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新能源离我们还有多远杜祥琬编者按能源保障是中国全面建设小康社会重要的战略问题。随首我国经济的不断发展，能源也越来越受到人们的重视。为了使广大读者能够系统地了解新能源方面的知识。我们约请中国工程院院士杜祥琬对几种主要的新能源在我国的发展前景进行分析。新能源和可再生能源的概念和含义是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议上确定的。新能源是相对于常规能源来说的，一般是指在新技术基础上加以开发利用的能源，它不同于常规化石能源，可以持续发展，对环境无多大损害，有利于生态良性循环。新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热、海洋能等可再生能源，以及氢能、裂变核能和受控热核聚变能等。专家预测，19世纪是煤炭能源时代：20世纪是煤、石油、天然气时代；进入21世纪将是煤炭、石油天然气和新能源及再生能源三分天下的时代。据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。太阳能环保优势明显(中国的太阳能利用还处于初级阶段)当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的“新动力”。我国受地理位置的影响，蕴藏着丰富的太阳能资源，然而颇受“阳光”厚爱的中国，太阳能资源开发尚且滞后，如何把阳光留住，催生“阳光经济”，是我国科学发展面临的一个严峻课题。杜祥琬：太阳能在解决能源供应和环境保护上有明显优势。中国三分之二以上国土的年日照大于2200小时，年辐射总量平均大于5900MJ百万焦尔/千方米，资源非常丰富，有必要和可能大力发展。太阳能的利用有两大方面太阳能光热利用用太阳能热水器等装置把太阳能转化为热能。中国是世界上最大的太阳能光热利用国家，2003年太阳能热水器产量1200万平方米，使用量5200万平方米，占全世界的40%。北京2008年奥运村90%的洗浴热水将来自太刚能。 太阳能光电转换基于半导体材料的光电效应，用太阳能光电器件把太阳能转化为电能。2003年底，全国已安装的光伏电池容量约50MW(百万瓦)。目前，我们光电池产业生产能力已超过100百万瓦。广东深圳最近建成亚洲最大的1MW太阳光电系统，年发电量100万度，2008年奥运村80%的路灯将采用太阳能供电。中国正在西部实施大规模的光电计划，为边远地区的居民提供电力，已建立7座光电站。总体上中同的太阳能利用，特别是太阳能光电利用，还处于初级阶段，高成本是制约光伏发电大规模应用的主要因素(高纯度砖的制备)，上网电价约为常规发电的10倍，缺乏市场竞争力，需要政策支持和技术进步推动。预计到2010年有望下降至每度0.8元，接近常规发电的2倍，竞争力将显著提高。另外，太阳能的能量密度低，集能面积大，需要在科学技术上取得重大突破，大幅提高光电转换效率，降低成本。由于硅的光电转换效率不够高(目前达24%)，人们正在研究基于半导体材料、聚合物及有机燃料的太阳能电池和串列结构的太刚能电池等，这些领域有待突破。 知识链接关于太阳能太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。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、大阳能、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。即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的大阳能。所以广义的太阳能所包括的范围非常大，人娄依赖太阳的能量维持生存。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。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。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 新闻链接青藏高原成为全国太阳能利用率最高地区有着“世界屋脊”之称的青藏高原，地广人稀，在许多农牧区，电网无法延伸、水利资源紧缺，过去牧民们大多靠“酥油灯”照明。