太陽電池 solar cell
將太陽輻射直接轉換成電能的器件。普通太陽電池由兩種不同導電類（n型和p型）的半導體構成。當它們互接觸時便在交界面即p－n結附近形內建電場，太陽光照射在太陽電池上時吸收一定能量的光子；使半導體原子釋放電子，相應出現空穴，產生電子－空穴對（光生載流子），這些電性相反的光生載流子被內建電場分離而被太陽電池的上下電極收集，便在外電路中形成電流。 風能 wind energy
太陽能的一種轉化形式，由于太陽輻射造成地球各部分受熱不均勻，引起大氣層中的壓力分布不平衡，在水平氣壓梯度力的作用下，使空氣在水平方向運動形成風，這種空氣運動產生的能量稱為風能。風能屬于一種自然能源，具有總儲量大、可以再生、分布廣泛、不需運輸、對環境沒有污染、不破壞生態平衡依次照亮了里昂、日內瓦、伯爾尼、慕尼黑和白俄羅斯。 新概念型風能轉換系統 innovative wind energy conversion system
區別于傳統的水平軸風力機和垂直軸風力機的風能轉換系統。它的特點是通過較小的風輪掃掠面積來收集較多的風能，以提高有效的風功率密度。目前新概念型風能轉換系統尚處在研究階段，主要有可變幾何型直葉片垂直軸風力機、環量控制型直葉片垂直軸風力機、擴壓型風能裝置、擴壓－引射型風能裝置、旋風型風能裝置等。 生物質 biomass
一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質，包括植物、動物和微生物及其排泄與代謝物。各種生物之間存在著相互依賴和相互作用的關系。生物質對人類有著廣泛而重要的用途：（1）作為食物；（2）作為工業原料；（3）作為生物質能；（4）草木、森林能改善環境，調節氣候，保持生態平衡。它具有可再生性，取之不盡，用之不竭。據估計。每年通過光合作用所形成的生物質能，十倍于全世界總的能源用量，其中只有1%~2％被人類所利用。科學界提出了各種各樣的利用生物質能源作為常規燃料代用品的設想。
生物質能 biomass energy
生物質能是指蘊藏在生物質中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質內部的能量。煤、石油、天然氣等化石能源也是由生物質能轉變而來的，只是古老的積存罷了。現代生物質能主要包括：（1）木材及森林工業廢棄物；（2）農業廢棄物；（3）水生植物；（4）油料作物；（5）城市及工業有機廢棄物；（6）動物糞便。
生物質氣化技術 biomass gasification technology
生物質燃料在高溫及缺氧條件下，熱解產生以一氧化碳為主要成分的可燃氣體的轉化過程。這種熱化學處理技術，可將固態生物質燃料以熱解反應轉換成方便清潔的可燃氣體。其基本原理是將生物質原料加熱，在熱量的作用下，使較高分子量的有機碳氫化合物鏈斷裂，變成較低分子量的烴類、一氧化碳和氫氣等。2003年，中國已建成秸稈集中氣化系統525處，年產燃料氣1.75億立方米，用戶10.7萬戶。 燃料乙醇 fuel ethanol
未加變性劑的、可作為燃料的無水乙醇，俗稱酒精。其分子式為C2H5OH。是以玉米、小麥、薯類、糖蜜、甜高粱稈汁液等為原料，經發酵、蒸餾而制成。其物理特性為：無色透明，易燃，20℃時密度在0.7918 ~ 0.7893g/cm3范圍內。
在國外，生物質制乙醇技術已商業化。目前巴西年產1.2×1010L，美國4×109L，津巴布韋4×107L，最低成本12美分/L。
