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9 新能源材料 —— 节能环保 引言 能源和材料是支撑当今人类文明和保障社会发展的最重要的物质基础。伴随着世界经济 的快速发展和全球人口的不断增长，世界能源消耗也大幅上升，传统能源工业已经越来越难 以满足人类社会的发展要求。解决能源危机的关键就是能源材料尤其是新能源材料的突破。 所谓新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所用到的关键材料，它 是发展新能源的核心和基础。因此，“发展新能源材料——节能环保”势在必行。 9.1 新能源及新能源材料概述 9.1.1 有关“能源”的概念 1. 何谓“能源”？ 能源是指可直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。 它是人类取得能量的来源，包括已开采出来可供使用的自然资源和经过加工或转换的能量的 来源。而尚未开采出来的能量资源一般称为资源。能源是社会经济建设和提高人民生活水平 的重要物质基础之一。 能源是人类取得能量的来源，它是从事各种经济活动的原动力，人类文明的历史与能源 开发和利用水平密切相关，因此能源是人类生存和发展的重要物质基础，也是现代人，特别 是城市的生命线。 2. 能源的分类 （1）按形成方式不同可分为一次能源，二次能源。一次能源是直接从自然界取得的能源， 如河流中流动的水，开采出的原煤、原油、天然气等。二次能源是一次能源经过加工、转换 得到的能源，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。 （2）按其可否再生可分为再生能源和非再生能源。可再生能源 （在自然界中可不断再生并 有规律地得到补充的能源，称为可再生能源），包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热 能等，是可供人们取之不尽的一次能源。而煤炭、石油、天然气、核燃料等化石能源，是不 能再生的，随着大规模开采利用，其储量将越来越少，总有枯竭之时，系非再生能源 （短期 内无法恢复的能源，称为非再生能源）。 （3）按其使用成熟程度不同可分为新能源和常规能源。新能源一般是指在新技术基础上加 以开发利用的可再生能源，除前已提及的太阳能、生物质能等外，还有氢能、沼气、酒精、 甲醇等。而已广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核能等，则称为常规能源 （在相当长 历史时期和一定科技水平下，已被人类长期广泛利用的能源）。 然而，新能源和常规能源又是相对的，现在的常规能源过去也曾是新能源，今日新能源 将来又成为常规能源。 （4）按能源性质的不同又可分为燃料能源与非燃料能源。燃料（含能体）能源是指能够提 供能量的物质能源，即储存起来的能源，其特点是可保存和运输，如草木燃料、矿物燃料、 核燃料、高位水库中的水等。非燃料（过程性）能源是指能提供能量的物质运动形式，它不 能直接储存，存在于“过程”之中，如太阳能、风能、潮汐能、电能等。 （5）按其是否经过流通环节分为商品能源和非商品能源（农村能源）。商品能源是指经流 通环节大量消费的能源，主要有煤炭、石油、天然气、电力等。非商品能源是指不经流通环 节而自产自用能源，如农户自用的薪柴、秸秆，牧民自用的牲畜粪便等，其在发展中国家的 能源供应中一般占有较大比重，在农村地区开发的为生产和生活使用的能源又叫农村能源。 293 （6）从环保角度，根据能源在使用中所产生的污染程度不同而分为清洁（绿色）能源和非 清洁能源。绿色（清洁）能源有两层含义：一是利用现代技术开发干净、无污染的新能源， 如太阳能、氢能、风能、水能、潮汐能等；二是化害为利，将发展能源同改善环境紧密结合， 充分利用先进的设备与控制技术来利用城市垃圾、淤泥等废物中所蕴藏的能源，以充分提高 这些能源在使用中利用率。对环境污染较大的能源称为非清洁能源，如煤炭、油页岩等． 9.1.2 新能源与新能源材料 目前我国能源工业已形成了以煤炭为主、多能互补的能源生产体系，在一次能源生产和 消费总量中的比重约为：煤炭75％，石油17％，天然气2％，一次电力（水电、核电、新能 源发电）6％。尽管到2020年石油、媒、天然气、核能仍是能源供应的主力，但水力、新能 源与可再生能源的发展十分引人瞩目。随着人口的增长和社会生活的进步，世界能耗将以每 年约2.7％的速度增长，生物质能、风能、太阳能等新能源和可再生能源将以更大速度大力 发展。根据世界权威部门的预测，到2060年，新能源与可再生能源的比例将