理论教育 生物质能:可再生、低污染的太阳能表现形式

生物质能:可再生、低污染的太阳能表现形式

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:生物质能的原始能量源于太阳,生物质能是太阳能的一种表现形式。生物质能具有可再生、低污染、分布广等特点。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换三种途径。直接燃烧虽然利用率低,但短时期内仍是我国生物质能利用的主要方式,即便是使用节柴灶,其效率也不过30%左右,并且对环境污染较大。

生物质能:可再生、低污染的太阳能表现形式

生物质能(Biomass Energy),就是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式。所谓生物质,是指利用大气、水、土壤等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命体征、可生长的有机物质通称为生物质,包括植物动物微生物等。生物质能的原始能量源于太阳,生物质能是太阳能的一种表现形式。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等生物体中,有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动、植物的能源物质均属于生物质能,涵盖木材、森林废弃物、农业废弃物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。生物质能具有可再生、低污染、分布广等特点。据初步估计,全球每年经光合作用产生的物质有1 730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10~20倍,但利用率还不足3%,开发潜力巨大。

生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换三种途径。直接燃烧虽然利用率低,但短时期内仍是我国生物质能利用的主要方式,即便是使用节柴灶,其效率也不过30%左右,并且对环境污染较大。生物质的热化学转换是指在一定温度和条件下,使生物质汽化、炭化、热解或催化液化,产生出气、液态燃料和化学物质的技术,即将生物能转化成化学能,再利用燃烧释放出来的热量,此举可大大提高使用效率。生物质的生物化学转换是经过发酵或高温热解等形式制造出甲醇乙醇等液体燃料的技术,它包括生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。在世界各地都有利用生物质能的例子,例如,在法国Metz建有利用生物质做原料的发热发电站,可供周边30 000用户使用;2015年10月英国《金融时报》报道中国企业出资20亿英镑将在英国安格尔西岛和塔尔伯特港的废弃工业用地改造为“生态园”,该生态园的电力源自环保的生物质能发电站,发电能力约300兆瓦,发电站产生的废热废气将用来养殖数千吨大虾、鱼和水栽蔬菜

总之,能源的开发与利用直接关乎一个国家发展的兴衰,在开发新能源的同时要坚持节约的原则,要重视清洁能源、可再生能源的开发与利用,要鼓励创新科技企业投入到能源开发、利用当中来,利用革新技术助推新能源的开发并提高能源的使用效率,只有坚持科技创新、资源合理配置才能保证经济社会、环境协调统一发展。

电动汽车的“心脏”

在能源短缺、气候变化、环境恶化的社会大背景下,开发新型绿色能源已是大势所趋。在汽车领域也是如此。可喜的是目前电动汽车的发展迎来大机遇,各大汽车制造商均有涉足,并有不少电动汽车已上路行驶。现在电动汽车最大的弊端就是其续航能力还无法与现行的使用汽油柴油的汽车相比,其发展绕不开电池的革新——即电动汽车的“心脏”问题,因此各大汽车制造商都在不断探索电动汽车的电池质量和电容量的问题。目前,市场上电动汽车的“心脏”主要有以下几种:(www.daowen.com)

(1)铅酸蓄电池:铅酸蓄电池是最常见的电池,其主要优点是电压稳定、价格便宜,但其致命缺点是电容量低、使用寿命短、日常维护频繁及电池续航能力低等。目前,在我国铅酸蓄电池主要应用在低速电动汽车上,将其作为未来电动汽车的动力源有些不切实际。

(2)磷酸锂电池:磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,其放电效率较高,主要用作动力电池,其充放电效率可达到90%以上,而铅酸电池一般约为80%。而且磷酸铁锂电池的安全性也高于普通电池,理论寿命可达8年,实际使用寿命约3~5年,性价比较高。但其缺点是造价高,电池容量小(续行里程短),报废后无法回收利用。所以,由磷酸铁锂电池充当电动汽车的“心脏”会提高制造成本,其无法回收利用也不是很经济。

(3)磷酸铁锰锂电池:作为磷酸铁锂电池的改进型,2014年比亚迪董事长王传福曾表示,比亚迪最新开发的磷酸铁锰锂电池突破了传统的磷酸铁锂电池的能量密度限制,达到了三元材料水平,成本控制上也比磷酸铁锂电池更加优秀,而且已经成功应用于比亚迪电动汽车上(比亚迪-秦),其续航能力相较以前均有大幅度的提升,据国家工信部的相关数据,比亚迪-秦纯电动版汽车的续航能力可达200 km。

(4)钴酸锂电池:2014年特斯拉纯电动汽车TESLA-Model S首次登陆中国,其百公里加速只需3.4秒、最大续航里程达480 km,令人惊讶不已,该车推向市场之后已取得不俗的销量。作为纯电动汽车,其电池自然是人们关注的焦点。TESLA-Model S采用松下提供的钴酸锂电池-18650,单颗电池容量约为3 100毫安·时。TESLA首次采用电池组战略,将数千个电池单元以砖、片形式逐一平均分配,最终组成一个电池包固定于车身底板。钴酸锂电池具有结构稳定、容量比高、综合性能突出等特点,但其安全性稍差,为此TESLA工程师在每个钴酸锂电池单元两端均安装保险丝,防止电池出现异常而影响到整个电池包的能效,事实证明此种电池安全解决方案较适合应用在纯电动汽车上。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