设计一个未来环保能源装置

㈠ 未来新能源

1、人体能量

在城市里铺设采用压电材料制作的地板，内装动作感应系统，可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能.

如果你生活在大城市，那么在不久的将来，你的身体也会成为一种城市能源。美国的研究者认为，人类活动——如跑步、散步等都可以利用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯-格拉汉姆(James Graham)和撒德尤思-朱思雅克（Thaddeus Jusczyk ）设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板，内装动作感应系统，可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明，是未来城市基础能源的一种很有借鉴的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。

2、粮食能源

澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了.

迅速增长的生物燃料让我们得到启示。粮食永远伴随人类的一生，那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间，由于柴油供应短缺，在当时的菲律宾，椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一公升汽油产生的能量。

目前，世界各国都在开始研究粮食能源，希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄上提炼乙醇。

3、藻类能源

有数据表明，每亩面积的藻类可以产生比传统的乙醇来源（如玉米）高产15倍的能源.

在科学家的眼中，藻类是地球上石油和天然气的来源。并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有数据表明，每亩面积的藻类可以产生比传统的乙醇来源（如玉米）高产15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。

在过去，用藻类制造提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受众多条件限制，阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长，这制约了藻类能源在现在的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法，他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻，然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试实验转基因藻类植物的提取和加工，一旦未来得到许可，转基因藻类将成为重要的新能源来源。

4、细菌能源

细菌中也可以提取“石油”.

大肠杆菌一向不受欢迎，但是在未来也许就很受欢迎了，因为能从大肠杆菌中提取能源。

美国硅谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术：细菌中也可以提取“石油”。他们发明利用生物工程技术，对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养，促使这些微生物在细菌的作用下，把能量转换成乙醇或石油替代品。

这种技术可以节约65%的制造成本，但是产生的能源确实标准乙醇提取工艺的数倍。在未来，一切都成为可能，细菌也会成为最受欢迎的能源产品。

5、垃圾能源

科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后，新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段.

在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中，疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体，来作为时间旅行机的燃料。现在，好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后，新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。

该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元，建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨，每天发电量可达到21兆瓦。

废物转化为能源一直很有争议，批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和政府签订合同，采用这种新技术在未来生产更多的能源。

6、天气能源

刮风下雨，也许也会成为未来人类使用的能源.

这听起来有点不可思议，不过加拿大工程师路易斯-米彻尔德（Louis Michaud）正在实验一种新的清洁能源产生方式：人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂，当气流上升温度升高时就会引起温度的差异，于是空气随之开始形成漩涡，漩涡带动发电机的涡轮机产生电能。

此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了，其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能，这足以供给20万户家庭的用电需求。

在日本，寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温，机场跑道使用顶级的隔热设备，能够最大限度地减少积雪融化。据测算，这一计划如能实现预期目标，每年可节约制冷费用约6000万日元，此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。

7、温室气体能源

温室气体一样也可以产生清洁能源.

发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为，其实温室气体一样也可以产生清洁能源，这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是，科学家正在测试一种热电发电机，看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。

8、有机废物能源

宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料.

清洁能源其实来源并不清洁，简单的说，就是将有机垃圾变成燃料。美国全国正大规模兴起使用清洁能源的热潮。旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便，宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料；在加利福尼亚州，老式的沼气设备非常受欢迎。

未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国，已经出现了专门搜集有机废物的能源转换工厂，专门搜集各种有机废物，来提取生物燃料。

9、IT能源

通过智能芯片和软件来提高能源利用效率.

开发替代能源可以缓解能源困境，但它们并非唯一的解决办法。

家庭和企业的大部分的能源成本很高，是因为利用能源的效率不高，浪费太严重。美国的一家新成立的Sentilla公司，侧重于能源管理技术。

通过智能芯片和软件来提高能源利用效率。他们研制的芯片能够测量计算机和服务器的耗电量，然后通过分析数据，得出最有效的使用IT设备的计划，充分提高IT产品的能源使用效率。

谈到利用效率，人们经常会说可以升级电网。 但是由于技术问题，传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了，无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为，未来智能电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网卡集成到电力设备、燃气表、及水表上，使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址，这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况，达到节能的目的。

10、空气能源

压缩空气能源储存系统（ CAES ）的原理是将空气压缩进地下存储罐.

当不刮风时，风力发电场就必须依靠其它的能源来维持发电机的运行。空气如何持续不断的提供能源呢？随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣，空气能源的利用技术将不是问题。

压缩空气能源储存系统（ CAES ）的原理是将空气压缩进地下存储罐，作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI，开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车，能将压缩的空气高压储存在燃料罐中，当空气被释放，它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。

㈡ 环保科技创新

最近在美国纽约举办的绿色科技产品设计竞赛(Greener Gadgets Design Competition )中又展出了一件更为神奇的发明：小太阳能发电站。

小太阳能发电站设在公共区域，虽然占地面积小，设施结构也极其简单，但它接收的太阳能总量是普通太阳能充电站的两倍，而且是无偿地为周围住户提供用电，储存的电能夜晚还可照明，属于免费户外公共设施，使人们更广泛地以一种绿色环保的方式用电。

建造小太阳能发电站的材料是水泥、柚木，和不锈钢。它安装的是单晶硅太阳能电池，理论上可产生84瓦的电量，足够笔记本电脑和手机充电了。电池安装在离地3米处，遮阴面积小，而且能达到最大的功率。能量储存在太阳能发电站的电池组或电网并列系统里。由于太阳能电池安装在安全玻璃内，这样人们一走近它就能立马识别太阳能来自哪个方向了。

该装置的插座被一个透明的安全罩保护着，太阳能板下面的插槽内安装了一个显示屏，用于聚集并显示可利用的能量，人们可见一块小小的太阳能板下面散发着绿色的柔和的光。

太阳是一个巨大无尽的能源之源，开发利用太阳能，使之成为能源体系中重要的替代能源可以说是人类能源战略上的终极理想。广泛利用太阳能的优点确实很明显：它是可在生资源，没有枯竭危险，每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源；绝对环保，不会破坏环境，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的；不受地域的限制，随处可应用，太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输；应用范围广，从汽车到住宅无所不包。建立太阳能发电站可有效利用太阳能。

但太阳能也存在应用上的缺点，具体表现在：(1)分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量虽然很大，但是能流密度很低。(2)不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，因此，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。(3)效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还无法与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。�

传统的太阳能发电系统比较庞大，占地面积广，需要大面积空旷的土地用于收集太阳能，投入资金多。新型小太阳能发电站结构简单，占地面积小，耗用资金少，附近居民能得到最大实惠。在绿色科技产品设计竞赛中，小太阳能站获得94票，占多数票，成为最受欢迎的发明之一