近年来，他们利用高原上日照时间长，辐射强度大，太阳能资源丰富的优势，开发太阳能资源，在偏远地区建成多个太阳能光伏电站和风光互补电站，成为我国开发太阳能资源的排头兵。目前，青藏高原已成为全国太阳能利用率最高、利用面最大、用途最广的地区。目前，西藏广大农牧区近50万人利用光伏发电圆了几代人梦寐以求的电灯梦、电视梦。青海农牧区的112个无电乡全部建成太阳能光伏电站，解决了908个无电村农牧民的生活用电，覆盖农牧民人口50多万。青海全省人口550万，如今七分之一的人口靠大阳能告另无电时代，30万农牧民用上了太阳能灶。人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能具备大规模产业化前景推进大型风电设备的国产化是重点风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。杜祥琬：中国可开发利用的地表风电资源约为10亿千瓦，其中陆地2.5亿千瓦，海上7.5亿千瓦，如果扩展到5060米以上高空，风力资源将有望扩展到2015亿千瓦。如果能开发出其中三分之二的份额，将能提供约15亿千瓦的电力，再加上约5亿千瓦的水电，将能大幅度补充2050年所需电力的缺额。近20年来，世界上风能发电发展迅速，2002年全球风电装机容量达到3200万千瓦，平均年增长速度超过30%，近十年成本下降一倍。至2020年，风力发电可提供世界电力需求的12%，并减少一百多亿吨二氧化碳排放。中国风力发电十几年来迅速发展。建成了43座大型风电场，2004年并网风电装机容量达到57万千瓦，但总体规模仍不大，对国家能源供应的贡献很小。风力发电是目前中国最具有大规模产业化前景的可再生能源，2020年装机容量有望超过2000万千瓦。目前，国家正在推进大型风电设备的国产化，以大幅降低风电成本，提升产业竞争力。生物质是世界第四大能源，作为能源，在人类历史上曾起过巨大的作用。人类自从发现火开始，就以生物质的形势利用太阳能来做饭和取暖。即使是今天，世界上薪柴的主要用途依然是在发展中国家供农村地区的炊事和取暖。生物质能(植物质)占世界能源消费量的15%和发展中国家能源消费量的38%。生物质能每年相当5亿吨标准煤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。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，开发利用生物质能对中国农村更具有特殊意义。杜祥琬：生物质能主要有农林产品和生产及加工废弃物、工业废水、城市生活垃圾等。开发生物质能是在不破坏环境生态的前提下，利用各种生物质，采用先进技术开发和生产的各种气体，液体和固体能源，以及电力和热能，目前主要包括沼气、生物乙醇、生物柴油和生物垃圾发电。中国生物质能资源最很大。据初步估算，每年可利用的生物质能源总量为5亿吨标准煤。中国是农业大国，农业废弃物资源量巨大，其中秸秆年产量超过6亿吨，可作为能源的有3.5亿吨，折合1.5亿吨标准煤。但利用中国农村分散的秸秆，也存在效费比的问题。目前中国农村和工业利用生物废弃物和废水生产沼气，每年产量达45亿立方米。生物质发电的装机容量已经达到190万千瓦，其中170万千瓦为利用甘蔗渣的热电联产，15万千瓦是利用垃圾发电，5万千瓦是利用稻壳发电。近年来，中国生物乙醇和生物柴油等产业不断发展，生物乙醇生产已超过100万吨。并已在全国5个省大规模使用。 知识链接生物质能简介生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。在各种可再生能源中，生物质是独特的，具有资源丰富、合碳量低的特点，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，一直是人类赖以生存的重要能源之一。世界上生物质资源数量庞大，形式繁多，大致可以分勾两娄传统的和现代的。传统生物能主要限于发展中国家，广义来说它包括所有小规模使用的生物能，第三世界农村烧饭用的薪柴便是其中的典型例子。传统生物质包括：1、家庭使用的薪柴和木炭；2、稻草，也包括稻壳；3、其他的植物性废弃物：4、动物的粪便。现代生物能是指那些可以大规模用于代替常规能源亦即矿物类固体、液体和气体燃料的各种生物能。巴西、瑞典、美国的生物能计划便是这类生物能的例子。现代生物质包括：1、木质废弃物(工业性的)；2、甘蔗渣(工业性的)；3、城市废物；4、生物燃料(包括沼气和能源型作物)随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现后人们期待的新的二次能源。