能源可分(fēn)爲“過程性能源”和“含能體(tǐ)能源”。當今電能就是應用最廣的“過程性能源”；柴油、汽油則是應用最廣的“含能體(tǐ)能源”。

由于目前“過程性能源”尚不能大(dà)量地直接貯存，因此汽車(chē)、輪船、飛機等機動性強的現代交通運輸工(gōng)具就無法直接使用從發電廠輸出來的電能，隻能采用像柴油、汽油這一(yī)類“含能體(tǐ)能源”。可見，過程性能源和含能體(tǐ)能源是不能互相替代的，各有自己的應用範圍。

随着，人們将目光也投向尋求新的“含能體(tǐ)能源”，作爲二次能源的電能，可從各種一(yī)次能源中(zhōng)生(shēng)産出來，例如煤炭、石油、天然氣、太陽能、風能、水力、潮汐能、地熱能、核燃料等均可直接生(shēng)産電能。而作爲二次能源的汽油和柴油等則不然，生(shēng)産它們幾乎完全依靠化石燃料。

随着化石燃料耗量的日益增加，其儲量日益減少，終有一(yī)天這些資(zī)源将要枯竭，這就迫切需要尋找一(yī)種不依賴化石燃料的、儲量豐富的新的含能體(tǐ)能源。

新能源又(yòu)稱非常規能源。是指傳統能源之外(wài)的各種能源形式。指剛開(kāi)始開(kāi)發利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、氫能，地熱能、風能、海洋能、生(shēng)物(wù)質能和核聚變能等由于它具有清潔、無污染、可再生(shēng)的特點，符合可持續發展和綠色發展的要求而受到世界各國的重視，已成爲全球能源領域投資(zī)的熱點。

下(xià)面讓我(wǒ)們來重點了解一(yī)下(xià)氫能、海洋能和生(shēng)物(wù)質能。

氫能是通過氫氣和氧氣反應所産生(shēng)的能量。氫能是氫的化學能，氫在地球上主要以化合态的形式出現，是宇宙中(zhōng)分(fēn)布最廣泛的物(wù)質，它構成了宇宙質量的75%，二次能源。工(gōng)業上生(shēng)産氫的方式很多，常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉化制氫等。

氫具有高揮發性、高能量，是能源載體(tǐ)和燃料，同時氫在工(gōng)業生(shēng)産中(zhōng)也有廣泛應用。現在工(gōng)業每年用氫量爲5500億立方米，氫氣與其它物(wù)質一(yī)起用來制造氨水和化肥，同時也應用到汽油精煉工(gōng)藝、玻璃磨光、黃金焊接、氣象氣球探測及食品工(gōng)業中(zhōng)。液态氫可以作爲火(huǒ)箭燃料，因爲氫的液化溫度在－253℃。

作爲能源，氫有以下(xià)特點：

• （1）、所有元素中(zhōng)，氫重量最輕。在标準狀态下(xià)，它的密度爲0.0899g/l；在-252.7°C時，可成爲液體(tǐ)，若将壓力增大(dà)到數百個大(dà)氣壓，液氫就可變爲固體(tǐ)氫。
• （2）、所有氣體(tǐ)中(zhōng)，氫氣的導熱性最好，比大(dà)多數氣體(tǐ)的導熱系數高出10倍，因此在能源工(gōng)業中(zhōng)氫是極好的傳熱載體(tǐ)。
• （3）、氫是自然界存在最普遍的元素，據估計它構成了宇宙質量的75％，除空氣中(zhōng)含有氫氣外(wài)，它主要以化合物(wù)的形态貯存于水中(zhōng)，而水是地球上最廣泛的物(wù)質。據推算，如把海水中(zhōng)的氫全部提取出來，它所産生(shēng)的總熱量比地球上所有化石燃料放(fàng)出的熱量還大(dà)9000倍。
• （4）、除核燃料外(wài)氫的發熱值是所有化石燃料、化工(gōng)燃料和生(shēng)物(wù)燃料中(zhōng)最高的，爲142,351kJ/kg，是汽油發熱值的3倍。
• （5）、氫燃燒性能好，點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃範圍，而且燃點高，燃燒速度快。
• （6）、氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生(shēng)成水和少量氨氣外(wài)不會産生(shēng)諸如一(yī)氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物(wù)、鉛化物(wù)和粉塵顆粒等對環境有害的污染物(wù)質，少量的氨氣經過适當處理也不會污染環境巨，而且燃燒生(shēng)成的水還可繼續制氫，反複循環使用。
• （7）、氫能利用形式多，既可以通過燃燒産生(shēng)熱能，在熱力發動機中(zhōng)産生(shēng)機械功，又(yòu)可以作爲能源材料用于燃料電池，或轉換成固态氫用作結構材料。用氫代替煤和石油，不需對現有的技術裝備作重大(dà)的改造現在的内燃機稍加改裝即可使用。
• （8）、氫可以以氣态、液态或固态的氫化物(wù)出現，能适應貯運及各種應用環境的不同要求。