㈢ 畅想未来我们生活中有哪些新能源。新能源如何为我们的生活提供便捷服务。

据国外媒体报道，虽然现在人类把绿色能源的目光聚焦在了太阳能、风能和核能这些能源上，但是在我们的地球上还有其他一些可以被人类利用的绿色能源。科学家还在积极努力，探索那些新的能源产品。相信在不久的未来，更惊人更有吸引了的能源产品就会问世。下面让我们来看看未来有可能被开发的10大新能源。
1.人体能量
如果你生活在大城市，那么在不久的将来，你的身体也会成为一种城市能源。人类活动如跑步、散步等都可以用来产生能量。美国麻省理工学院建筑和规划系的学生詹姆斯·格拉汉姆和撒德尤思·朱思雅克设计出一个可将人行走时产生的能量转化为电能的“概念性城市设计”。在城市里铺设采用压电材料制作的地板，内装动作感应系统，可将行人的每一个行走动作瞬间产生的能量都转换成电能。他们的这种设计可以实现未来城市的基础设施照明，是未来城市基础能源的一种很有借鉴意义的新能源替代方法。人体能量也是第一次成为最有可能实现的新能源产品之一。
2.粮食能源
迅速增长的生物燃料让我们得到启示：粮食永远伴随人类的一生，那么粮食产生的能量也会永远伴随人类一生。澳大利亚的一家公司就已经从椰子上开始生产能够替代柴油的新能源“椰子油”了。椰子作为替代柴油的燃料由来已久。在第二次世界大战期间，由于柴油供应短缺，在当时的菲律宾，椰子油就成为一种受当地人喜欢的替代燃料。大约半打椰子就可以生产出一升汽油产生的能量。
目前，世界各国都在开始研究粮食能源，希望从伴随人类一生的粮食上找到未来可替代石油的能源。欧洲的国家在研究如何从葡萄中提炼乙醇。
3.藻类能源
在科学家的眼中，藻类是地球上石油和天然气的来源，并且藻类被环保者和能源生产者视为最环保的物质。有数据表明，每亩大小的藻类可以产生比传统的乙醇来源（如玉米）高15倍的能源。这些绿色植物甚至可以像海绵一样如饥似渴地吸取二氧化碳。
在过去，用藻类提取能源的费用非常昂贵。加上藻类的生长受诸多条件限制，阻碍了其作为大规模生物燃料的生产应用。特别是藻类需要在大量的阳光下才能生长，这制约了藻类能源的发展。但美国旧金山的Solazyme公司却设计出了一个新的办法，他们在黑暗的环境中用糖喂养海藻，然后再提取加工成各种燃料。目前该公司还在尝试转基因藻类植物的提取和加工，一旦未来得到许可，转基因藻类将成为重要的新能源来源。
4.细菌能源
大肠杆菌一向不受欢迎，但是在未来也许就很受欢迎了，因为能从大肠杆菌中提取能源。
美国硅谷的LS9公司的研究员去年初已经发明了一种细菌遗传改造转基因技术：细菌中也可以提取“石油”。他们利用生物工程技术，对包括大肠杆菌在内的不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养，促使这些微生物在细菌的作用下，把能量转换成乙醇或石油替代品。
在未来，一切都成为可能，细菌也会成为最受欢迎的能源产品。
5.垃圾能源
在上世纪80年代好莱坞的典型影片《回到未来》中，疯狂的科学家用香蕉皮、蛋壳和其他形式的垃圾转变成气体，来作为时间旅行机的燃料。现在，好莱坞科幻电影中的情节变为了现实。加拿大拟建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂。科学家相信在经过初期焚烧发电的简单工艺之后，新技术的出现在未来有望引领垃圾发电进入新阶段。
该新型垃圾发电厂号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元，建成之后每天能吸收城市生活垃圾400吨，每天发电量可达到21兆瓦。
废物转化为能源一直很有争议，批评人士认为在产生能源的同时会伴随出现温室气体。但是科学家发明的一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术在经济成本上和环保指标上具备很大优势。加拿大帕拉斯科能源集团已经和政府签订合同，采用这种新技术在未来生产更多的能源。
6.天气能源
这听起来有点不可思议，不过加拿大工程师路易斯·米彻尔德正在实验一种新的清洁能源产生方式：人造龙卷风。他提出的大气能源转换理论非常吸引人。这个理论并不复杂，当气流上升温度升高时就会引起温度的差异，于是空气随之开始形成漩涡，漩涡带动发电机产生电能。
此时的漩涡已经是可以抵达对流层的真正龙卷风了，其风速高达每小时200英里。用这种发电系统能够产生200兆瓦特的电能，这足以供给20万户家庭的用电需求。
在日本，寒冷的天气也不会被白白浪费掉。日本北海道新千岁机场使用冬季的积雪为夏天机场的候机大楼降温，机场跑道使用顶级的隔热设备，能够最大限度地减少积雪融化。据测算，这一计划如能实现预期目标，每年可节约制冷费用约6000万日元，此外还能通过减少用电而起到削减二氧化碳排放的效果。
7.温室气体能源
发展清洁能源是为了遏制温室气体对环境造成影响的一大原因。但是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家认为，其实温室气体一样也可以产生清洁能源，这是因为现有的技术可以将有害的温室气体变成燃料。例如温室气体中的碳酸钾在一些化学手段下可以高效吸收空气中的二氧化碳。另一个值得我们注意的是，科学家正在测试一种热电发电机，看看是否从汽车排气系统中的废气中重新捕捉能源并产生电力。
8.有机废物能源
清洁能源其实来源并不清洁，简单地说，就是将有机垃圾变成燃料。美国正大规模兴起使用清洁能源的热潮，旧金山的人们在城市街道上收集宠物粪便，宠物粪便通过一定的设备可转化为生物燃料。在加利福尼亚州，老式的沼气设备非常受欢迎。
未来也许这些有机废物通过技术革新也会成为新能源产品。现在在美国，已经出现了专门收集有机废物的能源转换工厂，专门收集各种有机废物，来提取生物燃料。
9.IT能源
开发替代能源可以缓解能源困境，但它们并非惟一的解决办法。
家庭和企业的大部分能源成本很高，是因为利用能源的效率不高，浪费太严重。美国一家新成立的Sentilla公司，重点研究能源管理技术。
通过智能芯片和软件来提高能源利用效率。他们研制的芯片能够测量计算机和服务器的耗电量，然后通过分析数据，得出最有效的使用IT设备的计划，充分提高IT产品的能源使用效率。
谈到利用效率，人们经常会说可以升级电网。但是由于技术问题，传统电网产生的电能至少有7%都被浪费掉了，无形中给消费者增加了成本。美国银泉绿色科技公司认为，未来智能电网技术可能会解决这些浪费问题。该公司把网卡集成到电力设备、燃气表、及水表上，使每个家庭的电器终端拥有独立的IP地址，这样就可以跟踪监测公用事业企业和消费者的实际能源消耗情况，达到节能的目的。
10.空气能源
当不刮风时，风力发电场就必须依靠其他的能源来维持发电机的运行。空气如何持续不断地提供能源呢？随着汽车制造商在这方面投入越来越大的兴趣，空气能源的利用技术将不是问题。
压缩空气能源储存系统的原理是将空气压缩进地下存储罐，作为风力涡轮机电机的备用能源。汽车制造企业还期望利用类似压缩空气的原理制造出零排放的汽车。一家瑞典汽车制造公司MDI，开发出了这种储存压缩空气燃料罐的空气动力原型车，能将压缩的空气高压储存在燃料罐中，当空气被释放，它的膨胀力会推动引擎的活塞运动。