但实际上，就像人类现在还无法攻克癌症一样，氢燃料汽车不会很快步入我们的生活。氢能规模化商用路途遥远中国氢能系统技术与发达国家有一定差距氢能是理想的清洁能源之一，已广泛引起人们的重视。氢不仅是一种清洁能源，而且也是一种优良的能源载体，具有可储存、可输送的特性，如在一定条件下将电能转化为氢能，输氢较输电有一定的优越性。目前很多人认为，氢能源可以使人类从依赖矿物质燃料的窘境中彻底解放出来，并将有效抑制空气污染，氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。氢能的开发利用首先必须解决氢源问题，大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。氢是一种高密度能源，一般说来，生产氢要消耗大量的能量。因此，必须寻找一种低能耗、高效率制氢方法。安全、高效、高密度、低成本的储氢技术，是将氢能利用推向实用化、规模化的关键。杜祥琬：氢能来源和利用包括制氧、储氢、氢燃料电池等，其中制氢可通过化石燃料、生物、可再生能源发电，核能电解水等渠道；储氢则包括纳水材料储氢、金属储氢、高效液化储氢、压缩储氢等。氢燃料电池则是用氢与天燃气混合燃料，通过燃料电池制成发电装置。氢能规模化的商用路途遥远，因为问题在于氢能是二次能源，制氢消耗的能量大于氢燃料电池获得的能量。制氢过程还会产生污染，氢还要压缩、运输才能被利用，过程也要牦能。核能制氢代价高。靠可再生能源制氢有局限性，如采用风能制氢，输发电机组占面积，上规模的太阳能电池板也占面积。汽车使用燃料电池的要求苛刻，重量体积受限。使用氢燃料，则氢燃料箱巨大，若液化氢，要保持零下253摄氏度的低温，氢还有控制和防泄漏事故影响环境的问题。 背景链接中国氢能的发展概况 中国对氢能的研究与发展可以追溯到60年代初，中国科学家为发展本国的航天事业，对作为火箭燃料的液氢的生产。H2/O2燃料电池的研制与开发进行了大量而有效的工作。将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发，则是70年代的事。我国氢能领域的专家和科学工作者在制氢、储氢和氢能利用等方面，取得了不少的进展和成绩。但氢能系统枝术的总体水平，尚与发达国家有一定差距。近年来，我国已初步形成一支由高等院校，中国科学院及石油化工等部门为主的从事氢能研究、开发和利用的专业队伍，拥有一批氢能领域的知识产权，其中有些研究工作已达到国际先进水平。 知识链接氢能的困惑又是宇宙中最常见的元素之一，光是太阳每秒钟就燃烧6亿吨的氢，但可惜的是，人类生活的地球并不存在大量的氨资源供人类直接利用，大量的氢原子都是与其他元素捆绑在一起以分子形式存在，如水就是由氢和氧两种元素构成的，氢的存在方式和石油完全不一样。由于这种特殊的存在方式，我们要想利用氢原子作为能源，首先必须将氢分离出来之后才能制造出各种氢燃料电池，由于氢分离的过程首先要消耗能量，按照能量守恒定律，我们从这些氢燃料电池获得的能量将永远不会超过氢分离过程中所消耗的能量。世界现代燃料电池之父杰弗里将这种过程表述为：氢实际上只是一种流通子段，而不是一个首要的能量来源，它只是获得能量的一个途径，这个途径将创造能量的部门和使用能量的部门联系起来。（李彬） 人类已经实现了氘氚核聚变氢弹爆炸。但那种不可控制的瞬间能量释放只会给人类带来灾难。人类需要的是在未来模拟太阳，实现受控核聚变，利用热核聚变为人类提供无限的清洁能源，以解决能源危机。可控热核聚变能解决能源问题的最终途径中国可控热核聚变实验居世界前列核能是能源家族的新成员，它包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。热核聚变是出现最早的一种产生能量的方式，并且能量惊人。遍布天空的恒星就是热核聚变的表现形式，而第一批恒星出现已经超过150亿年。人类研究热核聚变的和平利用的事件要晚于氢弹，之所以关注是来自于它产生的极大的能量以及取之不尽的前景，并且不产生任何污染废弃物。核聚变所使用氘和氚做原料，海水中氘的含量为十万分之三，1升海水中含有0.03克氘，聚变时可释放出300升汽油燃烧的能量。海水中氘的聚变能量足以保证人类使用上百亿年，而更为可贵的是核聚变反应中几乎不存在放射性污染，无需担忧失控，不会发生爆炸，是一种真正无限、清洁、成本低廉和安全可靠的新能源。因此如果能在地球上实现对核聚变的控制，让核聚变能源持续有效的为我们所使用，就相当于人类有了第二个太阳一般。