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清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”。可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、海潮能这些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。
基本信息
清洁能源和含义包含两方面的内容：
（1）可再生能源：消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能，生物能、水能，地热能，氢能等；
（2）非再生能源：在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然气等）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等。
核能虽然属于清洁能源，但消耗铀燃料，不是可再生能源，投资较高，而且几乎所有的国家，包括技术和管理最先进的国家，都不能保证核电站的绝对安全，前苏联的切尔诺贝利事故和美国的三里岛事故影响都非常大，日本也出现过核泄漏事故，核电站尤其是战争或恐怖主义袭击的主要目标，遭到袭击后可能会产生严重的后果，所以目前发达国家都在缓建核电站，德国准备逐渐关闭目前所有的核电站，以可再生能源代替，但可再生能源的成本比其他能源要高。
可再生能源是最理想的能源，可以不受能源短缺的影响，但也受自然条件的影响，如需要有水力、风力、太阳能资源，而且最主要的是投资和维护费用高，效率低，所以发出的电成本高，现在许多科学家在积极寻找提高利用可再生能源效率的方法，相信随着地球资源的短缺，可再生能源将发挥越来越大的作用。
发展前景
随着世界各国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强，清洁能源的推广应用已成必然趋势。专家预测，由于天然气联合循环发电具有高效、运行灵活、投资少和建设时间短等优势，其发电占全世界发电燃料的比例，将从2003年的19%增加到2030年的22%。2003～2030年，天然气发电装机容量将增加10．7亿千瓦，占全球发电装机容量的比例将从27%增加到33%。核电发展也呈现提升势头。展望未来，2003～2030年，国际上核电装机容量将从3．61亿千瓦增加到4．38亿千瓦。其中，中国、印度和俄罗斯核电装机容量增加最多。全世界核电发电量将从2003年的2．5万亿千瓦时，增加到2030年的3．3万亿千瓦时。水电及其他清洁能源发电均有望提高。到2030年，联网的水电和其他清洁能源发电装机容量将比2003年增加5．53亿千瓦。这其中，大部分的增长来自亚洲国家的大型水电。中国将是水电增加最多的国家，印度、老挝和越南都有开发水电的计划。而受高油价等因素影响，用燃油发电占全世界发电的比例将从2003年的10%降低到2030年的7%。
清洁能源的发展前景呈现出积极向好的态势，这主要得益于全球对气候变化的关注、能源结构的转型以及技术进步等多方面因素的推动。以下是对清洁能源发展前景的详细分析：
一、全球清洁能源投资持续增长
据标普全球商品洞察等机构预测，清洁能源技术（CET）投资将持续增长。到2024年，清洁能源技术投资预计将增长15%，达到近8000亿美元，其中以太阳能为主。到2030年，这一投资总额有望进一步增长至1万亿美元。这表明全球范围内对清洁能源的投资热情高涨，为清洁能源的发展提供了充足的资金支持。
二、清洁能源技术成本持续下降
随着技术的进步和规模效应的显现，清洁能源技术的平均成本将持续下降。预计到2030年，清洁能源技术的平均资本支出将再下降15%-20%。这将使得清洁能源在经济性上更具竞争力，进一步推动其在全球能源结构中的占比提升。
三、清洁能源发电量快速增长
全球范围内，清洁能源发电量正在快速增长。据相关报告预测，到2024年，清洁能源发电量将达到显著水平。以中国为例，2023年清洁能源发电量达到31906亿千瓦时，比上年增长7.8%。预计未来几年，这一趋势将持续保持，清洁能源在能源消费中的比重将不断上升。
四、政策支持力度加大
各国政府纷纷出台政策支持清洁能源的发展。例如，欧洲在碳捕集与封存（CCUS）、二氧化碳去除（CDR）和氢能等新技术方面加大投资力度；美国通过《通胀削减法案》提供税收抵免以支持清洁能源项目；中国则通过完善绿色电力消费政策体系等措施推动清洁能源的发展。这些政策为清洁能源的发展提供了有力的制度保障。
五、技术创新推动产业升级
清洁能源技术的不断创新是推动其产业升级的重要动力。例如，太阳能光伏电池和风力涡轮机的效率不断提升；电池储能系统的成本下降和性能提升使得其在大规模应用中更具可行性；氢能技术的突破则为清洁能源的储存和运输提供了新的解决方案。这些技术创新将进一步推动清洁能源产业的快速发展。
六、市场需求持续增长
随着全球对环境保护和可持续发展的重视，越来越多的消费者和企业开始关注清洁能源产品和服务。这种社会责任感促使他们选择清洁能源产品和服务，从而推动市场需求的持续增长。特别是在一些发达国家和发展中国家的大城市中，清洁能源的市场需求更为旺盛。
