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 课程号：BI913 班级号：F1314102 姓名： 钱文珺 学号：5131419037专业： 英语（金融商务） 课程小论文 题目编号 20 得分 序号 选题 1 生物技术的由来与发展 2 基因工程与农业革命 3 “黄金水稻”所引发的故事 4 “绿色革命”与农业基因工程 5 转基因食品安全吗？ 6 舌尖上的生物技术 7 功能食品与生物技术 8 新能源的希望生物柴油 9 化解能源危机的微生物 10 “白色革命”与生物技术 11 改变环境的基因科学 12 “红色革命”与基因工程 13 非典型战争一生物战与基因武器 14 抗生素与耐药菌 15 转基因的影响 16 基因的伦理 17 试管婴儿的是与非 18 转基因与生物多样性 19 人类基因与专利 20 自选题目（限在粮食或视频、能源或人类健康领域）
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 课程号： BI 913 班级号： F1314102 姓名： 钱文珺 学号： 5131419037 专业： 英语（金融商务） 课程小论文 题目编号 20 得分 序号 选题 1 生物技术的由来与发展 2 基因工程与农业革命 3 “黄金水稻”所引发的故事 4 “绿色革命”与农业基因工程 5 转基因食品安全吗？ 6 舌尖上的生物技术 7 功能食品与生物技术 8 新能源的希望-生物柴油 9 化解能源危机的微生物 10 “白色革命”与生物技术 11 改变环境的基因科学 12 “红色革命”与基因工程 13 非典型战争—生物战与基因武器 14 抗生素与耐药菌 15 转基因的影响 16 基因的伦理 17 试管婴儿的是与非 18 转基因与生物多样性 19 人类基因与专利 20 自选题目（限在粮食或视频、能源或人类健康领域）
中国“清洁”能源的的现状与展望 钱文珺 (外国语学院，200240) 摘要：在煤、石油等常规能源紧缺的当今世界，人类将目光聚焦清洁能源，这无 疑是促进人类可持续发展的最佳选择。中国作为一个资源大国，在拥有丰富自然 资源的同时，也面临着“清洁”能源带来的科学技术和社会发展的双重挑战。 关键词：“清洁”能源太阳能风能海洋能氢能地热能 The Current Situation and Expectation of "Clean"Energy in China Wenjun QIAN (School of Foreign Languages,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240, China) Abstract:In current world,there is a shortage of conventional source of energy like coal and petroleum.People start to focus on the clean energy,which is undoubtedly a best choice to promote the sustainable development of human beings.China,with a huge source of material,is facing the challenges from both technology and science and social development. Key Words:Clean energy,Solar energy,Wind energy,Ocean energy,Hydrogen energy, Geothermal energy
中国“清洁”能源的的现状与展望 钱文珺 （外国语学院，200240） 摘要：在煤、石油等常规能源紧缺的当今世界，人类将目光聚焦清洁能源，这无 疑是促进人类可持续发展的最佳选择。中国作为一个资源大国，在拥有丰富自然 资源的同时，也面临着“清洁”能源带来的科学技术和社会发展的双重挑战。 关键词：“清洁”能源 太阳能 风能 海洋能 氢能 地热能 The Current Situation and Expectation of “Clean” Energy in China Wenjun QIAN (School of Foreign Languages, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China) Abstract: In current world, there is a shortage of conventional source of energy like coal and petroleum. People start to focus on the clean energy, which is undoubtedly a best choice to promote the sustainable development of human beings. China, with a huge source of material, is facing the challenges from both technology and science and social development. Key Words: Clean energy, Solar energy, Wind energy, Ocean energy, Hydrogen energy, Geothermal energy