于是科学家形象地将这种能持续稳定输出聚变能的装置比喻为“人造太阳”。世界各国的尖端核试验室一直在为此努力。杜祥碗：可控热核聚变能是解决能源长远问题的最终途径。目前来看，还是磁约束聚变较为现实，问题在于磁约束聚变尚需走过试验堆、演示堆阶段，然后才是商用堆。对能源作出实际贡献大约是50年以后的事。虽然如此，对它的前期研究仍应予以足够的重视。国际热核聚变实验堆计划ITER已确定实验堆建在法国，我国在加强国内研究的基础上已开始参与这项国际合作。随着中国经济的发展，能源供需矛盾突出，环境压力巨大。必须通过节能、洁净化、多元化、加强勘探、国际合作等多种途径解决。其中，大力发展各类新型能源是一个重要方面，但每种新能源都有多种利弊因素，需要深入分析并进行示范研究，慎重决策。 知识链接浅说可控热核聚变核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了150亿年。氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氢。另外，由于核聚变需要极高温度，一旦某一环节出现问题，燃料温度下降，聚变反应就会自动中止。也就是说，聚变堆是次临界堆，绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核(裂变)电站的事故，它是安全的。因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。我国能源发展的基本对策调整和优化能源结构，建立可持续能源保障体系；发展洁净煤技术，减少能源利用对环境的影响；优先发展水电，提高水电在能源消费结构中的比例；大力促进新能源和可再生能源的发展；给核能发电应有的地位，达到能源消费总量的十分之一；坚持节能和提高能源利用效率；多元化利用国际油气资源，规避能源风险；建立以石油储备为主的能源战略储备体系，保障能源安全。(主要图片和参考资料来源：)全人类最终走向主要依赖于聚变能源是一个必然。如果聚变反应堆技术不能在传统能源耗竭之前得到应用，人类将面临着因为能源枯竭而灭亡的危险。寻找未来人类能源之路我们还要等多久？中国新闻周刊记者 方玄昌 冯亦斐1952年11月1日，由美国制造的、人类第一颗氢弹“麦克”在南太平洋的恩尼威托克岛上爆炸。氢弹爆炸的威力震惊了全世界整个岛屿连同几百米高的钢架都在巨大的爆炸声中灰飞烟灭，蘑菇云冲破了地球大气的对流层和平流层。这次爆炸能量超过1000万吨烈性炸药，是广岛爆炸那颗原子弹的700倍。氢弹爆炸产生的毁灭性能量来自于热核聚变，即太阳产生能量的方式，它和原子弹爆炸产生能量的核裂变方式刚好相反。半个多世纪过去，全球再一次将目光投向这种能量产生的方式但这一次，人们期待的是把这种可怕的爆炸转化为可以控制的能量，以彻底解决全人类的能源问题。从第一颗原子弹爆炸到第一座核裂变电站的建立，科学家花了大约10年的时间(1954午，前苏联建成世界第一座试验核电站，1957年，美国建成世界第一座商用压水堆核电站)；而从第一颗氢弹爆炸到第一座核聚变电站的产生，人类则可能要等待一个世纪。试验基地落址法国对于解决人类的能源问题而言，2005年6月28日是值得纪念的一个日子。这一天，历经两年讨沦的同际热核聚变实验堆合作计划(ITER)的选址问题终于有了答案 来自欧盟、美国、俄罗斯、日本，韩国和中国的代表在莫斯科达成协议，这个预计将耗资130亿美元的实验性核聚变反应堆，最终决定建造在法国南部的卡达拉什。这可以说是人类在核聚变反应堆研究道路上迈出的关键一步。根据初步讨论，欧盟计划出资40%，法国出资10%，而其余的50%资金由其他5个同家分担。从上世纪50年代初美国和前苏联开始分别秘密研究可控核聚变技术以来，全世界共建造了上百个实验装置，但都与最初的目标相差甚远。1985年，美国总统里根和前苏联总统戈尔巴乔夫在一次首脑会议上倡议，开展一个核聚变研究的国际合作汁划ITER的概念出炉。几经波折，欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和中国成了最后的ITER成员国。“ITER”，拉丁语的意思是“道路”，寓意为寻求人类能源之路。“这一项目必须依赖于国际合作的原因是：其技术过于尖端，任何一个国家独立完成都难于登天。”中国在该项目的一位不愿透露姓名的学术带头人告诉本刊记者。两大难题有待解决现在看来，实现热核聚变发电面临的所有问题中最困难的有两个：第一是维持长时间的超高温很困难；第二是现在还找不到能够长时间承受极端高温辐射的材料。