中國已開始利用陳化糧、薯類等制取燃料乙醇。吉林、河南、安徽等地已建成大型燃料乙醇廠。年產能力超過1Mt。2004年，開始在東北三省、河南、安徽以及湖北、山東、河北和江蘇的部分地區開展車用乙醇汽油試點，使用燃料乙醇1.02Mt。中國已開發出甜高粱莖稈制乙醇工藝，并建成中試裝置。 生物柴油 biodiesel fuel
以動植物油脂為原料，用甲醇或乙醇在催化劑作用下經酯交換制成。動植物油脂的主要成分為長鏈脂肪酸的甘油酯（甘油三酸酯），與甲醇或乙醇反應，生成甘油和長鏈脂肪酸甲酯或乙酯，長鏈脂肪酸單烷基酯可用作柴油機燃料。稱為生物柴油。生物柴油可與石油柴油混用，也可單獨使用。
美國和德國已小規模生產生物柴油，美國主要用大豆油為原料，德國用油菜籽油和動物脂肪等為原料。兩國并訂有生物柴油的國家標準，除了與石油柴油相同的一些項目指標外，還規定了對游離甘油和總甘油量的限制。
中國對生物柴油也有研究，并開始小規模試生產。 能源植物 energy plant
是指含碳氫化合物較高的植物，目前發現數千種這類植物，主要集中在夾竹桃科、大戟科、蘿摩科、菊科、桃金娘科以及豆科等，而且包括許多陸生植物和水生植物，如含油植物、熱帶草類、谷類、甘蔗、木薯、藻類和海草等。光合作用過程使植物將太陽輻射能以碳氫化合物的形式儲存在植物體內。因此，可把植物看成將太陽能轉變為生物質能的轉換器。能源植物光合作用效率高，生產發育決，其能量利用和效率也較高。 地熱能 geothermal energy
地球內部蘊藏的能量。地球內部的熱量以傳導等方式向外輸送。據估計，從地球內部每年傳到地球表面的熱量，相當于370億噸煤當量燃燒時發生物、市政建設和管理中產生的廢棄物的總和。城市垃圾不包括工業生產所排出的固體廢棄物。它的主要成分是食品廢棄物，紙張、灰碴、金屬、塑料、玻璃等。現代工業的發展和城市規模、人口的發展以及人的生活習慣等因素影響著城市垃圾的數量和成分。城市垃圾的處理方法有焚化法、輻射處理法、填埋法、生活降解法等。合理利用城市垃圾，可以回收部分能源。 海洋能 ocean energy
蘊藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流及潮流能、海洋溫差能和海洋鹽度差能。除了潮汐能、潮流能來源于月球和太陽的引力外，其他海洋能主要是直接或間接來源于太陽輻射。潮汐能、波浪能、海流及潮流能是力能，海洋溫差能是熱能，海洋鹽度差能是滲透壓能。五種海洋能在全球的理論可再生總量約為788億千瓦，技術上可能熊量為64億千瓦。由于海洋能的存在形式不同，在技術上轉換的方法也不同。通常將海洋能轉換成電能，也可以轉換成其他形式的能量。目前僅有潮汐發電技術和小型波力發電技術進入實用階段，其他幾種海洋能轉換技術尚在試驗研究階段。海洋能具有如下特點：（1）能量密度低，單位體積、面積或長度上所蘊藏的量小；（2）有的海洋能不夠穩定，隨時間變動性大； （3）所有海洋能都發生在海洋環境中。上述特點使海洋能集能及轉換裝置體積龐大、技術復雜；有的海洋能在實用中需要配備調節和蓄能裝置；海洋能裝置需具備抗海生物附著、防海水腐蝕和抗風暴的能力。海洋能發電站的經濟性目前一般尚不能與火電、水電電站相競爭。但海洋能總蘊藏量大、無污染，開發時對環境影響小，是一種有開發潛力的可再生能源。 潮汐能 tidal energy
