替代能源的意思(电费里面的电能替代是什么意思？)
1. 电费里面的电能替代是什么意思？
电能替代是在终端能源消费环节，使用电能替代散烧煤、燃油的能源消费方式，如电采暖、地能热泵、工业电锅炉（窑炉）、农业电排灌、电动汽车、靠港船舶使用岸电、机场桥载设备、电蓄能调峰等。
当前，我国电煤比重与电气化水平偏低，大量的散烧煤与燃油消费是造成严重雾霾的主要因素之一。
电能具有清洁、安全、便捷等优势，实施电能替代对于推动能源消费革命、落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大，是提高电煤比重、控制煤炭消费总量、减少大气污染的重要举措。稳步推进电能替代，有利于构建层次更高、范围更广的新型电力消费市场，扩大电力消费，提升我国电气化水平，提高人民群众生活质量。同时，带动相关设备制造行业发展，拓展新的经济增长点。
2. 什么是甲烷的性质、来源和利用？
甲烷
甲烷是最简单的烃（碳氢化合物），化学式。在标准状态下甲烷是无色气体，密度是0.717克/升，极难溶于水。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用作燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。它主要的来源有：有机废物的分解、天然源头（如沼泽）、化石燃料、动物（如牛）的消化过程、稻田之中的细菌、生物物质缺氧加热或燃烧等。
甲烷是一种可燃性气体，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷将会成为重要的能源。
首先，沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体。沼气的用途广泛，首先可作为能源，用于人类的生产和生活；其次是帮助净化环境，用于处理城乡生活污水、垃圾和工农业废水、废物以及人畜粪便；再次是作为有机肥料，将沼发酵残余物用于农牧渔业生产；此外，还可从沼气及其发酵残余物制取很多化工产品。
太阳沼气池主要是靠收集太阳光的热量，来提高沼气池发酵温度，从而更好实现产气。下面是一种采用聚光凸透镜的太阳能沼气池。它是一种新型太阳能沼气池，包括发酵集料箱、复合凸透镜、防护罩、太阳能集热板、保温容器、电热转换器、温度传感器、保温控制器盒、快速发酵集料箱和支撑座。复合凸透镜由多个以曲面为基面的凸透镜组成，复合凸透镜上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板 上，太阳能集热板位于保温容器的顶部，保温容器安装在快速发酵集料箱的上部，快速发酵集料箱上开设有与发酵集料箱连通的通气口 ，其通过支撑座安装在发酵集料箱内的上部。本实用新型能将太阳能热量聚集在沼气池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存温度或繁殖温度，并将产气原料适当分类处置，保证有机物废物和沼气池充分使用。
寒地太阳能沼气装置
天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数。与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。目前人们的环保意识提高，世界需求干净能源的呼声高涨，各国政府也透过立法程序来传达这种意愿。天然气曾被视为最干净的能源之一，再加上世界的石油危机，能源紧张加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心，因此，在还未发现真正的替代能源前，天然气需求量自然会增加。
（1）天然气发电。是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径。且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。
（2）天然气化工工业。天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。
（3）城市燃气事业。特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
（4）压缩天然气汽车。以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
天然气化工是以天然气为原料生产化学产品的工业，是燃料化工的组成部分。由于天然气与石油同属埋藏地下的烃类资源，有时且为共生矿藏，其加工工艺及产品相互有密切的关系，故也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工（所含甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的加工利用）。世界上约有50个国家不同程度地发展了天然气化工。天然气化工比较发达的国家有美国、俄罗斯、加拿大等。美国发展天然气化工最早，产品品种和产量目前仍居首位。消耗于化学工业的天然气，占该国化工行业所消耗原料和燃料总量的1/2以上。20世纪70年代中期前苏联调整了化学工业政策，加速发展天然气化工生产，在西伯利亚天然气产区新建生产装置，大规模应用于合成氨、甲醇和乙烯、二硫化碳。目前，其天然气化工产品产量仅次于美国。加拿大有丰富的天然气资源，用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生产。
我国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，提高天然气在能源结构中的比重和引进LNG，将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。
随着天然气的普遍应用，天然气供应已经成为国家能源安全中越来越重要的组成部分。未来中国天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。
与此同时，甲烷也是一种温室气体：其全球变暖潜能为22（即它的暖化能力比二氧化碳高22倍）。
北冰洋
世界八成甲烷的产生皆来自人为活动（主要是畜牧业）。在过去200年，地球大气中的甲烷浓度升了1倍多，由0.8毫克/千克上升至1.7毫克/千克。甲烷并非毒气；然而，其具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。甲烷和氧化剂、卤素或部分含卤素之化合物接触会有极为猛烈地反应。甲烷同时也是一种窒息剂，在密闭空间内可能会取代氧气。若氧气被甲烷取代后含量低于19.5%时可能导致窒息。当有建筑物位于垃圾掩埋场附近时，甲烷可能会渗透入建筑物内部，让建筑物内的居民暴露在高含量的甲烷之中。某些建筑物在地下室设有特别的回复系统，会主动捕捉甲烷，并将之排出至建筑物外。
研究发现，气候变暖导致海洋释放出更多甲烷。