发生热核聚变，其必要条件是达到1亿摄氏度左右的高温。氢弹爆炸必须依赖于原子弹将它“点燃”原子弹爆炸的中心温度超过1亿摄氏度。但热核聚变反应堆显然不能用这种方法来达到高温。现在，科学家普遍研究的是一种叫做“托卡马克”的装置，它在物理学上又称做“磁线圈圆环室”，是一个由封闭磁场组成的“容器”，依靠超导电流产生的强大磁场产生高温。在世界上几个托卡马克中，34亿摄氏度的高温都已经被实现(欧盟、日本和美国)，都比反应堆所需要的温度高。但麻烦的是，这样的高温持续时间都很短。而可控热核聚变需要持久稳定的高温。在获得持久稳定高温方面，法国人做出了2000万摄氏度、维持6分钟的高温，中国做到了1000多万摄氏度、持续4分钟。欧洲聚变发展联合组织(EFDA)的负责人杰罗姆帕米拉(Jerome Pamela)博士告诉本刊记者：“要得到更持久稳定的高温，目前看来惟一的方案就是增加设施的大小，因为磁旋的质量随着尺寸的增加而增加。”其次是材料问题。“聚变反应中心的周围布有一米厚的地毯，它覆盖反应堆的内壁，其作用是吸收中子，把聚变反应释放的辐射转化为热能，然后进一步转化为电能。我们准备在ITER计划中测试组成地毯的材料。”帕米拉博士说。接受本刊记者采访的国内专家表示，研制出这种成熟的抗高温、抗辐射材料，可能还需要一二十年时间。还需等待半个世纪中国在参与ITER的同时，自己也在独立发展这项技术，独立进行研究的有中国科学院等离子体物理研究所和西南物理研究院。但中国目前不打算做实验电站，而计划在二三十年以后直接做示范电站。ITER在卡达拉台进行的研究并不是要建立一个可以投入发电的反应堆，它仅仅是一个实验。它的目的主要是解决目前面临的所有困难，其工作全部完成可能需要30年。“在接下来的20年里，ITER将提供必要的科学和技术知识，来促使一个示范核电站的建立，以证明聚变发电的能力。这将是商用聚变电站出现前的最后一步，我们期望这一步发生在21世纪中期。”帕米拉向本刊记者介绍说。有预测认为，地球上目前剩下的化石能源还能使用50年，这50年恰好是科学家研究核聚变能源民用化所需的时间。新能源离我们还有多远杜祥琬编者按能源保障是中国全面建设小康社会重要的战略问题。随首我国经济的不断发展，能源也越来越受到人们的重视。为了使广大读者能够系统地了解新能源方面的知识。我们约请中国工程院院士杜祥琬对几种主要的新能源在我国的发展前景进行分析。新能源和可再生能源的概念和含义是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议上确定的。新能源是相对于常规能源来说的，一般是指在新技术基础上加以开发利用的能源，它不同于常规化石能源，可以持续发展，对环境无多大损害，有利于生态良性循环。新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热、海洋能等可再生能源，以及氢能、裂变核能和受控热核聚变能等。专家预测，19世纪是煤炭能源时代：20世纪是煤、石油、天然气时代；进入21世纪将是煤炭、石油天然气和新能源及再生能源三分天下的时代。据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。太阳能环保优势明显(中国的太阳能利用还处于初级阶段)当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的“新动力”。我国受地理位置的影响，蕴藏着丰富的太阳能资源，然而颇受“阳光”厚爱的中国，太阳能资源开发尚且滞后，如何把阳光留住，催生“阳光经济”，是我国科学发展面临的一个严峻课题。杜祥琬：太阳能在解决能源供应和环境保护上有明显优势。中国三分之二以上国土的年日照大于2200小时，年辐射总量平均大于5900MJ百万焦尔/千方米，资源非常丰富，有必要和可能大力发展。太阳能的利用有两大方面太阳能光热利用用太阳能热水器等装置把太阳能转化为热能。中国是世界上最大的太阳能光热利用国家，2003年太阳能热水器产量1200万平方米，使用量5200万平方米，占全世界的40%。北京2008年奥运村90%的洗浴热水将来自太刚能。 太阳能光电转换基于半导体材料的光电效应，用太阳能光电器件把太阳能转化为电能。2003年底，全国已安装的光伏电池容量约50MW(百万瓦)。目前，我们光电池产业生产能力已超过100百万瓦。广东深圳最近建成亚洲最大的1MW太阳光电系统，年发电量100万度，2008年奥运村80%的路灯将采用太阳能供电。