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  蠢蠢吃魚(yú) 2007-04-12 00:00:00

  綠色能源 人們常常提到的綠色能源，如太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能等，但另一類綠 色能源，就是綠色植物給我們提供的燃料，我們就管它叫做綠色能源， 又叫生物能源或物質(zhì)能源。 其實(shí)，綠色能源是一種古老的能源，千萬(wàn)年來(lái)，我們的祖先都是伐 樹(shù)、砍柴燒飯、取暖、生息繁衍。這樣生存的后果是給自然生態(tài)平衡帶 來(lái)了嚴(yán)重的破壞。沉痛的歷史教訓(xùn)告訴我們，利用生物能源，維持人類 的生存，甚至造福于人類，必須按照它的自然規(guī)律辦事，既要利用它， 又要保護(hù)它，發(fā)展它，使自然生態(tài)系統(tǒng)保持良性循環(huán)。 但在綠色能源中，另一種資源是草類。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，目前世界 上的草場(chǎng)面積有26億公頃，絕大部分是天然草場(chǎng)。它既能放牧，又是野 生動(dòng)物生息繁衍的樂(lè)園。還有一部分草場(chǎng)專為牲畜越冬提供飼料，極少 部分的草場(chǎng)才是為人們生活提供燃料的。 近年來(lái)，由于廣大農(nóng)民生活水平的提高，電氣化程度也在不斷地提 高，大多數(shù)農(nóng)民們的燃料結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變化，許多農(nóng)民朋友，冬 季取暖不再用柴火燒炕，而是電熱毯一插溫暖如春，做飯也不再燒柴、 燒秸稈了，而是用上了蜂窩煤爐、液化氣灶以及沼氣。即使燒秸稈，也 是邊遠(yuǎn)山區(qū)極少一部分，或個(gè)別農(nóng)家。而大量的秸稈堆放在田間，成堆 成山，有的甚至侵占了農(nóng)田。因此，有的農(nóng)民在田間大量焚燒秸稈，造 成環(huán)境污染，甚至影響高速路行車和飛機(jī)起降。 怎樣才能解決這個(gè)問(wèn)題呢？Z有效的是搞綜合利用。實(shí)踐證實(shí)，農(nóng) 作物秸稈既可以作肥料，又可以作飼料，又可當(dāng)柴燒。如果我們把農(nóng)作 物秸稈漚制沼氣，產(chǎn)生出的沼氣可作燃料，也可用沼氣燈照明，腐爛了 的秸稈，還可以作肥料。如果把秸稈粉碎后與草混合還可喂牲畜，牲畜 的糞便也可以用來(lái)漚制沼氣，產(chǎn)生沼氣以后剩下的渣子還可以作肥料。 因此，大力發(fā)展沼氣開(kāi)發(fā)綜合利用，是解決農(nóng)村目前能源短缺的好途徑

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  〇Kiss〇 2007-04-04 00:00:00

  在大多數(shù)人的心目中，電力是一種清潔的能源，當(dāng)使用電燈、電視、電冰箱、空調(diào)等電器時(shí)，也許我們并沒(méi)有意識(shí)到電力對(duì)環(huán)境造成的破壞，實(shí)際燃煤發(fā)電對(duì)環(huán)境的破壞是很大的。我國(guó)現(xiàn)在是世界上第二號(hào)溫室氣體的排放大國(guó)，而常規(guī)電力生產(chǎn)使用煤、石油、天然氣發(fā)電，已經(jīng)成為我國(guó)二氧化碳等溫室氣體的主要排放源之一，而且燃煤還大量排放二氧化硫等有害氣體。 當(dāng)我們使用常規(guī)電力時(shí)，我們其實(shí)是間接的污染者，因?yàn)槲覀儗?duì)電力的需求才產(chǎn)生了供給，從而間接對(duì)環(huán)境造成了污染。同時(shí)我們又是污染的受害者。 北京作為一個(gè)國(guó)際化的城市，特別作為一個(gè)正在申辦奧運(yùn)會(huì)的城市，應(yīng)該向世界展示北京改善環(huán)境的能力和行動(dòng)。然而非常遺憾的是，北京的用電結(jié)構(gòu)非常不合理，幾乎沒(méi)有使用綠色電力，北京每年的用電量將近300億度，94%來(lái)自于燃煤發(fā)電。北京市近郊有九家發(fā)電廠，除了兩家水力發(fā)電廠外，其余均為火力發(fā)電廠，新建的三河火電廠距市ZX只有50公里。據(jù)統(tǒng)計(jì)1998年北京發(fā)電廠消耗原煤591.62萬(wàn)噸，占全市1998年消耗原煤總量2677.7萬(wàn)噸的20%以上；燃油38.19萬(wàn)噸，燃?xì)?1119萬(wàn)立方米，并且每年要排放二氧化碳將近1035萬(wàn)噸，二氧化硫及二氧化氮14.6萬(wàn)噸，幾乎占全市工業(yè)排放總量的一半；此外，燃煤發(fā)電廠需要消耗大量水資源，沖灰水的排放及重金屬汞等污染物的排放對(duì)水體造成的污染也是殛待解決的問(wèn)題，這對(duì)原本就缺水的北京地區(qū)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是十分嚴(yán)峻的。 北京地區(qū)的外購(gòu)電基本上來(lái)自內(nèi)蒙古、山西等地的火力發(fā)電，這些火力發(fā)電自然在當(dāng)?shù)匾苍斐刹豢珊鲆暤沫h(huán)境污染。 北京目前正在積極申請(qǐng)2008年奧運(yùn)會(huì)主辦權(quán)，并提出了響亮的綠色奧運(yùn)的口號(hào)。北京市政府也表示出極大的決心要改善北京環(huán)境狀況，讓奧運(yùn)的天空變藍(lán)。 眾所周知悉尼綠色奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦給我們留下了深刻的印象，他們?cè)诃h(huán)境保護(hù)方面所做的努力更為世人所稱道。能源保護(hù)和可更新能源的利用被他們列為環(huán)保的首要目標(biāo)。在悉尼奧運(yùn)村，建設(shè)者采用了太陽(yáng)能技術(shù)，使奧運(yùn)村成為真正的綠色村落。沿著奧運(yùn)大道步向主體育場(chǎng)一側(cè)，一?quot;長(zhǎng)"得像長(zhǎng)頸鹿的太陽(yáng)能塔直沖云霄。這是奧運(yùn)村的供電設(shè)備，可以滿足全部體育場(chǎng)館的照明。 綠色北京也需要綠色能源，而且北京周邊省份不乏綠色能源的供應(yīng)。內(nèi)蒙古地區(qū)就有著豐富的風(fēng)能資源，其風(fēng)能儲(chǔ)量可達(dá)10.1 億千瓦，從1989年到1999年，內(nèi)蒙古共實(shí)施了12個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，總裝機(jī)容量達(dá)45375千瓦，年發(fā)電量可達(dá)1億度。因此內(nèi)蒙古風(fēng)電公司完全有能力向北京提供優(yōu)質(zhì)可靠的綠色電力。內(nèi)蒙古地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化是北京近年來(lái)沙塵暴加強(qiáng)的原因之一，如果能通過(guò)風(fēng)電帶動(dòng)內(nèi)蒙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)改善內(nèi)蒙地區(qū)的生態(tài)環(huán)境將大有裨益，無(wú)疑也將對(duì)北京環(huán)境的改善起到重大作用。因此相比悉尼奧運(yùn)村太陽(yáng)能的利用意義，綠色電力對(duì)北京意義的更為深遠(yuǎn)。而與北京相鄰的內(nèi)蒙古有著豐富的風(fēng)能資源，目前其風(fēng)力發(fā)電的年發(fā)電量已達(dá)到了1億度，完全有能力向北京提供優(yōu)質(zhì)可靠的綠色電力。 綠色電力實(shí)際上為消費(fèi)者提供了一個(gè)機(jī)會(huì)選擇對(duì)環(huán)境有益的綠色能源消費(fèi)，他們只需要付出比常規(guī)電力稍高一點(diǎn)的價(jià)格就可保護(hù)環(huán)境，也間接支持了可再生能源的發(fā)展，選擇使用綠色電力的行為更是對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的身體力行。 