气候变暖不但表现为人类排放的温室气体增多，还会导致地球自身释放出更多的温室气体。据美国最新一期《地球物理通讯》杂志刊登的一篇英国国家海洋中心的研究报告显示，研究人员探测到北冰洋中存在大量甲烷，这证实了地球暖化导致海底释放大量甲烷的说法。他们担心，这些甲烷可能使得地球变暖问题更加恶化。
英国研究人员搭乘皇家科学考察船前往北极海域，利用声呐探测到从海底升起250多个甲烷气泡。经过分析他们发现，这块海域在过去30年中水温升高了1℃，导致海底的甲烷水合物分解出甲烷，并以气泡方式浮上海面。
甲烷水合物又称“可燃冰”，通常存在于海底高压稳定状态下。30年前，这些物质可在海面下360米深处稳定存在，而现在，它们要到400米下才能稳定存在。
研究人员担心，如果北极海域普遍出现这种现象，那么，每年将释放出数千吨甲烷。由于甲烷是一种温室气体，因此，这将会使得地球变暖的问题更加恶化。而且溶于海水中的甲烷会造成海水酸度增加，对海洋生态形成负面影响。
3. 电费里面的电能替代是什么意思？
电能替代是在终端能源消费环节，使用电能替代散烧煤、燃油的能源消费方式，如电采暖、地能热泵、工业电锅炉（窑炉）、农业电排灌、电动汽车、靠港船舶使用岸电、机场桥载设备、电蓄能调峰等。
当前，我国电煤比重与电气化水平偏低，大量的散烧煤与燃油消费是造成严重雾霾的主要因素之一。
电能具有清洁、安全、便捷等优势，实施电能替代对于推动能源消费革命、落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大，是提高电煤比重、控制煤炭消费总量、减少大气污染的重要举措。稳步推进电能替代，有利于构建层次更高、范围更广的新型电力消费市场，扩大电力消费，提升我国电气化水平，提高人民群众生活质量。同时，带动相关设备制造行业发展，拓展新的经济增长点。
4. 电费里面的电能替代是什么意思？
电能替代是在终端能源消费环节，使用电能替代散烧煤、燃油的能源消费方式，如电采暖、地能热泵、工业电锅炉（窑炉）、农业电排灌、电动汽车、靠港船舶使用岸电、机场桥载设备、电蓄能调峰等。
当前，我国电煤比重与电气化水平偏低，大量的散烧煤与燃油消费是造成严重雾霾的主要因素之一。
电能具有清洁、安全、便捷等优势，实施电能替代对于推动能源消费革命、落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大，是提高电煤比重、控制煤炭消费总量、减少大气污染的重要举措。稳步推进电能替代，有利于构建层次更高、范围更广的新型电力消费市场，扩大电力消费，提升我国电气化水平，提高人民群众生活质量。同时，带动相关设备制造行业发展，拓展新的经济增长点。
5. 什么叫做电能替代？
所谓电能替代，是指通过电力能源来代替传统燃料。其重点是充分开发电能资源，从而在使用过程中最大程度地减少有害物质产生。这种能源方式，可以使得能源结构更为合理，有利于缓解环保压力。在实施上，电能替代主要从生产、运输、消费三个方面入手。具体来说，在生产上，注重用电来源环保化；在运输上，强调清洁；在消费上，优化电能消费。
6. 未来最合适最安全的替代能源？
1.太阳能住宅
想象一下不用交电费的生活，太阳能或许能将此变为现实。太阳能发电系统利用光电池将光能转化为电能，而太阳能热水器则利用聚光面板来对水加热。太阳能清洁并且可再生，但这些系统的前期投入也相当可观——通常一个太阳能发电系统要耗费25000到30000美元，而一个太阳能热水系统则需10000美元。
2.核能
尽管原子的原子核极其微小，但维持原子核稳定的能量却极其巨大。核能开发就是驾驭这种能量使之安全地提供电能。目前美国有大约100座正在运行中的核电站，供应着全国约五分之一的电力。核电站在提供巨大能量的同时不会排放空气污染物，但其产生的放射性核废料在很长的时间(甚至长达数十万年)里仍具有潜在的危险性。核能1957年8月7日在内华达试验场进行的斯托克斯大气层核试验。该试验是“Plumbbob”测试项目的一部分。9千吨当量的斯托克斯(Stokes)是由气球运到空中爆炸的。
3.太阳能发电场
太阳能发电场有两种运作方式：太阳热能电场也称作聚光太阳能系统，是利用镜子将阳光聚集起来，对水加热并利用水蒸汽推动发电机运转；而光电太阳能电池则是直接将光能转化为电能。太阳能是一种潜力巨大、洁净的可再生能源，但阳光并不是随时存在——太阳能发电不能在夜晚或阴天的时候进行。同样，太阳能发电场也需要大量的资金投入。麻省理工学院发明的太阳能房屋，屋顶的太阳能电池为房屋提供了大部分的能源。
4.风力发电场
现在，美国是世界上最大的风能发电国，总量达18000兆瓦，足以满足540万户中等美国家庭的用电需求。美国能源部预测，到2030年，美国电力的五分之一将来自风能。在这一点上，有些国家目前至少在人均水平上领先于美国。例如，风能在丹麦的能源供应中已经占到20%。风能是种取之不尽的清洁能源，但风能发电场往往是鸟类和蝙蝠的噩梦——它们常常被风车旋翼撕得粉碎。涡轮机的存在也使当地的生态系统变得支离破碎。
5.地热能
巨大的热能埋藏在地球的表面以下，火山喷发便是其威力的体现。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。目前全世界的地热发电总量约是8000兆瓦，其中美国占了2800兆瓦，还不到全国发电总量的0.5%。地热能非常洁净，储量丰富，且全天24小时都能获得，但其开发却需要大量的前期投入。
风力发电场分析家估计，至少需要26万台300英尺高的涡轮机(或称叶轮机)，才能满足美国的电力需求。图中的涡轮机位于是密苏里州的金市地热井冰岛的地热井，开采来自地球内部的天然能源。
6 .水流和波浪能
这种流体动力学装置就如水下的风力发电机。来自河流、海流、潮汐以及人工水道如运河等的水流能推动涡轮机运转产生电能，其原理与风力发电厂相似。流体运动能是可再生能源，也不会产生污染气体或温室气体。但目前流体动力能利用技术还落后太阳能和风能技术差不多15年，阻碍水流产生的环境影响也尚待研究。
7.电动车
完全使用电能的汽车效能大约是汽油动力车的四倍，油气混合动力车的两倍。电动车不会排放尾气，维护成本也低，但最大的挑战在于其蓄电池组：如何降低电池成本、如何改进电池的持久性，并保证车辆能在各种条件下安全地行驶——比如，保证蓄电池组在低温时仍能使用、避免电池在过热时着火等。海洋浮标发电器如图所示，海洋浮标发电器(Ocean-buoy generators)有望将海浪的运动转化为能量。波浪运动导致浮标内部的线圈与锚定的磁性中轴作相对运动，从而产生电能。
8.氢动力车
氢燃料电池利用氢与氧的反应产生电流推动电动车运行，而排气管排放的尾气只有一种成分：水。氢动力车的效能约是汽油动力汽车的两倍，但它还要面对大把的挑战。虽然氢燃料电池排出的只有水，但目前大规模生产氢的方法仍然是从自然界中的甲烷气体提取，过程中同样产生了大量的二氧化碳。还有，哪里能给车加氢呢？
9.住宅风能发电
与风力发电场相比，小型风力发电系统使用相对小巧的涡轮机便可满足单个家庭的需要。根据美国风能协会(American Wind Energy Association)的描述，一个典型的住宅风能系统的发电量是1到10千瓦，旋转翼直径是10到25英尺(3到8米)，风车塔高度为80英尺(24米)。但其实一个400瓦的涡轮机加46英寸(117厘米)直径的旋转翼提供的电能即可满足泵水、照明或使用电器的需要。风能是免费的，许多小型涡轮机工作起来却不像广告中说的那样好，而是经常吵得要命。在缺乏阳光的地方，这样的微型风力发电机或许能帮你解决用电问题。