中国正在西部实施大规模的光电计划，为边远地区的居民提供电力，已建立7座光电站。总体上中同的太阳能利用，特别是太阳能光电利用，还处于初级阶段，高成本是制约光伏发电大规模应用的主要因素(高纯度砖的制备)，上网电价约为常规发电的10倍，缺乏市场竞争力，需要政策支持和技术进步推动。预计到2010年有望下降至每度0.8元，接近常规发电的2倍，竞争力将显著提高。另外，太阳能的能量密度低，集能面积大，需要在科学技术上取得重大突破，大幅提高光电转换效率，降低成本。由于硅的光电转换效率不够高(目前达24%)，人们正在研究基于半导体材料、聚合物及有机燃料的太阳能电池和串列结构的太刚能电池等，这些领域有待突破。 知识链接关于太阳能太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。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、大阳能、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。即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的大阳能。所以广义的太阳能所包括的范围非常大，人娄依赖太阳的能量维持生存。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。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。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 新闻链接青藏高原成为全国太阳能利用率最高地区有着“世界屋脊”之称的青藏高原，地广人稀，在许多农牧区，电网无法延伸、水利资源紧缺，过去牧民们大多靠“酥油灯”照明。近年来，他们利用高原上日照时间长，辐射强度大，太阳能资源丰富的优势，开发太阳能资源，在偏远地区建成多个太阳能光伏电站和风光互补电站，成为我国开发太阳能资源的排头兵。目前，青藏高原已成为全国太阳能利用率最高、利用面最大、用途最广的地区。目前，西藏广大农牧区近50万人利用光伏发电圆了几代人梦寐以求的电灯梦、电视梦。青海农牧区的112个无电乡全部建成太阳能光伏电站，解决了908个无电村农牧民的生活用电，覆盖农牧民人口50多万。青海全省人口550万，如今七分之一的人口靠大阳能告另无电时代，30万农牧民用上了太阳能灶。人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能具备大规模产业化前景推进大型风电设备的国产化是重点风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。杜祥琬：中国可开发利用的地表风电资源约为10亿千瓦，其中陆地2.5亿千瓦，海上7.5亿千瓦，如果扩展到5060米以上高空，风力资源将有望扩展到2015亿千瓦。如果能开发出其中三分之二的份额，将能提供约15亿千瓦的电力，再加上约5亿千瓦的水电，将能大幅度补充2050年所需电力的缺额。近20年来，世界上风能发电发展迅速，2002年全球风电装机容量达到3200万千瓦，平均年增长速度超过30%，近十年成本下降一倍。至2020年，风力发电可提供世界电力需求的12%，并减少一百多亿吨二氧化碳排放。中国风力发电十几年来迅速发展。建成了43座大型风电场，2004年并网风电装机容量达到57万千瓦，但总体规模仍不大，对国家能源供应的贡献很小。风力发电是目前中国最具有大规模产业化前景的可再生能源，2020年装机容量有望超过2000万千瓦。目前，国家正在推进大型风电设备的国产化，以大幅降低风电成本，提升产业竞争力。生物质是世界第四大能源，作为能源，在人类历史上曾起过巨大的作用。人类自从发现火开始，就以生物质的形势利用太阳能来做饭和取暖。即使是今天，世界上薪柴的主要用途依然是在发展中国家供农村地区的炊事和取暖。生物质能(植物质)占世界能源消费量的15%和发展中国家能源消费量的38%。生物质能每年相当5亿吨标准煤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。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，开发利用生物质能对中国农村更具有特殊意义。