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。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。
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控制工程网版权所有,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。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。9000 T 当量的斯托克斯( Stokes )是由气球运到空中爆炸的。
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 MWCONTROL ENGINEERING China版权所有,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 1/5 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控制工程网版权所有,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 MWCONTROL ENGINEERING China版权所有,其中美国占了 2800 MWCONTROL ENGINEERING China版权所有,还不到全国发电总量的 0.5%。地热能非常洁净,储量丰富CONTROL ENGINEERING China版权所有,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( King City )。
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www.cechina.cn,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。地热井冰岛的地热井,开采来自地球内部的天然能源。