|
太阳电池 solar cell
将太阳辐射直接转换成电能的器件。普通太阳电池由两种不同导电类（n型和p型）的半导体构成。当它们互接触时便在交界面即p－n结附近形内建电场，太阳光照射在太阳电池上时吸收一定能量的光子；使半导体原子释放电子，相应出现空穴，产生电子－空穴对（光生载流子），这些电性相反的光生载流子被内建电场分离而被太阳电池的上下电极收集，便在外电路中形成电流。
风能 wind energy
太阳能的一种转化形式，由于太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起大气层中的压力分布不平衡，在水平气压梯度力的作用下，使空气在水平方向运动形成风，这种空气运动产生的能量称为风能。风能属于一种自然能源，具有总储量大、可以再生、分布广泛、不需运输、对环境没有污染、不破坏生态平衡依次照亮了里昂、日内瓦、伯尔尼、慕尼黑和白俄罗斯。
新概念型风能转换系统 innovative wind energy conversion system
区别于传统的水平轴风力机和垂直轴风力机的风能转换系统。它的特点是通过较小的风轮扫掠面积来收集较多的风能，以提高有效的风功率密度。目前新概念型风能转换系统尚处在研究阶段，主要有可变几何型直叶片垂直轴风力机、环量控制型直叶片垂直轴风力机、扩压型风能装置、扩压－引射型风能装置、旋风型风能装置等。
生物质 biomass
一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质，包括植物、动物和微生物及其排泄与代谢物。各种生物之间存在着相互依赖和相互作用的关系。生物质对人类有着广泛而重要的用途：（1）作为食物；（2）作为工业原料；（3）作为生物质能；（4）草木、森林能改善环境，调节气候，保持生态平衡。它具有可再生性，取之不尽，用之不竭。据估计。每年通过光合作用所形成的生物质能，十倍于全世界总的能源用量，其中只有1%~2％被人类所利用。科学界提出了各种各样的利用生物质能源作为常规燃料代用品的设想。
生物质能 biomass energy
生物质能是指蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。煤、石油、天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的，只是古老的积存罢了。现代生物质能主要包括：（1）木材及森林工业废弃物；（2）农业废弃物；（3）水生植物；（4）油料作物；（5）城市及工业有机废弃物；（6）动物粪便。
生物质气化技术 biomass gasification technology
生物质燃料在高温及缺氧条件下，热解产生以一氧化碳为主要成分的可燃气体的转化过程。这种热化学处理技术，可将固态生物质燃料以热解反应转换成方便清洁的可燃气体。其基本原理是将生物质原料加热，在热量的作用下，使较高分子量的有机碳氢化合物链断裂，变成较低分子量的烃类、一氧化碳和氢气等。2003年，中国已建成秸秆集中气化系统525处，年产燃料气1.75亿立方米，用户10.7万户。
燃料乙醇 fuel ethanol
未加变性剂的、可作为燃料的无水乙醇，俗称酒精。其分子式为C2H5OH。是以玉米、小麦、薯类、糖蜜、甜高粱秆汁液等为原料，经发酵、蒸馏而制成。其物理特性为：无色透明，易燃，20℃时密度在0.7918 ~ 0.7893g/cm3范围内。
在国外，生物质制乙醇技术已商业化。目前巴西年产1.2×1010L，美国4×109L，津巴布韦4×107L，最低成本12美分/L。
中国已开始利用陈化粮、薯类等制取燃料乙醇。吉林、河南、安徽等地已建成大型燃料乙醇厂。年产能力超过1Mt。2004年，开始在东北三省、河南、安徽以及湖北、山东、河北和江苏的部分地区开展车用乙醇汽油试点，使用燃料乙醇1.02Mt。中国已开发出甜高粱茎秆制乙醇工艺，并建成中试装置。
生物柴油 biodiesel fuel
以动植物油脂为原料，用甲醇或乙醇在催化剂作用下经酯交换制成。动植物油脂的主要成分为长链脂肪酸的甘油酯（甘油三酸酯），与甲醇或乙醇反应，生成甘油和长链脂肪酸甲酯或乙酯，长链脂肪酸单烷基酯可用作柴油机燃料。称为生物柴油。生物柴油可与石油柴油混用，也可单独使用。
美国和德国已小规模生产生物柴油，美国主要用大豆油为原料，德国用油菜籽油和动物脂肪等为原料。两国并订有生物柴油的国家标准，除了与石油柴油相同的一些项目指标外，还规定了对游离甘油和总甘油量的限制。
中国对生物柴油也有研究，并开始小规模试生产。
能源植物 energy plant