杜祥琬：生物质能主要有农林产品和生产及加工废弃物、工业废水、城市生活垃圾等。开发生物质能是在不破坏环境生态的前提下，利用各种生物质，采用先进技术开发和生产的各种气体，液体和固体能源，以及电力和热能，目前主要包括沼气、生物乙醇、生物柴油和生物垃圾发电。中国生物质能资源最很大。据初步估算，每年可利用的生物质能源总量为5亿吨标准煤。中国是农业大国，农业废弃物资源量巨大，其中秸秆年产量超过6亿吨，可作为能源的有3.5亿吨，折合1.5亿吨标准煤。但利用中国农村分散的秸秆，也存在效费比的问题。目前中国农村和工业利用生物废弃物和废水生产沼气，每年产量达45亿立方米。生物质发电的装机容量已经达到190万千瓦，其中170万千瓦为利用甘蔗渣的热电联产，15万千瓦是利用垃圾发电，5万千瓦是利用稻壳发电。近年来，中国生物乙醇和生物柴油等产业不断发展，生物乙醇生产已超过100万吨。并已在全国5个省大规模使用。 知识链接生物质能简介生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。在各种可再生能源中，生物质是独特的，具有资源丰富、合碳量低的特点，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，一直是人类赖以生存的重要能源之一。世界上生物质资源数量庞大，形式繁多，大致可以分勾两娄传统的和现代的。传统生物能主要限于发展中国家，广义来说它包括所有小规模使用的生物能，第三世界农村烧饭用的薪柴便是其中的典型例子。传统生物质包括：1、家庭使用的薪柴和木炭；2、稻草，也包括稻壳；3、其他的植物性废弃物：4、动物的粪便。现代生物能是指那些可以大规模用于代替常规能源亦即矿物类固体、液体和气体燃料的各种生物能。巴西、瑞典、美国的生物能计划便是这类生物能的例子。现代生物质包括：1、木质废弃物(工业性的)；2、甘蔗渣(工业性的)；3、城市废物；4、生物燃料(包括沼气和能源型作物)随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现后人们期待的新的二次能源。但实际上，就像人类现在还无法攻克癌症一样，氢燃料汽车不会很快步入我们的生活。氢能规模化商用路途遥远中国氢能系统技术与发达国家有一定差距氢能是理想的清洁能源之一，已广泛引起人们的重视。氢不仅是一种清洁能源，而且也是一种优良的能源载体，具有可储存、可输送的特性，如在一定条件下将电能转化为氢能，输氢较输电有一定的优越性。目前很多人认为，氢能源可以使人类从依赖矿物质燃料的窘境中彻底解放出来，并将有效抑制空气污染，氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。氢能的开发利用首先必须解决氢源问题，大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。氢是一种高密度能源，一般说来，生产氢要消耗大量的能量。因此，必须寻找一种低能耗、高效率制氢方法。安全、高效、高密度、低成本的储氢技术，是将氢能利用推向实用化、规模化的关键。杜祥琬：氢能来源和利用包括制氧、储氢、氢燃料电池等，其中制氢可通过化石燃料、生物、可再生能源发电，核能电解水等渠道；储氢则包括纳水材料储氢、金属储氢、高效液化储氢、压缩储氢等。氢燃料电池则是用氢与天燃气混合燃料，通过燃料电池制成发电装置。氢能规模化的商用路途遥远，因为问题在于氢能是二次能源，制氢消耗的能量大于氢燃料电池获得的能量。制氢过程还会产生污染，氢还要压缩、运输才能被利用，过程也要牦能。核能制氢代价高。靠可再生能源制氢有局限性，如采用风能制氢，输发电机组占面积，上规模的太阳能电池板也占面积。汽车使用燃料电池的要求苛刻，重量体积受限。使用氢燃料，则氢燃料箱巨大，若液化氢，要保持零下253摄氏度的低温，氢还有控制和防泄漏事故影响环境的问题。 背景链接中国氢能的发展概况 中国对氢能的研究与发展可以追溯到60年代初，中国科学家为发展本国的航天事业，对作为火箭燃料的液氢的生产。H2/O2燃料电池的研制与开发进行了大量而有效的工作。将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发，则是70年代的事。我国氢能领域的专家和科学工作者在制氢、储氢和氢能利用等方面，取得了不少的进展和成绩。但氢能系统枝术的总体水平，尚与发达国家有一定差距。近年来，我国已初步形成一支由高等院校，中国科学院及石油化工等部门为主的从事氢能研究、开发和利用的专业队伍，拥有一批氢能领域的知识产权，其中有些研究工作已达到国际先进水平。 