不常用能源(必修三地理清洁能源的优缺点?)
1. 必修三地理清洁能源的优缺点?
清洁能源,它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。清洁能源的价值也十分可观,本文简要介绍几种常见的绿色能源:太阳能、地热能、风能、海洋能、生物能、氢能、核能。
一
太阳能的优点
1、时间长久:根据天文学的研究结果可知,太阳系已存在了50亿年左右的时间,根据太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算,太阳能资源尚可继续维持600亿年之久。对于人类存在的年代来说,真的是取之不尽,用之不竭。
2、清洁安全:太阳能素有干净能源、安全能源之称。他不仅毫无污染,远比常规能源清洁,也毫无危险,比原子核能安全多了。
3、普照大地:太阳辐射能既不需要我们开采和挖掘,也不需要运输。普天之下,无论高山、岛屿,大陆、海洋,都一视同仁,既无专利可言,也不可能进行垄断,开发利用极其方便。
4、数量巨大:每年到达地球表面的太阳辐射能约为3630万亿吨标准煤,被陆地表面接受的太阳辐射能也达到762万亿吨标准煤。
太阳能的缺点
1、效率低、成本高:太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说经济型还不能与常规能源相竞争。在今后的相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
2、不稳定性:因为受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,因此,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源竞争的替代能源,那么就必须很好的解决蓄能问题,但现在蓄能也是太阳能利用中一个较为薄弱的环节。
3、分散性:到达地球表面的太阳辐射能的总量虽然大,但是能流密度很低。平均来说,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平米面积上接收到的太阳能平均有1000w;若按全年日夜平均,则只有200w。而在冬季大致只有一半,阴天只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。
二
风能的优点
1、风能为洁净的能量来源,风力发电是可再生能源,风力发电节能环保。
2、风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于其它发电机。
3、风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。
风能的缺点
1、风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。
2、风能利用受地理位置限制严重,在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。
3、风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。在地势比较开阔,障碍物较少的地方或地势较高的地方适合用风力发电。
4、进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。
5、风速不稳定,产生的能量大小不稳定;且风能的转换效率低。
6、风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间。
2. 能源介质是指什么?
目前常用的能源介质包括电力、生产生活用水及其他原材料。能源,是指能够提供能量的资源。这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。可以为人类提供动能,机械能和能量的物质,能源不能直接使用,需要通过介质转化为能量,包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源,需要通过燃烧产生电力供人类使用。
3. 日常生活中需要使用哪些能源?
1、采用保温材料。全世界36%的能源消耗在房屋的取暖和降温上,采用新材料和新方法进行取暖和降温,节能潜力难以估量。
2、更换灯泡。全世界20%的电力消耗在照明上,其中40%的电力是老式白炽灯泡消耗掉的。在发光量相同的情况下,节能荧光灯不仅比白炽灯省电75%至80%,而且使用寿命也达到后者的10倍。
3、改进家用热交换器。热水器、取暖器和空调等能效其实很差,这些热交换器消耗的能源中只有一部分真正用来调节温度。热泵将改变这一状况。热泵可利用室外空气中的热量或地热来为建筑物供暖或降温,几乎不消耗传统能源。扩展资料:随着经济的发展和生活水平的提高,人们对环境质量的要求也越来越高,相应的环保标准和环保法规也越来越严格。由于能源是环境的主要污染源,因此,为了保护环境,世界各国不得不在能源开发、运输、转换、利用的各个环节上投入更多的资源和科技力量,从而使能源消费的费用迅速增加。随着化石燃料资源的消耗,易于探明和开采的燃料,特别是石油和天然气,已逐渐减少。因此,能源资源的勘探、开采也越来越难,投入资金多,建设周期长,科技含量高,既是今后能源开发的特点,也是带世界性的能源问题。
4. 无污染能源有什么?