是指含碳氢化合物较高的植物，目前发现数千种这类植物，主要集中在夹竹桃科、大戟科、萝摩科、菊科、桃金娘科以及豆科等，而且包括许多陆生植物和水生植物，如含油植物、热带草类、谷类、甘蔗、木薯、藻类和海草等。光合作用过程使植物将太阳辐射能以碳氢化合物的形式储存在植物体内。因此，可把植物看成将太阳能转变为生物质能的转换器。能源植物光合作用效率高，生产发育决，其能量利用和效率也较高。
地热能 geothermal energy
地球内部蕴藏的能量。地球内部的热量以传导等方式向外输送。据估计，从地球内部每年传到地球表面的热量，相当于370亿吨煤当量燃烧时发生物、市政建设和管理中产生的废弃物的总和。城市垃圾不包括工业生产所排出的固体废弃物。它的主要成分是食品废弃物，纸张、灰碴、金属、塑料、玻璃等。现代工业的发展和城市规模、人口的发展以及人的生活习惯等因素影响着城市垃圾的数量和成分。城市垃圾的处理方法有焚化法、辐射处理法、填埋法、生活降解法等。合理利用城市垃圾，可以回收部分能源。
海洋能 ocean energy
蕴藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流及潮流能、海洋温差能和海洋盐度差能。除了潮汐能、潮流能来源于月球和太阳的引力外，其他海洋能主要是直接或间接来源于太阳辐射。潮汐能、波浪能、海流及潮流能是力能，海洋温差能是热能，海洋盐度差能是渗透压能。五种海洋能在全球的理论可再生总量约为788亿千瓦，技术上可能熊量为64亿千瓦。由于海洋能的存在形式不同，在技术上转换的方法也不同。通常将海洋能转换成电能，也可以转换成其他形式的能量。目前仅有潮汐发电技术和小型波力发电技术进入实用阶段，其他几种海洋能转换技术尚在试验研究阶段。海洋能具有如下特点：（1）能量密度低，单位体积、面积或长度上所蕴藏的量小；（2）有的海洋能不够稳定，随时间变动性大； （3）所有海洋能都发生在海洋环境中。上述特点使海洋能集能及转换装置体积庞大、技术复杂；有的海洋能在实用中需要配备调节和蓄能装置；海洋能装置需具备抗海生物附着、防海水腐蚀和抗风暴的能力。海洋能发电站的经济性目前一般尚不能与火电、水电电站相竞争。但海洋能总蕴藏量大、无污染，开发时对环境影响小，是一种有开发潜力的可再生能源。
潮汐能 tidal energy
由岸边海水水位每日的升降产生的能。潮汐涨落是由月球和在较小程度上还有太阳的引力作用于随地球旋转的海洋而造成的。周期约为12小时25分，每日两次。最大的潮水是在月球、太阳与地球成一线时，共同的引力作用而造成的。当相互成直角时，潮水较低。海洋水位的升降伴随着海水的横向运动，这种运动受到陆地的阻碍，海岸线的弯曲使潮水幅度和水流发生许多局部的变化，所以各地潮差不同。如加拿大的芬地湾，最大潮差达18.5m。据估计，世界潮汐能的蕴藏量约为30亿千瓦，中国的潮汐能理论蕴藏量为1亿千瓦，其中80%在浙江、福建两省。
氢能 hydrogen energy
过去，氢主要用于化工原料。从20世纪70年代初以来，研究将氢用于发电、各种机动车和飞行器的燃料、家用燃料等。在作为能源使用时，无污染物产生，燃烧产物只是水，生产氢的原料也是水。它的热值高，每克液氢可达120kJ，是汽油的2.8倍。一般说，氢是一种清洁的能源。今后技术经济过关，使用氢能可以解决因化石燃料而引起的环境、生态等严重问题。由于氢能的储运性好，使用也方便，可转化性优于其他各类能源，安全性也与汽油相当。太阳能、风能、地热、核能、电能等均可转化成氢加以储存，运输或直接应用，氢是一种理想的载能体。随着科技进步，氢能的开发利用很有前途。人类将最终过渡到非化石能源时代，那时，人类才能真正摆脱能源危机和环境污染等难题的困扰。
氢化物电池 hydride battery
用高容量的金属氢化物储氢材料作为镍氢电池的阳极，使之连续供氢，制成可充式的镍氢电池。此类电池容量大（最高可达60W?h/kg）。
太阳能－氢能系统 solar-hydrogen system
人类理想的无污染能源系统。太阳内部的氢核聚变反应，它稳定地每秒向其周围空间发射3.826×1026J的辐射能。尽管地球上所获得的太阳辐射能仅有20亿分之一，但地球表面一年中仍可得到7.034×1024J的能量，这约相当于燃烧200万亿吨烟煤所发生的巨大能量。可见投射到地球上的太阳能比全世界人口所需要的能量大得多。
太阳能的主要缺点是能量密库低，且受天气和时间等因索的影响能量不稳定。因此给人类利用太阳能带来了的很大困难。由于太阳能使用的对象及其条件不同，太阳能储存的方式不同，主要有热能、生物质能、机械能、电能、化学能等方式：其中，化学能储存是利用太阳能严生的氢气而加以利用，是一种很有价值的方法，即“太阳能－氢能系统”。