大力提倡使用綠色能源，有效控制北京及周邊地區(qū)新建燃煤電場(chǎng)，是根治環(huán)境的明智選擇。 使用常規(guī)電力，意味著排放更多的溫室氣體和污水。 使用綠色電力，意味著享受清新的空氣和清潔的水。太陽(yáng)能 太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源，同時(shí)也是許多能源的來(lái)源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約?3.75×1026W）的22億分之一，但已高達(dá)173，000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)於500萬(wàn)噸煤。 地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源於太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限於太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。 太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它的資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染。但太陽(yáng)能也有兩個(gè)主要缺點(diǎn)：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點(diǎn)大大限制了太陽(yáng)能的有效利用。 地?zé)崮? 地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能，它起源於地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變，其利用可分成地?zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類。 地?zé)崮艿膬?chǔ)量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶、該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那麼地?zé)崮鼙闶强稍偕?。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，據(jù)估計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)於100PW·h。 不過(guò)，地?zé)崮艿姆植枷鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較分散，開(kāi)發(fā)難度較大。 風(fēng)能 風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象，它是由太陽(yáng)輻射熱引起的。太陽(yáng)照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，生溫差，從而引起大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)。據(jù)估計(jì)到達(dá)地球的太陽(yáng)能中雖然只有大約2％轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。的風(fēng)能約為2.74X109MW，其中可利用的風(fēng)能為2X107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。 風(fēng)能是一種有巨大發(fā)展?jié)摿Φ臒o(wú)污染可再生能源，特別是對(duì)沿海島嶼，交通不便的邊遠(yuǎn)山區(qū)，地廣人稀的草原牧場(chǎng)，以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)和近期內(nèi)電網(wǎng)還難以達(dá)到的農(nóng)村、邊疆，作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。即使在已開(kāi)發(fā)國(guó)家，GX潔凈的風(fēng)能也日益受到重視。 海洋能 大海，不僅為人類提供航運(yùn)、水源和豐富的礦藏，而且還蘊(yùn)藏著巨大的能量，它將太陽(yáng)能以及派生的風(fēng)能等以熱能、機(jī)械能等形式蓄在海水裏，不像在陸地和空中那樣容易散失。 海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過(guò)各種物理過(guò)程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在於海洋之中，分述如下： 潮汐與潮流能來(lái)源於月球、太陽(yáng)引力，其他海洋能均來(lái)源於太陽(yáng)輻射，海洋面積占地球總面積的71%，太陽(yáng)到達(dá)地球的能量，大部分落在海洋上空和海水中，部分轉(zhuǎn)化成各種形式的海洋能。 海水溫差能是熱能，低緯度的海面水溫較高，與深層冷水存在溫度差，而儲(chǔ)存著溫差熱能，其能量與溫差的大小和水量成正比。 潮汐、潮流，海流、波浪能都是機(jī)械能，潮汐能是地球旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的能量通過(guò)太陽(yáng)和月亮的引力作用而傳遞給海洋的，并由長(zhǎng)周期波儲(chǔ)存的能量，潮汐的能量與潮差大小和潮量成正比；潮流、海流的能量與流速平方和通流量成正比；波浪能是一種在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的，并以位能和動(dòng)能的形式由短周期波儲(chǔ)存的機(jī)械能，波浪的能量與波高的平方和波動(dòng)水域面積成正比。 河口水域的海水鹽度差能是化學(xué)能，入海徑流的淡水與海洋鹽水間有鹽度差，若隔以半透膜，淡水向海水一側(cè)滲透可生滲透壓力，其能量與壓力差和滲透流量成正比。因此各種能量涉及的物理過(guò)程開(kāi)發(fā)技術(shù)及開(kāi)發(fā)利用程度等方面存在很大的差異。 生物能 生物質(zhì)是指由光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，生物能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來(lái)源於植物的光合作用。在各種可再生能源中，生物質(zhì)是獨(dú)特的，它是貯存的太陽(yáng)能，更是一種唯yi可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。 據(jù)估計(jì)地球上每年植物光合作用固定的碳達(dá)2x1011t，含能量達(dá)3x1021J，因此每年通過(guò)光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽(yáng)能，相當(dāng)於全世界每年耗能量的10倍。生物能是第四大能源，生物質(zhì)遍布世界各地，其蘊(yùn)藏量極大。世界上生物質(zhì)資源數(shù)量龐大，形式繁多，其中包括薪柴，農(nóng)林作物，尤其是為了生產(chǎn)能源而種植的能源作物，農(nóng)業(yè)和林業(yè)殘剩物，食品加工和林?品加工的下腳料，城市固體廢棄物，生活污水和水生植物等等。 氫能 氫能是一種二次能源，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)一定的方法利用其他能源制取的，而不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開(kāi)采，這種能源總有枯竭的一天，而氫能若能從中生產(chǎn)，則可望能抒解能源危機(jī)的警戒。 在自然界中，氫已和氧結(jié)合成水，必須用熱分解或電分解的方法把氫從水中分離出來(lái)。燃料電池即是將氫與氧直接通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電與水，一個(gè)步驟就可發(fā)電，發(fā)電較傳統(tǒng)方式有效率。商品化后，這樣的發(fā)電系統(tǒng)不但適合一般家庭使用，其副產(chǎn)品所產(chǎn)生的熱水，大約在攝氏40到60度間，相當(dāng)適合家庭洗澡與廚房利用，一舉兩得。 如果用煤、石油和天然氣等燃燒所產(chǎn)生的熱或所轉(zhuǎn)換成的電支分解水制氫，那顯然是劃不來(lái)的?，F(xiàn)在看來(lái)，GX率的制氫的基本途徑，是利用太陽(yáng)能。如果能用太陽(yáng)能來(lái)制氫，那就等於把無(wú)窮無(wú)盡的、分散的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成了高度集中的乾凈能源了，其意義十分重大。

