地球上的能量绝大部分来源于什么
地球上绝大部分的能量来源于:太阳
太阳是万物之母,能源之“源”,它为地球提供着巨大的能量,能量以电磁波的形式向四周放射,这种现象被称为太阳辐射。
地球上的能量绝大部分来源于什么 地球上的能量绝大部分来源
人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳,比如说太阳维持着地表温度,促进了地球上的水、大气运动和生物活动,太阳直接为各种生物的生长发育提供光、热资源等。
人们对太阳辐射作用最直接的感受来自于它是人们生产和生活的主要能源。如晾晒衣服需要阳光,工业上大量使用的煤、石油等化石燃料是太阳能转化来的。还有太阳灶、太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳房、太阳能发电、太阳能电池等。
地球上“能”主要有3个“源”,包括来自地球外部天体能、地球自身能、与其他天体相互作用能。外部天体能主要是太阳能,除了直接辐射外,太阳能还为风能、水能、生物质能和矿物能提供产能基础,植物通过光合作用把太阳能转变成化学能存储下来,煤炭、石油、天然气等则是古代植物、动物固定下来的太阳能。
太阳能:是直接将太阳的电磁辐射能转化成电能、热能或化学能等,主要以光伏发电和光热发电转化成电能为主,前者利用半导体界面的光电效应将光能直接转化为电能,后者则使用大型反射镜阵列聚焦太阳光获得热能,利用热能产生蒸汽驱动涡轮机发电。
光伏发电技术成熟,但电池生产过程高能耗、高污染,且受日光照射强度影响较大,与传统电网并网难度大;光热发电能将太阳能以热能形式存储起来延迟发电时间,实现连续供电,还可通过增加储热单元或补燃与常规火电联合运行,但该技术目前仍处于创新与改进完善阶段。
水能:是由太阳辐射能产生的一种间接能源,地球所截获的太阳能中,约50%被地表吸收,其中约一半的能量用于水的蒸发过程,主要是海水蒸发,但大气层保留水蒸气的能力有限,当水蒸气以雨水的方式降落到高于海平面的地表,水就被赋予了势能,在向下流回海洋的过程中势能转化为动能,人类在水流动的路径上引导动能来做有用功,目前主要用来发电,是一种可再生清洁能源。
公元前200年左右,人类已经开始建造水磨利用水能,1878年法国建成世界第一座水电站,随后在20世纪水电得到快速发展,2020年世界水力发电量占全球发电量16%左右。
风能:是太阳能产生的另一种间接能源。太阳辐射热使地表空气不均匀受热膨胀流动而产生两种方式动能,一种是空气从高空下沉到低处,重力推动空气做功,另一种是空气从高压区移动到低压区,压力梯度做功。利用动能驱动风力涡轮机叶片旋转发电,但转化效率存在绝对上限59.3%,又称贝茨极限,现代风力涡轮机的效率已经达到贝茨极限的80%,但也只利用了48%动能。
公元前2000年,人类已开始建造帆船和风磨,1887年,Charles F.Brush建造了世界第一台风机用来产生电力。2020年世界风力发电量约占全球发电量的6%左右。