为了进一步开发太阳能－氢能动力系统，必须开发先进的燃氢动力装置，以便高效、清洁地利用能源。氢在空气中燃烧中，其产物中含有会污染环境的氮氧化物；而燃料电池以氢为燃烧时，其产物仅仅是水，对环境没有影响，所以发展氢燃料电池最为理想。
太阳能－燃料电池联合使用实际上是太阳能－氢能－燃料电池－电能－用户的能量输送链。其中燃料电池起到关键作用。
德国巴伐利亚电力公司于1986年西门子公司、BMW、INTEC公司和Linde公司成立了一个巴伐利亚太阳－氢联合公司，进行为期15年的太阳一氢技术示范工程。太阳一氢技术示范工程选在巴伐利亚州的纳恩堡市。示范工程用光电池总功率为276.6kW，两个电解水槽分别为100kW和111kW，以获得氢和氧。工程采用两种燃料电池，一种是硷性燃料电池，在航天工业中广为应用。其效率高于60%，功率为7kW，每小时燃用氢气3.5m3。另一种是磷酸盐燃料电池，电池最大输出电功率80kW，热功率60 kW。
德国氢技术（H－Tech）公司推出一种太阳能一氢技术教学用的教具。整个教具由太阳能光电池组、质子交换膜电解水池、洗气瓶、质子交换膜燃料电池及电风扇组成。当阳光或电灯光照射到光电池时，产生的电流经电解池电解水而分别得到氢气和氧气，气体经洗气瓶进入质子交换膜燃料电池发电，最终驱动电风扇运行。全系统形象地再现了太阳能一氢的转换过程，其中燃料电池起了电解水制氢氧，又起到将氢氧化合成水和生成电的关键作用。
光明工程 Brightness Program
中国国家发展与改革委员会负责制订并实施的大规模农村可再生能源离网发电计划。目标是利用风力发电、光伏发电等可再生能源技术，用10年左右时间解决3200万户边远地区无电人口的用电问题。第一期5年，建立投资渠道、销售服务网络和市场机制以及产业队伍和培训体系，推广178万套户用系统，2000套村落系统，200套站用系统。项目总投资约需100亿元。先导项目1993年在内蒙古、甘肃和西藏启动，新疆、青海、云南等地2001年启动。它是世界同类项目占规模最大的项目之一，得到日本、德国、荷兰、美国等国的支持。
乘风计划 Ride Wind Program
中国国家计委及有关部门部署的大型风力发电设备国产化的一项计划。通过招标方式选定国内大型风力机总装厂家，结合引进技术消化吸收，促进风力发电设备国产化，以适应发展风电场的需要。参与该计划的有西安、洛阳、北京、上海、杭州、南京等一批机械研制单位，并有德国、西班牙等外国厂商。现已开始生产250kW、500~600kw风力发电机组。
日本阳光计划 Sunshine Project of Japan
日本政府为发展新能源和可再生能源，而制定的一项国家能源计划。1973年出现的世界石油危机，对能源主要依靠进口的日本影响很大。为了减轻这种冲击，日本政府于1974年7月公布了“阳光计划”，旨在扩大开发利用太阳能等新能源，寻找可以替代石油的燃料，并缓解化石能源对环境的污染。该计划包括：开发太阳能、地热、风能、海洋能和生物质能等，进行煤的气化、液化和制氢等研究。技术重点是对上述能源的采集、输送、储存和利用。为执行此项计划，日本组建了新能源综合机构和新能源财团。1993年又开始实施“新阳光计划”，到2020年研究开发经费将达15500亿日元。其目标为到2030年能源减少1/3，二氧化碳排放量降低1/2。
巴西乙醇燃料计划 Brazilian Fuel-Alcohol Programme
巴西国家乙醇计划是世界规模最大的生物燃料计划。20世纪90年代末，全国有485座甘蔗制乙醇厂，年产车用燃料乙醇137亿升，纯乙醇汽车年销售量达450万辆。2000年，巴西1/4的汽车用纯乙醇，其余汽车用掺24%乙醇的混合燃料。巴西发展甘蔗制乙醇的目的，主要是减少石油进口，为农村地区提供就业机会。目前，这一行业的从业人员达135万人。为促进甘蔗制乙醇的发展，政府给予补贴。1999年4月，由于库存多，生产成本下降，加油站乙醇价格比汽油低得多。同年11月取消价格补贴。用乙醇替代汽油，可以减少CQ2排放，因为甘蔗是可再生的生物质能，不会增加碳的净排放。此外，生产乙醇获得的能源与消耗的能源之比超过9：1，大于其他生物燃料。
多能互补 to adopt a balanced energy mix
按照不同资源条件和用能对象，采取多种能源互相补充，以缓解能源供需矛盾，合理保护和利用自然资源，同时获得较好的环境效益的一项国家政策措施。在世界石油危机和环境保护的双重压力下，许多国家都感到单一依赖某种化石能源是不明智的，为确保社会经济可持续发展，应尽早使能源多样化。特别是要加大可再生能源的开发利用，发展清洁的新能源。 | 
