其實天然氣是一種稀缺的資源,盡管我國的天然氣總體上較為豐富,但儲量在世界天然氣總量中卻隻有3%。還有一個不容忽視的問題是,我國缺少特大型氣田,許多氣田已進入中後開采期:天然氣資源探明程度較低。特別是資源豐富的西部氣區和近海氣區可采儲量的探明率更低。此外。目前世界天然氣消費占一次能源23%,而我國卻隻有2.8%,到2015年才達到8%~10%。正是資源勘探程度和探明率較低,以及我國今後將加大天然氣在一次能源中的比重,為今後天然氣探采業的發展留下了巨大空間。
我們的生活離不開天然氣,天然氣利用領域非常廣泛,除了能用於炊事外,還可廣泛作為發電、石油化工、機械製造、玻璃陶瓷、汽車、集中空調的燃料或原料。隨著科技的發展,在未來的世界裏人類肯定會找到比天然氣更為理想的能源。但不管將來誰取代天然氣,天然氣將起到向新能源邁進的不可替代的重要的橋梁作用。
無處不在的太陽能
太陽能一般是指太陽光的輻射能量。在太陽內部進行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應,不停地釋放出巨大的能量,並不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽能。
人類對太陽能的利用有著悠久的曆史。我國早在兩千多年前的戰國時期,就知道利用鋼製四麵鏡聚焦太陽光來點火;利用太陽能來幹燥農副產品。發展到現代,太陽能的利用已日益廣泛,它包括太陽能的光熱利用,太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。太陽能的利用有光化學反應,被動式利用(光熱轉換)和光電轉換兩種方式。太陽能發電一種新興的可再生能源利用方式。
使用太陽電池,通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能,使用太陽能熱水器,利用太陽光的熱量加熱水,並利用熱水發電,利用太陽能進行海水淡化。現在,太陽能的利用還不很普及,利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題,但是太陽電池在為人造衛星提供能源方麵得到了應用。
就目前來說,人類直接利用太陽能還處於初級階段,主要有太陽能集熱、太陽能熱水係統、太陽能暖房、太陽能發電等方式。
太陽能本身既有優點,也有不足之處。優點如下:
(1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限製無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,且勿須開采和運輸。
(2)無害:開發利用太陽能不會汙染環境,它是最清潔的能源之一,在環境汙染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
(3)安全:核能發電會有核泄漏的危險,一旦核泄漏了便會造成極大的生態危機,而太陽能絕對沒有這種情況,是十分可靠的。
(4)巨大:每年到達地球表麵上的太陽輻射能約相當於130萬億噸標煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
(5)長久:根據目前太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
缺點:
(1)分散性:到達地球表麵的太陽輻射的總量盡管很大,但是能流密度很低。平均說來,北回歸線附近,夏季在天氣較為晴朗的情況下,正午時太陽輻射的輻照度最大,在垂直於太陽光方向1平方米麵積上接收到的太陽能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,則隻有200W左右。而在冬季大致隻有一半,陰天一般隻有1/5左右,這樣的能流密度是很低的。因此,在利用太陽能時,想要得到一定的轉換功率,往往需要麵積相當大的一套收集和轉換設備,造價較高。
(2)不穩定性:由於受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限製以及晴、陰、雲、雨等隨機因素的影響,所以,到達某一地麵的太陽輻照度既是間斷的,又是極不穩定的,這給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續、穩定的能源,從而最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源,就必須很好地解決蓄能問題,即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來,以供夜間或陰雨天使用,但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。
(3)效率低和成本高:目前太陽能利用的發展水平,有些方麵在理論上是可行的,技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置,因為效率偏低,成本較高,總的來說,經濟性還不能與常規能源相競爭。在今後相當一段時期內,太陽能利用的進一步發展,主要受到經濟性的製約。