10.海洋热能转换
海洋热能转换海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion，OTEC)利用表层海水与下层海水之间的温度差来产生能源。因为阳光照射，表层海水温度较高，而下层的海水温度则低得多。海洋热能转换工厂(或称海洋温差发电厂)利用温暖的表面海水加热氨水或其他低沸点的液体，由此产生气体推动涡轮机发电。之后，这些气体用从海洋深处泵送上来的海水进行冷却，从而循环使用。如果海洋吸收的太阳能有千分之一转化成电能，便可提供相当于美国一天耗电量20倍的电能。然而，海洋热能转换的设备规模庞大，需要大量资金的预先投入。
7. 电费里面的电能替代是什么意思？
电能替代是在终端能源消费环节，使用电能替代散烧煤、燃油的能源消费方式，如电采暖、地能热泵、工业电锅炉（窑炉）、农业电排灌、电动汽车、靠港船舶使用岸电、机场桥载设备、电蓄能调峰等。
当前，我国电煤比重与电气化水平偏低，大量的散烧煤与燃油消费是造成严重雾霾的主要因素之一。
电能具有清洁、安全、便捷等优势，实施电能替代对于推动能源消费革命、落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大，是提高电煤比重、控制煤炭消费总量、减少大气污染的重要举措。稳步推进电能替代，有利于构建层次更高、范围更广的新型电力消费市场，扩大电力消费，提升我国电气化水平，提高人民群众生活质量。同时，带动相关设备制造行业发展，拓展新的经济增长点。
8. 什么叫做电能替代？
所谓电能替代，是指通过电力能源来代替传统燃料。其重点是充分开发电能资源，从而在使用过程中最大程度地减少有害物质产生。这种能源方式，可以使得能源结构更为合理，有利于缓解环保压力。在实施上，电能替代主要从生产、运输、消费三个方面入手。具体来说，在生产上，注重用电来源环保化；在运输上，强调清洁；在消费上，优化电能消费。
9. 替代能源包括哪些？
为了能够更广泛的利用可再生能源，科学家们产生了替代能源的概念。狭义的替代能源仅仅是指一切可以替代石油的能源;而广义的替代能源是指可以替代目前使用的石化燃料的能源(石化燃料包括石油、天然气和煤炭)，大多数的新能源都是替代能源，包括太阳能、核能、风能、海洋能等。
所谓替代能源，往往是指替代石油、天然气和煤炭等石化燃料的能源，它包括风能、太阳能、生物质能、海洋能、水能等可再生能源，也包括核能等不可再生能源。在各种替代能源中，生物燃料、风能和太阳能近年来的发展速度最快，产业前景最好，是替代能源中的明星。
10. 什么是甲烷的性质、来源和利用？
甲烷
甲烷是最简单的烃（碳氢化合物），化学式。在标准状态下甲烷是无色气体，密度是0.717克/升，极难溶于水。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用作燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。它主要的来源有：有机废物的分解、天然源头（如沼泽）、化石燃料、动物（如牛）的消化过程、稻田之中的细菌、生物物质缺氧加热或燃烧等。
甲烷是一种可燃性气体，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷将会成为重要的能源。
首先，沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体。沼气的用途广泛，首先可作为能源，用于人类的生产和生活；其次是帮助净化环境，用于处理城乡生活污水、垃圾和工农业废水、废物以及人畜粪便；再次是作为有机肥料，将沼发酵残余物用于农牧渔业生产；此外，还可从沼气及其发酵残余物制取很多化工产品。
太阳沼气池主要是靠收集太阳光的热量，来提高沼气池发酵温度，从而更好实现产气。下面是一种采用聚光凸透镜的太阳能沼气池。它是一种新型太阳能沼气池，包括发酵集料箱、复合凸透镜、防护罩、太阳能集热板、保温容器、电热转换器、温度传感器、保温控制器盒、快速发酵集料箱和支撑座。复合凸透镜由多个以曲面为基面的凸透镜组成，复合凸透镜上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板 上，太阳能集热板位于保温容器的顶部，保温容器安装在快速发酵集料箱的上部，快速发酵集料箱上开设有与发酵集料箱连通的通气口 ，其通过支撑座安装在发酵集料箱内的上部。本实用新型能将太阳能热量聚集在沼气池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存温度或繁殖温度，并将产气原料适当分类处置，保证有机物废物和沼气池充分使用。
寒地太阳能沼气装置
天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数。与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。目前人们的环保意识提高，世界需求干净能源的呼声高涨，各国政府也透过立法程序来传达这种意愿。天然气曾被视为最干净的能源之一，再加上世界的石油危机，能源紧张加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心，因此，在还未发现真正的替代能源前，天然气需求量自然会增加。
（1）天然气发电。是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径。且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。
（2）天然气化工工业。天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。
（3）城市燃气事业。特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
（4）压缩天然气汽车。以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
天然气化工是以天然气为原料生产化学产品的工业，是燃料化工的组成部分。由于天然气与石油同属埋藏地下的烃类资源，有时且为共生矿藏，其加工工艺及产品相互有密切的关系，故也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工（所含甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的加工利用）。世界上约有50个国家不同程度地发展了天然气化工。天然气化工比较发达的国家有美国、俄罗斯、加拿大等。美国发展天然气化工最早，产品品种和产量目前仍居首位。消耗于化学工业的天然气，占该国化工行业所消耗原料和燃料总量的1/2以上。20世纪70年代中期前苏联调整了化学工业政策，加速发展天然气化工生产，在西伯利亚天然气产区新建生产装置，大规模应用于合成氨、甲醇和乙烯、二硫化碳。目前，其天然气化工产品产量仅次于美国。加拿大有丰富的天然气资源，用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生产。