1928年，德國齊柏林公司利用氫的巨大(dà)浮力，制造了世界上第一(yī)艘“LZ—127齊柏林”号飛艇，首次把人們從德國運送到南(nán)美洲，實現了空中(zhōng)飛渡大(dà)西洋的航程。

大(dà)約經過了十年的運行，航程16萬多公裏，使1.3萬人領受了上天的滋味，這是氫氣的奇迹。

本世紀50年代，美國利用液氫作超音速和亞音速飛機的燃料，使B57雙引擎辍炸機改裝了氫發動機，實現了氫能飛機上天。

特别是1957前蘇聯宇航員(yuán)加加林乘坐人造地球衛星遨遊太空和1963年美國的宇宙飛船上天，緊接着1968年阿波羅号飛船實現了人類首次登上月球的創舉。這一(yī)切都依靠着氫燃料的功勞。

面向科學的21世紀，先進的高速遠程氫能飛機和宇航飛船，商(shāng)業運營的日子已爲時不遠。氫能作爲一(yī)種清潔、高效、安全、可持續的新能源，被視爲21世紀最具發展潛力的清潔能源，是人類的戰略能源發展方向。

世界各國如冰島、中(zhōng)國、德國、日本和美國等不同的國家之間在氫能交通工(gōng)具的商(shāng)業化的方面已經出現了激烈的競争。雖然其它利用形式是可能的（例如取暖、烹饪、發電、航行器、機車(chē)），但氫能在小(xiǎo)汽車(chē)、卡車(chē)、公共汽車(chē)、出租車(chē)、摩托車(chē)和商(shāng)業船上的應用已經成爲焦點。

大(dà)型電站，無論是水電、火(huǒ)電或核電，都是把發出的電送往電網，由電網輸送給用戶。但是各種用電戶的負荷不同，電網有時是高峰，有時是低谷。爲了調節峰荷、電網中(zhōng)常需要啓動快和比較靈活的發電站，氫能發電就最适合搶演這個角色。利用氫氣和氧氣燃燒，組成氫氧發電機組。這種機組是火(huǒ)箭型内燃發動機配以發電機，它不需要複雜(zá)的蒸汽鍋爐系統，因此結構簡單，維修方便，啓動迅速，要開(kāi)即開(kāi)，欲停即停。在電網低負荷時，還可吸收多餘的電來進行電解水，生(shēng)産氫和氧，以備高峰時發電用。這種調節作用對于用網運行是有利的。

另外(wài)，氫和氧還可直接改變常規火(huǒ)力發電機組的運行狀況，提高電站的發電能力。 更新的氫能發電方式是氫燃料電池。這是利用氫和氧（成空氣）直接經過電化學反應而産生(shēng)電能的裝置。換言之，也是水電解槽産生(shēng)氫和氧的逆反應。

70年代以來，日美等國加緊研究各種燃料電池，現已進入商(shāng)業性開(kāi)發，日本已建立萬千瓦級燃料電池發電站，美國有30多家廠商(shāng)在開(kāi)發燃料電池.德、英、法、荷、丹、意和奧地利等國也有20多家公司投入了燃料電池的研究，這種新型的發電方式已引起世界的關注。

随着制氫技術的發展和化石能源的缺少，氫能利用遲早将進入家庭，首先是發達的大(dà)城市，它可以像輸送城市煤氣一(yī)樣，通過氫氣管道送往千家萬戶。每個用戶則采用金屬氫化物(wù)貯罐将氫氣貯存，然後分(fēn)别接通廚房竈具、浴室、氫氣冰箱、空調機等等，并且在車(chē)庫内與汽車(chē)充氫設備連接。人們的生(shēng)活靠一(yī)條氫能管道，可以代替煤氣、暖氣甚至電力管線，連汽車(chē)的加油站也省掉了。這樣清潔方便的氫能系統，将給人們創造舒适的生(shēng)活環境，減輕許多繁雜(zá)事務。作爲新能源，其安全性受到人們的普遍關注。

從技術方面講，氫的使用是絕對安全的。氫在空氣中(zhōng)的擴散性很強，氫洩漏或燃燒時，可以很快地垂直升到空氣中(zhōng)并消失得無影無蹤，氫本身沒有毒性及放(fàng)射性，不會對人體(tǐ)産生(shēng)傷害，也不會産生(shēng)溫室效應。