新能源发电方式有哪些？

问题描述：新能源发电方式有哪些？

领域专家：说到新能源发电方式，就不得不对新能源做个简单的界定。

1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能等。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

日前在中国，可以形成产业的新能源主要包括水能（主要指小型水电站）、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

新能源汽车领域

对于新能源汽车领域而言， 应用范围其实挺广泛的，电动汽车、氢能源汽车、太阳能汽车、天然气、乙醇等替代能源汽车等等都可以看做新能源汽车。

值得一提的是，新能源是个相对性的概念，它不是完全不变的。

当然，现在我们所熟知并广为宣传的新能源，其实更多的是指电动汽车，甚至夸张的说有的直接将新能源汽车和电动汽车划归等号。

往下进行分类，电动汽车又分为以特斯拉为代表的纯电动汽车、丰田为代表的混合动力汽车。对标国内来说，纯电动代表北汽新能源，混合动力代表比亚迪。

对于新能源来说呢，电池技术是不能不提的一点，因为在整个汽车制造中，电动汽车电池成本占比为30%左右。

北汽新能源与三元锂电池

优点：能量密度高、循环寿命长

不足：高温下稳定性不足

三元锂电池作为近两年涌现出的一种新产品其特点在于其优点在于它具有能量密度高、循环寿命长、利于整车轻量化等优点对于提升车辆续航里程有很大帮助。此外更重要的原因则是随着产能的提升，三元锂电池的价格也进一步降低，正因为这些原因导致国内车企乘用车纷纷转向使用三元锂电池，例如北汽新能源的EV200和ES210两款电动车就放弃了磷酸铁锂路线，换用了三元锂电池。

比亚迪与磷酸铁锂电池

优点：热稳定性佳、成本较低

缺点：能量密度低、低温损耗大

磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池，放电效率较高，价格相比其他锂电池也更有优势。今年，随着国家对新能源汽车续航等要求，比亚迪也开始关注三元锂电池，并相继推出了相应车型。

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领域专家：今年的詹姆士·戴森奖被一个叫做O-Wind Turbine的风力发电机拿下。这个弯曲、通风的球形装置能够悬挂在摩天大楼阳台并利用风力发电。虽然传统风力发电机非常高效，但只有当它们直接指向风的方向时才会有效。然而在大城市并不会有太多这样的风出现，因为建筑环境破坏了风的模式，它造成了旋转的三维漩涡，为此风只有不断地改变方向。

所以如果想要利用城市的风能发电就必须要拥有能够支持各个方向的风力发电机。这正是O-Wind Turbine能够做到的。据悉，设计团队的灵感来自于NASA的“风滚草”技术--旨在利用火星上的旋转风。

O-Wind Turbine采用了接近于球形的形状，上面覆盖有大入风口和小出风口的通风口。得益于伯努利定律，无论风是从哪个方向吹过来都会产生压力差，然后让球体绕一个固定轴顺时针旋转。此时转动的能量就能用来驱动风力发电机发电。

兰开斯特大学的研究人员用一台吹风机对其原型进行了测试，这使其在一个月前获得了英国国家戴森奖，现在它则斩获了国际戴森奖。

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研究小组成员Nicolas Gonzalo总结了这一装置的重要性--“它能让住在公寓里的人能自己发电”。

多年来，房主们一直可以选择使用太阳能，但O-Wind发电机可以为城市高层居民提供类似的发电能力。

眼下，开发团队正在努力将这种设备商业化。

领域专家：【知识】回答003

——新能源是相对于传统能源而言的。也就是发现，但未广泛大规模采用的能源。

新能源( NE）：又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

电力的产生方式主要有：火力发电（煤等可燃烧物）、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电等。

除了以上的火电，其他都可以归为新能源。

领域专家：文：蛋挞_1988

现如今，人类已经掌握了多种新能源发电的方式，如太阳能、风能、潮汐能、水电以及核能。不过你有想过，植物也可以发电吗？来自荷兰瓦赫宁根大学（WageningenUniversity & Research，WUR）环境技术系的科学家用近10年的时间，通过捕获植物代谢过程中产生的电能来进行发电，证明了植物发电可观的前景。

