改變世界的未來新能源
人類-直生活在能源消耗的世界之中。使用能源的同時，環境會受到碳排放的汙染，因此全球需要向使用清潔資源迅速轉變，新的能源解決方案將會受到需求量的衝擊，同時還要面臨和前能源體系有關的問題。
-一、當前面臨的問題
預計在未來50年內，世界能源的使用至少是現在的2倍，這樣的增長至少會引發4個問題。
首先，我們儘管有大量的煤，能持續使用200年，但是大自然卻不能總是慷慨地提供石油和天然氣，所以我們會逐漸耗盡容易獲得且廉價的化石燃料。經多方預測，從現在起在未來5到20年間，將會出現石油產量的峰頂，峰頂以後石油產量就會開始下滑，天然氣產量的峰頂將會在石油產量的峰頂出現20年後出
第二，石油和天然氣的儲量並不是均勻地分佈在世界各地，其中80%位於中東和俄羅斯。因此，如果繼續依靠化石燃料，就必須依賴於這些國家。現在歐洲的能源50%從他們進口，其中大部分是天然氣、石油和煤。經預測，如果沒有能源替換措施，在未來20到30年間，歐洲進口能源的需求將上升到70%。鑑於這個原因，許多國家都開始考慮選擇不同類別的能源，例如風能、核能，以減少對其他國家的能源依賴度。
第三，能源使用對環境的威脅。煤作為分佈最廣的化石燃料之-，在燃燒的時候會產生大量的汙染物，如果繼續依賴煤，環境將會變得更加糟糕，而且二氧化碳排放弓1起的溫室效應，已經不再是單個國家領域內的問題，而是涉及到全球的問題。
第四，最後的問題就是能源匿乏。現在，全球20億人還仍依靠柴火做飯、加熱，主要原因是因為經濟發展的制約，他們缺乏和現代能源模式接觸的機會。石油的價格，在未來幾年內的快速增長也是一個制約方面，富國能夠消費得起昂貴的石油，但是窮國不行。由此可見，無論發達國家還是發展中國家，都迫切需要制訂應付能源危機的措施，節約能源，提高能源利用率，著手新能源技術的研究與開發。所謂新能源，是指目前尚未被人類大規模利用，有待深入研究試驗和開發的新型能源。近些年，各國都在從多方面探尋有可能發展成新能源的資源、材料和技術，有些已逐步走向實用化而最有發展前途的新能源是把陽光、地熱、風力、水力及有機生物量轉變成燃料、熱和電力，即太陽能、地熱能、風能、海洋能、核聚變能以及生物質能、氫能等可再生能源。
二、未來能源的發展趨勢
1。技術日臻成熟的太陽能
太陽是一個巨大的能源寶庫。有關資料表明，地球表面接受的全部太陽能約等於全世界能源消費總量的3000倍。就是說，太陽每秒鐘照射到地球的能量約為500萬噸煤當量，1年則是170萬億噸煤當量。
太陽能無需運輸，又不汙染環境，是一-一種理想的自然能源。太陽能的利用分為太陰能光電系統、太陽塔發電系統、太陽能供熱系統3大技術群類。光電技術主要有太陽能電池，發電技術主要有熱能發電的太陽塔，至於供熱拎術則主要有太陽灶、太陽能熱水器等。太陽能電池是目前各國利用太陽能的基本手段，其轉換介質材料——般是單晶矽，以及硫化福、砷化嫁和砷化鋁稼等，單晶矽電池的轉換效率已達13% - 17%，超過了理論極限值（24%） 一-半以上。從年代起，太陽能電池就應用幹人造衛星等空間飛行器，如今又逐步發展成地而特殊場介的輔助能源，其應用範舊迅速擴充套件，井正向大功率應用方向推進。90年代出，全世界共建有19座100千瓦以上的太陽能發電站，其中13座已批入執行。儘管矽太陽能電池製造藝硬雜，價格較貴，大有被非晶矽薄膜材料取代之勢，但大陽能利用的前景卻是希望在即。
自80年代中期以來，一些國家在提高太陽能電池的光電轉換效率和降低生產成本方面取得了顯著進步，其中美國、日本、瑞士、法國、瑞典、德國、義大利、澳大利亞和前蘇聯取得的成績最為突出。美國建成的太陽能發電站比任何一國都多，可望與油電、煤電匹敵。據美國有關部門預測其光電市場1995年可達310兆瓦，2000年將上升到540兆瓦。瑞士提出的太陽能發展規劃，打算2000年時安裝總功率達220兆瓦的太陽能發電裝置。該規劃第一期工程已告完成，大片地區正採用太陽能電源供電。在發展中國家中，中國和印度的太陽能利用也較普遍。不少專家認為，在今後100 -200年，如果利用技術能取得重大突破，太陽能將有可能替代礦物燃料而成為人類的主要能