0引言 12月5日，阿里巴巴集团董事局主席马云受邀在联合国气候变化巴黎大会上 发表主题演讲。不到一周前，他联手比尔盖茨、扎克伯格等27位全球顶级企业 家发起清洁能源计划，该计划将投资数十亿美元用于清洁能源研发，从技术上找 到更多阻止全球变暖的方法。 在煤、石油等常规能源紧缺的当今世界，人类将目光聚焦清洁能源，这无疑 是促进人类可持续发展的最佳选择。一些清洁能源已经逐步走向产业化、规模化， 为现代化商业带来了新的发展契机。近一段时间以来，中国也在大力发展清洁能 源，以求推动经济增长和社会发展。从长期看来，虽然如今人类仍旧处于对于化 石能源的极度依赖中，但是落后的化石能源发展方式最终将被取代，中国和世界 能源发展必须走向清洁、高效、安全开发利用之路。 1“清洁”能源概述 1.1“清洁”能源的定义 “清洁”能源是不排放污染物的能源，其定义是：对能源清洁、高效、系统 化应用的技术体系。总的来说，“清洁”能源不是对能源的简单分类，而是指能 源利用的技术体系；“清洁”能源不但强调清洁性，同时也强调经济性：“清洁” 能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。 1.2“清洁”能源的分类 分为可再生能源和非再生能源。可再生能源是最理想的能源，可以不受能源 短缺的影响，但也受自然条件的限制，例如水力发电、风力发电、太阳能、生物 能、海潮这些能源。非再生能源是指在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境 的污染，包括使用低污染的化石能源和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如 洁净煤、洁净油等
0 引言 12 月 5 日，阿里巴巴集团董事局主席马云受邀在联合国气候变化巴黎大会上 发表主题演讲。不到一周前，他联手比尔盖茨、扎克伯格等 27 位全球顶级企业 家发起清洁能源计划，该计划将投资数十亿美元用于清洁能源研发，从技术上找 到更多阻止全球变暖的方法。 在煤、石油等常规能源紧缺的当今世界，人类将目光聚焦清洁能源，这无疑 是促进人类可持续发展的最佳选择。一些清洁能源已经逐步走向产业化、规模化， 为现代化商业带来了新的发展契机。近一段时间以来，中国也在大力发展清洁能 源，以求推动经济增长和社会发展。从长期看来，虽然如今人类仍旧处于对于化 石能源的极度依赖中，但是落后的化石能源发展方式最终将被取代，中国和世界 能源发展必须走向清洁、高效、安全开发利用之路。 1 “清洁”能源概述 1.1“清洁”能源的定义 “清洁”能源是不排放污染物的能源，其定义是：对能源清洁、高效、系统 化应用的技术体系。总的来说，“清洁”能源不是对能源的简单分类，而是指能 源利用的技术体系；“清洁”能源不但强调清洁性，同时也强调经济性；“清洁” 能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。 1.2“清洁”能源的分类 分为可再生能源和非再生能源。可再生能源是最理想的能源，可以不受能源 短缺的影响，但也受自然条件的限制，例如水力发电、风力发电、太阳能、生物 能、海潮这些能源。非再生能源是指在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境 的污染，包括使用低污染的化石能源和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如 洁净煤、洁净油等
2核心“清洁”能源的介绍 2.1太阳能 2.1.1太阳能简介 太阳能是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用 作发电或者为热水器提供能源。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人 类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。其优点有直接性、无害性和长久 性。每年到达地球表面的太阳辐射能相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上 可以开发的最大能源。同时，它也有着分散和不稳定的缺点，太阳能利用的发展 水平虽说可行，但因为效率偏低和成本较高，使得太阳能的利用效率不超过30%， 偏低的经济性阻碍了太阳能的进一步发展。 