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{yt}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。

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。 

微型风力发电机

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。 

Chevy Equinox

图表中显示的是新车型Chevy Equinox的燃料电池和氢罐。来源：通用汽车 

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？ 

Shelby SuperCars

新型电动车Ultimate Aero EV将于今年晚些时候发布。这部由Shelby SuperCars推出的新车志在成为世界上跑得最快的电动车。 来源：Shelby SuperCars 

7.电动车

xx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{zd0}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。 来源：Nicolle Rager Fuller，美国国家科学基金会 

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。

地热井

冰岛的地热井，开采来自地球内部的xx能源。来源：Robert Zierenberg, UC Davis

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（King City）。 来源：MU Cooperative Media Group, Steve Morse photo 

4.风力发电场

现在，美国是世界上{zd0}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{lx1}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。

太阳能发电场

太阳能发电场 来源：Dreamstime 

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。 

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。来源：内华达环境保护协会

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。来源：Donna Coveney 

太阳能住宅

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。

2007xx绿色替代能源 太阳能电池材料居首

 ThinkEquity的可替代能源分析家大卫·爱德华兹(David Edwards )发布了关于2007年的可替代能源趋势表，其中有两种趋势特别值得关注。

排在{dy}的就是自身带有太阳能电池的建筑材料，这是从传统的屋顶上的太阳能电池板发展起来的，传统的太阳板是用螺栓固定起来的，虽然效果不错但是破坏了屋子整体外观。SunPower（SPWR）是一家制造太阳能板的公司，这家公司的董事长理查德在最近的一次演讲中说到，根据Dwell杂志对消费者的统计调查结果来看，越来越多的人购买太阳能系统是基于对其外观的认可。

因此SunPower展示了圆滑的黑色的屋顶太阳能板。就如“绿色袋熊”组织最近的报告称：薄膜太阳能板已经开始启动，HelioVolt公司将要联合生产建筑材料的公司一起，将太阳能电池装入墙壁，窗户以及屋顶。

爱德华兹指出的第二个值得注意的趋势就是将浮现新的商业模式来给可代替能源提供资金。大范围推广采用太阳能系统的{zd0}障碍其实是费用问题，事实上有可能安装太阳能板后，你得等上10年才算用上了免费能源，因为安装费用抵得上使用普通能源10年的费用。另一家生产薄膜太阳能板的Miasole公司的CEO戴夫说：“这就像是你买汽车的时候买了价值25年的汽油”。

爱德华兹认为，一个可能的解决方案是，在屋顶安装太阳能板，但是安装者保留太阳能系统的所有权，然后住宅或商业用户通过与他们交易来购买能源。他注意到最近沃尔玛要求在其卖场的屋顶安装太阳能板，要求投标者提供两套可选择的方案，包括是由沃尔玛拥有太阳能系统的所有权；还是安装者拥有，然后租赁给这个零售巨人。

爱德华兹其他一些新年绿色科技趋势预测是：

3.在太阳能电池中用上硅元素，让其可以移动。

4.太阳能板制造和安装公司更多的合并，比如2006年SunPower收购了安装太阳能系统的PowerLight公司。

5.采用新的乙醇作为能源的技术。

6.生物燃料生产出现新的分支：原生体工业。

7.汽车制造商加紧进一步发展电动车或是混合动力车，更多的是依赖电池能量而不是内燃机。

8.可再生能源，比如太阳能和风能的存储技术领域将获得更多的投资。

9.中国对可再生能源需要仍然增长迅速。

10.美国民主党控制的国会将会带头进行可再生能源的立法，以支持太阳能和生物燃料工业。