七、国际合作加强
清洁能源的发展离不开国际合作。各国在清洁能源技术研发、项目投资、市场开拓等方面加强合作与交流，共同推动全球清洁能源产业的发展。例如，中国与其他国家在风电、光伏等领域开展广泛合作，共同推动全球清洁能源技术的进步和应用。
综上所述，清洁能源的发展前景广阔而美好。随着全球对气候变化的关注、能源结构的转型以及技术进步等多方面因素的推动，清洁能源将在全球能源消费中占据越来越重要的地位。
海洋能
海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。
1、潮汐能
2、波浪能
3、海水温差能
4、盐差能
5、海流能
太阳能
1、光与热的转换。如太阳能热水器、太阳能灶、太阳能热发电系统等。
2、 光与电的转换，如太阳能电池板、太阳能车、船等。
太阳能清洁能源是将太阳的光能转换成为其他形式的热能、电能、化学能，能源转换过程中不产生其他有害的气体或固体废料，是一种环保、安全、无污染的新型能源。
开展的对太阳能综合利用的全生命评估（LCA）结果显示，以往的太阳能光电转换的利用方式，由于依赖太阳能电池板这一生产过程中高污染、高耗能的材料，因此利用成本和环境代价都较高。研究的热电在太阳能热利用方向上。
风能
地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式，其中又以风力发电为主。以风能作动力，就是利用风来直接带动各种机械装置，如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是：投资少、工效高、经济耐用。
氢能
1、所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是极好的传热载体。
2、氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
3、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
4、氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。
5、氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。
生物能
生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。所有生物质都有一定的能量,而作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物,也包括人畜分粪便和有机废弃物.生物质能为人类提供了基本燃料。甜高粱是主要的生物质能，中国甜高粱最早是科学家于1965年开始培育的雅津系列甜高粱品种，甜高粱耐涝、耐旱、耐盐碱，适合从海南岛到黑龙江地区种植，糖锤度在18-23%，每4亩甜高粱秸秆可生产1吨无水生物乙醇。中国汽油中的甜高粱生物乙醇比例占10%。中国生物质能储量丰富70%的储量在广大的 农村 ，应用也是主要在农村地区。已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术，技术简单成熟，正在逐步得到推广。
生物能具备下列优点:
(1)、提供低硫燃料。
(2)、提供廉价能源(于某些条件下)。
(3)、将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)。
(4)、与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
至于其缺点有:
(1)、植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物，
(2)、单位土地面的有机物能量偏低，
(3)、缺乏适合栽种植物的土地，
(4)、有机物的水分偏多(50%～95%)
地热能
天然热能
地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度，而在80至100公英里的深度处，温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。地热能是可再生资源。
利用
1、200～400℃直接发电及综合利用；
2、150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工；
3、100～150℃双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品；
4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥；
5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。
现在许多国家为了提高地热利用率，而采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热电冷三联产，先供暖后养殖等。
地热发电
蒸汽型地热发电