2.1.2利用形式 光热利用是最常见的太阳能应用，其基本原理是将太阳辐射能收集起来，用 过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主 要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器（槽式、碟 式和塔式)等4种。根据用途的不同，还有低温利用(800℃)三种利用方式。 发电利用，实现了光能和电能的转换。受助于发电设备成本大跌，太阳能在 2050年前可能将成为电力的主要来源。IEA报告表示，2050年前太阳能光伏(PV) 系统将最多为全球贡献16%的电力，来自太阳能发电厂的太阳能热力发电(STE) 将提供11%的电力。 燃油利用，于2011年6月在欧盟的主导下投入研发，利用太阳光线提供的高温 能量，以水和二氧化碳作为原材料，致力于“太阳能”燃油的研制生产。截止目前， 研发团队己在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产，其产品 完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准，无需对飞机和汽车发动机进行任何调整改 动。 2.1.3太阳能在我国的储量与分布 中国太阳能资源开发的潜力区域有以下几个： 1)极度丰富区。位于青藏高原西部，占全国土地面积的3.7%，其自然环境 条件十分有利于太阳能发电，加上当地传统化石能源的缺乏，太阳能资
2 核心“清洁”能源的介绍 2.1太阳能 2.1.1 太阳能简介 太阳能是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用 作发电或者为热水器提供能源。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人 类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。其优点有直接性、无害性和长久 性。每年到达地球表面的太阳辐射能相当于 130 万亿吨煤，其总量属现今世界上 可以开发的最大能源。同时，它也有着分散和不稳定的缺点，太阳能利用的发展 水平虽说可行，但因为效率偏低和成本较高，使得太阳能的利用效率不超过 30%， 偏低的经济性阻碍了太阳能的进一步发展。 2.1.2 利用形式 光热利用是最常见的太阳能应用，其基本原理是将太阳辐射能收集起来，用 过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主 要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器（槽式、碟 式和塔式）等 4 种。根据用途的不同，还有低温利用（800℃）三种利用方式。 发电利用，实现了光能和电能的转换。受助于发电设备成本大跌，太阳能在 2050 年前可能将成为电力的主要来源。IEA 报告表示，2050 年前太阳能光伏(PV) 系统将最多为全球贡献 16%的电力，来自太阳能发电厂的太阳能热力发电(STE) 将提供 11%的电力。 燃油利用，于 2011 年 6 月在欧盟的主导下投入研发，利用太阳光线提供的高温 能量，以水和二氧化碳作为原材料，致力于“太阳能”燃油的研制生产。截止目前， 研发团队已在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产，其产品 完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准，无需对飞机和汽车发动机进行任何调整改 动。 2.1.3 太阳能在我国的储量与分布 中国太阳能资源开发的潜力区域有以下几个： 1）极度丰富区。位于青藏高原西部，占全国土地面积的 3.7%，其自然环境 条件十分有利于太阳能发电，加上当地传统化石能源的缺乏，太阳能资
源的开发显得更为迫切。 2)丰富区。分布在西藏中部和北部、青海大部、甘肃北部、新疆东部和内 蒙中西部地区。找到国土面积的18.2%，是中国未来太阳能规模化利用 的重点开发区域。 3)较丰富区。分布在丰富区的东西两侧，在各级潜力区中面积最广，比重 达29.8%。 4)一般丰富区。包括东北地区东部和北部、华北平原北部、黄土高原大部、 青藏高原东南缘、云南大部、雷州半岛和海南岛、以及新疆北部，分布 范围占全国面积的23.3%。 2.2风能 2.2.1风能简介 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量，属于可再生能源。 空气流具有的动能称风能。它存在地球表面一定范围内。经过长期测量，调查与 统计得出的平均风能密度的概况称该范围内能利用的依据，通常以能密度线标示 在地图上。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在1999年到2005 年之间已经成长了四倍以上。 2.2.2利用形式 风能利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能量。 风能可以通过风车来提取。当风吹动风轮时，风力带动风轮绕轴旋转，使得风能 转化为机械能。而风能转化量直接与空气密度、风轮扫过的面积和风速的平方成 正比。空气的质流穿越风轮扫过的面积，随着风速以及空气的密度而变化。据估 计，到达地球的太阳能中虽有只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观 的。全球的风能约为1300亿千瓦，比地球上可开发的水能总量还要大10倍。 2.2.2我国风能的储量与分布 我国酒泉市已经建起中国第一个千万千瓦级超大型风电基地，为中国最重要 的风电基地。 青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他