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  愛(ài)情六芒星 2007-04-09 00:00:00

  ###主要缺點(diǎn)： 一是以菜籽油為原料生產(chǎn)的生物柴油成本高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，生物柴油制備成本的75%是原料成本。因此采用廉價(jià)原料及提高轉(zhuǎn)化從而降低成本是生物柴油能否實(shí)用化的關(guān)鍵。 二是 用化學(xué)方法合成生物柴油有以下缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜、醇必須過(guò)量，后續(xù)工藝必須有相應(yīng)的醇回收裝置，能耗高，設(shè)備投入大；色澤深，由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質(zhì)；酯化產(chǎn)物難于回收回收成本高；生產(chǎn)過(guò)程有廢堿液排放。 ###生物柴油概況： 一、生物柴油的主要特性 生物柴油是清潔的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油 料林木果實(shí)、工程微藻等油料水生植物以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃 料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對(duì)經(jīng) 濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，減輕環(huán)境壓力，控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義 。 眾所周知，柴油分子是由15個(gè)左右的碳鏈組成的，研究發(fā)現(xiàn)植物油分子則一般由14-18個(gè)碳鏈組成，與柴油分子中碳數(shù)相近。因此生物柴油就是一種用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化學(xué)成分分析，生物柴油燃料是一種高脂酸甲烷，它是通過(guò)以不飽和油酸C18為主要成分的甘油脂分解而獲得的.與常規(guī)柴油相比，生物柴油具有下述無(wú)法比擬的性能： 1.具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%(有催化劑時(shí)為70%)；生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于柴油。檢測(cè)表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時(shí)排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時(shí)為95%)；生物柴油的生物降解性高。 2.具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)-20℃。 3.具有較好的潤(rùn)滑性能。使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長(zhǎng)。 4.具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。因此，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用方面的安全性又是顯而易見(jiàn)的。 5.具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性，使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)。 6.具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同，其通過(guò)農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。 7.無(wú)須改動(dòng)柴油機(jī)，可直接添加使用，同時(shí)無(wú)需另添設(shè)加油設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練。 8.生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用，可以降低油耗、提高動(dòng)力性，并降低尾氣污染。 生物柴油的優(yōu)良性能使得采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿足目前的歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實(shí)施的更加嚴(yán)格的歐洲Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。而且由于生物柴油燃燒時(shí)排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于該植物生長(zhǎng)過(guò)程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導(dǎo)致的變暖這一有害于人類的重大環(huán)境問(wèn)題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。 二、生物柴油的生產(chǎn)方法 目前生物柴油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動(dòng)物和植物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者堿性催化劑和高溫(230-250℃)下進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯，再經(jīng)洗滌干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產(chǎn)過(guò)程中可循環(huán)使用，生產(chǎn)設(shè)備與一般制油設(shè)備相同，生產(chǎn)過(guò)程中可產(chǎn)生10%左右的副產(chǎn)品甘油。 目前生物柴油的主要問(wèn)題是成本高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，生物柴油制備成本的75%是原料成本。因此采用廉價(jià)原料及提高轉(zhuǎn)化從而降低成本是生物柴油能否實(shí)用化的關(guān)鍵。美國(guó)己開(kāi)始通過(guò)基因工程方法研究高油含量的植物，日本采用工業(yè)廢油和廢煎炸油，歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農(nóng)作物。 但化學(xué)法合成生物柴油有以下缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，醇必須過(guò)量，后續(xù)工藝必須有相應(yīng)的醇回收裝置，能耗高：色澤深，由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質(zhì)；酯化產(chǎn)物難于回收，成本高；生產(chǎn)過(guò)程有廢堿液排放。 