我国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，提高天然气在能源结构中的比重和引进LNG，将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。
随着天然气的普遍应用，天然气供应已经成为国家能源安全中越来越重要的组成部分。未来中国天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。
与此同时，甲烷也是一种温室气体：其全球变暖潜能为22（即它的暖化能力比二氧化碳高22倍）。
北冰洋
世界八成甲烷的产生皆来自人为活动（主要是畜牧业）。在过去200年，地球大气中的甲烷浓度升了1倍多，由0.8毫克/千克上升至1.7毫克/千克。甲烷并非毒气；然而，其具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。甲烷和氧化剂、卤素或部分含卤素之化合物接触会有极为猛烈地反应。甲烷同时也是一种窒息剂，在密闭空间内可能会取代氧气。若氧气被甲烷取代后含量低于19.5%时可能导致窒息。当有建筑物位于垃圾掩埋场附近时，甲烷可能会渗透入建筑物内部，让建筑物内的居民暴露在高含量的甲烷之中。某些建筑物在地下室设有特别的回复系统，会主动捕捉甲烷，并将之排出至建筑物外。
研究发现，气候变暖导致海洋释放出更多甲烷。
气候变暖不但表现为人类排放的温室气体增多，还会导致地球自身释放出更多的温室气体。据美国最新一期《地球物理通讯》杂志刊登的一篇英国国家海洋中心的研究报告显示，研究人员探测到北冰洋中存在大量甲烷，这证实了地球暖化导致海底释放大量甲烷的说法。他们担心，这些甲烷可能使得地球变暖问题更加恶化。
英国研究人员搭乘皇家科学考察船前往北极海域，利用声呐探测到从海底升起250多个甲烷气泡。经过分析他们发现，这块海域在过去30年中水温升高了1℃，导致海底的甲烷水合物分解出甲烷，并以气泡方式浮上海面。
甲烷水合物又称“可燃冰”，通常存在于海底高压稳定状态下。30年前，这些物质可在海面下360米深处稳定存在，而现在，它们要到400米下才能稳定存在。
研究人员担心，如果北极海域普遍出现这种现象，那么，每年将释放出数千吨甲烷。由于甲烷是一种温室气体，因此，这将会使得地球变暖的问题更加恶化。而且溶于海水中的甲烷会造成海水酸度增加，对海洋生态形成负面影响。
11. 什么是目前商业上的替代燃料？
生物燃料是目前商业上的替代燃料。生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。
12. 什么是目前商业上的替代燃料？
生物燃料是目前商业上的替代燃料。生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。
13. 未来最合适最安全的替代能源？
1.太阳能住宅
想象一下不用交电费的生活，太阳能或许能将此变为现实。太阳能发电系统利用光电池将光能转化为电能，而太阳能热水器则利用聚光面板来对水加热。太阳能清洁并且可再生，但这些系统的前期投入也相当可观——通常一个太阳能发电系统要耗费25000到30000美元，而一个太阳能热水系统则需10000美元。
2.核能
尽管原子的原子核极其微小，但维持原子核稳定的能量却极其巨大。核能开发就是驾驭这种能量使之安全地提供电能。目前美国有大约100座正在运行中的核电站，供应着全国约五分之一的电力。核电站在提供巨大能量的同时不会排放空气污染物，但其产生的放射性核废料在很长的时间(甚至长达数十万年)里仍具有潜在的危险性。核能1957年8月7日在内华达试验场进行的斯托克斯大气层核试验。该试验是“Plumbbob”测试项目的一部分。9千吨当量的斯托克斯(Stokes)是由气球运到空中爆炸的。
3.太阳能发电场
太阳能发电场有两种运作方式：太阳热能电场也称作聚光太阳能系统，是利用镜子将阳光聚集起来，对水加热并利用水蒸汽推动发电机运转；而光电太阳能电池则是直接将光能转化为电能。太阳能是一种潜力巨大、洁净的可再生能源，但阳光并不是随时存在——太阳能发电不能在夜晚或阴天的时候进行。同样，太阳能发电场也需要大量的资金投入。麻省理工学院发明的太阳能房屋，屋顶的太阳能电池为房屋提供了大部分的能源。
4.风力发电场
现在，美国是世界上最大的风能发电国，总量达18000兆瓦，足以满足540万户中等美国家庭的用电需求。美国能源部预测，到2030年，美国电力的五分之一将来自风能。在这一点上，有些国家目前至少在人均水平上领先于美国。例如，风能在丹麦的能源供应中已经占到20%。风能是种取之不尽的清洁能源，但风能发电场往往是鸟类和蝙蝠的噩梦——它们常常被风车旋翼撕得粉碎。涡轮机的存在也使当地的生态系统变得支离破碎。
5.地热能
巨大的热能埋藏在地球的表面以下，火山喷发便是其威力的体现。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。目前全世界的地热发电总量约是8000兆瓦，其中美国占了2800兆瓦，还不到全国发电总量的0.5%。地热能非常洁净，储量丰富，且全天24小时都能获得，但其开发却需要大量的前期投入。
风力发电场分析家估计，至少需要26万台300英尺高的涡轮机(或称叶轮机)，才能满足美国的电力需求。图中的涡轮机位于是密苏里州的金市地热井冰岛的地热井，开采来自地球内部的天然能源。
6 .水流和波浪能
这种流体动力学装置就如水下的风力发电机。来自河流、海流、潮汐以及人工水道如运河等的水流能推动涡轮机运转产生电能，其原理与风力发电厂相似。流体运动能是可再生能源，也不会产生污染气体或温室气体。但目前流体动力能利用技术还落后太阳能和风能技术差不多15年，阻碍水流产生的环境影响也尚待研究。
7.电动车
完全使用电能的汽车效能大约是汽油动力车的四倍，油气混合动力车的两倍。电动车不会排放尾气，维护成本也低，但最大的挑战在于其蓄电池组：如何降低电池成本、如何改进电池的持久性，并保证车辆能在各种条件下安全地行驶——比如，保证蓄电池组在低温时仍能使用、避免电池在过热时着火等。海洋浮标发电器如图所示，海洋浮标发电器(Ocean-buoy generators)有望将海浪的运动转化为能量。波浪运动导致浮标内部的线圈与锚定的磁性中轴作相对运动，从而产生电能。
8.氢动力车
氢燃料电池利用氢与氧的反应产生电流推动电动车运行，而排气管排放的尾气只有一种成分：水。氢动力车的效能约是汽油动力汽车的两倍，但它还要面对大把的挑战。虽然氢燃料电池排出的只有水，但目前大规模生产氢的方法仍然是从自然界中的甲烷气体提取，过程中同样产生了大量的二氧化碳。还有，哪里能给车加氢呢？
9.住宅风能发电
