能源开发和能源技术

能源开发是专注于从自然资源中获取能源的活动领域。这些活动包括生产可再生能源、核能源和化石燃料衍生能源，以及回收和再利用原本会被浪费的能源。节能增效措施减少了对能源开发的需求，并可以通过改善环境问题为社会带来好处。

资源分类

能源资源一个重要的分类方法是基于再生能源所需的时间。

可再生资源是在人类需要的重要时期内恢复其能力的资源。例子是水力发电或风力发电，当作为主要能源的自然现象正在持续并且不会因人类需求而耗尽时。

不可再生资源是那些因人类使用而严重消耗的资源，并且在人类有生之年不会显着恢复其潜力。

化石燃料

化石燃料构成了世界上当前主要能源的大部分。化石燃料的燃烧导致污染物释放到大气中。化石燃料主要是碳化合物。在燃烧过程中，会释放出二氧化碳，以及氮氧化物、烟灰和其他细颗粒物。二氧化碳是造成近期气候变化的主要因素。

核能

核能是利用核裂变 产生有用的热量和电力。铀的裂变产生了几乎所有具有经济意义的核能。放射性同位素热电发电机在能源生产中只占很小的一部分，主要用于深空飞行器等特殊应用。

核电是一种低碳发电方式，通过文献分析其全生命周期排放强度发现，在比较每单位能源产生的温室气体（GHG）排放量时，它与可再生能源相似。

可再生资源

可再生能源通常被定义为来自人类时间尺度上自然补充的资源的能源，例如阳光、风、雨、潮汐、海浪和地热。

可再生能源资源分布于广泛的地理区域，而其他能源资源则集中在少数几个国家。可再生能源和能源效率的快速部署带来了显着的能源安全、减缓气候变化和经济效益。

水电是水力发电产生的电力，利用落水或流水的力量。

风力发电利用风力来推动风力涡轮机的叶片。这些涡轮机使磁铁旋转，从而产生电力。风塔通常一起建在风电场上。有海上和陆上风电场。

太阳能是来自太阳的辐射光和热能，可通过一系列技术加以利用，例如太阳能发电、太阳能热能（包括太阳能热水）和太阳能建筑。

生物燃料是一种燃料，其中包含来自地质最近的碳固定的能量。这些燃料是由活的有机体生产的。这种碳固定的例子发生在植物和微藻中。这些燃料是通过生物质转化制成的（生物质是指最近的生物体，通常是指植物或植物衍生材料）。这种新的生物质可用于生物燃料。

生物乙醇是一种通过发酵制成的酒精，主要来自糖类或淀粉作物（如玉米或甘蔗）中产生的碳水化合物。

生物柴油由植物油和动物脂肪制成。生物柴油可以以其纯净形式用作车辆的燃料，生物柴油是通过酯交换由油或脂肪生产的，是欧洲最常见的生物燃料。

地热能是在地球上产生和储存的热能。热能是决定物质温度的能量。地壳的地热能来自地球的原始形成（20%）和矿物的放射性衰变（80%）。地热梯度，即行星核心与其表面之间的温差，驱动热能以热量的形式从核心向地表持续传导。

海洋能或海洋动力（有时也称为海洋能、海洋动力或海洋和流体动能）是指海浪、潮汐、盐度和海洋温差所携带的能量。世界海洋中水的运动产生了大量的动能或运动能量。这种能源可以用来发电，为家庭、交通和工业供电。

海洋能一词既包括波浪能，即来自表面波的能量，也包括潮汐能，即从大型流动水体的动能中获得。海洋拥有巨大的能量，并且靠近许多（如果不是最集中的）人口。海洋能源有潜力在世界范围内提供大量新的可再生能源。

能源效率

有效的能源使用减少了提供产品和服务所需的能源量。例如，对房屋进行隔热可以使建筑物使用更少的加热和冷却能量来保持舒适的温度。与白炽灯泡相比，安装荧光灯或天然天窗可减少照明所需的能量。紧凑型荧光灯比白炽灯使用少三分之二的能源，使用寿命可能长 6 到 10 倍。能源效率的提高通常是通过采用高效的技术或生产工艺来实现的。

如果节能抵消了节能技术的成本，减少能源使用可以为消费者节省资金。减少能源使用可以减少排放。

据说能源效率和可再生能源是可持续能源政策的两大支柱。在许多国家，能源效率也被认为具有国家安全利益，因为它可以用来降低从国外进口能源的水平，并可能减缓国内能源资源的枯竭速度。

能源传输

新技术使发现或使用新能源成为可能，接下来的问题就是能源传输。

煤炭、石油及其衍生物通过船、铁路或公路运输。石油和天然气也可以通过管道输送，煤炭通过泥浆管道输送。汽油和液化石油气等燃料也可以通过飞机运输。天然气管道必须保持一定的最低压力才能正常运行。乙醇运输和储存的较高成本通常令人望而却步。

无线电力传输是一个过程，其中电能从电源传输到没有内置电源的电气负载，而不使用互连线。目前可用的技术仅限于短距离和相对较低的功率水平。

能量存储是通过存储能量以在以后执行有用操作的设备或物理介质完成的。储存能量的装置有时称为蓄能器。

所有形式的能量要么是势能（例如化学能、重力能、电能、温差、潜热等），要么是动能（例如动量）。一些技术仅提供短期能量储存，而其他技术则可以是非常长期的，例如使用氢气或甲烷发电，以及在深层含水层或基岩中的相反季节之间储存热量或冷量。发条时钟存储势能（在这种情况下是机械的，在弹簧张力中），电池存储易于转换的化学能以操作移动电话，水电大坝将能量作为重力势能存储在水库中。储冰罐在夜间储存冰（潜热形式的热能），以满足冷却的高峰需求。

能源技术

能源技术是一门跨学科的 工程 科学，涉及能源的高效、安全、环保和经济的提取、转换、运输、储存和使用，旨在提高效率，同时避免对人类、自然和生态系统的副作用环境。

跨学科领域

作为一门跨学科科学，能源技术以各种重叠的方式与许多跨学科领域联系在一起。

总结

对于人们来说，能源是一种压倒性的需求，作为一种稀缺资源，它一直是引发政治冲突和战争的根本原因。能源资源的收集和使用可能对当地生态系统有害，并可能产生全球性后果。

认识能源和能源技术，学习研究相关技术，为节能减碳作出贡献。

每一个人都可以为碳中和作出贡献。