為解決上述問(wèn)題，人們開(kāi)始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動(dòng)物油脂和低碳醇通過(guò)脂肪酶進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，制備相應(yīng)的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無(wú)污染排放的優(yōu)點(diǎn)。但目前主要問(wèn)題有：對(duì)甲醇及乙醇的轉(zhuǎn)化率低，一般僅為40%-60%。由于目前脂肪酶對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪醇的酯化或轉(zhuǎn)酯化有效，而對(duì)短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉(zhuǎn)化率低，而且短鏈醇對(duì)酶有一定毒性，酶的使用壽命短。副產(chǎn)物 甘油和水難于回收，不但對(duì)產(chǎn)物形成YZ，而且甘油對(duì)固定化酶有毒性，使固定化酶使用壽命短。 “工程微藻”生產(chǎn)柴油，為柴油生產(chǎn)開(kāi)辟了一條新的技術(shù)途徑。美國(guó)國(guó)家可更新實(shí)驗(yàn)室(NREL)通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)建成“工程微藻”，即硅藻類的一種“工程小環(huán)藻”。在實(shí)驗(yàn)室條件下可使“工程微藻”中脂質(zhì)含量增加到60%以上，戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上。而一般自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量為5%-20%。“工程微藻”中脂質(zhì)含量的提高主要由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細(xì)胞中的GX表達(dá)，在控制脂質(zhì)積累水平方面起 到了重要作用。目前，正在研究選擇合適的分子載體，使ACC基因在細(xì)菌、酵母和植物中充分表達(dá)，還進(jìn)一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更GX表達(dá)。利用“工程微藻”生產(chǎn)柴油具有重要經(jīng)濟(jì)意義和生態(tài)意義，其優(yōu)越性在于：微藻生產(chǎn)能力高、用海水作為天然培養(yǎng)基可節(jié)約農(nóng)業(yè)資源；比陸生植物單產(chǎn)油脂高出幾十倍；生產(chǎn)的生物柴油不含硫，燃燒時(shí)不排放有毒害氣體，排入環(huán)境中也可被微生物降解，不污染環(huán)境，發(fā)展富含油 質(zhì)的微藻或者“工程微藻”是生產(chǎn)生物柴油的一大優(yōu)勢(shì)。 三、國(guó)外生物柴油的發(fā)晨狀況 生物柴油于1988年誕生，由德國(guó)聶爾公司發(fā)明，它是以菜籽油為原料，提煉而成的潔凈燃油。突出的環(huán)保性和可再生性，引起了世界發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其是資源貧乏國(guó)家的高度重視。西方國(guó)家為發(fā)展生物柴油，在行業(yè)規(guī)范和政策鼓勵(lì)下采取了一系列積極措施。為了便于推廣使用，美德意等國(guó)都制定了生物柴油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)ASTM相繼在1996年和2000年發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，完善生物柴油的產(chǎn)業(yè)化條件，并且政府實(shí)行積極鼓勵(lì)的方 式，在生物柴油的價(jià)格上給于一定的補(bǔ)貼。如德國(guó)農(nóng)民種植為生物柴油作原料的油菜籽可獲得1000馬克／公頃補(bǔ)貼，并對(duì)制造生物柴油予以免稅。 歐洲和北美利用過(guò)剩的菜籽油和豆油為原料生產(chǎn)生物柴油獲得推廣應(yīng)用。目前生物柴油主要用化學(xué)法生產(chǎn)，采用植物油與甲醇或乙醇在酸或堿性催化劑和230-250℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。現(xiàn)還在研究生物酶法合成生物柴油技術(shù)。與普通柴油相比，生物柴油更有利環(huán)保，使柴油車尾氣中有毒有機(jī)物排放量?jī)H為1／10，顆粒物為20%，C02和CO排放量?jī)H為10%。按照京都議定書(shū)，歐盟2008-2012年間要 減少排放8%。就燃料對(duì)整個(gè)大氣C02影響的生命循環(huán)分析看，生物柴油排放的C02比礦物柴油要少約50%。為此，歐盟Z近發(fā)布了兩項(xiàng)新的指令以推進(jìn)生物燃料在汽車燃料市場(chǎng)上的應(yīng)用，這將進(jìn)一步推動(dòng)歐洲生物柴油工業(yè)的發(fā)展。與常規(guī)柴油相比，生物柴油價(jià)格要貴一倍以上，為此新指令要求歐盟各國(guó)降低生物柴油稅率，并對(duì)生物柴油在歐洲汽車燃料中的銷售比例作出規(guī)定。 西方國(guó)家生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。近年來(lái)，西方國(guó)家加大生物柴油商業(yè)化投資力度，使生物柴油的投資規(guī)模增大，開(kāi)工項(xiàng)目增多。美國(guó)、加拿大、巴西、日本、澳大利亞、印度等國(guó)都在積極發(fā)展這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。目前，美國(guó)有4家生物柴油生產(chǎn)廠，總能力為30萬(wàn)噸／年。歐盟國(guó)家主要以油菜為原料，2001年生物柴油產(chǎn)量已超過(guò)100萬(wàn)噸。2000年德國(guó)的生物柴油已達(dá)45萬(wàn)噸，德國(guó)還于2001年月11日在海德地區(qū)投資5000萬(wàn)馬克，興建年產(chǎn)10 萬(wàn)噸的生物柴油裝置。法國(guó)有7家生物柴油生產(chǎn)廠，總能力為40萬(wàn)噸／年，使用標(biāo)準(zhǔn)是在普通柴油中摻加5%生物柴油，對(duì)生物柴油的稅率為零。意大利有9個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總能力33萬(wàn)噸／年，對(duì)生物柴油的稅率為零。奧地利有3個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總能力5.5萬(wàn)噸／年，稅率為石油柴油的4.6%。比利時(shí)有2個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總能力24萬(wàn)噸／年。日本生物柴油生產(chǎn)能力也達(dá)到40萬(wàn)噸／年。 四、我國(guó)生物柴油的發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)政府為解決能源節(jié)約、替代和綠色環(huán)保問(wèn)題制定了一些政策和措施，早有一些學(xué)者和專家己致力于生物柴油的研究、在該領(lǐng)域的研究將會(huì)有突破性進(jìn)展并達(dá)到實(shí)用水平。 學(xué)者閔恩澤院士在《綠色化學(xué)與化工》一書(shū)中首先明確提出發(fā)展清潔燃料生物柴油的課題：原機(jī)械工業(yè)部和原ZG石化總公司在上世紀(jì)80年代就撥出?？盍㈨?xiàng)，由上海內(nèi)燃機(jī)研究所和貴外I山地農(nóng)機(jī)所承擔(dān)課題，聯(lián)合研究長(zhǎng)達(dá)10年之久，并邀請(qǐng)ZG石化科學(xué)院的專家詹永厚做了大量基礎(chǔ)試驗(yàn)探索；ZG農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院的施德路先生也曾于1985年進(jìn)行了生物柴油的試驗(yàn)工作；遼寧省能源研究所承擔(dān)的ZG——?dú)W共體合作研究項(xiàng)目也涉及到生物柴油；ZG科技大學(xué)、河南科學(xué)陸軍化學(xué)所等單位也都對(duì)生物柴油作了不同程度的研究。 