与风力发电场相比，小型风力发电系统使用相对小巧的涡轮机便可满足单个家庭的需要。根据美国风能协会(American Wind Energy Association)的描述，一个典型的住宅风能系统的发电量是1到10千瓦，旋转翼直径是10到25英尺(3到8米)，风车塔高度为80英尺(24米)。但其实一个400瓦的涡轮机加46英寸(117厘米)直径的旋转翼提供的电能即可满足泵水、照明或使用电器的需要。风能是免费的，许多小型涡轮机工作起来却不像广告中说的那样好，而是经常吵得要命。在缺乏阳光的地方，这样的微型风力发电机或许能帮你解决用电问题。
10.海洋热能转换
海洋热能转换海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion，OTEC)利用表层海水与下层海水之间的温度差来产生能源。因为阳光照射，表层海水温度较高，而下层的海水温度则低得多。海洋热能转换工厂(或称海洋温差发电厂)利用温暖的表面海水加热氨水或其他低沸点的液体，由此产生气体推动涡轮机发电。之后，这些气体用从海洋深处泵送上来的海水进行冷却，从而循环使用。如果海洋吸收的太阳能有千分之一转化成电能，便可提供相当于美国一天耗电量20倍的电能。然而，海洋热能转换的设备规模庞大，需要大量资金的预先投入。
14. 什么是目前商业上的替代燃料？
生物燃料是目前商业上的替代燃料。生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。
15. 什么是甲烷的性质、来源和利用？
甲烷
甲烷是最简单的烃（碳氢化合物），化学式。在标准状态下甲烷是无色气体，密度是0.717克/升，极难溶于水。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用作燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。它主要的来源有：有机废物的分解、天然源头（如沼泽）、化石燃料、动物（如牛）的消化过程、稻田之中的细菌、生物物质缺氧加热或燃烧等。
甲烷是一种可燃性气体，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷将会成为重要的能源。
首先，沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体。沼气的用途广泛，首先可作为能源，用于人类的生产和生活；其次是帮助净化环境，用于处理城乡生活污水、垃圾和工农业废水、废物以及人畜粪便；再次是作为有机肥料，将沼发酵残余物用于农牧渔业生产；此外，还可从沼气及其发酵残余物制取很多化工产品。
太阳沼气池主要是靠收集太阳光的热量，来提高沼气池发酵温度，从而更好实现产气。下面是一种采用聚光凸透镜的太阳能沼气池。它是一种新型太阳能沼气池，包括发酵集料箱、复合凸透镜、防护罩、太阳能集热板、保温容器、电热转换器、温度传感器、保温控制器盒、快速发酵集料箱和支撑座。复合凸透镜由多个以曲面为基面的凸透镜组成，复合凸透镜上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板 上，太阳能集热板位于保温容器的顶部，保温容器安装在快速发酵集料箱的上部，快速发酵集料箱上开设有与发酵集料箱连通的通气口 ，其通过支撑座安装在发酵集料箱内的上部。本实用新型能将太阳能热量聚集在沼气池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存温度或繁殖温度，并将产气原料适当分类处置，保证有机物废物和沼气池充分使用。
寒地太阳能沼气装置
天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数。与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。目前人们的环保意识提高，世界需求干净能源的呼声高涨，各国政府也透过立法程序来传达这种意愿。天然气曾被视为最干净的能源之一，再加上世界的石油危机，能源紧张加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心，因此，在还未发现真正的替代能源前，天然气需求量自然会增加。
（1）天然气发电。是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径。且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。
（2）天然气化工工业。天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。
（3）城市燃气事业。特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
（4）压缩天然气汽车。以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
天然气化工是以天然气为原料生产化学产品的工业，是燃料化工的组成部分。由于天然气与石油同属埋藏地下的烃类资源，有时且为共生矿藏，其加工工艺及产品相互有密切的关系，故也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工（所含甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的加工利用）。世界上约有50个国家不同程度地发展了天然气化工。天然气化工比较发达的国家有美国、俄罗斯、加拿大等。美国发展天然气化工最早，产品品种和产量目前仍居首位。消耗于化学工业的天然气，占该国化工行业所消耗原料和燃料总量的1/2以上。20世纪70年代中期前苏联调整了化学工业政策，加速发展天然气化工生产，在西伯利亚天然气产区新建生产装置，大规模应用于合成氨、甲醇和乙烯、二硫化碳。目前，其天然气化工产品产量仅次于美国。加拿大有丰富的天然气资源，用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生产。
我国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，提高天然气在能源结构中的比重和引进LNG，将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。
随着天然气的普遍应用，天然气供应已经成为国家能源安全中越来越重要的组成部分。未来中国天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。
与此同时，甲烷也是一种温室气体：其全球变暖潜能为22（即它的暖化能力比二氧化碳高22倍）。
北冰洋
世界八成甲烷的产生皆来自人为活动（主要是畜牧业）。在过去200年，地球大气中的甲烷浓度升了1倍多，由0.8毫克/千克上升至1.7毫克/千克。甲烷并非毒气；然而，其具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。甲烷和氧化剂、卤素或部分含卤素之化合物接触会有极为猛烈地反应。甲烷同时也是一种窒息剂，在密闭空间内可能会取代氧气。若氧气被甲烷取代后含量低于19.5%时可能导致窒息。当有建筑物位于垃圾掩埋场附近时，甲烷可能会渗透入建筑物内部，让建筑物内的居民暴露在高含量的甲烷之中。某些建筑物在地下室设有特别的回复系统，会主动捕捉甲烷，并将之排出至建筑物外。
