随着全球人口的急剧膨胀，人类的能源消费大幅度增长。20世纪60年代以来，“能源革命”的呼声日渐高涨。“能源革命”的目的，是以绿色能源，包括新能源（如核能）和可再生能源逐步代替矿物能源。绿色能源将有望为21世纪人类社会的发展提供持久的动力。随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。...
2023-11-18 理论教育
走近能源
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海洋温差发电：新能源商业化需求及成本分析详细阅读
海洋温差发电就是将海洋表面的温水引进真空锅炉，这时因压力突然大幅度下降，温度不高的温水也立即变成蒸汽。这次发电成功表明，海水温差发电将很快具备商业价值。人们预计，利用海洋温差发电，如果能在一个世纪内实现，可成为新能源开发的新的出发点。第一座利用海水温差的10万千瓦海水温差发电厂的造价可能为2.5亿美元。...
2023-11-18 理论教育
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太阳能热水器发展与应用详细阅读
它是利用热箱原理制作的一种太阳能热水器具。20世纪70年代初，世界性石油涨价是促使太阳能热水器发展的一味“催化剂”。美、日两国分别销售了几亿美元的太阳能热水器。澳大利亚、希腊、以色列的许多地区，都广泛利用太阳能热水器为家庭供应热水。澳大利亚有10万多个住宅装有太阳能热水器。许多国家都在研究开发新型的太阳能热水器。例如，奥地利已研制出一种新型太阳能热水器，它既是集水器又是蓄水器，不依赖阳光的方向。...
2023-11-18 理论教育
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煤炭：世界主要能源，开拓未来能源的桥梁详细阅读
地球上的化石燃料的地质总储量中，煤炭约占80%。目前，世界上已有80多个国家发现了煤炭资源。当前世界能源年消耗量中，煤炭仍占三分之一。世界能源发展史现正进入一个新时期，石油的黄金时代即将告终，大量增加煤炭的生产和利用已是当务之急。在各类能源中，今后20年内可大量增产和弥补石油不足的能源是煤炭，煤炭成了过渡到21世纪可再生能源和核能为主的未来能源的桥梁。世界八大产煤国的煤炭出口量占全球煤炭出口量的80%。...
2023-11-18 理论教育
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全球核聚变研究投入超20亿美元，实现受控核聚变的希望渐近详细阅读
人类将最终解决能源需求的希望，寄托在受控核聚变的实现和推广上。目前，全世界每年用于核聚变研究的费用已超过20亿美元。主要是因为实现受控核聚变的条件非常苛刻。理论研究表明，氘核的聚变点火温度达四亿摄氏度，氘氚混合气体的热核反应也要在五千万摄氏度才能进行。设计这座反应堆的目的是为了实现输出能量等于输入能量，以便证明实现受控核聚变的可能性。各国科学家寄希望于这座核聚变堆在受控核聚变攻关中实现质的飞跃。...
2023-11-18 理论教育
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能量转化与能量守恒定律：走近能源详细阅读
在能量相互转化过程中，尽管做功的效率因所用工具或技术不同而有差别，但是折算成同种能量时，其总值却是不变的，这就是能量转化和能量守恒定律，这是自然界中一条极为基本的定律，也是识破各式各样永动机的有力判据。物质体系中，分子的动能、势能、电子能量和核能等的总和称为内能。这就是著名的热力学第一定律的数学表达式，也就是能量守恒定律的数学表达式。...
2023-11-18 理论教育
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能源战略走向：氢能替代石油，能源家族不断壮大详细阅读
⑤氢能作为取代石油的液体燃料，可用于汽车燃料，飞机燃料等。能源家族成员种类繁多，而且新成员不断加入。其中，石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。另外，一次能源小家族中也列入了像太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能。光从人口增长的数字来看，能源消费的增加将是惊人的。地球的能源已经无法提供近116亿人口的能源需求。...
2023-11-18 理论教育
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世界最大风电场：美国加州阿尔塔蒙特山口风力发电场详细阅读
美国加利福尼亚州阿尔塔蒙特山口风力发电场，是目前世界最大风电场。1992年4月装机容量为73.7万千瓦，1991年发电11亿千瓦时，占美国风力发电的39.3%，世界风力发电的29.1%。目前丹麦风力发电装机容量已达到25万千瓦。瑞典和丹麦研究在近海设置风力发电站。到2030年，欧洲的风力发电量将占欧洲总发电量的10%。日本东北电力公司在本州北部青森县津轻半岛已建成1375千瓦的龙飞风力发电场，据称是日本最大的风力发电场。...