㈣ 未来生活中我们如何更好地利用太阳能

【利用太阳能的历史】
据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门•德•考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年～1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。
第一阶段(1900~1920年)
在这一阶段，世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用平板集热器和低沸点工质，装置逐渐扩大，最大输出功率达73.64kW，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造的典型装置有：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW；1902 ~1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；1913年，在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。
第二阶段（1920~1945年）
在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战（1935~1945年）有关，而太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。 第三阶段（1945~1965年）
在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少， 呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展，并且成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段，太阳能研究工作取得一些重大进展，比较突出的有：1945年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础；1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件。此外，在这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有： 1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展，建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。
第四阶段(1965~1973年）
这一阶段，太阳能的研究工作停滞不前，主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资大，效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。
第五阶段（1973~1980年）
自从石油在世界能源结构中担当主角之后，石油就成了左右经济和决定一个国家生死存亡、发展和衰退的关键因素，1973年10月爆发中东战争，石油输出国组织采取石油减产、提价等办法，支持中东人民的斗争，维护本国的利益。其结果是使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的国家，在经济上遭到沉重打击。 于是，西方一些人惊呼：世界发生了“能源危机”（有的称“石油危机”）。这次“危机”在客观上使人们认识到：现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家，尤其是工业发达国家，重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，并且成立太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”，其中太阳能的研究开发项目有：太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。为实施这一计划，日本政府投入了大量人力、物力和财力。70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮，对我国也产生了巨大影响。一些有远见的科技人员，纷纷投身太阳能事业，积极向政府有关部门提建议，出书办刊，介绍国际上太阳能利用动态；在农村推广应用太阳灶 ，在城市研制开发太阳能热水器，空间用的太阳电池开始在地面应用……。 1975年，在河南安阳召开“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”，进一步推动了我国太阳能事业的发展。这次会议之后，太阳能研究和推广工作纳入了我国政府计划，获得了专项经费和物资支持。一些大学和科研院所，纷纷设立太阳能课题组和研究室，有的地方开始筹建太阳能研究所。当时，我国也兴起了开发利用太阳能的热潮。 这一时期，太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期，具有以下特点：
各国加强了太阳能研究工作的计划性，不少国家制定了近期和远期阳光计划。开发利用太阳能成为政府行为，支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃，一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。
研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得一批较大成果，如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。
各国制定的太阳能发展计划，普遍存在要求过高、过急问题，对实施过程中的困难估计不足，希望在较短的时间内取代矿物能源，实现大规模利用太阳能。例如，美国曾计划在1985年建造一座小型太阳能示范卫星电站，1995年建成一座500万kW空间太阳能电站。事实上，这一计划后来进行了调整，至今空间太阳能电站还未升空。 太阳热水器、太阳电池等产品开始实现商业化，太阳能产业初步建立，但规模较小，经济效益尚不理想。
第六阶段（1980~1992年）
70年代兴起的开发利用太阳能热潮，进入80年代后不久开始落潮，逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费，其中美国最为突出。导致这种现象的主要原因是：世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力；太阳能技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标没有实现，以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心；核电发展较快，对太阳能的发展起到了一定的抑制作用。 受80年代国际上太阳能低落的影响，我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱，有人甚至提出：太阳能利用投资大、效果差、贮能难、占地广，认为太阳能是未来能源，主张外国研究成功后我国引进技术。虽然，持这种观点的人是少数，但十分有害，对我国太阳能事业的发展造成不良影响。这一阶段，虽然太阳能开发研究经费大幅度削减，但研究工作并未中断，有的项目还进展较大，而且促使 人们认真地去审视以往的计划和制定的目标，调整研究工作重点，争取以较少的投入取得较大的成果。
第七阶段（1992年~至今）
由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》， 《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了 可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在 一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。世界环发大会之后，我国政府对环境与发展十分重视，提出10条对策和措施，明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”，制定了《中国21世纪议程》，进一步明确 了太阳能重点发展项目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》 （1996 ~ 2010年），明确提出我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施 。这些文件的制定和实施，对进一步推动我国太阳能事业发挥了重要作用。 1996年，联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”，会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言 》，会上讨论了《世界太阳能10年行动计划》（1996 ~ 2005年），《国际太阳能公约》，《世界太阳能战略规划》等重要文件。这次会议进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心，要求全球共同行动 ，广泛利用太阳能。1992年以后，世界太阳能利用又进入一个发展期，其特点是：太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合，全球共同行动，为实现世界太阳能发展战略而努力；太阳能发展目标明确，重点突出，措施得力，有利于克服以往忽冷忽热、过热过急的弊端，保证太阳能事业的长期发展；在加大太阳能研究开发力度的同时，注意科技成果转化为生产力，发展太阳能产业，加速商业化进程，扩大太阳能利用领域和规模，经济效益逐渐提高；国际太阳能领域的合作空前活跃，规模扩大，效果明显。通过以上回顾可知，在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦，一般每次高潮期后都会出现低潮期，处于低潮的时间大约有45年。太阳能利用的发展历程与煤、石油、核能完全不同，人们对其认识差别大，反复多，发展时间长。这一方面说明太阳能开发难度大，短时间内很难实现大规模利用；另一方面也说明太阳能利用还受矿物能源供应，政治和战争等因素的影响，发展道路比较曲折。尽管如此，从总体来看，20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都大。
【利弊】
优点：�
(1)普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。�
(2)无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。�
(3)巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。�
(4)长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。�
缺点：�
(1)分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1／5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。�
(2)不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。�
(3)效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。�
太阳能利用中的经济问题：�
第一，世界上越来越多的国家认识到一个能够持续发展的社会应该是一个既能满足社会需要，而又不危及后代人前途的社会。因此，尽可能多地用洁净能源代替高含碳量的矿物能源，是能源建设应该遵循的原则。随着能源形式的变化，常规能源的贮量日益下降，其价格必然上涨，而控制环境污染也必须增大投资。
第二，我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭约占商品能源消费结构的76％，已成为我国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的，向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看，太阳能利用技术和装置的大量应用，也必然可以制约矿物能源价格的上涨。
【太阳能热利用】
就目前来说，人类直接利用太阳能还处于初级阶段，主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
太阳能集热器
太阳能热水器装置通常包括太阳能集热器、储水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要热交换器和膨胀槽以及发电装置以备电厂不能供电之需 。太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中，接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。另外还有一种真空集热器:一个好的太阳能集热器应该能用20～30年。自从大约1980年以来所制作的集热器更应维持40～50年且很少进行维修。
太阳能热水系统
早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热，现今全世界已有数百万太阳能热水装置。太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。此外，可能还有辅助的能源装置（如电热器等）以供应无日照时使用，另外尚可能有强制循环用的水，以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。依循环方式太阳能热水系统可分两种：
1、自然循环式:
此种型式的储存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太阳辐射的加热，温度上升，造成收集器及储水箱中水温不同而产生密度差，因此引起浮力，此一热虹吸现像，促使水在除水箱及收集器中自然流动。由与密度差的关系，水流量于收集器的太阳能吸收量成正比。此种型式因不需循环水，维护甚为简单，故已被广泛采用。
2、强制循环式:
热水系统用水使水在收集器与储水箱之间循环。当收集器顶端水温高于储水箱底部水温若干度时，控制装置将启动水使水流动。水入口处设有止回阀以防止夜间水由收集器逆流，引起热损失。由此种型式的热水系统的流量可得知（因来自水的流量可知），容易预测性能，亦可推算于若干时间内的加热水量。如在同样设计条件下，其较自然循环方式具有可以获得较高水温的长处，但因其必须利用水，故有水电力、维护（如漏水等）以及控制装置时动时停，容易损坏水等问题存在。因此，除大型热水系统或需要较高水温的情形，才选择强制循环式，一般大多用自然循环式热水器。
暖房
利用太阳能作房间冬天暖房之用，在许多寒冷地区已使用多年。因寒带地区冬季气温甚低，室内必须有暖气设备，若欲节省大量化石能源的消耗，设法应用太阳辐射热。大多数太阳能暖房使用热水系统，亦有使用热空气系统。太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统，及室内暖房风扇系统所组成，其过程乃太阳辐射热传导，经收集器内的工作流体将热能储存，再供热至房间。至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。当然亦可不用储热双置而直接将热能用到暖房的直接式暖房设计，或者将太阳能直接用于热电或光电方式发电，再加热房间，或透过冷暖房的热装置方式供作暖房使用。最常用的暖房系统为太阳能热水装置，其将热水通至储热装置之中（固体、液体或相变化的储热系统），然后利用风扇将室内或室外空气驱动至此储热装置中吸热，再把此热空气传送至室内；或利用另一种液体流至储热装置中吸热，当热流体流至室内，在利用风扇吹送被加热空气至室内，而达到暖房效果。
太阳能发电
即直接将太阳能转变成电能，并将电能存储在电容器中，以备需要时使用。
太阳能离网发电系统
太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，太阳能控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。2、太阳能蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高，太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。
太阳能离网发电系统主要产品分类 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。
太阳能并网发电系统
可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
太阳能并网发电系统主要产品分类 A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 （双馈变流器，全功率变流器）。
× 太阳能路灯
太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯，因其具有不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，因此受到人们的广泛关注，又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便经济不发达、缺乏常规燃料，难以用常规能源发电，但太阳能资源丰富的地区，以解决这些地区人们的家用照明问题。
太阳能利用新近展
目前国际上已经从晶体硅、薄膜太阳能电池开发进入了有机分子电池、生物分子筛选乃至于合成生物学与光合作用生物技术开发的生物能源的太阳能技术新领域。
日前从上海市科委获悉，华东师范大学科研人员利用纳米材料在实验室中成功“再造”叶绿体，以极其低廉的成本实现光能发电。
叶绿体是植物进行光合作用的场所，能有效将太阳的光能量转化成化学能。此次课题组并非在植物体外“拷贝”了一个叶绿体，而是研制出一种与叶绿体结构相似的新型电池———染料敏化太阳能电池，尝试将光能转化成电能。在上海市纳米专项基金的支持下，经过3年多实验与探索，这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10％，接近11％的世界最高水平。
项目负责人、华东师大纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心主任孙卓教授展示了新型太阳能电池的“三明治”结构———中空玻璃夹着一层纳米“夹心”，光电转化的玄机就藏在这层几十微米厚的复合薄膜中。纳米“夹心”的“配方”十分独特：染料充当“捕光手”，纳米二氧化钛则是“光电转换器”。为了让染料尽可能多“吃”太阳光，科研人员还别出心裁地撒了点“佐料”———一种由纳米荧光材料制成的量子点，让不同波长的阳光都能对上“捕光手”的“胃口”。只要不断改进“配方”，纳米“夹心”的光电转化效率就能一次次提高。
作为第三代太阳能电池，染料敏化电池的最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据估算，染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1／10。同时，它对光照条件要求不高，即便在阳光不太充足的室内，其光电转化率也不会受到太大影响。另外，它还有许多有趣用途。比如，用塑料替代玻璃“夹板”，就能制成可弯曲的柔性电池；将它做成显示器，就可一边发电，一边发光，实现能源自给自足。
太阳能是一种洁净和可持续产生的能源，发展太阳能科技可减少在发电过程中使用矿物燃料，从而减轻空气污染及全球暖化的问题。
我国太阳能利用产业现状
中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。
我国太阳能利用产业前景
中国《可再生能源法》的颁布和实施，为太阳能利用产业的发展提供了政策保障；京都议定书的签定，环保政策的出台和对国际的承诺，给太阳能利用产业带来机遇；西部大开发，为太阳能利用产业提供巨大的国内市场；原油价格的上涨，中国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持力度，所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。
利用方式
太阳能利用基本方式可以分为如下4大类。
（1）光热利用
它的基本原来是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。[3]目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用（＜200℃）、中温利用（200～800℃）和高温利用（＞800℃）。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。
（2）太阳能发电
未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。
①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。
②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。
（3）光化利用
这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。
（4）光生物利用
通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。