研究发现，气候变暖导致海洋释放出更多甲烷。
气候变暖不但表现为人类排放的温室气体增多，还会导致地球自身释放出更多的温室气体。据美国最新一期《地球物理通讯》杂志刊登的一篇英国国家海洋中心的研究报告显示，研究人员探测到北冰洋中存在大量甲烷，这证实了地球暖化导致海底释放大量甲烷的说法。他们担心，这些甲烷可能使得地球变暖问题更加恶化。
英国研究人员搭乘皇家科学考察船前往北极海域，利用声呐探测到从海底升起250多个甲烷气泡。经过分析他们发现，这块海域在过去30年中水温升高了1℃，导致海底的甲烷水合物分解出甲烷，并以气泡方式浮上海面。
甲烷水合物又称“可燃冰”，通常存在于海底高压稳定状态下。30年前，这些物质可在海面下360米深处稳定存在，而现在，它们要到400米下才能稳定存在。
研究人员担心，如果北极海域普遍出现这种现象，那么，每年将释放出数千吨甲烷。由于甲烷是一种温室气体，因此，这将会使得地球变暖的问题更加恶化。而且溶于海水中的甲烷会造成海水酸度增加，对海洋生态形成负面影响。
16. 什么是甲烷的性质、来源和利用？
甲烷
甲烷是最简单的烃（碳氢化合物），化学式。在标准状态下甲烷是无色气体，密度是0.717克/升，极难溶于水。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用作燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。它主要的来源有：有机废物的分解、天然源头（如沼泽）、化石燃料、动物（如牛）的消化过程、稻田之中的细菌、生物物质缺氧加热或燃烧等。
甲烷是一种可燃性气体，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷将会成为重要的能源。
首先，沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体。沼气的用途广泛，首先可作为能源，用于人类的生产和生活；其次是帮助净化环境，用于处理城乡生活污水、垃圾和工农业废水、废物以及人畜粪便；再次是作为有机肥料，将沼发酵残余物用于农牧渔业生产；此外，还可从沼气及其发酵残余物制取很多化工产品。
太阳沼气池主要是靠收集太阳光的热量，来提高沼气池发酵温度，从而更好实现产气。下面是一种采用聚光凸透镜的太阳能沼气池。它是一种新型太阳能沼气池，包括发酵集料箱、复合凸透镜、防护罩、太阳能集热板、保温容器、电热转换器、温度传感器、保温控制器盒、快速发酵集料箱和支撑座。复合凸透镜由多个以曲面为基面的凸透镜组成，复合凸透镜上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板 上，太阳能集热板位于保温容器的顶部，保温容器安装在快速发酵集料箱的上部，快速发酵集料箱上开设有与发酵集料箱连通的通气口 ，其通过支撑座安装在发酵集料箱内的上部。本实用新型能将太阳能热量聚集在沼气池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存温度或繁殖温度，并将产气原料适当分类处置，保证有机物废物和沼气池充分使用。
寒地太阳能沼气装置
天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数。与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。目前人们的环保意识提高，世界需求干净能源的呼声高涨，各国政府也透过立法程序来传达这种意愿。天然气曾被视为最干净的能源之一，再加上世界的石油危机，能源紧张加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心，因此，在还未发现真正的替代能源前，天然气需求量自然会增加。
（1）天然气发电。是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径。且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。
（2）天然气化工工业。天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。
（3）城市燃气事业。特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
（4）压缩天然气汽车。以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
天然气化工是以天然气为原料生产化学产品的工业，是燃料化工的组成部分。由于天然气与石油同属埋藏地下的烃类资源，有时且为共生矿藏，其加工工艺及产品相互有密切的关系，故也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工（所含甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的加工利用）。世界上约有50个国家不同程度地发展了天然气化工。天然气化工比较发达的国家有美国、俄罗斯、加拿大等。美国发展天然气化工最早，产品品种和产量目前仍居首位。消耗于化学工业的天然气，占该国化工行业所消耗原料和燃料总量的1/2以上。20世纪70年代中期前苏联调整了化学工业政策，加速发展天然气化工生产，在西伯利亚天然气产区新建生产装置，大规模应用于合成氨、甲醇和乙烯、二硫化碳。目前，其天然气化工产品产量仅次于美国。加拿大有丰富的天然气资源，用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生产。
我国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，提高天然气在能源结构中的比重和引进LNG，将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。
随着天然气的普遍应用，天然气供应已经成为国家能源安全中越来越重要的组成部分。未来中国天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。
与此同时，甲烷也是一种温室气体：其全球变暖潜能为22（即它的暖化能力比二氧化碳高22倍）。
北冰洋
世界八成甲烷的产生皆来自人为活动（主要是畜牧业）。在过去200年，地球大气中的甲烷浓度升了1倍多，由0.8毫克/千克上升至1.7毫克/千克。甲烷并非毒气；然而，其具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。甲烷和氧化剂、卤素或部分含卤素之化合物接触会有极为猛烈地反应。甲烷同时也是一种窒息剂，在密闭空间内可能会取代氧气。若氧气被甲烷取代后含量低于19.5%时可能导致窒息。当有建筑物位于垃圾掩埋场附近时，甲烷可能会渗透入建筑物内部，让建筑物内的居民暴露在高含量的甲烷之中。某些建筑物在地下室设有特别的回复系统，会主动捕捉甲烷，并将之排出至建筑物外。