源的开发显得更为迫切。 2）丰富区。分布在西藏中部和北部、青海大部、甘肃北部、新疆东部和内 蒙中西部地区。找到国土面积的 18.2%，是中国未来太阳能规模化利用 的重点开发区域。 3）较丰富区。分布在丰富区的东西两侧，在各级潜力区中面积最广，比重 达 29.8%。 4）一般丰富区。包括东北地区东部和北部、华北平原北部、黄土高原大部、 青藏高原东南缘、云南大部、雷州半岛和海南岛、以及新疆北部，分布 范围占全国面积的 23.3%。 2.2 风能 2.2.1 风能简介 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量，属于可再生能源。 空气流具有的动能称风能。它存在地球表面一定范围内。经过长期测量，调查与 统计得出的平均风能密度的概况称该范围内能利用的依据，通常以能密度线标示 在地图上。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在 1999 年到 2005 年之间已经成长了四倍以上。 2.2.2 利用形式 风能利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能量。 风能可以通过风车来提取。当风吹动风轮时，风力带动风轮绕轴旋转，使得风能 转化为机械能。而风能转化量直接与空气密度、风轮扫过的面积和风速的平方成 正比。空气的质流穿越风轮扫过的面积，随着风速以及空气的密度而变化。据估 计，到达地球的太阳能中虽有只有大约 2%转化为风能，但其总量仍是十分可观 的。全球的风能约为 1300 亿千瓦，比地球上可开发的水能总量还要大 10 倍。 2.2.2 我国风能的储量与分布 我国酒泉市已经建起中国第一个千万千瓦级超大型风电基地，为中国最重要 的风电基地。 青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他
地区一般为偏西风，夏季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东 北风。我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有18000多公里的海岸线， 边缘海中有岛屿5000多个，风能资源丰富。我国现有风电场场址的年平均风速 均达到6米/秒以上。就内陆而言，风能主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿 海及其岛屿，这些地区是我国最大的风能资源区以及风能资源丰富区，包括山东、 辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛，内蒙古从阴 山山脉以北到大兴安岭以北，新疆达板城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游， 张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶。 2.3海洋能 2.3.1海洋能简介 海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和 散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋 之中。包括潮汐能、波浪引起的机械能和热能。海洋能同时也涉及一个更广的范 畴，包括海面上空的风能、海水表面的太阳能和海里的生物质能。海洋能有着取 之不竭的特性，潮汐能源有规律可循，开发规模大小均可。 2.3.2利用形式 潮汐发电，就是利用潮汐能的一种重要方式。据初步估计，全世界潮汐能约 有10亿多千瓦，每年可发电2~3万亿千瓦时。我国的海岸线长度达18000千米， 据1958年普查结果估计，至少有2800万千瓦潮汐电力资源，年发电量最低不下 700亿千瓦时。我国杭州湾的“钱塘江”大潮就是源于潮汐能。 波力发电，利用海浪有惊人的力量来产生电能。5米高的海浪，每平方米压 力就有10吨。大浪能把13吨重的岩石抛至20米高处，能翻转1700吨重的岩石， 甚至能把上万吨的巨轮推上岸去。 海洋热能发电，具有两种方式。 第一种是采取闭式循环，将低沸点工质加热成蒸汽：第二种是采取开式循环， 将温水直接送入真空室使之沸腾变成蒸汽。蒸汽用来推动汽轮发电机发电，最后 从600~1000米深处抽冷水使蒸汽冷凝。 2.3.3海洋能在我国的储量和分布