㈤ 我们未来的新能源

我们未来的能源

为了写好这篇作文，我闭着眼睛绞尽脑汁、苦思冥想，睁开眼睛的时候，我已经在一个陌生的世界里了。这儿的空气很清新，散发着一股清香，这香味，很难用语言来形容，似乎是新鲜的空气味道中掺入了小野花的淡淡芳香，沁人心脾。一座座立交桥是一颗颗彩虹糖做的，令我垂涎三尺。大街上那些形状各异，五彩缤纷的车更是好玩儿：有柠檬形状的，有坦克状的，还有变形金刚的……最稀奇的是他们的的汽车不像我们的汽车那样开起来冒黑烟！

正当我一筹莫展的时候，一个稀奇古怪的机器人出现在我的面前，说：“您好，尊敬的游客，欢迎您来到2046年的世界，我是你的导游----窝窝。”

“2046年？”

“是啊，是时间老人送你过来的。”窝窝说，“我为你介绍一下吧！以前，世界上有石油，煤炭，电，生物能，潮汐能，风能，太阳能，地热能，核能……由于石油、煤炭属于不能再生的能源，而且人们不懂得去节约，所以这类能源已经消耗完了。现在，科学家已经用氢代替了石油作为燃料，所以，现在街上开的都是氢气动力汽车。”

“氢气动力汽车？”我很不解，“虽说氢代替了石油，可氢气怎么使汽车前进呢？”

“对，氢是既高效又环保的新型清洁能源，它大量存在于水分子中，人们可以通过电解将其分离出来，供人们大量使用。现在人类已经开发出了使用氢气做燃料的发动机，氢燃烧后产生的水蒸气不会污染环境，所以人们不使用石油燃料也可以开车了。”

“哦！我明白了。”

“方逾！！！别睡了，赶快写你的作文吧！”妈妈的声音在耳边响起。

“啊？我睡着了！原来这是个梦，一个美好的梦！”

能源王国之旅

地球变得越来越拥挤，资源越来越稀缺，人们总是想方设法要开辟一个新的能源世界，新的能源世界是怎样的呢？

我昏沉沉地睡了好大一觉，醒来发现自己来到了一个既陌生而又熟悉的环境之中。问一问路人才知道，原来我误闯入时间隧道，来到了未来的能源之国。

好了，干脆来一趟未来能源之国的旅行吧！我驾驶着能源王国的水果型汽车 ，发现它没有方向盘，也没有手闸，只有无数个按钮，我随意按了一个写着果园的红色按钮，汽车竟然自己“呜呜”得驶向前方，朝着果园的方向前进。车行了七千多米，却只用了20分钟，而且不用加油，后来我才知道，原来这是一辆水果氧能汽车，依靠水果的氧化作用来启动，并且没有废气排出，不会污染空气破坏环境。

进入果园，我大吃一惊，那里的果树矮矮胖胖的，最多只有80厘米高，但树上的果子又大又多，令人忍不住想摘一个下来品尝。征得主人同意，我挑了一个又大又红的苹果，摘了下来，发现树上被我摘掉果子的地方又长出了一个新果子，而且比刚才更大更红！我听农民伯伯说，他们使用了一种名叫“新果”的新能源养料，它能使果树常青，且果大味美。令人惊叹不已。

带着欣喜的心情，我又来到了一个居民的住宅，房屋的外立

面是透明玻璃制成的，但它可不是一般的玻璃哦，这些看似玻璃的材料，其实是一种新型的高效节能涂料，在太阳照射下能自动积聚热量，利用热量转变为电能，使房屋内的所有家用电器都不再需要单独的供电设备，看电视、上网、使用洗衣机等等不再受电能的限制。每幢房屋的顶部都装有一架风车，在风雨来临时储存起风能和水能，保持房屋的通风性和生活所需的水资源。一切都依靠自然资源的相互作用、相互转化，为人们提供帮助。

生活在该住宅的居民，每周一次的搞卫生方式也很新奇。只见人们提着一只布袋子在房间里来回走动，垃圾灰尘统统吸入袋中，霎时房间空气清新。原来它是一只神奇的“废气吸收袋”，在使房间干净的同时，又可把废气交由相关技术部门处理转化为二次能源使用。

这些都令我大开眼界，我急切地大喊一声想找人探讨，惊醒过来了，哦，原来是一场梦哪！但我相信，随着人类的发展、科技的进步，我的梦终将成为现实。

未来之城

大家好！很高兴带大家参观我们的“未来之城”。现在是2030年，我是“未来之城”的能源设计师。怎么，您没听说过这个职业？这是未来的新职业，主要负责为一个城市设计即干净环保，又充足有效的能源供应系统。

现在请大家坐上绿色环保公交车，参观一下我们的城市。这种车不用汽油，也不用柴油，而是靠太阳能驱动的。车顶上都是太阳能蓄电池板，可以收集太阳光的能量。城市里所有的房屋顶上也都安装着这样的蓄电池板，可以供应每家所需要的电力和供暖。

晚上和阴天的时候怎么办呢？别担心，蓄电池可以在有阳光的时候储存一部分太阳能，在没阳光的时候再释放出来。不仅可以在晚上供应能源，而且连着一两天不出太阳，都没关系。

如果很多天一直阴雨连绵呢？那也没问题。车辆可以到充电站去充电，就像以前到加油站去加油一样。充电站的电从哪里来呢？从垃圾场。哈！您一定很吃惊吧？我可没胡说，垃圾场就是我们的发电厂。我们把垃圾分解汽化，用来发电。这样既消灭了垃圾污染，又提供了稳定的电力，不仅可以输送到充电站，而且可以满足居民的需要。

工厂的用电量特别大，光靠垃圾就不够了。我们还有风力发电站和潮汐发电站，利用风和大海的潮汐来发电，不仅足够我们城市的工业使用，还有富裕的电力提供给别的城市呢。

在我们的“未来之城”里，我们每个人不仅在消耗能源，而且在创造能源。人走路，车辆行进，都会与地面发生摩擦，产生能量。我们的马路上，房屋地板上，都装有蓄电池板，把这些摩擦产生的能量收集起来，就可以供应马路和房屋的照明、道路两边商店的用电，等等。现在大家来参观，也是给我们创造了能源，谢谢大家。

希望大家喜欢我们的“未来之城”，我们还要建造更多这样的城市，让我们的地球更加干净，更加生气勃勃。

我们未来的能源（一）

现在，每个国家都需要能源。瞧，有的国家为能源争吵、有的国家为能源随时准备战斗，想用武力抢夺能源。可见，能源多么重要。在大街上跑的汽车大部分用的是汽油和柴油。据说，石油、煤、天然气的开采和使用，都会污染环境哟！

于是，我想了想怎样才能不污染环境，又能有能源呢？我开始沉思起来，不知不觉的闭上了眼睛……

当我睁开眼睛时，已经来到一个陌生的世界。这里一座座立交桥又如一道彩虹似的挂在天空中，道路两旁绿树成荫，鲜花盛开。更不可思议的是式样古怪的车，他们排出来的竟然是水蒸气！