植物发电是怎么做到的呢？它的本质其实是利用土壤中的微生物进行发电。这个过程中主要的能源物质，来源于植物光合作用产生的有机物。有机物除了很少一部分是提供给植物生长，剩下的大部分都会通过植物的根系分泌到土壤环境中。而存在于土壤中的一些“产电”微生物，就可以有效地利用这部分有机物，经过细胞内部的新陈代谢作用将其氧化，并把该过程中产生的电子通过细胞的呼吸链传递到细胞外部。如果在土壤中放入电路的阴极和阳极，那么这些电子最终将被阳极接收，随后通过外电路传递到阴极。在阴极，电子与和空气中的氧气结合，外加上来自于阳极的氢质子，最终生成水。整个过程，植物的光合作用为“产电”微生物发电提供了基本养料，人工的外电路负责收取电能。

瓦赫宁根大学已经出资为植物发电项目组建了一个小型创业育成公司，名叫Plant-e。如今公司已经开发出的了几种类型的产品。比如负责教学和创意家居的小玩意儿（a）（由于体积太小它没办法提供电能）;可以应用于绿屋顶或建筑物墙壁的可移动发电模块（b）;以及大型化、便于实际应用的管状系统，可以为道路两边的LED照明灯供电（c）。

但植物发电之所以在近年来还未出现里程碑式的发展，还是由于它本身的限制性，使得科学家们需要攻克许多科学技术难关。

第一个问题是产电功率低。作为产电装置，一个重要的评价指标是产电功率。产电功率涉及到电流和电压（电功率＝电流×电压）。在植物发电过程中，电流代表了微生物代谢有机物传递电子的能力，电压则取决于分别在阳极和阴极参与反应的物质。跟电压不同的是，电流受系统内部的结构、植物及微生物的生长状态，以及运行条件等多个因素之间共同的制约。不同的植物发电系统，产电电流大小很可能完全不同。所以，植物发电应用到生活中的一个重要前提，就是找到一个合适的植物生长系统，让电功率达到一定标准。而经过10年的研究，科学家们已经能够将植物发电电功率提高500倍。

其次是电极材料的成本高。植物发电系统中需要引进人工的电极材料，需要在具备良好的导电性能的同时，还有很好的微生物相容性能，也就是说它要能够利于微生物的生长与附着。目前，最常用的电极材料是碳电极材料，如碳毡，活性炭颗粒等。为了保证能够有效的收集电流，需要用一些贵金属导线（如金或铂）将这些碳电极与外电路链接。但这些贵金属的使用不但大大提高了植物发电系统的成本，也同时带来了环境污染和潜在的生态危害。怎么解决这些问题，也是推广植物发电过程中最需要关注的。

第三是如何有效地收集电流。科学家们正在努力挖掘植物发电的产电能力，虽然电功率已经有了近500倍的提高，但是这些电能的利用价值却并没有很高。比如给一台Iphone 手机充电（所需功率5W），以最高的产电功率来计算（3.2 W/ m^2）我们至少需要2平方米的阳极材料面积。这么大的一块面积，仅仅能充一个手机，要满足正常的家用电需求貌似是完全不可能的。当然也不能因此就否定植物发电的意义，虽然植物发电产生的功率很微小，但是它却可以一天24小时不间断地产电，并不会像太阳能板需要阳光、风车需要有风才能工作。

充分利用这一特性，科学家们提出了利用外接电容器收集电流的方式来供电。先把储存的微小电能积攒起来，随后利用规模化的电路元器件，转换为相对高的功率输出出去。引进电容器在植物发电系统中，为推动植物发电全面大规模实际应用奠定了重要的基础。

现在，Plant-e的几款产品已经推广至荷兰的11个城市，他们还特意为瓦赫宁根大学提供了一套供电系统用于校内信息板的照明。未来，植物发电也许会成为推动能源与环保新思路的一项里程碑式的科技；说不定，很快我们就真的可以用公园绿地来发电了。

