5.1.1.1　能源的定义

能源是指可以从其获得能量（如热、光、动力等）的资源。

5.1.1.2　清洁能源和可再生能源的含义

自然界存在有无限的能量资源。仅就太阳能而言，太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多t煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿t煤的热量，大约为全世界目前1年耗能的1万多倍。不过，由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力、科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约，包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源，可以利用的仅微乎其微。因而，继续开发的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏以至枯竭以及生态环境的日趋恶化，迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展，依仗能源的可持续供给，就必须研究开发新能源和可再生能源。

为了迎接能源过渡，1981年8月10—21日联合国在肯尼亚首都内罗毕召开了“联合国新能源和可再生能源会议”，提出的新能源和可再生能源的含义为：即以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发与利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源来不断取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点在于开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能等。所以它是能源领域的高新技术，新的和可再生的是一个完整的含义，英文缩写为NRSE（new and renewable sources of energy），在中国则习惯性地简称为“新能源”。新能源与可再生能源的含义在我国是指除常规能源和大型水力发电之外的生物质能、风能、太阳能、小水电、海洋能、地热能、氢能等能源资源。目前新能源和可再生能源主要是以非商品能源的形式为广大农村地区提供能源供应，随着我国社会、经济的发展，社会主义市场化机制的推进，新能源和可再生能源也正在稳步地向商品化能源的方向转变。

新能源并不是新发现的能源，它是很久以前就存在，并且自古以来就被人类使用着，只是使用的技术程度不同，开发的数量有限。也可以说，新能源是远有前景，近有实效，它的技术属性有高有低，它伴随着人类文明进化而发展。新能源是人类持续发展的忠实朋友，新技术越进步，新能源的作用就越大。

新能源和水能等不排放污染物的能源可称为清洁能源。

目前我国常用的有下面几种清洁能源：(www.daowen.com)

（1）风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水、助航、制冷和制热等。风力发电是主要的开发利用方式。根据最新风能资源评价，全国陆地可利用风能资源3亿k W，加上近岸海域可利用风能资源，共计约10亿k W。主要分布在两大风带：一是“三北地区”（东北、华北北部和西北地区）；二是东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。

另外，内陆地区还有一些局部风能资源丰富区，有广阔的开发前景。风能是一种自然能源，由于风的方向及大小都变幻不定，因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。

（2）水能资源是我国重要的可再生能源资源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源，是常规能源，一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。

（3）H是一种二次能源，一种理想的新的含能体能源，在人类生存的地球上，虽然H是最丰富的元素，但自然H的存在极少。因此必须将含H物质加工后方能得到H 2。最丰富的含H物质是水，其次就是各种矿物燃料（煤、石油、天然气）及各种生物质等。H不但是一种优质燃料，还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要H，如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等，化工中制NH 3、制CH 3 OH也需要H。H还用来还原铁矿石。用H制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和H 2—蒸汽联合循环发电，其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制H技术的进步和储H手段的完善，H能将在21世纪的能源舞台上大展风采。

（4）地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库，仅地下10km厚的一层，储热量就达1051026J，相当于9951015t标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力，新技术也已成熟，并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面，未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的，不受天气状况的影响，既可作为基本负荷能使用，也可根据需要提供使用。据初步勘探，我国地热资源以中低温为主，适用于工业加热、建筑采暖、保健疗养和种植养殖等，资源遍布全国各地。初步估算，全国可采地热资源量约为33亿t标准煤。

（5）海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年，法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气，推动风力发动机组发电的装置，把1k W的电力送到岸上，开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60～450k W的多种类型波浪发动装置。

（6）生物质能是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。地球上每年植物光合作用固定的碳达21011t，含能量达31021J，因此每年通过光合作用储存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。是世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大，但地球上每个国家都有某种形式的生物质，生物质能是热能的来源，为人类提供了基本燃料。我国生物质能资源主要有农作物秸秆、树木枝丫、畜禽粪便、能源作物（植物）、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。全国农作物秸秆年产量约6亿t，除部分作为造纸原料和畜牧饲料外，大约3亿t可作为燃料使用，折合约1.5亿t标准煤。树木枝丫、林业废弃物年可获得量约9亿t，大约3亿t可作为能源利用，折合约2亿t标准煤。甜高粱、小桐子、黄连木、油桐等能源作物（植物）可种植面积达2000多万hm2，可满足年产量约5000万t生物液体燃料的原料需求。畜禽养殖和工业有机废水理论上可年产沼气约800亿m3。目前，我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿t标准煤，今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展，生物质资源转换为能源的潜力可达10亿t标准煤。