正当我一筹莫展时，出现了一个机器人，“我叫一点通，我是你的导游，我来带你参观未来世界。”

“ 这里是2100年。由于石油5年前耗尽，现在公路上跑的都是电动汽车和氢气动力车。”一点通讲到。

“氢气动力汽车？”我不解的问。

“对，氢气是既高效又环保的新型清洁能源。它大量存在于水分中。人们可以通过电解将其分离出来，供人们大量使用。人类已经开发出来使用氢气做的燃料的发动机，氢气燃烧后可以还原成水蒸气不会污染环境。所以人们不再使用不环保的石油燃料了。”一点通说。

“咚”支撑我的书倒了，我从梦中醒来。原来是做梦呀！

如果未来的能源真的像想象的那样就好了，因为那样既高效又环保，比石油强多了。

我们未来的能源（二）

老师布置了一篇《未来的能源》习作,要求展开丰富联想。可是,写什么好呢?我沉思起来,不知不觉地闭上眼睛……

当我睁开眼睛时,已经来到一个陌生的世界。这里一座座立交桥犹如一道道彩虹似得挂在天空中;道路两旁绿树成荫,鲜花盛开。更不可思议的是样式古怪的车,它们排出来的竟然是水蒸气!

正当我一筹莫展时,出现了一个方头方脑的机器人:“我叫小灵通,听说你有一篇《未来的能源》作文不会写,我就让你来参观未来世界,并做你的导游。”

“你怎么知道我要写作文?”我惊奇地问道。

“要么怎么叫小灵通嘛!”它说。

“这里是公元2048年。由于石油于5年前耗尽,现在公路上跑的都是电动汽车和氢气动力汽车。”小灵通讲解到。

“氢气动力汽车?”我不解地问。

“对,氢是既高效又环保的新型清洁能源。它大量存在于水分子中.人们可以通过电解将其分离出来,供人们大量使用。人类已经开发出了使用氢气做燃料的发动机,氢燃烧后有还原成水蒸气不会污染环境.所以人们不再使用不环保的石油燃料了。”小灵通说。

“那还有加油站吗?”我忍不住又问。

“现在也没有加油站了,取而代之的是‘加电加气’站。”小灵通说.

“未来有的主要能源电与氢气,那上那去发那么多电呀?”我问小灵通。

“你猜猜看!”“用太阳能!”我自信地说。“可该怎么使用它呢?具我所知,它们可不太好用呀?”我不解地问。

“也对也不对。应该是‘人造太阳’!” “什么? ‘人造太阳’?没看见天上有这么个宝贝呀?” 没等它说完我大惑不解地四处张望. “看把你急的.这是一种能模拟太阳发出巨大能量的新型核电站,不是挂在天上的。”小灵通提醒我.

“那你快给讲讲嘛!”我有些迫不及待了。

“那要从你们那时候的托卡马克装置说起。太阳能产生巨大的能源是因为它压力大,温度高,能让几个氢原子核聚合成一个氦原子核,然后放出超大能量,人类把这叫做核聚变。这对太阳来说是小菜一碟。可人类怎么去掌握这么超高温超呢?” “氢弹爆炸不就是核聚变吗?我们人类不早就掌握这种本领了吗?”没等它说完我急忙插上话题。

小灵通不屑地回答:如果人类真想把核聚变当成新能源的话,比如建个核聚变发电站什么的,能象扔颗氢弹那么容易吗? 氢弹爆炸的核聚变,你控制的了吗?控制不了,又怎么能利用呢?”

我终于明白了,我们人类需要的,是能够控制的核聚变反应堆，不是一个挂在天上的太阳。

“对,当参加核聚变的燃料被加热到几亿度的高温时,原子里的原子核和电子就分了家,成了带电粒子。而‘托卡马克’装置就是可以将高温高压的带电粒子托举在真空中的磁容器。有了它再高的温度和压力也不怕。”小灵通像在给我补课。

“那燃料够用吗?还是用氢吗？”我又忍不住问。

“用氘(与刀字同音).海水里有打量的氢原子的同位素—氘。它是进行核聚变的巨大燃料来源。一升海水可以提取30毫克氘。这些氘在核聚变反应中释放的能量相当于燃烧300升汽油。全球海洋中约含有40万亿吨氘,够人类使用上百亿年。来自大海的核聚变能源是清洁、安全、取之不尽的理想能源。像这种‘人造太阳’我国已有几十个了,它们为我们国家发电做出了很大贡献,是能源的主力军。”

……

“咚!”支撑我的书倒了,我从梦中醒来,发现本子依然空着,但灵感如潮水一般涌来.我把梦中的经过全记录了下来。

如果未来的能源真的是像想象的那样就好了, 那样既高效又环保,比石油强多了。50年后的能源是什么样的呢?我们国家自己的人造太阳会成功吗?我赶紧查阅相关科技资料。原来我国的托卡马克装置已经有了很大进展,他们用了8年时间,已经造出了一个巨大的容器,可以把稳定的反应时间提高到1000秒,温度达到1亿摄氏度呢.我一定要好好学习,将来当个科学家,专攻‘人造太阳’。也许50年后,当我再遇见小灵通时,我将会自豪地告述它,我国的‘人造太阳’也有我的一份功劳呢。让我们憧憬着那一天早日到来吧！

我们未来的能源（三）

二零三四年的今天，我已经是一位科学家了。

一天，一个令人震惊的消息从我耳边闪过。那就是：那天，我的一位杰出的弟子告诉我：“我们地球上的能源用完了。要到其他的星球上去采集能源才可以呀。”我带了一小部分人到地球的同胞兄弟金星上去。我看了一会儿后，发现金星上到处都是火的能源。我只好离开这个地方。我又来到木星上，发现木星上到处都是冰的能源，更别说比木星还远的的星球了。

我又到了黑洞、陨石等等，发现到处都只是只有单一的能源。我突然想到：能不能把所有星球上的能源都聚集到一块，这难道还不行了吗？我说做就做，用了两三年的时间才把这一些机器做完。我正想着大功告成的时候，突然又一个难题摆在我面前：如果我把所有的所有星球上的能源都聚集到一块，那这些能源该储存在哪里呢，再说，我也不能把所有的能源储存在几十个房间里，这样再过几天就会把那些空间装满的呀，该怎么办呢？我久久的思索着，忽然，我眼前一亮，我又想：如果在制造一个机器，就是这个容器（它旁边有一个容器）的就清除一些没用的能源，这拿到还不行吗？我又用了一年的时间才把那个容器做好。我叫一些人到各个星球上把无线电传送能源的把他插在各个星球上。能源一下子又出来了，流过了每个地球。我们欢呼着，好像在庆祝一个盛大的节日。