系統(tǒng)研究始于ZG科學(xué)院的“八五”ZD科研項(xiàng)目：“燃料油植物的研究與應(yīng)用技術(shù)”，完成了金沙江流域燃料油植物資源的調(diào)查及栽培技術(shù)研究，建立了30公頃的小桐子栽培示范片。自20世紀(jì)90年代初開(kāi)始，長(zhǎng)沙市新技術(shù)研究所與湖南省林業(yè)科學(xué)院對(duì)能源植物和生物柴油進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的合作研究，“八五”期間完成了光皮樹(shù)油制取甲脂燃料油的工藝及其燃燒特性的研究；“九五”期間完成了國(guó)家ZD科研攻關(guān)項(xiàng)目“植物 油能源利用技術(shù)”。 1999-2002年，湖南省林業(yè)科學(xué)院承擔(dān)并主持了國(guó)家林業(yè)局引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)林業(yè)技術(shù)(948項(xiàng)目)——《能源樹(shù)種綠王樹(shù)及其利用技術(shù)的引進(jìn)》，從南非、美國(guó)和巴西引進(jìn)了能源樹(shù)種綠玉樹(shù)(Euphorbia tim-calli)優(yōu)良無(wú)性系；研制完成了綠玉樹(shù)乳汁榨取設(shè)備；進(jìn)行了綠玉樹(shù)乳汁成份和燃料特性的研究：綠玉樹(shù)乳汁催化裂解研究有階段性成果。 但是，與國(guó)外相比，我國(guó)在發(fā)展生物柴油方面還有相當(dāng)大的差距，長(zhǎng)期徘徊在初級(jí)研究階段，未能形成生物柴油的產(chǎn)業(yè)化：政府尚未針對(duì)生物柴油提出一套扶植、優(yōu)惠和鼓勵(lì)的政策辦法，更沒(méi)有制定生物柴油統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略。因此，我國(guó)進(jìn)入了WTO之后，在如何面對(duì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)和雙重壓力這種背景下，加快GX清潔的生物柴油產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程就顯得更為迫切了。 五、我國(guó)生物柴油的產(chǎn)業(yè)化前景 2003年，受國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)的拉動(dòng)，ZG石油市場(chǎng)需求增勢(shì)強(qiáng)勁，石油產(chǎn)品需求總量增長(zhǎng)幅度達(dá)到兩位數(shù)，為11.4%，比上年提高了7.4個(gè)百分點(diǎn)，這促進(jìn)了石油進(jìn)口量的大幅攀升，使我國(guó)成為石油消費(fèi)和進(jìn)口大國(guó)。石油市場(chǎng)資源供應(yīng)出現(xiàn)緊缺，價(jià)格全面上漲。據(jù)ZG物流信息ZX統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)石油及制品累計(jì)平均價(jià)格比上年提高11.8%。初步分析2004年ZG石油市場(chǎng)供需形勢(shì)與2003年情況基本相似，將繼續(xù)保持消費(fèi) 需求旺盛，供需基本平衡的格局，但不排除受季節(jié)、運(yùn)輸?shù)纫蛩赜绊懚霈F(xiàn)局部性和結(jié)構(gòu)性的供應(yīng)緊張。預(yù)計(jì)2004年ZG原油消費(fèi)量為2.7億噸，凈進(jìn)口量有可能超過(guò)1億噸。 我國(guó)是一個(gè)石油凈進(jìn)口國(guó)，石油儲(chǔ)量又很有限，大量進(jìn)口石油對(duì)我國(guó)的能源安全造成威脅。因此，提高油品質(zhì)量對(duì)ZG來(lái)說(shuō)就更有現(xiàn)實(shí)意義。而生物柴油具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢(shì)。專家認(rèn)為，生物柴油對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源安全和生態(tài)環(huán)境綜合治理有十分重大的戰(zhàn)略意義。目前，汽車柴油化已成為汽車工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向，據(jù)專家預(yù)測(cè)，到2010年，世界柴油需求量將從38%增加到45%，而柴油的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，這都為油菜制造生物柴油提供了廣闊的發(fā)展空間。發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)還可促進(jìn)ZG農(nóng)村和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。如發(fā)展油料植物生產(chǎn)生物柴油，可以走出一條農(nóng)林產(chǎn)品向工業(yè)品轉(zhuǎn)化的富農(nóng)強(qiáng)農(nóng)之路，有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入。 柴油的供需平衡問(wèn)題也將是我國(guó)未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間石油市場(chǎng)發(fā)展的焦點(diǎn)問(wèn)題。業(yè)內(nèi)人士指出，到2005年，隨著我國(guó)原由加工量的上升，汽油和煤油擁有一定數(shù)量的出口余地，而柴油的供應(yīng)缺口仍然較大。預(yù)計(jì)到2010年柴油的需求量將突破1億噸，與2005年相比，將增長(zhǎng)24%；至2015年市場(chǎng)需求量將會(huì)達(dá)到1.3億噸左右。近幾年來(lái)，盡管煉化企業(yè)通過(guò)持續(xù)的技術(shù)改造，生產(chǎn)柴汽比不斷提高，但仍不能滿足消費(fèi)柴汽比的要求。目前，生產(chǎn) 柴汽比約為1.8，而市場(chǎng)的消費(fèi)柴汽比均在2.0以上，云南、廣西、貴州1等省區(qū)的消費(fèi)柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開(kāi)發(fā)進(jìn)程的加快，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大基礎(chǔ)項(xiàng)目的相繼啟動(dòng)，柴汽比的矛盾比以往更為突出。因此，開(kāi)發(fā)生物柴油不僅與目前石化行業(yè)調(diào)整油品結(jié)構(gòu)、提高柴汽比的方向相契合，而且意義深遠(yuǎn)。 目前我國(guó)生物柴油技術(shù)已取得重大成果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建zhuo越新能源發(fā)展公司都已開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，相繼建成了規(guī)模超過(guò)萬(wàn)噸的生產(chǎn)廠，這標(biāo)志著生物柴油這一高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)已在ZG大地上誕生。 ZG工程院有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，ZG“十五”計(jì)劃發(fā)展綱要提出發(fā)展各種石油替代品，將發(fā)展生物液體燃料確定為國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。