登陆注册
7859000000014

第14章 未来城市的能源利用(2)

风力车“绿鸟”1977年,联邦德国在著名的风谷——石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米,每个桨叶长40米,重18吨,用玻璃钢制成。到1994年,全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右,每年发电约50亿千瓦时。

2009年,英国工程师理查德·杰金斯驾驶风力车“绿鸟”以每小时202.9千米的速度打破了1999年3月20日由美国人鲍勃·舒马赫驾驶“铁鸭”创造的每小时187.8千米的风力车速度纪录。据悉,杰金斯耗费10年时光和心血打造出来的“绿鸟”风力车是一种较为先进的交通工具,采用了飞机和F1赛车的技术。专家说:“我们正走进这样一个时代,化石燃料走向尽头,可再生能源陆续登场。任何东西都不能像‘绿鸟’一样成为这个历史分水岭的标志。未来汽车并不使用化石燃料作为动力,而是使用类似风能这样的可再生能源,在今后20年,风能将是一种主要新能源,驾驶风力汽车也将不再是一个难以实现的梦想。”

2009年,北京官厅风电场一期工程最后10台风机正式并网发电。这标志着北京地区风能开发利用实现零的突破,北京没有直接使用风电的历史结束了。“官厅风电场平均每天可向电网输送绿色电力30万度,每年提供约1亿度的绿色电力,可以满足10万户家庭生活用电需求。”北京市发改委相关负责人表示。根据测算,官厅风电场启用后,北京市使用这种绿色电力,相当于全年减排二氧化碳10万吨、二氧化硫782吨、一氧化碳11吨、氮氧化物444吨,同时节约煤炭5万吨。

随着全球经济的发展,风能市场也迅速发展起来。自2004年以来,全球风力发电能力翻了一番,2006年至2007年间,全球风能发电装机容量扩大27%。2007年已有9万兆瓦,这一数字到2010年将是16万兆瓦。预计未来20~25年内,世界风能市场每年将递增25%。随着科学技术的进步和环保事业的发展,风能发电在商业上将完全可以与燃风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,分布广泛,永不枯竭。尽管风能的利用占地较多,不宜在城市进行,但可将适宜利用地的风能进行发电,输入城市,可缓解城市用电紧张局面,为工业发展和人民生活提供能源保障。同时,中国风力发电行业的发展前景十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展,同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。2009年该行业的利润总额将保持高速增长,经过2009年的高速增长,预计2010、2011年增速会稍有回落,但增长速度也将达到60%以上,因此也可作为城市的经济产业,促进城市发展。

4.最广泛存在的能量源——生物质能

所谓生物质能(biomassenergy),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。但目前的利用率不到3%。目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。

加拿大亚伯达可再生柴油示范基地(ARDD)发布的一份研究称油菜子可作为寒冷天气用可再生柴油的生产原料。“ARDD的研究表明油菜子生物柴油及相关混合物尤其适合在寒冷的冬天使用”,研究中油菜子可再生柴油的混合比例为冬季月份2%,春季和夏季月份5%,而油菜子可再生柴油则由75%的菜子油和25%的动物脂组成。混合柴油在低温下没有表现出任何异常。

而诺维信公司、中粮集团日前与中国石化集团合作的开发利用农作物废料玉米秸秆生产第二代燃料乙醇的项目则把我国生物质能的开发推向了规模化商业生产的流程。与石油燃料相比,第二代燃料乙醇能将温室气体排放量至少降低90%。纤维素燃料乙醇只需耗用极少或者根本无需使用矿物燃料,并能够向电网供电,这对于降低空气污染、缓解能源压力有重大意义。

随着城市规模的扩大和城市化进程的加速,世界城镇垃圾的产生量和堆积量逐年增加。1991年和1995年,仅我国工业固体废物产生量分别为5.88亿吨和6.45亿吨,同期城镇生活垃圾量以每年10%左右的速度递增。1995年中国城市总数达640座,垃圾清运量10750万吨。而且这些垃圾的构成已呈现向现代化城市过渡的趋势,有以下特点:一是垃圾中有机物含量接近1/3甚至更高;二是食品类废弃物是有机物的主要组成部分;三是易降解有机物含量高。这些特点给我们留下了很大的研究和开发利用的空间,技术成熟后,不仅可以有效缓解城市能源危机,还可以解决城市垃圾问题,保护环境。

我国重庆一座垃圾发电厂装备了国产的焚烧炉。焚烧炉是垃圾发电核心设备,国产焚烧炉更适合国情——发达国家早已实现了垃圾分类,而我国的垃圾中,菜叶剩饭和废布料、纸片等混在一起,国产的焚烧炉就是为混合垃圾量身打造。

该垃圾发电厂负责人称,电厂现在每天可“吃掉”1500吨垃圾——这是主城日产生垃圾总量的近五成,一年发电超8000万千瓦时,年利润达到4000万元左右,可满足近5万户居民的用电需求。

世界各国在垃圾发电方面的投入越来越大,技术也慢慢成熟,这在未来的城市生活中,不仅解决了垃圾处理的难题,更为人们提供了新的能源来源!