目前已知的能源有:①太阳辐射能及其转换成的能,包括矿物燃料、风力、水力、植物燃料、海洋波浪、海水温差等;②地球本身蕴藏的能量,包括原子能和地热等;③地球与其他天体相互作用所产生的能量,如潮汐能。矿物燃料和植物燃料的燃烧是造成大气污染的主要原因。因此,采用无污染能源,是防止大气污染的重要措施。 无污染能源主要是太阳辐射能、风力、水力、地热、氢燃料、生物能以及海洋波浪、海流、海水温差、潮汐等能源。这些能源都蕴藏着巨大的能量,并逐步被开发利用。太阳每年辐射到地球上的总能量达6.0×1017千瓦小时。太阳能可以转换成热能、电能和化学能。马里共和国于1979年建成迪雷太阳能热电站,装机容量75千瓦。美国、日本、苏联、希腊等国也建有不同类型的太阳能电站。太阳能转化为热能使用较常见,利比亚约有三分之一居民用太阳灶,中国许多地方已采用太阳能供热。 在风力和水力方面,中国在2~3千年前就开始用风力和水力进行粮食加工,现在主要是把它们转换成电力使用。如1979年在浙江省泗礁岛上安装了容量18千瓦的风力发电装置;内蒙古草原上已先后装置了200多台100~250瓦的小型风力发电机组。苏联在1931年就建成了装机容量 100千瓦的风力发电装置。80年代初世界能源结构中,水力占 6%。中国水力资源蕴藏量居世界第一位。据1979年统计,中国已建成大型和小型水电站九万多座,装机容量634万千瓦。 地热利用方面,自意大利于1904年首先利用地热发电以来,中国、美国、菲律宾、苏联、日本、新西兰、墨西哥等国都建造了地热电站。1980年,各国地热电站总功率已达 380万千瓦,美国地热电站总装机容量达86万千瓦,单机容量达11万千瓦。中国至1979年先后建成7 座地热电站,西藏羊八井地热电站单机容量约7000千瓦。干热岩能源是地热能源的一部分,目前正在研究它的利用问题。有的地下热水和蒸汽含有硫化氢等有害物质,但和矿物燃料相比,有害物质较少。 在海洋能源利用方面,海洋蕴藏着巨大的能量,据估计,中国沿海年潮汐能有1.1亿千瓦,可利用的有3100~3500万千瓦。截至1979年底,中国建成 4座较大的潮汐电站,其中浙江省江厦电站装机容量3000千瓦。法国1966年建成一座功率为24万千瓦的潮汐电站。波浪发电装置,目前世界各国已有400多种。海水温差发电装置的容量已达到10万千瓦。 此外,氢是含能量很高的无污染燃料,是由其他能源制造的二次能源。它燃烧时和氧化合成水,不产生污染物。生物能是绿色植物通过光合作用固定的太阳能,可转化为气体或液体燃料,如用甘蔗、木薯、甜高粱生产酒精。 海底天然气水合物作为 21 世纪的重要后续能源,及其对人类生存环境及海底工程设施的灾害影响,正日益引起科学家们和世界各国政府的关注。本世纪六十年代开始的深海钻探计划 (DSDP) 和随后的大洋钻探计划 (ODP) 在世界各大洋与海域有计划地进行了大量的深海钻探和海洋地质地球物理勘查,在多处海底直接或间接地发现了天然气水合物。到目前为止,世界上海底天然气水合物已发现的主要分布区是大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东海岸外的布莱克海台等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、冲绳海槽、日本海、四国海槽、日本南海海槽、苏拉威西海和新西兰北部海域等,东太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽等,印度洋的阿曼海湾,南极的罗斯海和威德尔海,北极的巴伦支海和波弗特海,以及大陆内的黑海与里海等。 无污染能源中,除水力的利用技术较为成熟外,其他几种能源在开发和利用上还存在着技术上的困难。矿物燃料贮量有限,而且在燃烧时排出大量污染物质,所以,无污染和少污染能源在能源总结构中将占越来越重要的地位。
5. 危险能源种类?