领域专家：能源转换方式有很多种，最常见的是把其他形式的能源转化为电能，如火力发电是把矿石能源转换成电能，柴油发电是把生物能转化为电能（有些理论认为石油是古生物转化而来，但也有质疑，在此暂不理会）。这些能源都属于传统能源，是这样的能源支撑了当今社会的现代化生活。然而，这样的能源具有不可再生性和有限性，人们担心迟早有一天会把这些能源耗尽，人类重新回到刀耕火种的原始状态。

于是寻找新的可替代能源成了科学家的重要任务。为此，在能源利用和转换方面有了多种尝试。

水能是把水流动的势能转化为电能，即水力发电。这是首先替代传统能源的一种能源转换和利用方式。水力发电是清洁能源，且是可再生资源。但其局限是要修建水坝，对自然生态造成不可避免的影响，有些可能是灾难性的和不可挽回的。限于主题不做过多论述。

近些年来，随着认识的演变和技术进步，一些新的能源转换方式出现在人们的视野中。如风能、太阳能、潮汐能，对这些能源的利用主要是发电，即转变成电能。这些能源都是清洁和可再生资源，具有令人兴奋的应用前景。

在我国，经过近十几年的开发和建设，风力发电和光伏发电的规模和效益已经有了可喜的成就。今后，除了技术进步之外，在体制、机制方面对新能源利用和鼓励上还应进行改进，以好地促进新能源的利用和发展。

领域专家：首先要找到哪些传统能源可以发电。第一是煤炭，我国华北地区用电大多来自煤炭发电，利用煤炭产生的电力应该不属于新能源发电。

水能发电则是我国南部地区主要用的电力资源。尤其是西南地区水源丰富、地势陡峭，发电条件较好。我们一般将可再生的、无污染的能源称之为新能源，因此谁能发电事实上也应该属于新能源发电，所以目前最常见的一种就是水能发电，其原理就是通过设备将动能变成电能。

来自同一个原理的还有风力发电。在地势高且开阔的高山上，风力资源丰富，在这些地方安装上风力发电设备后就可以把风的动能转化成电能。

风能外，太阳能是目前被看好的发电能源之一。目前我国的太阳能发电主要集中在西北地势开阔、光照充足的地区。太阳能发电取材方便，但易受天气影响。

另外，核能也可以发电，但由于核辐射危害性较大，安全系数要求高，所以目前使用的比较少。

领域专家：近年来太阳能光伏发电技术十分火热，但仍然存在光电转化效率偏低的问题，批量生产转换效率根据材料不同，从8%到20%不等。在人口稠密的城区，即使把屋顶布满光伏发电板，也很难满足需求。

联想到城市里遍布的玻璃幕墙建筑，有人可能脑洞大开，如果把太阳能光伏板作成透明的，岂不是一举两得？这样既不影响采光，还能利用廉价的太阳能，为家用电器甚至新能源汽车充电。

但问题是将光伏发电板做成透明状从工艺上实现很有难度。所以只能另辟蹊径。

实际上，在2015年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室与意大利米兰比可卡大学等单位的研究人员就研发了量子点涂层技术或太阳能聚光器技术。

原理是在玻璃窗上喷涂纳米粒子涂层，吸收一部分透射光，再以红外光的形式传导到窗户边框上的光伏电池上。

该技术的光电转化效率可达1.9%，能够保持性能长达14年。而且向玻璃上喷涂也非常容易，只需一台机器喷涂，再将其铺开即可。

除此之外，这种涂层还具有过滤节能效果，在炎炎夏日能有效降低室内温度。

但涂了这种东西的窗户可见度发生变化，用户体验可能会有问题。

麻省理工（MIT）的创业公司Ubiquitous Energy对此技术进行完善，保持了玻璃无色、透明的特性。

2016年，在荷兰举办的第十届“绿色挑战”科技发明奖，授予了创业公司Physee设计的发电玻璃窗PowerWindows。

Physee的技术和前两者类似，都是通过一种特殊的外窗玻璃涂层，收集入射光，通过玻璃传送到窗框内的太阳能电池条。

PowerWindows产生的电力不但可以自用，还可以并网。

另外，Physee还提供一款APP——EESY，可以帮助用户了解PowerWindows产生的电量，节省的电费和电池性能。

PowerWindows是已商品化的产品，制造工艺严格符合相关专业标准。

据报道，PowerWindows的价格要比普通的窗户贵30%～50%，但根据计算，在3～5年的回报周期中，PowerWindows能够节约改建建筑50%的能源需求，而新建筑则能实现100%的能源自给。