热水型地热发电
地热供暖
地热务农
地热行医
水能
水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。
包括常规能源的清洁利用，如煤的气化和液化；可再生能源如太阳能、风能、水能、海洋能、地热能、生物能的利用；以及新能源（如氢燃料）的开发。氢燃料的发热值为同等重量碳的4倍，燃料产物是水，对环境无污染，是未来理想的清洁能源。
核能
核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式。
优点
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。
5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。
缺点
1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。
2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。
4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。
5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。
6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。
中国现状
核能是清洁的能源，中国已经建有的核电站分别有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等。运行情况良好。是中国主要的发电来源之一，地位仅次于煤炭和水电。根据新浪网消息，中国政府近期规划在2006年至2010年期间，将积极发展核电，重点建设百万千瓦级核电站；远期规划是到2020年，每年核发电能力，从8700兆瓦，增加到4万兆瓦，意味着2006～2020年的14年里， 中国将增建30座核电厂。
2023年3月5日，国务院总理李克强在政府工作报告中指出，五年来，清洁能源消费占比由20.8%上升到25%以上。
发展现状及前景
清洁能源发展现状及前景可以从以下几个方面进行概述：
一、清洁能源发展现状
1、全球视角
投资增长：据国际能源署（IEA）发布的报告，2023年全球能源投资总额约为2.8万亿美元，其中60%投向了清洁能源领域。太阳能产业的投资首次超过了石油产业，全年投资总额高达3800亿美元，而石油生产领域的投资则为3700亿美元。这一数据充分表明，清洁能源已成为全球能源投资的热点。
装机容量与发电量：2023年，全球新增可再生清洁能源发电装机达510吉瓦，其中太阳能光伏发电占四分之三，成为绝对主力。得益于太阳能和风能发电装机的快速增长，全球可再生清洁能源发电量占比首次超过30%。
2、中国视角
装机容量与发电量：据中国电力建设企业协会发布的数据，2024年第一季度，清洁能源新增发电装机容量6305万千瓦，占全国新增发电装机容量的90.81%，同比增长31.46%；清洁能源发电量为6344亿千瓦时，约占全国发电量的28.35%，同比增长10.12%。
投资规模：2024年第一季度，清洁能源投资完成额1173亿元，同比增长6.64%；电网投资完成额766亿元，同比增长14.67%，电网投资完成额近五年来首次在一季度突破700亿元。
政策支持：中国政府高度重视清洁能源产业的发展，制定了一系列规划和政策，包括《可再生能源法》、《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》、《关于促进非化石能源发展若干政策措施的意见》等，为清洁能源产业的发展提供了有力的法律保障和政策支持。
二、清洁能源发展前景
1、全球趋势
持续增长：随着全球对环境保护和气候变化的日益关注，清洁能源的需求不断增长。预计未来清洁能源将占据全球能源消费的重要地位，推动全球能源结构的转型和升级。
技术创新：清洁能源技术更新换代速度较快，各国将不断投入研发和创新以保持竞争力。这将进一步提升清洁能源的效率和降低成本，推动其更广泛的应用。
2、中国展望
发展目标：中国已提前6年实现了到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标。未来，中国将继续推动风电光伏大规模高质量发展，稳步提高核电在能源和电力消费中的比重。
市场潜力：中国作为全球最大的风电和光伏市场，在推动技术进步和成本下降方面取得了显著成就。随着技术的不断进步和政策的持续推动，中国清洁能源产业将迎来更加广阔的发展空间和市场机遇。
国际合作：中国在清洁能源领域的成功经验和技术优势将为国际合作提供重要支撑。中国将积极参与全球能源治理和合作，共同推动全球能源结构的绿色低碳转型。
综上所述，清洁能源发展现状及前景均呈现出积极向上的态势。随着全球对环境保护和气候变化的日益关注以及技术的不断进步和政策的持续推动，清洁能源将成为未来能源消费的主体并推动全球能源结构的转型和升级。
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