2023-11-18 理论教育
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日本太阳能发电系统的应用详细阅读
日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网，已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象，实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80%装上太阳能发电设备，便可满足全国总电力需要的14%，如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电，则太阳能发电将占全国电力的30%~40%。...
2023-11-18 理论教育
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中国天然气资源：远未开发的潜力详细阅读
近年来，一些国家在近海的海底发现了天然气水化物，这是一种新型能源。我国已开发的天然气资源极少，我国天然气探明储量只为世界天然气探明储量的1%，这是与中国幅员广大的实际情况不相符的。有专家认为中国的天然气资源至少应与美国一样丰富，但目前美国的天然气产量约为中国的40倍。专家预料，中国可能是一个具有潜在天然气资源的国家。...
2023-11-18 理论教育
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废物利用，垃圾发电大有作为详细阅读
废物利用，变废为宝，垃圾发电将大有作为。欧美一些国家建起了垃圾发电站，美国某垃圾发电站的发电能力高达100兆瓦，每天处理垃圾60万吨。现在，上海等城市已开始建造垃圾发电厂。武汉市也与荷兰、美国、加拿大等达成协议，由外商投资在武汉兴建垃圾处理场和发电站，用于发电或生产管道煤气。...
2023-11-18 理论教育
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全球地热资源分布及我国情况详细阅读
不过世界各地的地热资源分布是不均匀的，有些国家地热资源特别丰富。冰岛就是富地热资源的国家。此外，日本、新西兰、意大利、前苏联、印度、菲律宾、法国、匈牙利、墨西哥、肯尼亚等许多国家都蕴藏着地热资源。我国地热资源大部分属于中低温热水，80℃以上的地热点只有600多处。除西藏外，云南和台湾省属高温地热区；福建、广东等沿海省份属中、低温地热带；内地一些盆地蕴有低温地热田。...
2023-11-18 理论教育
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铅蓄电池：应用广泛，占总产量90%详细阅读
汽车的启动电源常用铅蓄电池。干燥后，PbO2为蓄电池的正极，海绵状铅为负极。充电时的电极反应和电池反应恰好是放电时的逆反应：铅蓄电池放电和充电过程可以合并写为铅蓄电池每个单元电压为2.0V左右，汽车用的电瓶一般由3个单元组成，即工作电压在6.0V左右。自20世纪80年代以来各种新型的铅蓄电池逐渐问世，它们在汽车工业、通讯业、飞机、船舶、矿山、军工等方面都有广泛应用。在当今各种电池中，就其总产量而言，铅蓄电池还是占90%。...
2023-11-18 理论教育
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未来能源：氢能的革命详细阅读
高温气冷堆将是制备氢的理想热源，它可提供高达1000℃以上的高温。现在，利用液氢作为燃料的氢能飞机已经研制成功，并且进行了试验，性能十分稳定。专家普遍认为，21世纪最有前途的能源有两种：一种是氢能，另一种是受控核聚变能。氢是一种极为优越的新能源，其主要优点有：燃烧热值高每千克氢燃烧后能放出142.35千焦的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。...
2023-11-18 理论教育
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化学电源：从化学能转化为电能详细阅读
另外一种把化学能直接转化为电能的装置，统称化学电池或化学电源。化学电池都与氧化还原反应有关。与上述电池相关的氧化还原反应，电子流动方向和电池电动势如下：这几个反应是读者熟悉的金属置换反应，按上图所示原理可以装成经典的化学电池，在上个世纪它们曾是实用的化学电源。电极反应的Eθ值越大，表示氧化态物质得电子能力越大，即氧化能力越大。化学手册里有许多常见物质的有关Eθ值可供参考。...
2023-11-18 理论教育
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核裂变能与能源危机-走近能源详细阅读
核电站已跻身电力工业行列，是利用原子核裂变反应放出的核能来发电的装置，通过核反应堆实现核能与热能的转换。核反应堆的种类，按引起裂变的中子能量分为热中子反应堆和快中子反应堆。如果到那时，还不能脱离核裂变能利用的初级阶段，人类将可能面临新的能源危机。快堆的最显著的特点是直接靠核裂变产生的快速飞行的中子来维持链式裂变反应。...
2023-11-18 理论教育