能源利用

从能量的角度来看，流动的水和空气都能做功，具有机械能。大自然中的流动的水和拂过的风是取之不尽用之不竭的天然能源，并且人类在很早以前就开始利用水能和风能来满足人类对能源的需求。

人类利用水能的历史相当的悠久，而我们中国也是世界上最早利用水能的国家之一。早在1900多年前，智慧的中国古代人民就发明了木制的水轮，让流水冲击水轮转动，从而将流动的水的机械能转化成水轮的动能，进一步带动其他的装置，完成汲水、磨粉、碾谷、灌溉、排涝等等工作。我国宋代的科学家宋应星的著作《天工开物》中，就详细地记载了古代人民对水能的利用。

蒸汽机出现之前，水力机械和风力机械都是重要的动力机械，其后随着煤、石油、天然气的大规模开采和廉价电力的获得，曾经被广泛使用的风力、水力机械，由于成本高、效率低、使用不方便等原因，逐渐失去主流地位。至于风能的利用，那就更早了。在蒸汽机发明之前，风能曾经作为重要的动力，用于船舶航行、农田灌溉、排水磨面等。最早的利用方式是“风帆行舟”，埃及被认为是可能是最早利用风能的国家，几千年之前，古埃及人的风帆船就在尼罗河上航行。我国也是最早使用帆船和风车的国家之一，唐代的诗仙李白诗云：“乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海”，可见唐代时风帆船广泛地应用于江河航行。至于风帆船最辉煌的时期则要数中国的明代，明朝时三宝太监郑和七下西洋，远扬国威，成熟的风帆船制造技术功不可没。明朝以后，风车在中国得到了广泛的利用，宋应星的《天工开物》一书中记载有：“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”，这就是对风车比较完整的一个描述。16世纪的时候，荷兰人利用风车排水，与海争地，在低洼的海滩地上发展，逐渐成为一个经济相当发达的国家。当今的荷兰人将风车视为国宝，而在北欧国家保留的那些荷兰式的风车已成为了人类利用风能的历史见证。

但是，水能、风能作为大自然中取之不尽、储量充沛的可持续能源，在一度被冷落之后却又焕发了新的生机。19世纪末，丹麦人首先研发了风力发电机，建成了世界上第一座风力发电站。风力发电站在解决无电农牧区人民的用电问题方面起到了非常重要的作用，特别是在20世纪70年代之后，利用风力更进入了一个蓬勃发展的阶段，在世界不同地区中建立了许多的风力发电站。至于利用水能的水力发电站更是遍布全世界各个蕴藏丰富水资源的地区，为人类提供着大量的清洁、可持续能源。可以预见的是，水能、风能作为作为储量极其丰富、清洁无污染的自然能源，必将会有进一步的发展，成为多能源结构的一个重要组成部分。

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