我真希望我的梦想能成真。

我们未来的能源（四）

据说，石油、煤、天然气的开采和使用都会不同程度地污染环境哟！ 那么，如果哪一天地下的石油、煤、天然气都开采完了，怎么办？也许，用不着100年，地球上的地下能源就会枯竭。到那时，因为没有电，电视机开不了、空调无法启动、电脑成废物、甚至到晚上连电灯也无法开亮；因为没有石油和煤的资源，飞机、火车、轮船、汽车通通都开不动了。这样一来，我们就只能坐马车或骑自行车去学校上课啦，而且晚上大街和家里都是一片漆黑，晚上在家做作业就只能烧柴火来照明了。哗！那太可怕啦？！

据说，还有一种能源是用水来发电的，但是开发水电要拦截河流，而且会影响地球上的生态平衡哟！ 我不希望看到世界上有争吵与战争，我希望世界上充满欢乐与和平。所以我幻想要是每家每户都有一个“微型能源器”该多好。这个能源器不需要我们去破坏地下资源，可以随时吸收储藏太阳能、风能等所有大自然的自然能源（如果让它放在海边，还可以随时吸收储藏潮汐产生的动能……），需要用能源时可以随时随地释放出来供大家使用，如果需要用很大的能源动力时（如飞机、火车、轮船）可以用很多很多的“微型能源器”相互组合来提供能源。这样一来，有了这种“微型能源器”，世界上每个国家之间也许不会再争吵、不会再发动战争了；而且肯定不会造成环境污染，也不会破坏生态平衡；同时，可以美化我们的城市，因为我们可以不需要大街上那些难看的电线杆、电线塔及缠绕在上面象蜘蛛网一样的电缆线；还有，这种“微型能源器”，不需要进行高压变电，可以彻底消除因电磁波产生辐射给人类造成的健康损害。

也许在不久的将来，“微型能源器”便会出现，带给人类和平、健康和快乐！

㈥ 未来黑科技：反太阳能电池板装置，或可广泛应用

太阳能技术如今广为人知，并且应用广泛，从民用的太阳能热水器，到空间站上的太阳能电池板等，屡见不鲜，甚至有研究将太阳能电池板应用于 汽车 ，达到节能环保的目的。

如今，科学家们又发现了另一种能源利用方式，反太阳能电池装置。

传统的太阳能技术是利用和捕获太阳辐射出的阳光，并将其转换成多种能量（如热能和电能）的技术方法，比如常见的光伏板，由许多光伏电池组成，利用光能，转换成电能，而反太阳能技术则刚好相反，它捕获的是从地球传播到太空的能量。

听起来有些不可思议，是不是?

太阳能是可再生清洁能源，但却有一个致命的缺陷，让它永远无法完全代替传统能源，那就是当夜晚来临，人类如果没有其他能量来源，将会面临无“能”可用的窘境。

反太阳能装置，正是由此而生。科学家们为了弥补太阳能的限制，反其道而行，利用了辐射冷却的概念，发现了它。

研究人员将热电模块固定在20厘米直径的铝制圆盘上，表面涂上黑漆，并放在覆盖有聚酯薄膜的塑料附件上，用透明盖子盖住，并将这一面朝向天空，向外辐射能量，保持其温度低于周围空气，而另一面则由未涂层的铝盘制成，并通过周围空气进行加热，使其温度与周围空气一致。

当夜间到来时，上下两个盘面之间会产生几摄氏度的温差，而热电模块就会因此产生电能。

这个装置夜晚利用辐射冷却，白天也可以反向工作，吸收阳光，利用太阳产生的热量与散发到外部环境的热量温差，进行发电。

2018年12月，斯坦福大学测试了这个模型，该装置每平方米能够产生25毫瓦的电量，相当于晚上点亮一个LED灯泡。不得不提的是，这种设备的制造成本只有两百块钱，完全可以大规模生产。目前，它还只是概念的验证，但是随着研究的深入和设计的改善，这种装置或许能够成为新的能源技术。

未来，它或许能够为一栋房子提供连绵不断的能源，用以照明，甚至家庭用电。或者，它可以作为 汽车 的整个外饰存在，可以在夜间自然充电，甚至可以利用行驶时产生的热量，进行能源回收……

人类利用太阳能用了100年，但按照 科技 发展的指数规律，相信反太阳能装置投入应用的时间不会太晚。就像 汽车 研究不过二百年，如今 汽车 的样子已经同 历史 中的样子大不相同。

从传统到新能源， 汽车 至它诞生至今，变幻了模样，扩展了功能，让人越发觉得它由一个冰冷的机器，变得生机勃勃，而富有温度，由“硬”变“软”，体贴柔软的内核，被帅气的外表包裹，就像第三代名爵6 PHEV一样，带给你不一样的惊喜。

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㈦ 设计一套以太阳能为主要能源的环保型家庭能源方案（提示：从太阳能利用、储存和建筑节能方面考虑）

民用建筑光伏发电系统解决方案又称为户用分布式光伏发电系统解决方案，是针对普通居民家庭住宅设计的光伏发电解决方案，一般功率范围在1KW-10KW,可以根据客户需求和住宅屋顶情况进行灵活配置。

该系统主要由光伏组件、逆变器、蓄电池（可选）、光伏防雷交直流箱及监控系统组成，可以安装在自家院内、屋顶、墙面等区域，发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网，由用户自行选择。

节约每一度电，杜绝家电污染：

每个家庭都应努力做到以下几点:a、把白炽灯改成第四代LED光源，在同样的亮度下，其耗电量只是白炽灯的十分之一，但寿命却是白炽灯的50倍。

要选用无氯绿色环保家电和太阳能家电系列，比如:使用太阳能发电器、太阳灶、太阳能灯、太阳能帽、太阳能手电筒、太阳能干燥器、太阳能热水器、地板采暖系统等，既节能环保，又安全方便，既为国家的节能环保工作做出贡献，又使家庭引导了绿色生尚生活新潮流。

选购空调时要考虑最适合房间大小的匹数。而且夏季空调温度设定在26-28℃。

㈧ 写一篇<我们未来的能源>的想象作文

我们未来的能源
老师布置了一篇《未来的能源》习作,要求展开丰富联想。可是,写什么好呢?我沉思起来,不知不觉地闭上眼睛……

当我睁开眼睛时,已经来到一个陌生的世界。这里一座座立交桥犹如一道道彩虹似得挂在天空中;道路两旁绿树成荫,鲜花盛开。更不可思议的是样式古怪的车,它们排出来的竟然是水蒸气!