知识链接氢能的困惑又是宇宙中最常见的元素之一，光是太阳每秒钟就燃烧6亿吨的氢，但可惜的是，人类生活的地球并不存在大量的氨资源供人类直接利用，大量的氢原子都是与其他元素捆绑在一起以分子形式存在，如水就是由氢和氧两种元素构成的，氢的存在方式和石油完全不一样。由于这种特殊的存在方式，我们要想利用氢原子作为能源，首先必须将氢分离出来之后才能制造出各种氢燃料电池，由于氢分离的过程首先要消耗能量，按照能量守恒定律，我们从这些氢燃料电池获得的能量将永远不会超过氢分离过程中所消耗的能量。世界现代燃料电池之父杰弗里将这种过程表述为：氢实际上只是一种流通子段，而不是一个首要的能量来源，它只是获得能量的一个途径，这个途径将创造能量的部门和使用能量的部门联系起来。（李彬） 人类已经实现了氘氚核聚变氢弹爆炸。但那种不可控制的瞬间能量释放只会给人类带来灾难。人类需要的是在未来模拟太阳，实现受控核聚变，利用热核聚变为人类提供无限的清洁能源，以解决能源危机。可控热核聚变能解决能源问题的最终途径中国可控热核聚变实验居世界前列核能是能源家族的新成员，它包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。热核聚变是出现最早的一种产生能量的方式，并且能量惊人。遍布天空的恒星就是热核聚变的表现形式，而第一批恒星出现已经超过150亿年。人类研究热核聚变的和平利用的事件要晚于氢弹，之所以关注是来自于它产生的极大的能量以及取之不尽的前景，并且不产生任何污染废弃物。核聚变所使用氘和氚做原料，海水中氘的含量为十万分之三，1升海水中含有0.03克氘，聚变时可释放出300升汽油燃烧的能量。海水中氘的聚变能量足以保证人类使用上百亿年，而更为可贵的是核聚变反应中几乎不存在放射性污染，无需担忧失控，不会发生爆炸，是一种真正无限、清洁、成本低廉和安全可靠的新能源。因此如果能在地球上实现对核聚变的控制，让核聚变能源持续有效的为我们所使用，就相当于人类有了第二个太阳一般。于是科学家形象地将这种能持续稳定输出聚变能的装置比喻为“人造太阳”。世界各国的尖端核试验室一直在为此努力。杜祥碗：可控热核聚变能是解决能源长远问题的最终途径。目前来看，还是磁约束聚变较为现实，问题在于磁约束聚变尚需走过试验堆、演示堆阶段，然后才是商用堆。对能源作出实际贡献大约是50年以后的事。虽然如此，对它的前期研究仍应予以足够的重视。国际热核聚变实验堆计划ITER已确定实验堆建在法国，我国在加强国内研究的基础上已开始参与这项国际合作。随着中国经济的发展，能源供需矛盾突出，环境压力巨大。必须通过节能、洁净化、多元化、加强勘探、国际合作等多种途径解决。其中，大力发展各类新型能源是一个重要方面，但每种新能源都有多种利弊因素，需要深入分析并进行示范研究，慎重决策。 知识链接浅说可控热核聚变核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了150亿年。氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氢。另外，由于核聚变需要极高温度，一旦某一环节出现问题，燃料温度下降，聚变反应就会自动中止。也就是说，聚变堆是次临界堆，绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核(裂变)电站的事故，它是安全的。因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。我国能源发展的基本对策调整和优化能源结构，建立可持续能源保障体系；发展洁净煤技术，减少能源利用对环境的影响；优先发展水电，提高水电在能源消费结构中的比例；大力促进新能源和可再生能源的发展；给核能发电应有的地位，达到能源消费总量的十分之一；坚持节能和提高能源利用效率；多元化利用国际油气资源，规避能源风险；建立以石油储备为主的能源战略储备体系，保障能源安全。(主要图片和参考资料来源：)全人类最终走向主要依赖于聚变能源是一个必然。如果聚变反应堆技术不能在传统能源耗竭之前得到应用，人类将面临着因为能源枯竭而灭亡的危险。寻找未来人类能源之路我们还要等多久？中国新闻周刊记者 方玄昌 冯亦斐1952年11月1日，由美国制造的、人类第一颗氢弹“麦克”在南太平洋的恩尼威托克岛上爆炸。氢弹爆炸的威力震惊了全世界整个岛屿连同几百米高的钢架都在巨大的爆炸声中灰飞烟灭，蘑菇云冲破了地球大气的