由岸邊海水水位每日的升降產生的能。潮汐漲落是由月球和在較小程度上還有太陽的引力作用于隨地球旋轉的海洋而造成的。周期約為12小時25分，每日兩次。最大的潮水是在月球、太陽與地球成一線時，共同的引力作用而造成的。當相互成直角時，潮水較低。海洋水位的升降伴隨著海水的橫向運動，這種運動受到陸地的阻礙，海岸線的彎曲使潮水幅度和水流發生許多局部的變化，所以各地潮差不同。如加拿大的芬地灣，最大潮差達18.5m。據估計，世界潮汐能的蘊藏量約為30億千瓦，中國的潮汐能理論蘊藏量為1億千瓦，其中80%在浙江、福建兩省。 氫能 hydrogen energy
過去，氫主要用于化工原料。從20世紀70年代初以來，研究將氫用于發電、各種機動車和飛行器的燃料、家用燃料等。在作為能源使用時，無污染物產生，燃燒產物只是水，生產氫的原料也是水。它的熱值高，每克液氫可達120kJ，是汽油的2.8倍。一般說，氫是一種清潔的能源。今后技術經濟過關，使用氫能可以解決因化石燃料而引起的環境、生態等嚴重問題。由于氫能的儲運性好，使用也方便，可轉化性優于其他各類能源，安全性也與汽油相當。太陽能、風能、地熱、核能、電能等均可轉化成氫加以儲存，運輸或直接應用，氫是一種理想的載能體。隨著科技進步，氫能的開發利用很有前途。人類將最終過渡到非化石能源時代，那時，人類才能真正擺脫能源危機和環境污染等難題的困擾。 氫化物電池 hydride battery
用高容量的金屬氫化物儲氫材料作為鎳氫電池的陽極，使之連續供氫，制成可充式的鎳氫電池。此類電池容量大（最高可達60W?h/kg）。 太陽能－氫能系統 solar-hydrogen system
人類理想的無污染能源系統。太陽內部的氫核聚變反應，它穩定地每秒向其周圍空間發射3.826×1026J的輻射能。盡管地球上所獲得的太陽輻射能僅有20億分之一，但地球表面一年中仍可得到7.034×1024J的能量，這約相當于燃燒200萬億噸煙煤所發生的巨大能量。可見投射到地球上的太陽能比全世界人口所需要的能量大得多。
太陽能的主要缺點是能量密庫低，且受天氣和時間等因索的影響能量不穩定。因此給人類利用太陽能帶來了的很大困難。由于太陽能使用的對象及其條件不同，太陽能儲存的方式不同，主要有熱能、生物質能、機械能、電能、化學能等方式：其中，化學能儲存是利用太陽能嚴生的氫氣而加以利用，是一種很有價值的方法，即“太陽能－氫能系統”。
為了進一步開發太陽能－氫能動力系統，必須開發先進的燃氫動力裝置，以便高效、清潔地利用能源。氫在空氣中燃燒中，其產物中含有會污染環境的氮氧化物；而燃料電池以氫為燃燒時，其產物僅僅是水，對環境沒有影響，所以發展氫燃料電池最為理想。
太陽能－燃料電池聯合使用實際上是太陽能－氫能－燃料電池－電能－用戶的能量輸送鏈。其中燃料電池起到關鍵作用。
德國巴伐利亞電力公司于1986年西門子公司、BMW、INTEC公司和Linde公司成立了一個巴伐利亞太陽－氫聯合公司，進行為期15年的太陽一氫技術示范工程。太陽一氫技術示范工程選在巴伐利亞州的納恩堡市。示范工程用光電池總功率為276.6kW，兩個電解水槽分別為100kW和111kW，以獲得氫和氧。工程采用兩種燃料電池，一種是鹼性燃料電池，在航天工業中廣為應用。其效率高于60%，功率為7kW，每小時燃用氫氣3.5m3。另一種是磷酸鹽燃料電池，電池最大輸出電功率80kW，熱功率60 kW。