生物柴油產(chǎn)業(yè)得到了國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)和國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、科技部等政府部門的支持，并已列入有關(guān)國(guó)家計(jì)劃。 發(fā)展生物柴油，我國(guó)有十分豐富的原料資源。我國(guó)幅員遼闊，地域跨度大，水熱資源分布各異，能源植物資源種類豐富多樣，主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夾竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大風(fēng)子科和蘿摩科等。目前我國(guó)生物柴油的開(kāi)發(fā)利用還處于發(fā)展初期，要從總體上降低生物柴油成本，使其在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變中發(fā)揮更大的作用，只有向基地化和規(guī)?；较虬l(fā)展，實(shí)行集約經(jīng)營(yíng)，形成產(chǎn)業(yè)化，才能走符合ZG 國(guó)情的生物柴油發(fā)展之路。隨著改革開(kāi)放的不斷深入，在經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程中，在ZG加入WTO的大好形勢(shì)下，ZG的經(jīng)濟(jì)水平將進(jìn)一步提高，對(duì)能源的需求會(huì)有增無(wú)減，只要把關(guān)于生物柴油的研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成產(chǎn)業(yè)化，則其在柴油引擎、柴油發(fā)電廠、空調(diào)設(shè)備和農(nóng)村燃料等方面的應(yīng)用是非常廣闊的。 ###新技術(shù)： 該專有技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的潛心研究終于研制成功了一種高科技新型能源產(chǎn)品——草禾烴。該產(chǎn)品是利用各種植物秸稈、枯草等為原料，經(jīng)過(guò)研磨加工與部分重?zé)N類原材料混合發(fā)酵，中間切換生物雙氫轉(zhuǎn)因子的編組酶元升華釀造而成?！安莺虩N”可從重?zé)N類物資中提取輕質(zhì)柴油，它的熱值可達(dá)到1.2萬(wàn)大卡，經(jīng)過(guò)國(guó)家一級(jí)情報(bào)單位查索證明：該項(xiàng)目各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了交通能源燃料C6 -C24標(biāo)準(zhǔn)，完全是一種新型生物能源。 太陽(yáng)能 太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源，同時(shí)也是許多能源的來(lái)源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約?3.75×1026W）的22億分之一，但已高達(dá)173，000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)於500萬(wàn)噸煤。 地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源於太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限於太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的% 太陽(yáng)能 太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源，同時(shí)也是許多能源的來(lái)源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約?3.75×1026W）的22億分之一，但已高達(dá)173，000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)於500萬(wàn)噸煤。 地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源於太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限於太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。 太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它的資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染。但太陽(yáng)能也有兩個(gè)主要缺點(diǎn)：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點(diǎn)大大限制了太陽(yáng)能的有效利用。 地?zé)崮? 地?zé)崮苁莵?lái)自地球深處的可再生熱能，它起源於地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變，其利用可分成地?zé)岚l(fā)電和直接利用兩大類。 地?zé)崮艿膬?chǔ)量比目前人們所利用的總量多很多倍，而且集中分布在構(gòu)造板塊邊緣一帶、該區(qū)域也是火山和地震多發(fā)區(qū)。如果熱量提取的速度不超過(guò)補(bǔ)充的速度，那麼地?zé)崮鼙闶强稍偕?。地?zé)崮茉谑澜绾芏嗟貐^(qū)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，據(jù)估計(jì)，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當(dāng)於100PW·h。 不過(guò)，地?zé)崮艿姆植枷鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較分散，開(kāi)發(fā)難度較大。 風(fēng)能 風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象，它是由太陽(yáng)輻射熱引起的。太陽(yáng)照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，生溫差，從而引起大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)。據(jù)估計(jì)到達(dá)地球的太陽(yáng)能中雖然只有大約2％轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。的風(fēng)能約為2.74X109MW，其中可利用的風(fēng)能為2X107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。 風(fēng)能是一種有巨大發(fā)展?jié)摿Φ臒o(wú)污染可再生能源，特別是對(duì)沿海島嶼，交通不便的邊遠(yuǎn)山區(qū)，地廣人稀的草原牧場(chǎng)，以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)和近期內(nèi)電網(wǎng)還難以達(dá)到的農(nóng)村、邊疆，作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。即使在已開(kāi)發(fā)國(guó)家，GX潔凈的風(fēng)能也日益受到重視。 海洋能 大海，不僅為人類提供航運(yùn)、水源和豐富的礦藏，而且還蘊(yùn)藏著巨大的能量，它將太陽(yáng)能以及派生的風(fēng)能等以熱能、機(jī)械能等形式蓄在海水裏，不像在陸地和空中那樣容易散失。 海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過(guò)各種物理過(guò)程接收、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在於海洋之中，分述如下： 潮汐與潮流能來(lái)源於月球、太陽(yáng)引力，其他海洋能均來(lái)源於太陽(yáng)輻射，海洋面積占地球總面積的71%，太陽(yáng)到達(dá)地球的能量，大部分落在海洋上空和海水中，部分轉(zhuǎn)化成各種形式的海洋能。 