科普 | 今天我们聊聊清洁能源

今年六月底，国务院印发了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，号召大家投身到改善空气质量、留住更多蓝天的队伍中。化石能源的过度使用无疑是造成灰霾色天空的“罪魁祸首”之一，相应的，开发并使用清洁能源则是改善空气质量的必经之路。

今天，我们就来聊聊清洁能源。

它们都是清洁能源

清洁能源包括海洋能、氢能、生物质能、以及风能、太阳能等等。

能量之海

利用海洋运动而产生的能源，是为海洋能。海洋能多接近人类城市，且存在形式较多。今天，就和大家一起了解一下其中的潮汐能、海水盐差能、海洋温差能三种。

↑取之不尽的能量之“海”

潮汐能：伴随着日升日落而出现的潮汐，一直是很多摄影师追逐的美丽风景。此外，它也是一种较为人所知的清洁能源哦！在海水的各项运动中，潮汐相对稳定“守信”，有规律可依，所以人们对潮汐能的开发和利用最为成熟。涨潮和退潮时的海水流动，推动水轮机产生动力发电，这就是清洁能源“潮汐能”的来源。

海水盐差能：听过“潮汐能”的人不在少数，那么，你听过“盐差能”吗？

盐差能原理如同把两个浓度不同的盐溶液混合一起，浓度高的盐溶液就会自发地向浓度低的溶液中扩散，直到两者浓度相等。所以，盐差能发电，就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能，并将其转换为有效电能。通过原理不难推测出，盐差能多存在于海河交接处。

海水温差能：懂得一点潜水知识的人想必知道，海洋表面海水和深层海水存在温差。温差存在的地方，即可抽取能量。透过温差汽化工作流体带动涡轮机发电，即可利用到“海水温差能”这一清洁且可持续的能源。

我国海洋能现状：中国大陆海岸线上至渤海，下至南海，总长约1.8万千米，海洋能源丰富。潮汐能发电是我国海洋可再生能源中最为成熟的技术，具有电站长期运行、管理和维护的经验。全国潮汐电站总装机容量为6000kW，居世界第三。在其他海洋能源方面：虽然我国温差能资源蕴藏量在各类海洋能中占居首位，但其开发技术仅仅完成了实验室原理试验。同时，盐差能的研究也需要继续向前推进。

“氢”洁能源，你值得拥有

一个简单易懂的化学方程式帮助大家理解氢能为什么被称为清洁能源：

↑氢气燃烧后生成水，不仅几乎没有污染问题，还可以循环利用

根据氢气的化学成分可以看出，氢气燃烧不会产生碳排放或者其他有害环境的有毒气体，只会有水的产生。同时，以上化学方程式逆向反应就是制取氢气的方式，氢能源可以由水制成，而水又是地球上最丰富的资源，79%的地球表面都是水，所以氢能也十分丰富。

↑2006年，我国在北京中关村建成首个车用加氢站

其实氢气距离日常生活并不遥远。根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》，到2020年，我国加氢站数量预计将达到100座，燃料电池车辆达到1万辆；到2030年，氢能产业产值将突破10000亿元，加氢站数量达到1000座，燃料电池车辆保守估计达到200万辆。届时，中国有望成为全球最大的燃料电池汽车市场。

唾手可得，变废为宝

众所周知，化石能源在燃烧的过程中会有大量碳排放，既污染又不可再生。与之恰恰相反的，生物质能不但是清洁能源，而且是唯一可再生的碳源。

生物质能的范围很广泛，包括所有植物、微生物及以植物、微生物为食的动物的废弃物。比如，废弃木材、多余的秸秆、动物粪便、人们日常生活中的固体废弃物排放等。

↑秸秆还田

是否想过洗衣废水、畜禽粪便有一天也能变废为宝呢？生物质能是日常生活中最“接地气”的清洁能源了。它被农业大规模的开发利用后，逐渐形成了一方特色，比如“猪-沼-果”生态农业模式就帮助了无数江西高湖村的农民发家致富，同时，还大大提高了生态效益。

万物生长靠太阳

所有类型的能源在发电过程中都会消耗水，而耗水量却大不相同。煤炭资源每发1兆瓦时的电量将耗水2立方米，由水发同等数量的电则需消耗多达68立方米的水量，然而，太阳能则只需0.0001立方米，相当于半杯水！

↑万物生长靠太阳

广义来讲，无论是海洋能、氢能还是生物质能，都是和太阳能息息相关。正是因为到太阳远近的距离不同，所以才会产生海面与深层海水的温差能；依靠太阳的热量，水才能成功转化为清能；而自然界植物的光合作用、呼吸作用更是与太阳密不可分。

除去以上的间接影响，太阳能本身的利用分为光热转化和光电转化两种方式。太阳能的光热利用可以说是十分常见了，比如太阳能热水器、太阳能制冷空调等等，这属于太阳能的低温利用。中温利用包括太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，而高温利用主要有高温太阳炉等。

光电利用的原理则是光生伏特效应，将太阳能辐射直接转化为电能，主要利用方式就是太阳能电池。金风科技一直都是中国新能源发展的亲历者与创新推动者，同时，也一直致力于光伏发电产品的研发，为打赢蓝天保卫战提供了标准储能变流器和标准光伏逆变器，两项产品储变灵活，适应环境性强，可点击“阅读全文”到官网了解详细信息。

答案在“风”中飘荡

空气的流动产生的动能，即为风能。利用风力发电机，我们把风能转化为电力——知道金风科技的小伙伴，想必对这一点并不陌生。风能在世界范围内广泛分布、它不产生污染，不排放温室气体，同时还是可再生能源。虽然目前为止，风力发电还不是人类用电的主要来源，但截至2015年，它已占世界电量的3.49%。发展速度快，发展空间更是巨大。下一次的科普内容中，我们会详细给小伙伴们介绍风力发电的种种奥秘。

打赢这场蓝天保卫战不是某家企业、某个组织、或某位个人的战斗，它需要社会各界联合起来，共同努力，实现留住蓝天的梦想。了解清洁能源的最终目的是使用清洁能源，从这一篇科普文章开始，开启你的清洁能源之路吧。

↑愿我们共享蓝色天空

来源：金风科技微平台