正当我一筹莫展时,出现了一个方头方脑的机器人:“我叫小灵通,是你的导游。这里是公元2048年。由于石油于5年前耗尽,现在公路上跑的都是电动汽车和氢气动力汽车。”小灵通讲解到。

“氢气动力汽车?”我不解地问。

“对,氢是既高效又环保的新型清洁能源。它大量存在于水分子中.人们可以通过电解将其分离出来,供人们大量使用。人类已经开发出了使用氢气做燃料的发动机,氢燃烧后有还原成水蒸气不会污染环境.所以人们不再使用不环保的石油燃料了。”小灵通说。

“那还有加油站吗?”我忍不住又问。

“现在也没有加油站了,取而代之的是‘加电加气’站。”小灵通说.

“未来有的主要能源电与氢气,那上那去发那么多电呀?”我问小灵通。

“你猜猜看!”“用太阳能!”我自信地说。“可该怎么使用它呢?具我所知,它们可不太好用呀?”我不解地问。

“也对也不对。应该是‘人造太阳’!” “什么? ‘人造太阳’?没看见天上有这么个宝贝呀?” 没等它说完我大惑不解地四处张望. “看把你急的.这是一种能模拟太阳发出巨大能量的新型核电站,不是挂在天上的。”小灵通提醒我.

“那你快给讲讲嘛!”我有些迫不及待了。

“那要从你们那时候的托卡马克装置说起。太阳能产生巨大的能源是因为它压力大,温度高,能让几个氢原子核聚合成一个氦原子核,然后放出超大能量,人类把这叫做核聚变。这对太阳来说是小菜一碟。可人类怎么去掌握这么超高温超呢?” “氢弹爆炸不就是核聚变吗?我们人类不早就掌握这种本领了吗?”没等它说完我急忙插上话题。

小灵通不屑地回答:“如果人类真想把核聚变当成新能源的话,比如建个核聚变发电站什么的,能象扔颗氢弹那么容易吗? 氢弹爆炸的核聚变,你控制的了吗?控制不了,又怎么能利用呢?”

我终于明白了,我们人类需要的,是能够控制的核聚变反应堆，不是一个挂在天上的太阳。

“对,当参加核聚变的燃料被加热到几亿度的高温时,原子里的原子核和电子就分了家,成了带电粒子。而‘托卡马克’装置就是可以将高温高压的带电粒子托举在真空中的磁容器。有了它再高的温度和压力也不怕。”小灵通像在给我补课。

“那燃料够用吗?还是用氢吗？”我又忍不住问。

“用氘(与刀字同音).海水里有打量的氢原子的同位素—氘。它是进行核聚变的巨大燃料来源。一升海水可以提取30毫克氘。这些氘在核聚变反应中释放的能量相当于燃烧300升汽油。全球海洋中约含有40万亿吨氘,够人类使用上百亿年。来自大海的核聚变能源是清洁、安全、取之不尽的理想能源。像这种‘人造太阳’我国已有几十个了,它们为我们国家发电做出了很大贡献,是能源的主力军。”

“咚!”支撑我的书倒了,我从梦中醒来,发现本子依然空着,但灵感如潮水一般涌来.我把梦中的经过全记录了下来。

如果未来的能源真的是像想象的那样就好了, 那样既高效又环保,比石油强多了。50年后的能源是什么样的呢?我们国家自己的人造太阳会成功吗?我赶紧查阅相关科技资料。原来我国的托卡马克装置已经有了很大进展,他们用了8年时间,已经造出了一个巨大的容器,可以把稳定的反应时间提高到1000秒,温度达到1亿摄氏度呢.我一定要好好学习,将来当个科学家,专攻‘人造太阳’。也许50年后,当我再遇见小灵通时,我将会自豪地告述它,我国的‘人造太阳’也有我的一份功劳呢。让我们憧憬着那一天早日到来吧！

我们未来的能源

地球变得越来越拥挤，资源越来越稀缺，人们总是想方设法要开辟一个新的能源世界，新的能源世界是怎样的呢？

我昏沉沉地睡了好大一觉，醒来发现自己来到了一个既陌生而又熟悉的环境之中。问一问路人才知道，原来我误闯入时间隧道，来到了未来的能源之国。

好了，干脆来一趟未来能源之国的旅行吧！我驾驶着能源王国的水果型汽车 ，发现它没有方向盘，也没有手闸，只有无数个按钮，我随意按了一个写着果园的红色按钮，汽车竟然自己“呜呜”得驶向前方，朝着果园的方向前进。车行了七千多米，却只用了20分钟，而且不用加油，后来我才知道，原来这是一辆水果氧能汽车，依靠水果的氧化作用来启动，并且没有废气排出，不会污染空气破坏环境。

进入果园，我大吃一惊，那里的果树矮矮胖胖的，最多只有80厘米高，但树上的果子又大又多，令人忍不住想摘一个下来品尝。征得主人同意，我挑了一个又大又红的苹果，摘了下来，发现树上被我摘掉果子的地方又长出了一个新果子，而且比刚才更大更红！我听农民伯伯说，他们使用了一种名叫“新果”的新能源养料，它能使果树常青，且果大味美。令人惊叹不已。

带着欣喜的心情，我又来到了一个居民的住宅，房屋的外面是透明玻璃制成的，但它可不是一般的玻璃哦，这些看似玻璃的材料，其实是一种新型的高效节能涂料，在太阳照射下能自动积聚热量，利用热量转变为电能，使房屋内的所有家用电器都不再需要单独的供电设备，看电视、上网、使用洗衣机等等不再受电能的限制。每幢房屋的顶部都装有一架风车，在风雨来临时储存起风能和水能，保持房屋的通风性和生活所需的水资源。一切都依靠自然资源的相互作用、相互转化，为人们提供帮助。

生活在该住宅的居民，每周一次的搞卫生方式也很新奇。只见人们提着一只布袋子在房间里来回走动，垃圾灰尘统统吸入袋中，霎时房间空气清新。原来它是一只神奇的“废气吸收袋”，在使房间干净的同时，又可把废气交由相关技术部门处理转化为二次能源使用。

这些都令我大开眼界，我急切地大喊一声想找人探讨，惊醒过来了，哦，原来是一场梦哪！但我相信，随着人类的发展、科技的进步，我的梦终将成为现实。

㈨ 设计一个以利用太阳能为主要能源的环保型家庭能源方案。

太阳能空调，电视上已经播放过，家庭的话投资太大。
国外还有个移动墙体，和屋顶，可以让阳光随时照射进来。
然后联想下科幻里面的素材，自己就可以对照着想像一下，有了太阳能电源，房间里面很多东东都可以环保

㈩ 设计一种能减少能源浪费的能量自控装置 装置名称： 能量自控装置类型： 设计思路： 适用范围： 主要优点

能量自控装置