5.来自地球深处的力量——地热能

地热能

地热能是一种洁净的可再生能源。它具有热流密度大、容易收集和输送、参数稳定(流量、温度)、使用方便等优点,已成为人们争相开发利用的热点。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。近年来,随着国民的经济迅速发展和人民生活水平的提高,采暖、空调、生活用热的需求越来越大,是城市建筑物用能的主要部分。建筑物污染控制和节能已是城市发展面临的一个重大问题。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉的大量使用,给大气环境造成了极大的污染。因此,地热能直接利用,实现采暖、供冷和供生活热水及娱乐保健,建成地热能综合利用建筑物,已是改善城市大气环境、节省能源的一条有效途径,也是这几年来全球地热能利用的一个新的发展方向和趋势。

2002年在广东省某地投入运行了以75℃地热水为驱动的地热制冷、采暖示范系统,机组制冷量为100千瓦,耗电仅18千瓦,系统节能效果显著。而北京市和天津市为减少化石燃料的使用,改善两市的大气环境,利用地热水进行冬季供暖也取得了良好的效果。

地热能的另一种形式主要是地源能,包括地下水、土壤、河水、海水等,地源能的特点是不受地域的限制,参数稳定,其温度与当地的年平均气温相当,不受环境气候的影响,由于地源能的温度具有夏季比气温低、冬季比气温高的特性,因此是用于热泵夏季制冷空调、冬季制热采暖的比较理想的低温位冷热源。

地热能的另一大用途就是用来发电,根据1996年6月世界可再生能源大会统计,全世界地热发电的装机容量为6543兆瓦。目前,有21个国家在利用地热能发电,其中装机容量在500兆瓦以上的国家有美国、菲律宾、匈牙利、冰岛。除此之外,许多发展中国家也在积极利用地热发电以补能源的不足。

上个世纪末,联合国(UN)就与世界银行共同发起建立基金,出资帮助能源勘探人员到非洲大裂谷开采地热资源,以开发大裂谷的地热发电潜力,满足东非国家的生产和生活用电。

在美国,已经有许多州县准备对自己境内的潜在地热能进行开采和利用。美国阿拉斯加州州政府正在对阿拉斯加州境内最大的火山群进行勘测,旨在找出可利用的地热能源。据有关专家预计,这些火山群和附近的温泉能够解决州内超过25%的能源供应。

我国适于发电的高温地热资源主要分布在西藏、云南、台湾等地区。全国地热电站总装机容量为304兆瓦,发电量排名世界第12位。著名的西藏羊八井地热电厂已建成一座25兆瓦以上的工业型地热电站,到1996年底已发电11亿千瓦时,为缺煤少油的拉萨名城供电作出重大贡献,不愧为世界屋脊上的一颗明珠。

可以想见,随着地热能开发力度的不断加大,地热能必将在我们未来的城市生活中扮演重要角色。

6.绝对环保的海洋能

海洋能是指蕴藏于海水中的各种可再生能源,属于清洁能源,其本身对环境污染影响很小。海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、波浪发电,海流等形式存在于海洋之中。主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。目前世界各国对海洋能的开发利用已初具规模。

波浪发电。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国也在对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。

潮汐发电潮汐发电。目前,世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。目前中国最大的潮汐电站是江厦电站,已正常运行近20年。该电站是1974年在原“七一”塘围垦工程的基础上建造的,先后安装了6台机组,单机容量从500千瓦到700千瓦,最后一台机组是2007年10月投入运行。目前总装机为3900千瓦,是世界第三大潮汐电站除江厦电站外,到目前为止,我国正在运行发电的潮汐电站还有7座,如海山潮汐电站、沙山潮汐电站、福建平潭县潮汐电站等。

当前,世界各国对于温差能、海流能、盐差能等的利用,水平相对较低,因此发展空间较大,在未来的城市特别是沿海城市的发展中,人们对能源开发的重心会逐步向这方面转移,随着技术的不断发展,这些能量都将逐步被开发利用,海洋能也必定会持久地成为人类重要而清洁的能源来源。