2。爭議大最有前途的核能
自然界中，太陽的光和熱源自核聚變；氫彈的能量也來自核聚變。物理學家和工程師數十年來也- -直在努力研究如何透過核聚變發電。現在，研究人員能夠輕鬆製造出可控核聚變反應一隻要讓氫原子核足夠猛烈地碰撞壓縮到一起，它們就會融合，並釋放出中子和能量。然而，要讓核聚變用於發電，就必須做到更高效，以使反應所釋放的能量大於觸發反應（被稱為“點火”）所需的能量，這是科學界的一道難題。核聚變發電是21世紀正在研究中的重要技術，主要是把聚變燃料加熱到1億度以上高溫，讓它產生核聚變，然後利用熱能。因此，美國利弗莫爾國家實驗室國家點火裝置方案：用核聚變來驅動裂變，利用原子分裂產生的能量來驅動傳統核反應堆，有望利用這一機制運作的實驗性核電站有望在20年內建成。
陽能轉化為電能，然後轉換成對人體無害的微波向地面傳送，由地面接受站接受後，再將微波轉變為電能向用戶供電。據科學家推算，同樣面積的太陽能電池，在太空發電衛星上所發的電量，是在地面上所發電量的10倍以上。這是由於射向地面的太陽輻射能力被地球厚厚的大氣層吸收、反射和散射掉相當部分的緣故。而且，開發太空光電能源有兩大優點：一是可以充分利用太陽能，同時又不會汙染環境；二是不用架設輸電線路，可直接向空中的飛船和飛機提供電力，也可向邊遠的山區、沙漠和孤島供電。這項新能源利用聽起來可能有點像是科幻，但實際上卻很簡單：首先讓地處2。2萬英里之外的太陽能電池板，以微波的形式將能源傳回地球，然後將其轉化為電力，並進入到電網中。計算結果令人振奮，直徑為1英里的地面接收站提供的電力大約為1000兆瓦，可以滿足100萬戶家庭的用電需求。考慮到這項新技術的最大障礙是把太陽能收集器送至太空的成本，因此必須設計出重量足夠輕、可以減少發射次數的系統。一-些國家和公司希望，最早能夠在未來10年內提供這種太
3。沒有汙染的地熱能
地熱的開發途徑主要是利用地層下的蒸汽和熱水。地熱資源按其特性可分為地熱水力資源、地壓熱、幹巖和岩漿四類。據考察分析，整個地球的平均溫度大約為2000“C，越往深處越熱，溫度可達6000一10000°C。 現在人們開發利用的僅僅是表面地熱，遠景卻在利用深部地熱。高溫地熱資源可用於發電，特別是200C以上的地熱資源更具吸引力。有人做過計算，地球蘊存的熱能相當於全部貯煤熱能的1。7億倍，是極為可觀的一種能源。
自70年代起，地熱發電在世界上推廣很快。過去年間，世界地熱發電的裝機容量增長了2。5倍，總容量超過100萬幹瓦。預計2000年將達到1億幹瓦。美國和菲律賓是利用地熱發電的兩個先進國家，其次是法國、德國、日本、中國和前蘇聯。美國地熱發電總裝機容量佔世界總量的38%，菲律賓、法國、前蘇聯的地熱發電以及日本、中國的地熱傳輸系統都堪稱世界- -流。
4。高產清潔的無價風能
風能與其他能源相比，具有明顯的優勢，其蘊量大、分佈廣、可再生、無汙染。據估計，全世界陸地上可利用的風能約100億幹瓦，為地球可利用水能總量的10倍。風能的利用主要是透過自然風力驅動風力發電機發電。目前世界上大約有50萬部風力發電機在執行，發電總功率達1吉瓦。專家們預測，今後年，世界每年風力發電的增長潛力估計為300-400兆瓦。
現今許多國家都在積極發展風能技術。美國把風力發電列為有希望的清潔替代能源。由於技術上的突破，美國建有世界最大的風力發電站除美國外，英國、荷蘭、丹麥、西班牙、中國和日本在風能利用方面都走在世界前列。