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新能源的综合利用及其控制方法

一、环境问题、能源危机与可再生能源利用的提出

1、环境问题与能源危机

随着世界经济的迅速发展，环境问题与能源危机日益突出。可以毫不夸张的

说，环境问题与能源危机已经成为当今世界人类所面临的最大威胁之一。环境污

染，很大程度上是由于能源结构不合理造成的。大量使用化石燃料使得空气中的

CO2，和SO2急剧增加，造成温室效应及酸雨蔓延。自20世纪50年代美国东

北部工业区首次出现酸雨以来，70年代酸雨大面积扩展，几乎蔓延至所有国家。

大气中的SO2几乎每年以20%的速率增加，酸雨导致农作物减产和大片森林死

亡。我国作为最大的发展中国家，能源消费以煤为主，能源效率低下、煤的大量

燃烧严重污染环境。1999年，在中国排放的CO2中含有6.19亿吨碳，居世界第

二位，其中85%是由燃煤排放的。2000年，我国排放的SO2为1995万吨，居

世界第一位，其中90%是由燃煤排放的。排放烟尘1165万吨，其中70%是由于

煤炭等能源开发利用排放的。全国有57%的城市颗粒物超过国家限制值，许多城

市的氮化物有增无减。目前，不少发展中国家的空气污染还在进一步恶化。1997

年11月在日本京都举行的全球气候变化高峰会议中，与会各国政府代表一致认

为，全球气候变暖已经成为一个重要的环境问题。2002年9月在约翰内斯堡地

球峰会上，能源替代、环境问题成为争论的焦点，中国核准《京都协议书》，严

格限制废气排放，正在为改善全球气候而努力。按目前污染排放推算，再过100

年，地球上就无法生存。发达国家承诺：在2012年前将CO2以及其它种气体的

排放量平均削减5.2%。

能源危机，社会生产在飞速的发展，对能源的需求也达到前所未有的程度全

球范围的能源危机也日益突出。目前，全世界的能源主要依靠煤炭、石油和天然

气。经过20世纪70年代第一次世界范围的“石油危机”，人类终于意识到地球

蕴藏的矿物资源是有限的。人类赖以生存、发展的能源总有一天要被消耗殆尽为

了保证人类稳定、持久的能源供应，必须优化现有的以资源有限、不可再生的化

石能源为基础的世界能源结构，建立资源无限、可以再生、多样化的新的能源结

构，走经济社会可持续发展之路。因此，风能、太阳能、小水电、潮汐能、生物

质能等新能源的探求与利用己经成为世界各国竞相追逐的对象。

2、可再生能源利用

新能源和可再生能源的含义是指除常规能源和大型水力发电之外的风能、太

阳能、小水电、潮汐能、生物质能、地热能等能源资源。中国拥有丰富的新能源

与可再生能源可供开发利用。经粗略计算，在现有科技水平下，中国太阳能、风

能、生物质能和水能等一年可以获得的资源量大约相当于46亿吨标准煤，为200

年全国一次能源总消耗量12.8亿吨标准煤的3.59倍。但目前小水电资源只开发

了约33%；太阳能的开发利用量还不到可开发量的0.1%；风能资源的开发利用

量相当于可开发资源量的0.09%；现代生物质能开发量只有331万吨标准煤，仅

相当于可开发资源量的0.6%；地热能和海洋能的已开发利用量，相对于资源量

来说，就更微不足道。目前新能源和可再生能源主要以非商品能源的形式为广大

农村地区提供能源供应，但随着社会、经济的发展新能源和可再生能源也正稳步

的向商品化能源的方向转变。

太阳能和风能是目前应用比较广泛的两种可再生能源。在当今化石能源日益

新能源

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减少、生态环境遭受破坏的情况下，利用以风能、太阳能为代表的清洁