Physee还结合智能家居理念，推出SamrtWindow产品。可以通过传感器测量外界温度，使建筑物智能调节，保持最适宜的温度。

作为试点项目，Physee在阿姆斯特丹Goede Doelen Loterij公司总部大楼的南立面安装PowerWindows ，使该公司的600名员工的手机可以用PowerWindows产生的电力充电。

最近，Physee 还准备在阿姆斯特丹的新建公寓楼BOLD安装1850平米的PowerWindows 。这些居民将成为世界第一批享受全透明发电玻璃提供的电力的人。

再开下脑洞，也许要不了多久，咱们的手机没电了，放太阳下晒会，就能满电复活呢！

领域专家：新能源发电，

有风能，包括平轴风能，立轴风能，变矩风能(变速器)，

太阳能，包括光伏，光热

光伏有荒山荒原光伏，水池水库光伏，建筑楼顶立面光伏，

光热有黑管太阳能蒸汽轮机发电，菲涅尔透镜发电，菲涅尔反射镜(负镜)发电，水介质，盐介质，冷媒(空调冷媒)介质。

配蓄电池，配蓄热池(大暖瓶蓄热水)电热联供。配蓄冰池(冰窖)存冰抽热。

蓄电池方面，有小中大各种规模蓄电池，蓄电池组，串并充放蓄电池组可低充高放，高充低放。串充并放，并充串放。

抽水蓄电水库，超级电容蓄电，水库水池冷热蓄能。电解水(H2，O2)蓄能，电解铝蓄能，陀螺仪飞轮蓄电，

领域专家：发电是将水力、火力,风力、核能和沼气等非电能转成电能的过程。传统的发电方式包括水力发电、火力发电等,今年来风力发电太阳能发电、海洋能发电、核能发电等新能源发电开始逐渐发展起来,成为新型清洁能源的发电方式。

1水力发电

水力发电的基本原理是利用水位落差,配合水轮发电机产生电力,也就是利用水的位能转力水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。

2火力发电

火力发电指利用可燃物中国多为煤)燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。

3核能发电

利用核反应堆中核裂变所程放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似,只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代暂矿物燃料的化字能。

4风力发电

风力发电原理呈利用风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。（我目前就是在干这个工作）

5太阳发电

太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电是近些年来发展最快也是最具经济潜力的能源开发领域。

6海洋能发电

用海洋的能量发电。海洋的能量包括海水动能(包括海流能，波浪能等),表层海水与层与水之问的温差所含的能量，潮汐的能量等(建潮汐电站、海洋能电站》。每洋能通常指蕴于海连中的可再生能源，主要包括潮汐能，波滚能，海流能、海水温差能、水盐差能等。

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你们认为那个能源最有发展前景，目前你们在新能源单位上班吗？

领域专家：新能源是指在新技术基础上开发利用的非

常规能源

，包括风能、太阳能、海洋能、地热能、

生物质能

、氢能、核聚变能、

天然气水合物

能源等。

　　新能源发电是指把新能源转换为电能的过程。

　　

风力发电

和太阳能发电作为技术成熟、具有规模化开发和商业化应用的新能源发电方式，发展速度居于新能源前列，其主要特点有：可再生、分布广、低污染；能量密度低、单机容量小；间歇性、周期性、随机性、波动性；大量采用电力电子技术；有分散和集中开发两种典型的接入电网方式。 可再生能源：在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充或重复利用的能源。例如太阳能、风能、水能、

生物质能

、潮汐能等

非化石能源

。

　　清洁能源：消耗后不产生或很少产生污染物的可再生能源、低污染的化石能源（如天然气），以及采用清洁能源技术处理后的化石能源（如清洁煤、清洁油）。