危险源的分类方式众多,不同的划分标准,分类情况也会有所区别。一般,根据危险源在事故发生、发展过程中的作用(安全科学理论角度)来划分,危险源可以分为以下两大类:
1.第一类危险源
根据能量意外释放理论,能量或危险物质的意外释放是伤亡事故发生的物理本质。于是,把生产过程中存在的,可能发生意外释放的能量(能源或能量载体)或危险物质称作第一类危险源。
为了防止第一类危险源导致事故,必须采取措施约束、限制能量或危险物质,控制危险源。
2.第二类危险源
正常情况下,生产过程中的能量或危险物质受到约束或限制,不会发生意外释放,即不会发生事故。但是,一旦这些约束或限制能量或危险物质的措施受到破坏或失效(故障),则将发生事故。导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效的各种因素称作第二类危险源。
第二类危险源主要包括以下三种:
(1)物的故障
物的故障是指机械设备、装置、元部件等由于性能低下而不能实现预定功能的现象。从安全功能的角度,物的不安全状态也是物的故障。物的故障可能是固有的,由于设计、制造缺陷造成的;也可能由于维修、使用不当,或磨损、腐蚀、老化等原因造成的。
(2)人的失误
人的失误是指人的行为结果偏离了被要求的标准,即没有完成规定功能的现象。人的不安全行为也属于人的失误。人的失误会造成能量或危险物质控制系统故障,使屏蔽破坏或失效,从而导致事故发生。
(3)环境因素
人和物存在的环境,即生产作业环境中的温度、湿度、噪声、振动、照明或通风换气等方面的问题,会促使人的失误或物的故障发生。
一起伤亡事故的发生往往是两类危险源共同作用的结果。第一类危险源是伤亡事故发生的能量主体,决定事故后果的严重程度。第二类危险源是第一类危险源造成事故的必要条件,决定事故发生的可能性。两类危险源相互关联、相互依存。第一类危险源的存在是第二类危险源出现的前提,第二类危险源的出现是第一类危险源导致事故的必要条件。因此,危险源辨识的首要任务是辨识第一类危险源,在此基础上再辨识第二类危险源。
此外,危险源的分类还有:机械类、电气类、辐射类、物质类、火灾与爆炸类;物理性、化学性、生物性、心理和生理性、行为性、其他等各种各样的分类。当然,分类的不同,也就决定了在进行危险源辨识时考虑方式的不同。
6. 常见的清洁能源有哪些?
1、太阳能。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它的资源丰富,既可免费使用,又 无需运输, 对环境没有任何污染。 但太阳能也有两个主要缺点: 一是能流密度低; 二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺 点大大限制了太阳能的有效利用。 利用技术:光热转换-太阳能热水器 ,光电转换-太阳能光伏电池, 光化学转 换-光合作用。 2、地热能。地热能是来自地球深处的可再生热能, 它起源於地球的熔融岩浆和放射性物 质的衰变, 其利用可分成地热发电和直接利用两大类。如果热量提取的速度不超 过补充的速度,那麼地热能便是可再生的。不过,地热能的分布相对来说比较分 散,开发难度较大。 利用技术:直接燃烧、热化学转化、生物化学转化。 3、风能。风能是一种有巨大发展潜力的无污染可再生能源,特别是对沿海岛屿,交通 不便的边远山区, 地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到 的农村、 边疆, 作为解决生产和生活能源的一种可靠途径, 有著十分重要的意义。 即使在已开发国家,高效洁净的风能也日益受到重视。 利用技术:提水、风力发电、风帆助航、利用风能加热。 4、海洋能。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、海流等形式存在於海洋之 中。 利用技术:潮汐能发电、波浪发电、海水温差能发电、盐差能发电、海流发电 。 5、生物能。生物质是指由光合作用而产生的各种有机体, 生物能是太阳能以化学能形式 贮存在生物中的一种能量形式, 一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来 源於植物的光合作用。在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳 能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。 利用形式:直接燃烧、热化学转化、生物化学转化。 6、氢能。氢能是一种二次能源, 因为它是通过一定的方法利用其他能源制取的,而不 像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采,这种能源总有枯竭的一天,而氢能 若能从中生产,则可望能抒解能源危机的警戒。