上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称：生物技术与人类 课程编号：BI913 班级号：F1314102 姓名：汤钟秀 学号：5131419046 专业：英语 小论文 题目 清洁能源有哪些 得分
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称： 生物技术与人类 课程编号：BI913 班级号：F1314102 姓名：汤钟秀 学号：5131419046 专业： 英语 小论文 题目 清洁能源有哪些 得分
清洁能源有哪些 What is Clean Energy? 姓名：汤钟秀 单位：外国语学院 【摘要】煤、石油等化石燃料曾经在人类的生产生活中发挥了重大作用，是最重 要的能源。然而这些化石燃料在被人类利用的过程中产生大量污染物，破坏地球 生态环境，加之它们在地球上的储量日益减少，化石燃料的地位日益下降，科学 家们纷纷把目光转向了可再生的清洁能源，太阳能、风能等清洁能源成为替代化 石燃料的首要选择。本文介绍了清洁能源的主要类型以及它们各自的特点和发展 前景。 [Abstract]Fossil fuels such as coal and gas have once played a vital part in human being's daily life.They used to be the most important energy resources on earth.However,because fossil fuels can release a lot of harmful gases while burning,which pollutes the environment,their status has declined.As scientists pay more attention to renewable clean energy resources,clean energy such as solar energy and wind energy has become the perfect substitute for fossil fuels. This article concerns the main types and characteristics of clean energy as well as their future. 一·清洁能源的定义 一般地，能源分为三种：化石燃料，可再生能源以及核能，可再生能源和核能 称为清洁能源。可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、 太阳能、生物能、海潮能、地热能、氢能，这些能源是取之不尽、用之不竭的
清洁能源有哪些 What is Clean Energy? 姓名：汤钟秀 单位：外国语学院 【摘要】煤、石油等化石燃料曾经在人类的生产生活中发挥了重大作用，是最重 要的能源。然而这些化石燃料在被人类利用的过程中产生大量污染物，破坏地球 生态环境，加之它们在地球上的储量日益减少，化石燃料的地位日益下降，科学 家们纷纷把目光转向了可再生的清洁能源，太阳能、风能等清洁能源成为替代化 石燃料的首要选择。本文介绍了清洁能源的主要类型以及它们各自的特点和发展 前景。 [Abstract] Fossil fuels such as coal and gas have once played a vital part in human being’s daily life. They used to be the most important energy resources on earth. However, because fossil fuels can release a lot of harmful gases while burning, which pollutes the environment, their status has declined. As scientists pay more attention to renewable clean energy resources, clean energy such as solar energy and wind energy has become the perfect substitute for fossil fuels. This article concerns the main types and characteristics of clean energy as well as their future. 一． 清洁能源的定义 一般地，能源分为三种：化石燃料，可再生能源以及核能, 可再生能源和核能 称为清洁能源。可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、 太阳能、生物能、海潮能、地热能、氢能，这些能源是取之不尽、用之不竭的