研究发现，气候变暖导致海洋释放出更多甲烷。
气候变暖不但表现为人类排放的温室气体增多，还会导致地球自身释放出更多的温室气体。据美国最新一期《地球物理通讯》杂志刊登的一篇英国国家海洋中心的研究报告显示，研究人员探测到北冰洋中存在大量甲烷，这证实了地球暖化导致海底释放大量甲烷的说法。他们担心，这些甲烷可能使得地球变暖问题更加恶化。
英国研究人员搭乘皇家科学考察船前往北极海域，利用声呐探测到从海底升起250多个甲烷气泡。经过分析他们发现，这块海域在过去30年中水温升高了1℃，导致海底的甲烷水合物分解出甲烷，并以气泡方式浮上海面。
甲烷水合物又称“可燃冰”，通常存在于海底高压稳定状态下。30年前，这些物质可在海面下360米深处稳定存在，而现在，它们要到400米下才能稳定存在。
研究人员担心，如果北极海域普遍出现这种现象，那么，每年将释放出数千吨甲烷。由于甲烷是一种温室气体，因此，这将会使得地球变暖的问题更加恶化。而且溶于海水中的甲烷会造成海水酸度增加，对海洋生态形成负面影响。
17. 替代能源包括哪些？
为了能够更广泛的利用可再生能源，科学家们产生了替代能源的概念。狭义的替代能源仅仅是指一切可以替代石油的能源;而广义的替代能源是指可以替代目前使用的石化燃料的能源(石化燃料包括石油、天然气和煤炭)，大多数的新能源都是替代能源，包括太阳能、核能、风能、海洋能等。
所谓替代能源，往往是指替代石油、天然气和煤炭等石化燃料的能源，它包括风能、太阳能、生物质能、海洋能、水能等可再生能源，也包括核能等不可再生能源。在各种替代能源中，生物燃料、风能和太阳能近年来的发展速度最快，产业前景最好，是替代能源中的明星。
18. 什么叫做电能替代？
所谓电能替代，是指通过电力能源来代替传统燃料。其重点是充分开发电能资源，从而在使用过程中最大程度地减少有害物质产生。这种能源方式，可以使得能源结构更为合理，有利于缓解环保压力。在实施上，电能替代主要从生产、运输、消费三个方面入手。具体来说，在生产上，注重用电来源环保化；在运输上，强调清洁；在消费上，优化电能消费。
19. 替代能源包括哪些？
为了能够更广泛的利用可再生能源，科学家们产生了替代能源的概念。狭义的替代能源仅仅是指一切可以替代石油的能源;而广义的替代能源是指可以替代目前使用的石化燃料的能源(石化燃料包括石油、天然气和煤炭)，大多数的新能源都是替代能源，包括太阳能、核能、风能、海洋能等。
所谓替代能源，往往是指替代石油、天然气和煤炭等石化燃料的能源，它包括风能、太阳能、生物质能、海洋能、水能等可再生能源，也包括核能等不可再生能源。在各种替代能源中，生物燃料、风能和太阳能近年来的发展速度最快，产业前景最好，是替代能源中的明星。
20. 什么叫做电能替代？
所谓电能替代，是指通过电力能源来代替传统燃料。其重点是充分开发电能资源，从而在使用过程中最大程度地减少有害物质产生。这种能源方式，可以使得能源结构更为合理，有利于缓解环保压力。在实施上，电能替代主要从生产、运输、消费三个方面入手。具体来说，在生产上，注重用电来源环保化；在运输上，强调清洁；在消费上，优化电能消费。
21. 未来最合适最安全的替代能源？
1.太阳能住宅
想象一下不用交电费的生活，太阳能或许能将此变为现实。太阳能发电系统利用光电池将光能转化为电能，而太阳能热水器则利用聚光面板来对水加热。太阳能清洁并且可再生，但这些系统的前期投入也相当可观——通常一个太阳能发电系统要耗费25000到30000美元，而一个太阳能热水系统则需10000美元。
2.核能
尽管原子的原子核极其微小，但维持原子核稳定的能量却极其巨大。核能开发就是驾驭这种能量使之安全地提供电能。目前美国有大约100座正在运行中的核电站，供应着全国约五分之一的电力。核电站在提供巨大能量的同时不会排放空气污染物，但其产生的放射性核废料在很长的时间(甚至长达数十万年)里仍具有潜在的危险性。核能1957年8月7日在内华达试验场进行的斯托克斯大气层核试验。该试验是“Plumbbob”测试项目的一部分。9千吨当量的斯托克斯(Stokes)是由气球运到空中爆炸的。
3.太阳能发电场
太阳能发电场有两种运作方式：太阳热能电场也称作聚光太阳能系统，是利用镜子将阳光聚集起来，对水加热并利用水蒸汽推动发电机运转；而光电太阳能电池则是直接将光能转化为电能。太阳能是一种潜力巨大、洁净的可再生能源，但阳光并不是随时存在——太阳能发电不能在夜晚或阴天的时候进行。同样，太阳能发电场也需要大量的资金投入。麻省理工学院发明的太阳能房屋，屋顶的太阳能电池为房屋提供了大部分的能源。
4.风力发电场
现在，美国是世界上最大的风能发电国，总量达18000兆瓦，足以满足540万户中等美国家庭的用电需求。美国能源部预测，到2030年，美国电力的五分之一将来自风能。在这一点上，有些国家目前至少在人均水平上领先于美国。例如，风能在丹麦的能源供应中已经占到20%。风能是种取之不尽的清洁能源，但风能发电场往往是鸟类和蝙蝠的噩梦——它们常常被风车旋翼撕得粉碎。涡轮机的存在也使当地的生态系统变得支离破碎。
5.地热能
巨大的热能埋藏在地球的表面以下，火山喷发便是其威力的体现。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。目前全世界的地热发电总量约是8000兆瓦，其中美国占了2800兆瓦，还不到全国发电总量的0.5%。地热能非常洁净，储量丰富，且全天24小时都能获得，但其开发却需要大量的前期投入。
风力发电场分析家估计，至少需要26万台300英尺高的涡轮机(或称叶轮机)，才能满足美国的电力需求。图中的涡轮机位于是密苏里州的金市地热井冰岛的地热井，开采来自地球内部的天然能源。
6 .水流和波浪能
这种流体动力学装置就如水下的风力发电机。来自河流、海流、潮汐以及人工水道如运河等的水流能推动涡轮机运转产生电能，其原理与风力发电厂相似。流体运动能是可再生能源，也不会产生污染气体或温室气体。但目前流体动力能利用技术还落后太阳能和风能技术差不多15年，阻碍水流产生的环境影响也尚待研究。
7.电动车
完全使用电能的汽车效能大约是汽油动力车的四倍，油气混合动力车的两倍。电动车不会排放尾气，维护成本也低，但最大的挑战在于其蓄电池组：如何降低电池成本、如何改进电池的持久性，并保证车辆能在各种条件下安全地行驶——比如，保证蓄电池组在低温时仍能使用、避免电池在过热时着火等。海洋浮标发电器如图所示，海洋浮标发电器(Ocean-buoy generators)有望将海浪的运动转化为能量。波浪运动导致浮标内部的线圈与锚定的磁性中轴作相对运动，从而产生电能。
8.氢动力车
氢燃料电池利用氢与氧的反应产生电流推动电动车运行，而排气管排放的尾气只有一种成分：水。氢动力车的效能约是汽油动力汽车的两倍，但它还要面对大把的挑战。虽然氢燃料电池排出的只有水，但目前大规模生产氢的方法仍然是从自然界中的甲烷气体提取，过程中同样产生了大量的二氧化碳。还有，哪里能给车加氢呢？
9.住宅风能发电
