研究性學(xué)習(xí)課題——新能源

1、研究性學(xué)習(xí)課題：新能源的開發(fā)與利用組長：崔海濱課題組成員：尤認(rèn)、吳博偉、李博倫、潘永濤、崔海濱、劉江林、鄧昊。指導(dǎo)老師：常江一課題背景：人類利用能源的過程大致可分成兩個(gè)階段。第一階段是十八世紀(jì)以前，在能源利用方面，主要以木材為主，煤、石油只占很小的一部分。第二階段是從十八世紀(jì)瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)到二十世紀(jì)八九十年代，在能源利用方面，主要以煤、石油、天然氣等一些不可再生能源為主，這些能源推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)，也大大促進(jìn)了人類文明發(fā)展的進(jìn)程

2、。但隨著這些普通能源的使用，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，如酸雨、臭氧層空洞、溫室效應(yīng)加劇等。這些問題正嚴(yán)重威脅著人類及其它生物的生存與發(fā)展，其次，現(xiàn)今普通能源的儲(chǔ)量已經(jīng)不多，如原油只夠用41年、天然氣只夠用63年、煤只夠用218年。這些普通能源面臨著日益衰竭的問題，因此，新能源的開發(fā)與利用顯得尤為重要。可謂新能源？新能源是指近來才被人類開發(fā)利用、有待于進(jìn)一步研究發(fā)展的能量資源。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展觀念的樹立，新能源的地位日益凸顯

3、，而當(dāng)今的第三階段，即大規(guī)模利用新能源的階段，正逐步向我們走進(jìn)。作為中學(xué)生的我們，也應(yīng)關(guān)注、了解新能源，因此，我們組選擇這個(gè)課題是很有必要的。二課題目的：部分新能源利用技術(shù)已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，并在世界各地形成了一定的規(guī)模。但關(guān)于新能源方面的知識(shí)，我們卻知之甚少。國際能源署（IEA）對(duì)2000～2030年國際電力的需求進(jìn)行了研究，研究表明，來自新能源的發(fā)電總量年平均增長速度將最快。IEA的研究認(rèn)為，在未來30年內(nèi)非水利的新能源發(fā)電將比其

4、他任何燃料的發(fā)電都要增長的快。但目前新能源在一次能源中的比例總體上偏低，一方面是與不同國家的重視程度與政策有關(guān)，另一方面與新能源技術(shù)的成本偏高有關(guān)，尤其是技術(shù)含量較高的太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能等。據(jù)IEA的預(yù)測(cè)研究，在未來30年里新能源發(fā)電的成本將大幅度下降，從而增加它的競(jìng)爭力。由此看見，新能源正在逐步走向主要能源的地位。因此，我們組決定將新能源作為我們此次研究性學(xué)習(xí)的課題，對(duì)它進(jìn)行更深層次的了解與研究。關(guān)鍵詞：重要性、理想能源、太陽能、

5、能源緊缺、開發(fā)與利用、前景。通過一個(gè)學(xué)期的研究與調(diào)查，我們深刻的認(rèn)識(shí)到了新能源的重要性。尤其是太陽能，在課外實(shí)踐的過程中，我們了解到，90%的被訪家庭都裝有太陽能熱水器，而且他們都認(rèn)為，在當(dāng)今的資源形勢(shì)下，太陽能是一種即能夠大面積開發(fā)，又無污染的最理想的新能源。不僅僅是太陽能，在研究的過程中，我們逐漸了解各種各樣的新能源，它們分為以下五大類：第一類是與太陽有關(guān)的能源。太陽能除可直接利用它的光和熱外，它還是地球上多種能源的主要源泉。目前，

6、人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來。這部分能量為人類和動(dòng)物界的生存提供了能源。煤炭、石油、天然氣、油頁巖等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的。它們實(shí)質(zhì)上是由古代生物固定下來的太陽能。此外，水能、風(fēng)能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉(zhuǎn)換來的。從數(shù)量上看，太陽能非常巨大。理論計(jì)算表明，太陽每秒鐘輻射到地球上的能量相當(dāng)于500多萬噸煤燃燒時(shí)放出的

7、熱量；一年就有相當(dāng)于170萬億噸煤的熱量，現(xiàn)在全世界一年消耗的能量還不及它的萬分之一。但是，到達(dá)地球表面的太陽能只有千分之一二被植物吸收，并轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存起來，其余絕大部分都轉(zhuǎn)換成熱，散發(fā)到宇宙空間去了。太陽能太陽能一般指太陽光的輻射能量。太陽能的主要利用形式有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種主要方式。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)能等由太陽能導(dǎo)致或轉(zhuǎn)化成的能量形式。利用太陽能的方法主要有：太

8、陽電能池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能；太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電等。太陽能可分為2種：A太陽能光伏光伏板組件是一種暴露在陽光下便會(huì)產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動(dòng)的部分，故可以長時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋照明，并為電網(wǎng)供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以