而且使用这些能源不会或很少会产生环境污染。核能虽然属于清洁能源，但是核 能不可再生，其安全性也得不到百分之百的保障。所以，可再生能源应当是所有 国家供能的首选。 非清洁能源是指能源在使用中，对环境污染较大的能源，比如化石燃料中的石 油、煤炭等，煤炭是最脏的能源，对环境污染十分严重，煤炭在燃烧过程中产生 大量的二氧化硫、烟尘、氢氧化物等，危害人类健康。 二·清洁能源的种类 1.水能 水能是指水体的动力、势能和压力等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、 潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源，狭义的水能资源指河流的水能资源，即 河流水能，河流水能是目前最易开发以及开发技术最成熟的水能资源。 水能是利用水从高处流向低处并冲击水轮机使其旋转时，将势能转化为动能， 再转化为机械能这一过程产生的能量。我国建设的三峡大坝水电站是世界上最大 的水电站，它拥有32台单机容量为70万千瓦的水轮发电机组，和2台5万千瓦 水轮发电机组，年发电量将近1000亿度。2014年三峡大坝全年发电量达988亿 千瓦时，每天发电量大概为2.7亿千瓦时。 水能的首要优点就是无污染，是最理想的清洁能源之一。但水能的利用受地理 环境限制较大，比如干旱的内陆地区就不可能利用水能发电，而且并不是所有河 流都具备水利发电的条件。水利发电要求河流具有两个特征：一是河流径流量大， 二是河流落差大。我国可以提供水能的河流主要有黄河、长江、雅鲁藏布江等。 2.风能 空气由于气压差异在水平方向由高压处向低压处流动形成的气流被称为风，这 股气流因运动而产生的能量被称为风能。风能同样是一种对环境不造成任何污染 的能源，不仅如此，它也是可再生能源，然而同水能一样，风能的利用也受到 地理环境的制约
而且使用这些能源不会或很少会产生环境污染。核能虽然属于清洁能源，但是核 能不可再生，其安全性也得不到百分之百的保障。所以，可再生能源应当是所有 国家供能的首选。 非清洁能源是指能源在使用中，对环境污染较大的能源，比如化石燃料中的石 油、煤炭等，煤炭是最脏的能源，对环境污染十分严重，煤炭在燃烧过程中产生 大量的二氧化硫、烟尘、氢氧化物等，危害人类健康。 二． 清洁能源的种类 1. 水能 水能是指水体的动力、势能和压力等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、 潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源，狭义的水能资源指河流的水能资源，即 河流水能，河流水能是目前最易开发以及开发技术最成熟的水能资源。 水能是利用水从高处流向低处并冲击水轮机使其旋转时，将势能转化为动能， 再转化为机械能这一过程产生的能量。我国建设的三峡大坝水电站是世界上最大 的水电站，它拥有 32 台单机容量为 70 万千瓦的水轮发电机组，和 2 台 5 万千瓦 水轮发电机组，年发电量将近 1000 亿度。2014 年三峡大坝全年发电量达 988 亿 千瓦时，每天发电量大概为 2.7 亿千瓦时。 水能的首要优点就是无污染，是最理想的清洁能源之一。但水能的利用受地理 环境限制较大，比如干旱的内陆地区就不可能利用水能发电，而且并不是所有河 流都具备水利发电的条件。水利发电要求河流具有两个特征：一是河流径流量大， 二是河流落差大。我国可以提供水能的河流主要有黄河、长江、雅鲁藏布江等。 2.风能 空气由于气压差异在水平方向由高压处向低压处流动形成的气流被称为风，这 股气流因运动而产生的能量被称为风能。风能同样是一种对环境不造成任何污染 的能源，不仅如此， 它也是可再生能源，然而同水能一样，风能的利用也受到 地理环境的制约
我国风能较丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部地区，沿海及 其岛屿主要指山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省近10千 米宽的地带，这些地区年风功率密度在200瓦/平方米以上。北部地区风能丰富 带包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏和新疆等省近200千米宽的地带， 风功率密度平均在200-300瓦/平方米以上。 除了地区限制外，风能的利用还受到季节的影响，我国位于亚洲大陆东部，濒 临太平洋，内陆地形复杂，又由于青藏高原耸立在西部，改变了海陆影响所引起 的气压分部和大气环流，增加了我国疾风的复杂性。总而言之，我国风能在春、 秋和冬季相对丰富，夏季相对贫乏。 3.太阳能 狭义的太阳能仅指太阳光线的热辐射能，广义的太阳能包括风能、水能、海洋 温差能、波浪能和生物质能，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太阳能。 太阳能转化装置有两种：光电转换和光热转换。光电转换的原理是光子将能量 传递给电子使其运动从而形成电流，常见的光电转换装置有单晶硅太阳光电池、 多晶硅太阳光电池、非晶硅太阳光电池等光电池等。光热转换的原理是通过反射、 吸收或其他方式把太阳辐射能集中起来，转换成足够高温度的过程，以有效地满 足不同负载的要求。最常见的光热转换装置是太阳能热水器。 太阳能是一种理想的可持续的清洁能源，它的利用也受到地域限制，一般而言， 太阳能丰富的地区大多地处高原，因为高原地带空气稀薄，大气层密度小，从而 阳光透过率高，太阳高角度大，日照射数长。我国太阳能最丰富的地区是西藏、 内蒙、青海等，相对缺乏的是四川和贵州两省，因为这些地方常年多云，阴雨连 绵。 4.生物质能 生物质能指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载 体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、 液态和气态燃料，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质 能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式