与风力发电场相比，小型风力发电系统使用相对小巧的涡轮机便可满足单个家庭的需要。根据美国风能协会(American Wind Energy Association)的描述，一个典型的住宅风能系统的发电量是1到10千瓦，旋转翼直径是10到25英尺(3到8米)，风车塔高度为80英尺(24米)。但其实一个400瓦的涡轮机加46英寸(117厘米)直径的旋转翼提供的电能即可满足泵水、照明或使用电器的需要。风能是免费的，许多小型涡轮机工作起来却不像广告中说的那样好，而是经常吵得要命。在缺乏阳光的地方，这样的微型风力发电机或许能帮你解决用电问题。
10.海洋热能转换
海洋热能转换海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion，OTEC)利用表层海水与下层海水之间的温度差来产生能源。因为阳光照射，表层海水温度较高，而下层的海水温度则低得多。海洋热能转换工厂(或称海洋温差发电厂)利用温暖的表面海水加热氨水或其他低沸点的液体，由此产生气体推动涡轮机发电。之后，这些气体用从海洋深处泵送上来的海水进行冷却，从而循环使用。如果海洋吸收的太阳能有千分之一转化成电能，便可提供相当于美国一天耗电量20倍的电能。然而，海洋热能转换的设备规模庞大，需要大量资金的预先投入。
22. 替代能源包括哪些？
为了能够更广泛的利用可再生能源，科学家们产生了替代能源的概念。狭义的替代能源仅仅是指一切可以替代石油的能源;而广义的替代能源是指可以替代目前使用的石化燃料的能源(石化燃料包括石油、天然气和煤炭)，大多数的新能源都是替代能源，包括太阳能、核能、风能、海洋能等。
所谓替代能源，往往是指替代石油、天然气和煤炭等石化燃料的能源，它包括风能、太阳能、生物质能、海洋能、水能等可再生能源，也包括核能等不可再生能源。在各种替代能源中，生物燃料、风能和太阳能近年来的发展速度最快，产业前景最好，是替代能源中的明星。
23. 什么是目前商业上的替代燃料？
生物燃料是目前商业上的替代燃料。生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。
24. 未来最合适最安全的替代能源？
1.太阳能住宅
想象一下不用交电费的生活，太阳能或许能将此变为现实。太阳能发电系统利用光电池将光能转化为电能，而太阳能热水器则利用聚光面板来对水加热。太阳能清洁并且可再生，但这些系统的前期投入也相当可观——通常一个太阳能发电系统要耗费25000到30000美元，而一个太阳能热水系统则需10000美元。
2.核能
尽管原子的原子核极其微小，但维持原子核稳定的能量却极其巨大。核能开发就是驾驭这种能量使之安全地提供电能。目前美国有大约100座正在运行中的核电站，供应着全国约五分之一的电力。核电站在提供巨大能量的同时不会排放空气污染物，但其产生的放射性核废料在很长的时间(甚至长达数十万年)里仍具有潜在的危险性。核能1957年8月7日在内华达试验场进行的斯托克斯大气层核试验。该试验是“Plumbbob”测试项目的一部分。9千吨当量的斯托克斯(Stokes)是由气球运到空中爆炸的。
3.太阳能发电场
太阳能发电场有两种运作方式：太阳热能电场也称作聚光太阳能系统，是利用镜子将阳光聚集起来，对水加热并利用水蒸汽推动发电机运转；而光电太阳能电池则是直接将光能转化为电能。太阳能是一种潜力巨大、洁净的可再生能源，但阳光并不是随时存在——太阳能发电不能在夜晚或阴天的时候进行。同样，太阳能发电场也需要大量的资金投入。麻省理工学院发明的太阳能房屋，屋顶的太阳能电池为房屋提供了大部分的能源。
4.风力发电场
现在，美国是世界上最大的风能发电国，总量达18000兆瓦，足以满足540万户中等美国家庭的用电需求。美国能源部预测，到2030年，美国电力的五分之一将来自风能。在这一点上，有些国家目前至少在人均水平上领先于美国。例如，风能在丹麦的能源供应中已经占到20%。风能是种取之不尽的清洁能源，但风能发电场往往是鸟类和蝙蝠的噩梦——它们常常被风车旋翼撕得粉碎。涡轮机的存在也使当地的生态系统变得支离破碎。
5.地热能
巨大的热能埋藏在地球的表面以下，火山喷发便是其威力的体现。地热能可以用来发电、为建筑物供暖、加热道路。目前全世界的地热发电总量约是8000兆瓦，其中美国占了2800兆瓦，还不到全国发电总量的0.5%。地热能非常洁净，储量丰富，且全天24小时都能获得，但其开发却需要大量的前期投入。
风力发电场分析家估计，至少需要26万台300英尺高的涡轮机(或称叶轮机)，才能满足美国的电力需求。图中的涡轮机位于是密苏里州的金市地热井冰岛的地热井，开采来自地球内部的天然能源。
6 .水流和波浪能
这种流体动力学装置就如水下的风力发电机。来自河流、海流、潮汐以及人工水道如运河等的水流能推动涡轮机运转产生电能，其原理与风力发电厂相似。流体运动能是可再生能源，也不会产生污染气体或温室气体。但目前流体动力能利用技术还落后太阳能和风能技术差不多15年，阻碍水流产生的环境影响也尚待研究。
7.电动车
完全使用电能的汽车效能大约是汽油动力车的四倍，油气混合动力车的两倍。电动车不会排放尾气，维护成本也低，但最大的挑战在于其蓄电池组：如何降低电池成本、如何改进电池的持久性，并保证车辆能在各种条件下安全地行驶——比如，保证蓄电池组在低温时仍能使用、避免电池在过热时着火等。海洋浮标发电器如图所示，海洋浮标发电器(Ocean-buoy generators)有望将海浪的运动转化为能量。波浪运动导致浮标内部的线圈与锚定的磁性中轴作相对运动，从而产生电能。
8.氢动力车
氢燃料电池利用氢与氧的反应产生电流推动电动车运行，而排气管排放的尾气只有一种成分：水。氢动力车的效能约是汽油动力汽车的两倍，但它还要面对大把的挑战。虽然氢燃料电池排出的只有水，但目前大规模生产氢的方法仍然是从自然界中的甲烷气体提取，过程中同样产生了大量的二氧化碳。还有，哪里能给车加氢呢？
9.住宅风能发电
与风力发电场相比，小型风力发电系统使用相对小巧的涡轮机便可满足单个家庭的需要。根据美国风能协会(American Wind Energy Association)的描述，一个典型的住宅风能系统的发电量是1到10千瓦，旋转翼直径是10到25英尺(3到8米)，风车塔高度为80英尺(24米)。但其实一个400瓦的涡轮机加46英寸(117厘米)直径的旋转翼提供的电能即可满足泵水、照明或使用电器的需要。风能是免费的，许多小型涡轮机工作起来却不像广告中说的那样好，而是经常吵得要命。在缺乏阳光的地方，这样的微型风力发电机或许能帮你解决用电问题。
10.海洋热能转换
海洋热能转换海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion，OTEC)利用表层海水与下层海水之间的温度差来产生能源。因为阳光照射，表层海水温度较高，而下层的海水温度则低得多。海洋热能转换工厂(或称海洋温差发电厂)利用温暖的表面海水加热氨水或其他低沸点的液体，由此产生气体推动涡轮机发电。之后，这些气体用从海洋深处泵送上来的海水进行冷却，从而循环使用。如果海洋吸收的太阳能有千分之一转化成电能，便可提供相当于美国一天耗电量20倍的电能。然而，海洋热能转换的设备规模庞大，需要大量资金的预先投入。