海水溫差能是熱能，低緯度的海面水溫較高，與深層冷水存在溫度差，而儲(chǔ)存著溫差熱能，其能量與溫差的大小和水量成正比。 潮汐、潮流，海流、波浪能都是機(jī)械能，潮汐能是地球旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的能量通過(guò)太陽(yáng)和月亮的引力作用而傳遞給海洋的，并由長(zhǎng)周期波儲(chǔ)存的能量，潮汐的能量與潮差大小和潮量成正比；潮流、海流的能量與流速平方和通流量成正比；波浪能是一種在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的，并以位能和動(dòng)能的形式由短周期波儲(chǔ)存的機(jī)械能，波浪的能量與波高的平方和波動(dòng)水域面積成正比。 河口水域的海水鹽度差能是化學(xué)能，入海徑流的淡水與海洋鹽水間有鹽度差，若隔以半透膜，淡水向海水一側(cè)滲透可生滲透壓力，其能量與壓力差和滲透流量成正比。因此各種能量涉及的物理過(guò)程開(kāi)發(fā)技術(shù)及開(kāi)發(fā)利用程度等方面存在很大的差異。 生物能 生物質(zhì)是指由光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，生物能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來(lái)源於植物的光合作用。在各種可再生能源中，生物質(zhì)是獨(dú)特的，它是貯存的太陽(yáng)能，更是一種唯yi可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。 據(jù)估計(jì)地球上每年植物光合作用固定的碳達(dá)2x1011t，含能量達(dá)3x1021J，因此每年通過(guò)光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽(yáng)能，相當(dāng)於全世界每年耗能量的10倍。生物能是第四大能源，生物質(zhì)遍布世界各地，其蘊(yùn)藏量極大。世界上生物質(zhì)資源數(shù)量龐大，形式繁多，其中包括薪柴，農(nóng)林作物，尤其是為了生產(chǎn)能源而種植的能源作物，農(nóng)業(yè)和林業(yè)殘剩物，食品加工和林?品加工的下腳料，城市固體廢棄物，生活污水和水生植物等等。 氫能 氫能是一種二次能源，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)一定的方法利用其他能源制取的，而不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開(kāi)采，這種能源總有枯竭的一天，而氫能若能從中生產(chǎn)，則可望能抒解能源危機(jī)的警戒。 在自然界中，氫已和氧結(jié)合成水，必須用熱分解或電分解的方法把氫從水中分離出來(lái)。燃料電池即是將氫與氧直接通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電與水，一個(gè)步驟就可發(fā)電，發(fā)電較傳統(tǒng)方式有效率。商品化后，這樣的發(fā)電系統(tǒng)不但適合一般家庭使用，其副產(chǎn)品所產(chǎn)生的熱水，大約在攝氏40到60度間，相當(dāng)適合家庭洗澡與廚房利用，一舉兩得。 如果用煤、石油和天然氣等燃燒所產(chǎn)生的熱或所轉(zhuǎn)換成的電支分解水制氫，那顯然是劃不來(lái)的?，F(xiàn)在看來(lái)，GX率的制氫的基本途徑，是利用太陽(yáng)能。如果能用太陽(yáng)能來(lái)制氫，那就等於把無(wú)窮無(wú)盡的、分散的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成了高度集中的乾凈能源了，其意義十分重大。 太陽(yáng)內(nèi)部不停進(jìn)行著由氫聚變成氦的原子核反應(yīng)——核聚變過(guò)程，不停地釋放出巨大的能量，不斷地向宇宙空間輻射，這就是太陽(yáng)能。目前人類所能掌握的原子能產(chǎn)生方式是核裂變方式，如原、核能發(fā)電站等，其威力已令人感到不可思議，但是太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行這種核聚變方式所產(chǎn)生的能量數(shù)千數(shù)萬(wàn)倍于核裂變方式所產(chǎn)生的能量遺憾的是，人類目前的技術(shù)水平還難以駕御核聚變這匹脫韁的野馬，人類對(duì)核聚變的研究仍在艱苦地進(jìn)行著。 太陽(yáng)產(chǎn)生的能量之大是人類思維所無(wú)法理解的其散布到地球表面的能量不過(guò)是其所放射出的能量的十幾億分之一，但卻養(yǎng)育了地球50億年的生命進(jìn)程。我國(guó)陸地表面每年接受的太陽(yáng)能就相當(dāng)于1700億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量！太陽(yáng)內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)可以維持很長(zhǎng)的時(shí)間，據(jù)估計(jì)約幾十億到上百億年。當(dāng)太陽(yáng)勝極而衰的時(shí)候，地球人類一定已經(jīng)找到新的棲息之所了，所以相對(duì)于人類的生存進(jìn)化而言，太陽(yáng)能可以說(shuō)是取之不盡，用之不竭的能源寶庫(kù)。 太陽(yáng)能——綠色能源 日前人類依賴的主要能源是煤和石油，這些能源都會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，而且它們并不是取之不盡的。水能應(yīng)用也比較成熟，但僅取限于發(fā)電。而核能應(yīng)用會(huì)帶來(lái)意想不到的核污染。因此人類迫切需要尋找綠色環(huán)保的替代能源。風(fēng)能、地?zé)崮?、太?yáng)能、海洋潮汐能都是可以開(kāi)發(fā)利用的能源，其中人類對(duì)于太陽(yáng)能的研究利用進(jìn)展較大，如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能汽車、甚至人造衛(wèi)星的動(dòng)力裝置太陽(yáng)能電池都已經(jīng)問(wèn)世。 我國(guó)太陽(yáng)能利用前景 我國(guó)幅員遼闊，具有豐富的太陽(yáng)能資源和良好的開(kāi)發(fā)利用基礎(chǔ)。全國(guó)太陽(yáng)能年輻射總量在3.8~8.4×102千焦/平方米之間，約占全國(guó)2/3以上的地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。 太陽(yáng)能應(yīng)用可分為太陽(yáng)熱能與太陽(yáng)光電能兩種。太陽(yáng)熱能應(yīng)用如：發(fā)電、熱水、干燥、空調(diào)、溫室等。太陽(yáng)光電能應(yīng)用如：發(fā)電、電池、電動(dòng)汽車等。而太陽(yáng)能熱水器是目前唯yi商品化的太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品。 經(jīng)過(guò)多年的努力，我國(guó)太陽(yáng)熱能利用已取得可喜的進(jìn)展。太陽(yáng)能熱水器已應(yīng)用于家庭、公寓、旅館、商場(chǎng)、農(nóng)林養(yǎng)殖等領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品的逐步改進(jìn)，大眾文明意識(shí)的提高，擁有九億人口的農(nóng)村潛在市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)大幅度增長(zhǎng)時(shí)期，不久的將來(lái)將形成一個(gè)與空調(diào)、冰箱、彩電等家電產(chǎn)品一樣的規(guī)模市場(chǎng)。已經(jīng)有許多地方政府公開(kāi)號(hào)召新建住宅小區(qū)要優(yōu)先考慮安裝太陽(yáng)能