我国风能较丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部地区，沿海及 其岛屿主要指山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省近 10 千 米宽的地带，这些地区年风功率密度在 200 瓦/平方米以上。北部地区风能丰富 带包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏和新疆等省近 200 千米宽的地带， 风功率密度平均在 200-300 瓦/平方米以上。 除了地区限制外，风能的利用还受到季节的影响，我国位于亚洲大陆东部，濒 临太平洋，内陆地形复杂，又由于青藏高原耸立在西部，改变了海陆影响所引起 的气压分部和大气环流，增加了我国疾风的复杂性。总而言之，我国风能在春、 秋和冬季相对丰富，夏季相对贫乏。 3.太阳能 狭义的太阳能仅指太阳光线的热辐射能，广义的太阳能包括风能、水能、海洋 温差能、波浪能和生物质能，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太阳能。 太阳能转化装置有两种：光电转换和光热转换。光电转换的原理是光子将能量 传递给电子使其运动从而形成电流，常见的光电转换装置有单晶硅太阳光电池、 多晶硅太阳光电池、非晶硅太阳光电池等光电池等。光热转换的原理是通过反射、 吸收或其他方式把太阳辐射能集中起来，转换成足够高温度的过程，以有效地满 足不同负载的要求。最常见的光热转换装置是太阳能热水器。 太阳能是一种理想的可持续的清洁能源，它的利用也受到地域限制，一般而言， 太阳能丰富的地区大多地处高原，因为高原地带空气稀薄，大气层密度小，从而 阳光透过率高，太阳高角度大，日照射数长。我国太阳能最丰富的地区是西藏、 内蒙、青海等，相对缺乏的是四川和贵州两省，因为这些地方常年多云，阴雨连 绵。 4.生物质能 生物质能指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载 体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、 液态和气态燃料，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质 能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通 常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有 机废弃物、动物粪便等。沼气是生物质能最常见的形式之一，沼气是一种混合物， 主要成分是甲烷(CH4),人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内， 经过沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。 5.地热能 地热能来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能 量。它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，此外，表面地热能大部分来至 太阳。地热能大部分集中分布在构造板块边缘一带，即火山和地震多发区。地热 能非但是一种清洁能源，而且其总储存量巨大，若提取速度不超过补充速度，它 也是一种可再生能源。 地热发电和地热供暖是地热能最常见的两种利用形式。其中地热发电的过程， 就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。近几年 来，我国地热供暖技术发展十分迅速，地热供暖如今已成为津京地区最常见的供 暖方式。 6.氢能 氢能指氢在氧气中燃烧产生的能量，它属于二次能源，因为不同于化石燃料， 氢不能从自然界中直接开采，而要通过制取获得。工业上生产氢的方式很多，常 见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等，如今， 科学家们正在研究如何利用太阳能制氢，目前利用太阳能分解水制氢的方法有太 阳能热分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物 制氢等。 氢能是一种高效能源，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍、酒精的3.9 倍、焦炭的4.5倍，而且其燃烧产物是水，不产生任何污染，所以氢能作为一种 清洁能源，颇受科学家们青睐。 三.清洁能源的前景 在化石燃料储量日益减少的今天，在全球气候变暖的背景下，为了地球环境及 人类健康，各国都在努力开发清洁能源，减少对化石燃料的使用，中国为此也作 出了巨大努力。中国于1997年签订了《京都议定书》，承诺削减温室气体的排放
