页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 海海洋洋中中蕴蕴藏藏着着极极为为丰丰富富的的可可再再生生能能源源，永永不不停停息息的的海海浪浪、潮潮汐汐和和海海流流，以以及及海海水水温温差差能能和和海海水水压压力力能能等等，都都能能向向人人们们贡献出巨大的能量。贡献出巨大的能量。据据计计算算，全全世世界界海海洋洋潮潮汐汐能能的的总总储储量量为为27亿亿千千瓦瓦，海海流流的的动动能能储储量量约约为为50亿亿千千瓦瓦，海海浪浪能能为

45、为25亿亿千千瓦瓦，而而海水温差能为海水温差能为20亿千瓦。亿千瓦。目目前前，世世界界上上最最大大的的潮潮汐汐电电站站是是法法国国的的朗朗斯斯潮潮汐汐电电站站，其其装装机机总总容容量量为为24万万千千瓦瓦。英英国国于于1991年年建建成成一一座座装装有有韦韦尔尔斯斯气气动动涡涡轮轮机机的的海海浪浪发发电电站站，是是当当前前世世界界上上最最先先进进的的海海浪浪发电设备。发电设备。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人第30页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰”俗俗话话说说，水水火火不不相相容容。可可当当今今世世界界上上却却有有许许多多

46、海海洋洋科科学学家家正正在在为为埋在海底的能燃烧的埋在海底的能燃烧的“冰冰”而忙碌，这而忙碌，这“冰冰”被称为天然气水合物。被称为天然气水合物。天天然然气气水水合合物物是是一一种种白白色色固固体体物物质质，外外形形像像冰冰雪雪，有有极极强强的的燃燃烧烧力力，可可作作为为上上等等能能源源。天天然然气气水水合合物物由由水水分分子子和和燃燃气气分分子子（主主要要是是甲甲烷烷）组组成成，此此外外还还有有少少量量的的硫硫化化氢氢、二二氧氧化化碳碳、氮氮和和其其它它烃烃类类气气体体。在在低低温温（-10-10-+10+10）和和高高压压（100100个个大大气气压压以以上上）条条件件下下，甲甲烷烷气气体体

47、和和水水分分子子能能够够合合成成类类冰冰固固态态物物质质，具具有有极极强强的的储储载载气气体体的的能能力力，一一个个单单位位体体积积的的天天然然气气水水合合物物可可储储载载100-200100-200倍倍于于这这个个体体积积的的气气体体储储载载量量，即即1 1立立方方米米的的固固态态水水合合物物包包容容有有180180立立方方米米的的甲甲烷烷气气体体。这这意意味味着着气气体体水水合合物物的的能能量量密密度度是是煤煤和和黑黑色色页页岩岩的的1010倍倍，是是传传统统天天然然气气的的2 25 5倍倍。在在海海洋洋中中，约约90%90%的的区区域域都都具具备天然气水合物生成的温度和压力条件。备天然气

48、水合物生成的温度和压力条件。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人第31页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰”天天然然气气水水合合物物是是近近二二十十年年来来才才被被人人们们发发现现的的，由由于于其其能能量量高高、分分布布广广、埋埋藏藏浅浅、规规模模大大等等特特点点，极极有有可可能能成成为为2121世世界界的的重重要要能能源源。全全球球天天然然气气水水合合物物中中的的含含碳碳总总量量大大约约是是地地球球上上全全部部化化石石燃燃料料（煤煤、石石油油、高高烃烃天天然然气气等等）含含碳碳总总量量的的两两倍倍，世世界界上上绝绝大大部部分分的

49、的天天然然气气水水合合物物分分布布在在海海洋洋里里，储储存存在在水水深深300300米米至至500500米米，海海底底之之下下500500米米至至10001000米米范范围围以以内内。海海洋洋里里天天然然气气水水合合物物的的资资源源量量约约为为1.81.8亿亿亿亿立立方方米米，约约合合1.11.1万万亿亿吨，是陆地资源量的吨，是陆地资源量的100100倍。倍。3 3海洋能开发前景诱人海洋能开发前景诱人第32页，共76页，编辑于2022年，星期六新能源的迅速崛起新能源的迅速崛起 可燃烧的可燃烧的“冰冰”19941994年年，美美国国能能源源部部制制订订了了国国家家项项目目“甲甲烷烷水水合合物物研

50、研究究计计划划”。19951995年年，国国际际深深海海钻钻探探组组织织在在美美国国东东海海岸岸外外，大大西西洋洋西西部部海海底底的的布布莱莱克克海海台台处处，打打了了一一系系列列深深海海钻钻孔孔，首首次次证证明明该该处处海海底底的的天天然然气气水水合合物物具具有有商商业业开开采采价价值值，并并初初步步估估算算出出该该区区水水合合物物的的资资源源量量多多达达100100亿亿吨吨，可可满满足足美美国国105105年年的的天天然然气气需需要要。19981998年年5 5月月，美美国国参参议议院院通通过过决决议议，把把天天然然气气水水合合物物资资源源作作为为国国家家发发展展的的战战略略能能源源列列入