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21世纪新能源--氢能
21世纪能源领域面临巨大的挑战。一方面随着国民经济快速发展，能源需求量不断增加；而另一方面保护环境的要求越来越严格，对目前以化石燃料为主的能源体系不断提出新的限制。同时化石燃料的储量是有限的，终将面临枯竭。
因此，在21世纪开发新的清洁能源、可再生能源是能源领域发展的必然趋势，氢能就是其中一种理想能源氢能具有以下三方面的特点：
其一，氢能是理想的清洁能源之一。氢气燃烧时所得产物是水，不产生任何污染环境的物质。
其二，氢能是一种二次能源。自然界不存在纯氢，必须从含氢物质中制得。制取氢气的途径可以分为从化石能源与非化石能源制取两大类，氢从各种化石能源制取，再以氢作为燃料，亦可部分减少污染。该途径在能源结构转型换代期间，化石能源在一相当长的历史阶段仍占主要地位时，将起到积极作用。从各种非化石能源、可再生能源制氢是理想途径，氢能的发展与其它能源系统的发展有着密切的联系。
氢能特点之三，它是理想的能源载体。氢气具有可储、可输的性质，可作为一种能源储存或运输。储能可以达到合理利用能源的目的。各种间歇性生产能源的过程及廉价能源、电力谷峰差暂时多余能源，均可转化为氢能储存或运输，此种储存能源方式具有分散储存及较长时间的储存特性。氢能亦可进行大规模运输。 |
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发电前景广阔
被称为“蓝天白煤”的风力资源，是一种取之不尽，又不会产生任何污染的可再生能源。
人类早在远古时代便开始利用风力，但直到19世纪末丹麦才建成全球第一个风力发电装置。由于风力发电与火电、核电、水电等其它发电方式相比有诸多优点，所以，本世纪80年代以来，世界风电装机容量迅猛增长。1981年为15兆瓦，1992年已达2652兆瓦，13％的年增长率使风力发电成为世界上增长速度最快的发电方式之一，目前仍保持着快速发展的势头。
1999年10月5日，欧洲风能协会在布鲁塞尔发表了一项国际能源研究报告。报告称，风力发电到2020年将可提供世界电力需求的10％，创造170万个就业机会，并在全球范围内减少100多亿吨二氧化碳废气。
据专家估计，地球上的风能资源约为每年200万亿千瓦时，目前已被开发的只是微不足道的一部分。仅1％的地面风力，就能满足全世界对能量的需求，可见其潜力是多么巨大!目前，美国已有1.7万台风机在运转，大多数在加利福尼亚，发电量已达1700兆瓦，预计2050年风力发电将占美国发电总量的10％。
近年来，欧洲的风力发电进展神速，装机容量已近2000兆瓦，预计在2000年可增加一倍。在丹麦，风电已占全国发电总量的3％，并打算近期内达到10％，德国已达600兆瓦以上。日本7％的发电量来自风力。
作为一种自然资源，风能正受到发展中国家的重视。中国西部，印度北部，巴西西北部，拉丁美洲的安第斯山脉和北非，都是风能资源丰富的地区。我国的风力发电也在积极跟上先进国家，我国可用于风力发电的总潜力可达2.5亿千瓦，在西部地区，如新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃等地，由于地理位置特殊，又缺少水源，风力发电就成为能源发展的首选项目。在广东汕头市的南澳岛，由于充分利用了海洋风这一优越的自然资源，去年风力发电量已达1亿千瓦时以上。在新疆达板城、内蒙古灰腾锡勒、河北张北等地，已建成相当规模的风力发电场。
目前，我国已形成年产30万台100瓦至5000瓦独立运行小型风力发电机组的能力。在内蒙古，已有60万居住在偏远地区的牧民，用风力发电解决了生活、生产用电，每套小型风力发电机(含蓄电池)价格在2000元左右。风力发电可用来照明、看电视、提井水饮牲畜、分离牛奶、剪羊毛等，极大地提高了劳动生产率。
风能的含能密度太小，风向变幻不定，风力大小无常，这些问题给大规模开发利用带来不少困难。
人们依靠先进的科学技术制造的新型风轮能够随着风向的变换和风力的大小随意轻快地旋转，在风速较大或较小的情况下都能正常工作。它的运行和控制完全实现自动化，通过几百个传感器及时收集风速、风力、风向等信息，再经电脑处理、调整，使风力机得以在最佳的状态下运行。
随着风力机的大型化和高效化，风力发电的成本也在不断下降。目前，风电价格已可与石油、煤、天然气发电和核电的价格相竞争，进而还将能与水电价格一比高低。此外，国家在税收等方面也给予风电适当照顾和优惠，使风电上网电价不断下降。
国家电力公司已将风电作为我国电力工业的重要组成部分，并制定了发展规划。全国风力发电装机容量将达到40万千瓦。