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通 常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有 机废弃物、动物粪便等。沼气是生物质能最常见的形式之一，沼气是一种混合物， 主要成分是甲烷（CH4），人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内， 经过沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。 5.地热能 地热能来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能 量。它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，此外，表面地热能大部分来至 太阳。地热能大部分集中分布在构造板块边缘一带，即火山和地震多发区。地热 能非但是一种清洁能源，而且其总储存量巨大，若提取速度不超过补充速度，它 也是一种可再生能源。 地热发电和地热供暖是地热能最常见的两种利用形式。其中地热发电的过程， 就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。近几年 来，我国地热供暖技术发展十分迅速，地热供暖如今已成为津京地区最常见的供 暖方式。 6.氢能 氢能指氢在氧气中燃烧产生的能量，它属于二次能源，因为不同于化石燃料， 氢不能从自然界中直接开采，而要通过制取获得。工业上生产氢的方式很多，常 见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等，如今， 科学家们正在研究如何利用太阳能制氢，目前利用太阳能分解水制氢的方法有太 阳能热分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物 制氢等。 氢能是一种高效能源，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的 3 倍、酒精的 3.9 倍、焦炭的 4.5 倍，而且其燃烧产物是水，不产生任何污染，所以氢能作为一种 清洁能源，颇受科学家们青睐。 三．清洁能源的前景 在化石燃料储量日益减少的今天，在全球气候变暖的背景下，为了地球环境及 人类健康，各国都在努力开发清洁能源，减少对化石燃料的使用，中国为此也作 出了巨大努力。中国于 1997 年签订了《京都议定书》，承诺削减温室气体的排放
大力发展清洁能源产业。我国早就认识到了全球气候变暖危机的严重性，于2005 年通过了第一部《中华人民共和国可再生能源法》。截至2008年底，我国风力发 电量128亿度，同比增加126.79%，同时，我国也成为了全球最大的光伏产业基 地，2010年太阳能发电量达到了1.1GW,占全球太阳能发电总量27.5%。 由此可见，开发清洁能源、提高能源利用效率是未来能源市场发展的必然趋势， 是全人类的共同使命。 参考文献： 1.Rui Zhipang,Zhong Qideng,Jin Lihu,Clean energy use and total-factor efficiencies:An international comparison,Renewable and sustainable energy reviews,Volume 52,Page 1158-1171. 2.Daniel J.Farrel,A Hot-electron Thermophotonic Solar Cell Demonstrated by Thermal Up-conversion of Sub-bandgap Photons,Nature Communications 6, 8685 3.Aixue Hu,Impact of Solar Panels on Global Climate,Nature Climate Change 4.R.J.Barthelmie,Potential Contribution of Wind Energy to Climate Change Mitigation,Nature Climate Change 4,684-688
大力发展清洁能源产业。我国早就认识到了全球气候变暖危机的严重性，于 2005 年通过了第一部《中华人民共和国可再生能源法》。截至 2008 年底，我国风力发 电量 128 亿度，同比增加 126.79%，同时，我国也成为了全球最大的光伏产业基 地，2010 年太阳能发电量达到了 1.1GW，占全球太阳能发电总量 27.5%。 由此可见，开发清洁能源、提高能源利用效率是未来能源市场发展的必然趋势， 是全人类的共同使命。 参考文献： 1. Rui Zhipang, Zhong Qideng, Jin Lihu, Clean energy use and total-factor ef iciencies: An international comparison ， Renewable and sustainable energy reviews, Volume 52, Page 1158-1171. 2. Daniel J. Farrel, A Hot-electron Thermophotonic Solar Cell Demonstrated by Thermal Up-conversion of Sub-bandgap Photons, Nature Communications 6, 8685. 3. Aixue Hu, Impact of Solar Panels on Global Climate, Nature Climate Change. 4. R.J. Barthelmie, Potential Contribution of Wind Energy to Climate Change Mitigation, Nature Climate Change 4, 684-688
