美国专家应对能源危机的十大发电方案-北极星电力新闻网

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美国《大众科学》月刊撰文指出，全世界每天消耗8400万桶石油，美国占了1/4，而且其中1/3来自于国家政局动荡的地方。同时，二氧化碳排放导致冻土融化，如果保持目前排放水平，下一代人将面临史无前例的环境灾难。

美国在几十位科学家和能源专家的帮助下，收集整理了一套能源新技术，应用这些技术，将使能源利用进入新时代。预计到2025年，可以使石油消耗减少一半，同时大大降低对煤炭和石油气等矿物燃料的依赖。

进入能源新时代的主要障碍不再是技术，而是政治和行政障碍。如果能够克服这些障碍，将降低贸易赤字，加强国家安全，创造数百万就业机会;还可以缓和难以解决的环境问题，大大提高美国的竞争力和能源自给能力。为此，科学家和能源专家提出了应对能源危机的十大方案。

一、分布式发电

现有的电网是从发电中心向所有用户单向输电。“分布式发电”则更为有效和可靠。按照这种办法，风能和太阳能一类的发电装置设在家庭或工作场所内部或附近，与复杂的数字分配系统和控制系统连通，按照高峰和非高峰期的需求输电，以实现最大能效。

二、风能发电

几十年来，技术使涡轮机桨叶越来越轻，风电装置越来越大，效率越来越高。风机的设计可以满足陆地平原、沿海地区及海上等特定的风力条件，而且规模向更大型化发展。

风能技术开发开始瞄向天空。天空风能公司在研制飞行发电机，能够在4600米的空中利用风能转动，通过电缆与地面连接输送电力。当然这种设计必须克服固定和维护的难题。但是没有人怀疑，高空中的风最强、最稳定也最富含能量。

三、混合动力车

一种新型混合动力悍马车可以节省燃料，可以肯定混合动力技术的时代将要到来了。

混合动力车集成内燃机和电动机，可以捕获刹车时的能量，并把闲置能量储存起来，同时减少发动机自重以提高效率。而新一代并联式混合动力车，晚上可在车库充电，大大减少了燃料使用量。能源专家预计，如果目前美国车辆都由并联式混合动力车代替，石油消耗量将减少70-90%，这将使美国未来能够自给自足，无需进口石油。而且即使这些车辆的电能来自燃煤火力发电站，二氧化碳排放量也可降低一半以上。如果这些能量来自于可再生能源，燃料又是生物柴油或乙醇，其效果还会大大提高。

能源专家指出，无论用传统发动机还是混合发动机，减轻车辆自重在节省燃料方面的潜力经常遭到忽视。用高强度的轻型复合材料代替钢材，可以把混合动力车的燃效提高一倍左右。这大概是最有效、最可行的办法。

四、纤维素乙醇

2006年，美国将向市场投放100万辆可变燃料车，乙醇加油站也将增加33%，达到1000个左右。

目前美国生产的乙醇多数来自玉米，其生产过程需要消耗大量矿物燃料。能源专家认为，以玉米为原料的乙醇是一种过渡性燃料，想让乙醇对减少汽油消耗和缓解全球变暖等问题发挥作用，需要在大范围内从玉米乙醇转向纤维素乙醇。纤维素乙醇可由柳枝稷、木屑和玉米穗轴一类的农业废料制成，但需采用生物制酶技术，通过微生物能把植物纤维素转化为碳水化合物。有朝一日，汽车将由生物液体燃料提供动能。

五、打开太阳灯

2007年初，洛杉矶东北部的沙漠将竖起几十架巨大的斯特林凹面镜，直径约11米的镜面将把阳光反射到一个热量收集装置，阳光再把氢加热到约700摄氏度推动发电机。全世界最大的太阳能发电厂建成以后，莫啥韦沙漠将出现大约两万架太阳能集热器，为27.8万户居民供电。

斯特林太阳能集热器可以把30%的太阳能转化为电，是今天效率最高的太阳能发电技术。太阳能不等同于光伏电池，光伏电池只能转化15%左右的太阳能，但可以在用电的同时发电，减轻输电网络的压力，并可以把任何一个晒到阳光的表面变成能源收集装置。在不太遥远的未来，不仅衬衫或外套可以给手机等装置充电;最终混合动力车或许可以利用外表面收集太阳能，以提供动力。这一切将主要通过提高单位面积捕捉的太阳能以及降低关键材料的成本来实现。

六、转向氢燃料

氢经济潜力巨大，但实施起来却绝非易事。大自然没有直接提供纯氢燃料，目前最经济的办法是从石油或天然气中提取，而这无助于减少二氧化碳的排放。

但是，氢动力燃料电池的效率已经比内燃发动机高一倍以上。在冰岛，可再生能源使氢经济变得可行。在美国有朝一日，额外的风能或许将制造出氢。科研人员甚至还可能对有机体进行基因改性，直接把太阳光转化为氢。这或许将带给世界一个光明的氢未来。

七、潮汐能发电

研究表明，美国近岸海域蕴藏着大约2100太瓦时的电力，其中约有1/8可以在几乎不影响环境的条件下开发，相当于现有全部水电站的发电量。

潮汐能强度是风能的10—40倍。就技术而言，水动力系统的成熟速度也更快。潮汐能技术从本质上说，就是在密度更大的介质中发电，这种技术的发展速度尤其迅猛。2006年，纽约东河2.4米深处的6台机组将开始发电，如果试运行结果令人满意，将增加机组数量，可为8000户居民供电。葡萄牙在近岸建设的潮汐能发电装置，将蛇形的钢管链在半潜状态下向外延伸5公里。预计到2008年，可为大约1.5万户家庭供电。潮汐能利用技术的发展，将为世界带来更多的稳定、清洁能源。

八、向深处挖能

地热技术利用地球内部的热量发电或给建筑供暖。夏威夷、阿拉斯加和西部各州是地热资源丰富的地区。新型地热发电厂将得以利用70摄氏度左右的地热水库发电。

地热的运用大概还不局限于此。科研人员正在设法利用干热岩石采热技术建造地热水库，把水压入过热水晶岩加热，将热水经由生产井送回地表，其热量作为能源得以开采，然后再把这些水压回去，如此循环往复。可利用地热资源远远超过实际应用。

九、垃圾造煤气

旧石器时代就燃烧木材在洞穴中取暖煮食，今天多数生物燃料仍然取自木材。但是，农业废弃物的开发利用技术，如生物质和垃圾发电技术正在得到蓬勃发展。像矿物燃料一样，这些材料燃烧时虽然也释放出二氧化碳，但是排放出来的二氧化碳却被植物生长时吸收的二氧化碳抵消了。

在新一代技术中，气化最有潜力。气化装置利用高热在低氧环境下把农业废料转为氢和一氧化碳的混合物，在锅炉中燃烧或代替天然气。这种转换可以提高能源效率10%，释放出的气体可用来推动蒸汽轮机进行余热发电，整个过程中释放的热量则可用来给城市或建筑物供暖。

十、利用负瓦特

上世纪70年代，节能意味着关灯。现在利用技术可以把同样一件事做得更好。美国现在单位经济产出的能耗比30年前减少了47%，这在很大程度上要归功于技术进步。但令人遗憾的是，由于供应方缺乏效率，生产出来的大量能源都在传输途中白白浪费。对此，消费者无能为力，但在家里节约能源却非常简单，电费下降就是报偿。专家研究认为最便宜、最清洁的能源莫过于没有制造出来的能源，被称之为“负瓦特”。节能意味着是更实际有效应对能源危机的方案。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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