地区一般为偏西风，夏季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东 北风。 我国幅员辽阔，陆疆总长达 2 万多公里，还有 18000 多公里的海岸线， 边缘海中有岛屿 5000 多个，风能资源丰富。我国现有风电场场址的年平均风速 均达到 6 米/秒以上。就内陆而言，风能主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿 海及其岛屿，这些地区是我国最大的风能资源区以及风能资源丰富区，包括山东、 辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛，内蒙古从阴 山山脉以北到大兴安岭以北， 新疆达板城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游， 张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶。 2.3 海洋能 2.3.1 海洋能简介 海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和 散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋 之中。包括潮汐能、波浪引起的机械能和热能。海洋能同时也涉及一个更广的范 畴，包括海面上空的风能、海水表面的太阳能和海里的生物质能。海洋能有着取 之不竭的特性，潮汐能源有规律可循，开发规模大小均可。 2.3.2 利用形式 潮汐发电，就是利用潮汐能的一种重要方式。据初步估计，全世界潮汐能约 有 10 亿多千瓦，每年可发电 2～3 万亿千瓦时。我国的海岸线长度达 18000 千米， 据 1958 年普查结果估计，至少有 2800 万千瓦潮汐电力资源，年发电量最低不下 700 亿千瓦时。我国杭州湾的“钱塘江”大潮就是源于潮汐能。 波力发电，利用海浪有惊人的力量来产生电能。5 米高的海浪，每平方米压 力就有 10 吨。大浪能把 13 吨重的岩石抛至 20 米高处，能翻转 1700 吨重的岩石， 甚至能把上万吨的巨轮推上岸去。 海洋热能发电，具有两种方式。 第一种是采取闭式循环，将低沸点工质加热成蒸汽；第二种是采取开式循环， 将温水直接送入真空室使之沸腾变成蒸汽。蒸汽用来推动汽轮发电机发电，最后 从 600～1000 米深处抽冷水使蒸汽冷凝。 2.3.3 海洋能在我国的储量和分布
潮汐能资源。主要集中在东海沿岸，又以福建、浙江两省沿岸最多。这种分 布与我国沿海地区的能源需求分布正相吻合。沪浙闽的潮汐能资源会为缓解当地 的能源供求矛盾做出贡献。 波浪能资源。以台湾沿岸最多，占全国总量的1/3，其次是浙江、广东、福 建沿岸较多，占全国总量的42%。 潮流能资源。以浙江沿岸最多，占全国总量的41.9%。在各海区沿岸的分布， 以东海沿岸最多，占全国总量的78.6%：其次是黄海沿岸，占全国总量的16.5%。 同时，杭州湾和舟山群岛海域是全国潮流能功率密度最高的海域。 温差能资源。中国近海及毗邻海域的温差能资源90%以上分布在南海，其次 是东海。 盐差能资源。主要分布在长江口及其以南大江河入海口沿岸，其中以长江口 最多，占全国总量的61.84%：珠江口占全国的19.4% 2.4氢能 2.4.1氢能简介 氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢能是一种二次能源，因为它是 通过一定的方法利用其它能源制取的，而不象煤、石油和天然气等可以直接从地 下开采。在自然界中，氢易和氧结合成水，必须用电分解的方法把氢从水中分离 出来。现在看来，高效率的制氢的基本途径，是利用太阳能。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、太阳能生物制氢等等。 2.4.2利用形式 氢动力汽车。以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料，己经过日本、美国、德 国等许多汽世公司的试验，技术是可行的，目前主要是廉价氢的来源问题。氢是 一种高效燃料，每公斤氢燃烧所产生的能量为33.6千瓦小时，几乎等于汽车燃 烧的2.8倍。氢气燃烧不仅热值高，而且火焰传播速度快，点火能量低（容易点 着)，所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20%。当然，氢的燃烧主 要生成物是水，只有极少的氮氢化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二 氧化硫等污染环境的有害成分。氢能汽车是最清洁的理想交通工具