德國氫技術（H－Tech）公司推出一種太陽能一氫技術教學用的教具。整個教具由太陽能光電池組、質子交換膜電解水池、洗氣瓶、質子交換膜燃料電池及電風扇組成。當陽光或電燈光照射到光電池時，產生的電流經電解池電解水而分別得到氫氣和氧氣，氣體經洗氣瓶進入質子交換膜燃料電池發電，最終驅動電風扇運行。全系統形象地再現了太陽能一氫的轉換過程，其中燃料電池起了電解水制氫氧，又起到將氫氧化合成水和生成電的關鍵作用。 光明工程 Brightness Program
中國國家發展與改革委員會負責制訂并實施的大規模農村可再生能源離網發電計劃。目標是利用風力發電、光伏發電等可再生能源技術，用10年左右時間解決3200萬戶邊遠地區無電人口的用電問題。第一期5年，建立投資渠道、銷售服務網絡和市場機制以及產業隊伍和培訓體系，推廣178萬套戶用系統，2000套村落系統，200套站用系統。項目總投資約需100億元。先導項目1993年在內蒙古、甘肅和西藏啟動，新疆、青海、云南等地2001年啟動。它是世界同類項目占規模最大的項目之一，得到日本、德國、荷蘭、美國等國的支持。 乘風計劃 Ride Wind Program
中國國家計委及有關部門部署的大型風力發電設備國產化的一項計劃。通過招標方式選定國內大型風力機總裝廠家，結合引進技術消化吸收，促進風力發電設備國產化，以適應發展風電場的需要。參與該計劃的有西安、洛陽、北京、上海、杭州、南京等一批機械研制單位，并有德國、西班牙等外國廠商。現已開始生產250kW、500~600kw風力發電機組。 日本陽光計劃 Sunshine Project of Japan
日本政府為發展新能源和可再生能源，而制定的一項國家能源計劃。1973年出現的世界石油危機，對能源主要依靠進口的日本影響很大。為了減輕這種沖擊，日本政府于1974年7月公布了“陽光計劃”，旨在擴大開發利用太陽能等新能源，尋找可以替代石油的燃料，并緩解化石能源對環境的污染。該計劃包括：開發太陽能、地熱、風能、海洋能和生物質能等，進行煤的氣化、液化和制氫等研究。技術重點是對上述能源的采集、輸送、儲存和利用。為執行此項計劃，日本組建了新能源綜合機構和新能源財團。1993年又開始實施“新陽光計劃”，到2020年研究開發經費將達15500億日元。其目標為到2030年能源減少1/3，二氧化碳排放量降低1/2。
巴西乙醇燃料計劃 Brazilian Fuel-Alcohol Programme
巴西國家乙醇計劃是世界規模最大的生物燃料計劃。20世紀90年代末，全國有485座甘蔗制乙醇廠，年產車用燃料乙醇137億升，純乙醇汽車年銷售量達450萬輛。2000年，巴西1/4的汽車用純乙醇，其余汽車用摻24%乙醇的混合燃料。巴西發展甘蔗制乙醇的目的，主要是減少石油進口，為農村地區提供就業機會。目前，這一行業的從業人員達135萬人。為促進甘蔗制乙醇的發展，政府給予補貼。1999年4月，由于庫存多，生產成本下降，加油站乙醇價格比汽油低得多。同年11月取消價格補貼。用乙醇替代汽油，可以減少CQ2排放，因為甘蔗是可再生的生物質能，不會增加碳的凈排放。此外，生產乙醇獲得的能源與消耗的能源之比超過9：1，大于其他生物燃料。 多能互補 to adopt a balanced energy mix
按照不同資源條件和用能對象，采取多種能源互相補充，以緩解能源供需矛盾，合理保護和利用自然資源，同時獲得較好的環境效益的一項國家政策措施。在世界石油危機和環境保護的雙重壓力下，許多國家都感到單一依賴某種化石能源是不明智的，為確保社會經濟可持續發展，應盡早使能源多樣化。特別是要加大可再生能源的開發利用，發展清潔的新能源。 | 