7.未来世界的“能源巨人”——核能

核能的利用主要是进行核能发电。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,将水加热成高温高压,核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多(相差约百万倍),比较起来所需燃料体积比火力电厂少相当多。

在未来的城市建设中,核能发电将会成为主要的能源,因为核能发电不会造成空气污染,也不会产生温室效应的二氧化碳,而且用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座105万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。因此核电站可建在城市建设最需要的工业区附近。在未来如果人类掌握了核聚变反应技术,那么还可以使用海水做燃料,进行发电,可以说是取之不尽,用之方便。

核能发电

核能在未来生活中的另一个应用就是进行海水淡化。目前全世界的水资源可谓是极度缺乏,可饮用淡水资源在若干年以后就将枯竭,人类必须为未来的生活寻找新的水源,海水淡化便是一种方法,但海水淡化要消耗电能,按照惯例,核反应堆产生的大部分热能都浪费了,而核能海水淡化充分利用了这部分能量,在综合性设备中将再生电能和海水淡化所用的热能结合起来,同时也不会产生温室气体。

核能海水淡化

另外,现阶段先进反应堆和先进核燃料循环技术的研发也会为未来城市对核能的利用提供机遇。毫无疑问,核能在世界未来能源供应中具有不可替代的作用,可以为未来人类生活的能源供应作出更大的贡献。

同类推荐
  • 中国环保先锋(人与环境知识丛书)

    中国环保先锋(人与环境知识丛书)

    《中国环保先锋》介绍了环保领域的演说家、野生动物的保护者、致力于环保技术研究的创新者、为环保呼吁的新闻工作者、投身环保事业的教育家、承担中国绿色希望的环保少年等,他们在环保事业中作出了各自杰出的贡献,对人与自然的和谐发展进行了宝贵探索,用坚定的信念和对大自然的热爱实现了个人价值。
  • 形形色色的现代武器(新编科技大博览·A卷)

    形形色色的现代武器(新编科技大博览·A卷)

    由于全书内容涵量巨大,我们将其拆为A、B两卷。A卷包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业,共十卷。B卷包括:玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知,共八卷。
  • 家庭生活保健百科(现代生活知识百科)

    家庭生活保健百科(现代生活知识百科)

    家庭是整个社会的重要组成部分,是人类社会的细胞。一个个家庭的问题总起来,就是整个民族和国家的问题;当然一个个家庭的幸福和健康,就是整个人类社会进步和发展的动力和证明。现代社会,由于工作节奏加快,环境的污染和气候变化,时代价值观和传统道德观的变化,科技的进步和发展等,家庭也在不断变化和发展。可是无论怎样变化,人们对家庭的依赖和关心总是不变的。
  • 家庭音像指南(家庭实用生活百科丛书)

    家庭音像指南(家庭实用生活百科丛书)

    本书主要介绍家庭音像的基本知识,其内容丰富,容量大,实用性强,此书在手,万事不求人。
  • 万物由来之谜

    万物由来之谜

    本套书主要介绍古今中外关于人类诸多未解的社会、自然现象,包括《中国自然遗产之谜》、《星球宇宙之谜》、《巨兽异兽之谜》等20个分册。
热门推荐
  • 凉生若梦

    凉生若梦

    当陌生和苏凉再一次相遇,他们会擦出怎样的火花......林城,那个城府极深的男子到底会做出什么举动......
  • 综魔卡幻想

    综魔卡幻想

    带着一台老虎机穿越也是没谁了。每次都在非酋和欧皇间转换。叮!恭喜玩家甄好抽中白卡人物——执着的歌唱家,胖丁。叮!恭喜玩家甄好抽中紫卡人物——博学的金色妖精,维多利加·德·布洛瓦。(《GOSICK》女主,哥特萝莉)……我的橙卡呢?!累觉不爱。恭喜玩家开启合成功能,是否合成?是!恭喜玩家合成紫卡——炙热的火焰,Mega喷火龙!呵呵哒……终于再一次,欧皇附体!叮!恭喜玩家甄好抽中橙卡人物——孤傲的侦探,夏洛克福尔摩斯。(《神探夏洛克》)。简单来说,就是带着卡牌闯世界。对了,还有一段羞耻的开头:“创世神创造的魔卡啊,请你舍弃旧形象,重新改变,以你的新主人甄好之名命令你,封印解除!”
  • 宠物小精灵之凌尊者