潮汐能资源。主要集中在东海沿岸，又以福建、浙江两省沿岸最多。这种分 布与我国沿海地区的能源需求分布正相吻合。沪浙闽的潮汐能资源会为缓解当地 的能源供求矛盾做出贡献。 波浪能资源。以台湾沿岸最多，占全国总量的 1/3，其次是浙江、广东、福 建沿岸较多，占全国总量的 42%。 潮流能资源。以浙江沿岸最多，占全国总量的 41.9%。在各海区沿岸的分布， 以东海沿岸最多，占全国总量的 78.6%；其次是黄海沿岸，占全国总量的 16.5%。 同时，杭州湾和舟山群岛海域是全国潮流能功率密度最高的海域。 温差能资源。中国近海及毗邻海域的温差能资源 90%以上分布在南海，其次 是东海。 盐差能资源。主要分布在长江口及其以南大江河入海口沿岸，其中以长江口 最多，占全国总量的 61.84%；珠江口占全国的 19.4% 2.4 氢能 2.4.1 氢能简介 氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢能是一种二次能源，因为它是 通过一定的方法利用其它能源制取的，而不象煤、石油和天然气等可以直接从地 下开采。在自然界中，氢易和氧结合成水，必须用电分解的方法把氢从水中分离 出来。现在看来，高效率的制氢的基本途径，是利用太阳能。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、太阳能生物制氢等等。 2.4.2 利用形式 氢动力汽车。以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料，已经过日本、美国、德 国等许多汽世公司的试验，技术是可行的，目前主要是廉价氢的来源问题。氢是 一种高效燃料，每公斤氢燃烧所产生的能量为 33.6 千瓦小时，几乎等于汽车燃 烧的 2.8 倍。氢气燃烧不仅热值高，而且火焰传播速度快，点火能量低（容易点 着），所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高 20%。当然，氢的燃烧主 要生成物是水，只有极少的氮氢化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二 氧化硫等污染环境的有害成分。氢能汽车是最清洁的理想交通工具
氢能发电。大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往 电网，由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同，电网有时是高峰，有时 是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站。利用氢气和 氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它不 需要复杂的蒸汽锅炉系统，因此结构简单，维修方便，启动迅速，要开即开，欲 停即停。在电网低负荷时，还可吸收多余的电来进行电解水，生产氢和氧，以备 高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外，氢和氧还可直接改 变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流 体发电，利用液氢冷却发电装置，进而提高机组功率等。 氢燃料电池。这是利用氢和氧（成空气）直接经过电化学反应而产生电能的 装置。换言之，也是水电解槽产生氢和氧的逆反应。0年代以来，日美等国加 紧研究各种燃料电池，现已进入商业性开发，日本已建立万千瓦级燃料电池发电 站，美国有30多家厂商在开发燃料电池.德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国 也有20多家公司投入了燃料电池的研究，这种新型的发电方式已引起世界的关 注。 2.4.3氢能在我国的现状 虽然氢动力汽车一直不被业内人士看好，但是中国一直坚持着氢动力车的研 发。在上海，同济大学和上汽集团就几度携手研发氢能汽车，并带领中国的氢能 开发走上了新的征程。近年来，中国政府为了提倡氢能汽车的出行，特意推出了 购买新能源车送车牌的措施来促进氢能源的应用与普及，大力推广绿色出行。此 举对新能源车的厂商带来了居高不下的利润，也为氢能市场提供了可观前景。 2.5地热能 2.5.1地热能简介 地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量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。地球内部的温度高达7000℃，而在 80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。透过地下水的流动和熔 岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的 熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单
