核能的利用方式主要有两种,一种是核裂变反应,一种是核聚变反应。目前比较成熟的核电站就属于核裂变反应,用常见的铀-235举例,原理是用中子轰击铀-235原子后,会分裂成多个质量较小的原子核,并释放2-3个中子,且产生大量的能量,紧接着释放的中子继续轰击其他原子核,持续该过程形成链式反应。第三代核电站安全系数较高,只是前期成本较大,一台国产核电机组大约200亿元,而原材料十分廉价,核电站几乎不受环境影响,可持续产生能量,开云体育 开云官网前景很不错。但是意外的日本福岛核电站海啸事故,依旧吓退了不少国家,核电事业一度冷淡不少。
核聚变反应堆又称为“人造太阳”因为安全控制难度高,反应需要几百万的超高温等实际难题,暂未实际投入使用。在未来20-30年有望投入使用。
风能就是空气流动产生的能量,利用风电机组将动能转化成机械能,风力带动叶片旋转,再通过增速机提升桨叶的旋转速度,完成发动机发电。而风力发电的成本随着规模化的发展也在持续下降,但是风力发电依旧有风力风向不稳定等缺点。
因为月球的引力变化产生潮汐现象,导致海水周期性起落,产生势能,而海水的流动又产生动能。在海湾的有利地形修建水坝,涨潮时,将海水蓄满水库。落潮时,放出海水,形成高低水位势差,带动发电机发电,类似于水利发电,只是和大部分的水利工程一样,前期投入较大,但是发电成本相当低廉。
地热能来源于地球内部的内能,地球内部的岩浆携带有大量的热量,高温会将附近的地下水加热,而后渗透出地面,温泉的形成就是其中之一。地热发电主要有蒸汽型和热水型两种模式,但是原理都是将热能转化为机械能,开云体育 开云官网再转化成电能,类似于锅炉烧水(只是这个锅炉有天然的热水)。蒸汽法就是收集蒸汽发电。而地热水发电则是通过降低气压,使得地热水汽化,让汽轮机做功发电。还有一种地热水发电是利用低沸点物质,如正丁烷,异丁烷作为中间介质,热水通过转换器加热,使得低沸点物质迅速气开云开云 开云体育APP 开云体育APP化,利用该气体进入发电机做功,等气体冷却后再重复加热,循环使用。
虽然新能源的利用会有着一些或多或少的不足,乃至有些存在着天然的缺陷,但是随着科技的不断发展与创新,相信会有更多的开发模式会出现,人类终究能和自然和谐相处。