我們知道,積雪的溫度是0℃以下,因此雪中蘊藏著巨大的冷能,因此科學家提出了利用積雪發電的大膽設想。它的工作原理是:將蒸發器放在地麵上,將凝縮器放在高山上,再用兩根管子將它們連接在一起,然後抽出管內空氣,用地下熱水使低沸點的氟裏昂氣化,並以雪冷卻凝縮器。由於氟裏昂的沸點很低,加上管內被抽空,所以它會沸騰起來,變成氣體快速向管子的上端跑去,衝出汽輪機旋轉,從而帶動發電機發電。試驗證明,l噸雪可把2~4噸氟裏昂送上蓄液器,可見雪的發電本領是十分驚人的。
目前,科學家們研究雨能的利用已獲得成功,它是利用一種葉片交錯排列,並能自動關閉的輪子,輪子的葉片可以接受來自任何方向的雨滴,並能自動開關,使輪子一側受力大,另一側受力小,從而在雨滴衝擊和慣性的作用下高速旋轉,驅動電機發電。雨能電站可以彌補地麵太陽能站的不足,使人類巧妙而完美地應用太陽能、風能、雨能。
風能
風能是地球表麵大量空氣流動所產生的動能。由於地麵各處受太陽輻照後氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同,因而引起各地氣壓的差異,在水平方向高壓空氣向低壓地區流動,即形成風。風能資源決定於風能密度和可利用的風能年累積小時數。風能資源受地形影響較大,世界風能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶,如美國的加利福尼亞州沿岸和北歐一些國家,中國的東南沿海、內蒙古、新疆和甘肅一帶風能資源也很豐富。這些地區適於發展風力發電和風力提水。
風能的利用主要是以風能作動力和風力發電兩種形式,其中又以風力發電為主。以風能作動力,就是利用風來直接帶動各種機械裝置,如帶動水泵提水等。
目前,世界上約有100多萬台風力提水機在運轉。澳大利亞的許多牧場,都設有這種風力提水機。在很多風力資源豐富的國家,還利用風力發動機鍘草、磨麵和加工飼料等。利用風力發電,以丹麥應用最早,而且使用較普遍。丹麥也是世界上風能發電大國和發電風輪的生產大國。
風力發電:19世紀末,人們開始嚐試利用風力發電。20世紀30年代,丹麥、瑞典、美國等國應用航空工業的旋翼技術成功研製出一些小型風力發電裝置。但當時的發電量較低,大都在5000瓦以下。目前,人們已生產出單機發電量為上千千瓦的風力發電機。
風力發電機:風力發電機是風力發電的主要裝置,按其形狀及旋轉軸的方向可分為水平軸式和垂直軸式;按槳葉受力情況可分為升力型和阻力型;按葉數可分為單葉、雙葉、三葉和多葉型;按照風向可分逆風型和順風型。
風電場:風電場是風力發電場的簡稱。場裏有多台大型並網式的風力發電機按地形和主風向排成陣列,組成機群向電網供電。這些風力發電機就如同莊稼一樣排列在地麵上,所以風電場也被稱作“風力田”。
20世紀80年代初,風電場首先在美國的加利福尼亞州興起。
地熱能
地熱能是由地殼抽取的天然熱能,這種能量來自地球內部的熔岩,並以熱力形式存在,是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達7000℃,而在80~100公英裏的深度處,溫度會降至650~1200℃。透過地下水的流動和熔岩湧至離地麵1000~5000米的地殼,熱力得以被轉送至較接近地麵的地方。高溫的熔岩將附近的地下水加熱,這些加熱了的水最終會滲出地麵。地熱能是可再生資源。
地熱發電:地熱發電是地熱利用的最重要方式。地熱發電是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然後帶動發電機發電。地熱發電的過程,就是把地下熱能首先轉變為機械能,然後再把機械能轉變為電能的過程。要利用地下熱能,首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地麵上來。
目前,能夠被地熱電站利用的載熱體主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其他特性的不同,可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩類。