氢能发电。大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往 电网，由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同，电网有时是高峰，有时 是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站。利用氢气和 氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它不 需要复杂的蒸汽锅炉系统，因此结构简单，维修方便，启动迅速，要开即开，欲 停即停。在电网低负荷时，还可吸收多余的电来进行电解水，生产氢和氧，以备 高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外，氢和氧还可直接改 变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流 体发电，利用液氢冷却发电装置，进而提高机组功率等。 氢燃料电池。这是利用氢和氧（成空气）直接经过电化学反应而产生电能的 装置。换言之，也是水电解槽产生氢和氧的逆反应。70 年代以来，日美等国加 紧研究各种燃料电池，现已进入商业性开发，日本已建立万千瓦级燃料电池发电 站，美国有 30 多家厂商在开发燃料电池.德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国 也有 20 多家公司投入了燃料电池的研究，这种新型的发电方式已引起世界的关 注。 2.4.3 氢能在我国的现状 虽然氢动力汽车一直不被业内人士看好，但是中国一直坚持着氢动力车的研 发。在上海，同济大学和上汽集团就几度携手研发氢能汽车，并带领中国的氢能 开发走上了新的征程。近年来，中国政府为了提倡氢能汽车的出行，特意推出了 购买新能源车送车牌的措施来促进氢能源的应用与普及，大力推广绿色出行。此 举对新能源车的厂商带来了居高不下的利润，也为氢能市场提供了可观前景。 2.5 地热能 2.5.1 地热能简介 地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量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。地球内部的温度高达 7000℃，而在 80 至 100 公英里的深度处，温度会降至 650 至 1200℃。透过地下水的流动和熔 岩涌至离地面 1 至 5 公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的 熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单
和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。 2.5.2利用形式 地热能发电。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机 械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。开发的地热资源主要是蒸汽型 和热水型两类，因此，地热发电也分为两大类。 地热蒸汽发电有一次蒸汽法和二次蒸汽法两种。一次蒸汽法直接利用地下的 干饱和（或稍具过热度）蒸汽，或者利用从汽、水混合物中分离出来的蒸汽发电。 二次蒸汽法有两种含义，一种是不直接利用比较脏的天然蒸汽（一次蒸汽），而 是让它通过换热器汽化洁净水，再利用洁净蒸汽（二次蒸汽）发电。第二种含义 是，将从第一次汽水分离出来的高温热水进行减压扩容生产二次蒸汽，压力仍高 于当地大气压力，和一次蒸汽分别进入汽轮机发电。 热水型地热发电。第一种是利用闪蒸系统，当高压热水从热水井中抽至地面， 由于压力降低部分热水沸腾并“闪蒸”成蒸气，蒸气送至汽轮机做功：而分离后 的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注入地层。第二种是双循环系统，地 热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产 生蒸气。蒸气进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器从而完成发电循环， 地热水则从热交换器回流注入地下。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和 不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换 器。 2.5.3地热能在我国的分布 高温地热发电。我国于20世纪70年代后期开始，先后在西藏羊八井、郎久、 那曲等地修建了工业性地热能发电站，在喜马拉雅地热带够高危地热系统255 处。 中低温地热水直接利用。在这种利用方式中，供热采暖占18%，医疗洗浴与 娱乐健身占65.2%，种植与养殖占9.2%。地热供暖主要集中于北京、天津、西 安、郑州、鞍山等大中城市以及北方石油开采区的城镇。 浅层地热能。我国于20世纪90年代开始尝试应用地源热泵技术，进入21 世纪以后在全国普遍推广，其中以京津地区发展最快