    宠物小精灵之凌尊者

    身负血海深仇,穿越宠物小精灵世界,受创世神所托,集众神之力,寻神之精元!战尊者,屠神兽,重现创世繁华
  • 仙霄主宰

    仙霄主宰

    星辰斗转,沧海桑田,苍茫九道,主宰世间。无际的大陆,浩瀚的海域,神秘的仙墟,生命的禁区,数之不尽的荒古森林,衍生了天地万物。在这里,万族争锋,群雄逐鹿,人杰,妖孽,鬼才,天骄横行,各式各样的生灵种族共同演绎着天地生存法则。……“我抗议!”少年在挣扎与反抗中被送进了失落大界。在惊涛骇浪,血雨腥风的修仙界,家族的重任他能否完成?内心的夙愿可否实现?
  • 爷要追妻之傲世狂妃

    爷要追妻之傲世狂妃

    一夕之间,家破人亡。万丈深渊,纵身跳下。再睁眼,已是来自21世纪惊才绝艳嗜血狠辣的顶尖特工。手刃黑衣杀手,笑得面不改色。血流满地,依旧如沐春风。杀她?下辈子都别想!孤身一人,傲然崛起。一身男装开始武状元之路...战临江,夺叶城。她是多谋善断名震四国的无双军师。翻手云来覆手雨,看不顺眼我就灭!无人敢欺无人敢惹,可偏偏有一腹黑无耻的北渊奕王贴上前来——***初遇时,拦路打劫。“此路我不开,此树我也懒得栽。但要从此过,留下银两来!”车内一声轻笑:“劫财没有,劫色...配合?”再遇时,遭他强吻。手中匕首毫不犹豫地刺了过去...“本王就喜欢野性难驯的小猫儿。”“训你大爷!”她忍不住爆粗。扑身压倒,狠狠揍这笑的极其无耻的男人。却惹得他轻笑不已:“原来你喜欢在上啊,早说嘛!”***世人皆知他是北渊国惊艳绝伦的天纵奇才,却也是最不受宠的懒散王爷。殊不知,震慑四国杀手组织的首脑是他,掌握万千情报,手握百万精兵的也是他。帝王设陷,毒药加身。陌上仟夜袭皇宫,一把揪住坐在龙椅上的北渊皇帝,凶神恶煞道——“先人板板的!我的男人你也敢碰?!”接下来就是一顿暴打,打人专打脸,打脸啪啪啪!第二日,陌上仟心情舒畅的躺在院内晒太阳。小厮急急慌道:“大人您怎么还没去上早朝?”陌上仟懒洋洋道:“因为接下来的一个月都不用去了。”小厮不解,故意不上早朝那可是大罪!正着急不已时,外来传来一声通报——“陛下身体抱恙,下旨暂停一月早朝!”小厮吃惊,陌上仟却摸着下巴暗暗想道:要是哪天不想上朝就再揍皇帝一顿好了!***她狠辣,她坚韧,她决然却也脆弱...“我一生渴望被人收藏好,妥善安放,细心保存。免我惊,免我苦,免我四下流离,免我无枝可依。但那人,我知,我一直知,他永不会来。”他嗜血,他邪魅,他万腔柔情尽给她...“弃江山,舍天下。用尽我一生,来换你一世安稳。”她眸若刀锋,嗜血一笑:“我好像又忍不住杀人了!”他递刀:“无妨,天塌下来有我顶着。”***四国天下,风起云涌。阴谋再现,纷乱将起。且看她和他如何强强联手——金戈铁马,与你执手笑看天下!
  • 二次元的旅航

    二次元的旅航

    切断了过去,梦想着未来,我想轻松的生活下去,但为什么总有一些不如意呢。
  • 龙灵再世

    龙灵再世

    杀亲之仇,十年报不晚。让龙的传人开出一条新世界的大道,燃起你们的斗志吧!
  • 红尘奈何

    红尘奈何

    姐妹二人拥有同样的绝世容颜,却也有着坎坷的情路。一个爱上了文武双全的青梅竹马,却忍受着生离死别之痛;一个爱上了杀伐果断的九五之尊,却无法将爱深入骨髓。如果来世你来到我的身边,我会一直握着你的手,那样,我们就不会再有错过
  • 以爱之名恋上你

    以爱之名恋上你

    本小说是在刘志宏部落里发过的文文,因为第一部更了13章,原作者就不想写第二部了,就转文给了喵喵,所以捏前十三章都素原作者写的哦。加喵喵QQ1035698349欢迎加入喵喵&小说粉丝群,群号码:426686565
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)