21世纪是高效、洁净和安全利用新能源的时代，世界各国都在关注新能源的开发利用。
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本领高强的地热能
实际上，人们是通过利用各种温泉、热泉来认识地热能的。2000多年前，我国东汉时期大科学家张衡就曾采用温泉水治病。1904年，意大利人拉德瑞罗利用地热进行发电，并创建了世界上第一座地热蒸气发电站，装机容量为250千瓦。60年代以来，由于石油、煤炭等各种能源的大量消耗，美国、新西兰、意大利等国又对地热能重视起来，相继建成了一批地热电站，总计约有150多座，装机总容量达350万千瓦。
利用地热发电，是地热能利用的最重要和最有发展前途的方面。与其它电站比较，地热电站具有投资少、发电成本低和发电设备使用寿命长等优点，因而发展较快。
地热电站的工作原理与一般的火电站相似，即利用汽轮机将热能转换成机械能，再由发电机变成电能。由于地热资源有高温干蒸气、高温湿蒸气和热水等不同种类，所以地热发电的方法也不同。
在工业上，地热能可用于加热、干燥、制冷、脱水加工、提取化学元素、海水淡化等方面。在农业生产上，地热能可用于温室育苗、栽培作物、养殖禽畜和鱼类等。例如，地处高纬度的冰岛不仅以地热温室种植蔬菜、水果、花卉和香蕉，近年来又栽培了咖啡、橡胶等热带经济作物。在浴用医疗方面，人们早就用地热矿泉水医治皮肤病和关节炎等，不少国家还设有专供沐浴医疗用的温泉。
地热在世界各地的分布是很广泛的。美国阿拉斯加的“万烟谷”是世界上闻名的地热集中地，在24km2的范围内，有数万个天然蒸气和热水的喷孔，喷出的热水和蒸气的最低温度为97℃，高温蒸气达645℃，每秒喷出2.3万m3的热水和蒸气，每年从地球内部带往地面的热能相当于600万吨标准煤。新西兰约有近70个地热田和1000多个温泉。横跨欧亚大陆的地中海—喜马拉雅地热带，从地中海北岸的意大利、匈牙利经过土耳其、俄罗斯的高加索、伊朗、巴基斯坦和印度的北部、中国的西藏、缅甸、马来西亚，最后在印度尼西亚与环太平洋地热带相接。
我国是一个地热储量很丰富的国家，仅温度在100℃以下的天然出露的地热泉就达3500多处。在西藏、云南和台湾等地，还有许多温度超过150℃以上的高温地热资源。西藏羊八井建有我国最大的地热电站。这个电站的地热井口温度平均为140℃，装机容量为1万千瓦。
我国北京是当今世界上6个开发利用地热能较好的首都之一。目前，北京的地热资源已得到广泛利用，例如用于采暖的面积已超过30万m2，年节约煤约2万吨。现有地热泉50多处，日洗浴6万多人次，另外，还利用地热搞温室种植蔬菜和养非洲鲫鱼，以及用地热水育秧等。
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附：]太阳热水器与建筑有机结合
太阳热水器作为后置设备在建筑上安装使用，必然对建筑的形象和构件会造成一定程度的损害，同时其设置位置和管线布置也难以与建筑平面功能及空间布局相协调。这种矛盾在太阳热水器发展应用的初期尚不明显，但当发展到一定阶段就会影响太阳热水器的发展。要使太阳热水器真正与建筑有机地结合在一起，就应把它作为建筑的一个组成部分即建筑构件来进行设计，同其它建筑构件(如门窗)一样编制相应的建筑安装标准图，制定相应的质量验收标准，而要实现这一点没有建筑师的参与是难以做到的。
作为建筑构件，不仅要考虑太阳热水器在建筑上的安装部位，还必须考虑其在相应部位所能综合的相应建筑构件的部分功能(如阳台栏板的防护功能、屋面保温／防水功能等)，而不是仅仅把它作为一个附加构件重叠安装在建筑的某一部位。这样才能使之与建筑形成有机的整体，保证建筑与设备的整体质量，减少荷载和材料用量，从而降低综合成本，提高构造合理性。
建筑师作为建筑的设计者，应参与到太阳能热利用设备在建筑上推广应用的工作中去。应根据不同的热水器类型、工作原理、技术要求、使用目的(生活热水／辅助采暖)以及建筑所处的不同地理纬度和气候特点、建筑的类型等，对建筑的造形、平面布局和功能、热水器的布置位置及方式、材料及构造节点等进行综合考虑，从而作出既有利于太阳能热利用设备的有效工作，又不影响建筑的形象和使用功能的、合理的一体化设计。要完成这一任务，应对建筑师进行相关知识的技术培训，使之有能力自觉地参与到这项工作中去。
太阳能热利用设备的设计和生产厂家反过来也应从建筑师那里获得建筑对其设备要求的反馈信息，并据此作出符合建筑使用要求的设计。只有这样，才能使设备的设计和生产与建筑的使用达到完美的统一，也只有这样才能推动太阳能热利用设备在建筑上的推广应用，进而促进太阳能产业健康、蓬勃的发展。
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