和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。 2.5.2 利用形式 地热能发电。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机 械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。开发的地热资源主要是蒸汽型 和热水型两类，因此，地热发电也分为两大类。 地热蒸汽发电有一次蒸汽法和二次蒸汽法两种。一次蒸汽法直接利用地下的 干饱和（或稍具过热度）蒸汽，或者利用从汽、水混合物中分离出来的蒸汽发电。 二次蒸汽法有两种含义，一种是不直接利用比较脏的天然蒸汽（一次蒸汽），而 是让它通过换热器汽化洁净水，再利用洁净蒸汽（二次蒸汽）发电。第二种含义 是，将从第一次汽水分离出来的高温热水进行减压扩容生产二次蒸汽，压力仍高 于当地大气压力，和一次蒸汽分别进入汽轮机发电。 热水型地热发电。第一种是利用闪蒸系统，当高压热水从热水井中抽至地面， 由于压力降低部分热水沸腾并“闪蒸”成蒸气，蒸气送至汽轮机做功；而分离后 的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注入地层。第二种是双循环系统，地 热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产 生蒸气。蒸气进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器从而完成发电循环， 地热水则从热交换器回流注入地下。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和 不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换 器。 2.5.3 地热能在我国的分布 高温地热发电。我国于 20 世纪 70 年代后期开始，先后在西藏羊八井、郎久、 那曲等地修建了工业性地热能发电站，在喜马拉雅地热带够高危地热系统 255 处。 中低温地热水直接利用。在这种利用方式中，供热采暖占 18%，医疗洗浴与 娱乐健身占 65.2%，种植与养殖占 9.2%。地热供暖主要集中于北京、天津、西 安、郑州、鞍山等大中城市以及北方石油开采区的城镇。 浅层地热能。我国于 20 世纪 90 年代开始尝试应用地源热泵技术，进入 21 世纪以后在全国普遍推广，其中以京津地区发展最快
3对于中国“清洁”能源的展望 中国的国土面积和人口数量使得她虽然拥有大量的“清洁”能源，但面临着 如何有效利用这些能源的困境。 目前，我国的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》明确指出到2020 年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%，天然气比重达到10%以上，煤 炭消费比重控制在62%以内。核电装机容量达到5800万千瓦，风电装机达到2 亿千瓦，光伏装机达到1亿千瓦左右，地热能利用规模达到5000万吨标准煤。 在中国的“十三五”计划中，煤炭等能源已经面临重大缺陷，此时正是中国 大力发展“清洁”能源的好时机。目前，中国已经逐步将能源重心放到了“清洁” 上，寻求能源技术的突破口。其中最为人熟知的就是比亚迪新能源汽车在中国的 高销量，这其中，政府颁发的“买新能源车送牌照”的新措施让新能源车备受宠 爱，同时，对于社会良好环境的诉求也在加快人们对于新能源的需求。 在“一带一路”的发展地图中，“清洁”能源也被充分考虑了进去。其中涉 及的许多国家都有着大量的煤炭、太阳能、风能等资源。和这些国家的合作能够 帮助中国发展新能源计划，真正实现互利共赢
3 对于中国“清洁”能源的展望 中国的国土面积和人口数量使得她虽然拥有大量的“清洁”能源，但面临着 如何有效利用这些能源的困境。 目前，我国的《能源发展战略行动计划（2014-2020 年）》明确指出到 2020 年，非化石能源占一次能源消费比重达到 15%，天然气比重达到 10%以上，煤 炭消费比重控制在 62%以内。核电装机容量达到 5800 万千瓦，风电装机达到 2 亿千瓦，光伏装机达到 1 亿千瓦左右，地热能利用规模达到 5000 万吨标准煤。 在中国的“十三五”计划中，煤炭等能源已经面临重大缺陷，此时正是中国 大力发展“清洁”能源的好时机。目前，中国已经逐步将能源重心放到了“清洁” 上，寻求能源技术的突破口。其中最为人熟知的就是比亚迪新能源汽车在中国的 高销量，这其中，政府颁发的“买新能源车送牌照”的新措施让新能源车备受宠 爱，同时，对于社会良好环境的诉求也在加快人们对于新能源的需求。 在“一带一路”的发展地图中，“清洁”能源也被充分考虑了进去。其中涉 及的许多国家都有着大量的煤炭、太阳能、风能等资源。和这些国家的合作能够 帮助中国发展新能源计划，真正实现互利共赢