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  zhudouhaipa5 2007-04-07 00:00:00

  當(dāng)太陽(yáng)幅射能穿越地球大氣層時(shí)，大氣層約吸收2×1016瓦的能量，其中一小部分轉(zhuǎn)變成空氣的動(dòng)能。因?yàn)闊釒П葮O帶吸收較多的太陽(yáng)輻射能，產(chǎn)生大氣壓力差導(dǎo)致空氣流動(dòng)而產(chǎn)生“風(fēng)”。 風(fēng)能非常巨大，理論上僅1％的風(fēng)能就能滿足人類能源需要。風(fēng)能利用主要是將大氣運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，其具體用途包括：風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)帆助航、風(fēng)車提水、風(fēng)力致熱采暖等。其中，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的Z重要形式。 風(fēng)帆與風(fēng)車 風(fēng)能利用，已有數(shù)千年的歷史。Z早的利用方式是“風(fēng)帆行舟”。埃及尼羅河上的風(fēng)帆船、ZG的木帆船，都有兩三千年的歷史記載。唐代有“乘風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄?！痹?shī)句，可見(jiàn)那時(shí)風(fēng)帆船已廣泛用于江河航運(yùn)。Z輝煌的風(fēng)帆時(shí)代是ZG的明代，14世紀(jì)初葉ZG航海家鄭和七下西洋，龐大的風(fēng)帆船隊(duì)功不可沒(méi)。 1000多年前，ZG人首先發(fā)明了風(fēng)車，用它來(lái)提水、磨面，替代繁重的人力勞動(dòng)。12世紀(jì)，風(fēng)車從中東傳入歐洲。16世紀(jì)，荷蘭人利用風(fēng)車排水、與海爭(zhēng)地，在低洼的海灘地上建國(guó)立業(yè)，逐漸發(fā)展成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家。今天，荷蘭人將風(fēng)車視為國(guó)寶，北歐國(guó)家保留的大量荷蘭式的大風(fēng)車，已成為人類文明史的見(jiàn)證。 風(fēng)力發(fā)電 歷史上，由于西歐各國(guó)燃料缺乏，而且其地理位置在盛行西風(fēng)帶上，故刺激其發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。 19世紀(jì)末，丹麥人首先研制了風(fēng)力發(fā)電機(jī)。1891年，丹麥建成了世界diyi座風(fēng)力發(fā)電站?，F(xiàn)在丹麥已擁有風(fēng)力發(fā)電機(jī)3000多座，年發(fā)電100億度。 100多年來(lái)，世界各國(guó)研制成功了類型各異的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。1998年，全世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到960萬(wàn)千瓦，風(fēng)力發(fā)電量達(dá)210億千瓦時(shí)，可供350萬(wàn)戶家庭使用。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要包括水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。其中，水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)是目前技術(shù)Z成熟、生產(chǎn)量Z多的一種形式。它由風(fēng)輪、增速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航裝置、控制系統(tǒng)、塔架等部件所組成。風(fēng)輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，低速轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)由增速齒輪箱增速，將動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)。整個(gè)機(jī)艙由高大的塔架舉起，由于風(fēng)向經(jīng)常變化，為了有效地利用風(fēng)能，還安裝有迎風(fēng)裝置，它根據(jù)風(fēng)向傳感器測(cè)得的風(fēng)向信號(hào)，由控制器控制偏航電機(jī)，驅(qū)動(dòng)與塔架上大齒輪嚙合的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)艙始終對(duì)風(fēng)。 在電力不足的地區(qū)，為節(jié)省柴油機(jī)發(fā)電的燃料，可以采用風(fēng)力發(fā)電與柴油機(jī)發(fā)電互補(bǔ)，組成風(fēng)－柴互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)（簡(jiǎn)稱風(fēng)電場(chǎng)），是將多臺(tái)大型并網(wǎng)式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在風(fēng)能資源好的場(chǎng)地，按照地形和主風(fēng)向排成陣列，組成機(jī)群向電網(wǎng)供電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)就像種莊稼一樣排列在地面上，故形象地稱為“風(fēng)力田”。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)于20世紀(jì)80年代初在美國(guó)的加利福尼亞州興起，目前世界上Z大的風(fēng)電場(chǎng)是洛杉磯附近的特哈查比風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī)容量超過(guò)50萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量為14億千瓦·時(shí)，約占世界風(fēng)力發(fā)電總量的23％。 風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)越性可歸納為三點(diǎn)：diyi，建造風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的費(fèi)用低廉，比水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠或核電站的建造費(fèi)用低得多；第二，不需火力發(fā)電所需的煤、油等燃料或核電站所需的核材料即可產(chǎn)生電力，除常規(guī)保養(yǎng)外，沒(méi)有其他任何消耗；第三，風(fēng)力是一種潔凈的自然能源，沒(méi)有煤電、油電與核電所伴生的環(huán)境污染問(wèn)題。 ZG風(fēng)能資源豐富，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能資源總量約為2.53億千瓦。國(guó)內(nèi)Z的風(fēng)電場(chǎng)，是新疆烏魯木齊附近的達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)，總裝機(jī)容量1.68萬(wàn)千瓦。世紀(jì)之交，ZG制定了風(fēng)力發(fā)電的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展計(jì)劃，提出2000年風(fēng)電裝機(jī)40兆瓦以上的目標(biāo)，為21世紀(jì)大規(guī)模開(kāi)發(fā)風(fēng)電打下了良好的基礎(chǔ)。

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