19 世纪 80 年代, 爱迪生创建世界上第一座实用发电站后, 人类社会开始向电气化时代发展, 同时也加速了煤炭工业的发展。从 19 世纪后半期至 20 世纪初, 世界能源的总消费量大大增长, 其中煤炭消费量的增长最快, 占能源总消费量的 70% 以上, 实现了能源转换的第一次变革。
19 世纪中期以后, 石油资源得到大规模开发和利用, 人类对能源的利用逐渐由煤炭为主, 发展到以石油、天然气为主, 至 20 世纪 60 年代, 世界各国对石油、天然气的消费量飞速增长。至 70 年代, 石油、天然气占总消费量的 70% 以上, 能源转换发生第二次变革, 人类社会也因此向前迈进了一大步。
从 20 世纪 70 年代起, 各国开始开发新能源工程, 以期再实现一次新的能源变革。所谓“新能源”, 是指以前未被人类大规模利用, 有待于进一步研究试验和开发利用的能源。
由于高科技的全面介入, 新能源开发形成八大技术群确 (1) 太阳能。截至 1990 年底, 全世界已建成 13 座 100 千瓦以上的太阳能发电站。(2)风能。截至 1995 年底, 全世界风力发电能力达 4900 兆瓦。(3)地热能。至 1989 年初, 全球地热发电能力已达到 513.6 万千瓦。(4)海洋能。1980 年, 日本与国际能源组织合作研制成功波浪发电装置, 发电能力可达 125 千瓦。(5)生物质能。地球每年经光合作用所产生的生物质有 1725 亿吨, 所具有的能量相当于全世界能源总消耗量的 10~20 倍。(6)氢能。地球上氢的储量很大, 主要以化合的形态储存在水中。通过技术手段提取出的氢, 能产生较高的热能。氢气燃烧时的热值是汽油的 2.8 倍。液态氢燃烧时, 能产生 17000℃左右的高温。(7)新颖高效的磁流体发电技术。它具有热效率高、体积小、污染少、单机容量大、发电启停快等优点。1959 年, 美国试验成功燃煤磁流体发电技术。至 80 年代末, 已有 13 个国家研究这门技术。1990 年, 中国的模拟试验装置运行 540 小时, 获得较大进展。(8)核能。1991 年 11 月, 英国成功实现受控核聚变反应, 获得大量电能, 从而为获得一种充足而又无污染的核能迈出了一大步。
新能源技术在军事上的应用纵观古今中外军事发展史, 武器装备的每一次重大进步, 都与能源革命分不开。由于火药的发明, 枪炮问世, 产生了热兵器时代; 由于蒸汽机和煤的使用, 巨舰问世, 产生了近代海军时代; 由于内燃机和石油的使用, 飞机、坦克、汽车问世, 产生了机械化时代; 由于电能的应用, 电子计算机问世, 产生了信息化时代。
新能源技术则使武器装备发生了新的飞跃:(1)核武器——兵器之王。利用铀、钚等原子核的裂变链式反应原理而制成的核武器是原子弹, 属于第一代核武器; 利用氘、氚等轻原子核的聚变反应原理制成的核武器是氢弹, 属于第二代核武器; 通过特殊措施加强早期核幅射、减弱冲击波和光幅射制成的核武器, 突出核武器杀伤破坏力的某一种因素、相对减弱其他几种因素, 是中子弹, 属于第三代核武器。核武器的杀伤力和破坏力都是常规武器无法比拟的。(2)核反应堆——舰艇的最佳动力源。为舰艇提供的核能量, 是可控方式产生的自持核反应装置。按照核反应方式的不同, 它可分为由重核产生的核裂变反应堆和由轻核产生的核聚变反应堆两大类。截至 1990 年 9 月, 全世界海军舰艇上的动力核反应堆约有 547 座。其中, 美国 162 座, 用于核动力潜艇、航空母舰和巡洋舰; 苏联 377 座, 用于核动力潜艇、航空母舰、巡洋舰和破冰船; 其余为英国、法国和中国拥有。(3)氢燃料——航天器的推进剂。在火箭或航天发动机中, 燃烧中的液氢能产生巨大的推力, 使庞大的火箭载着各种宇航飞行器升上太空。由于氢的能量密度高, 是汽油的 3 倍, 因而可大大减轻燃料重量, 增加火箭的荷质比, 使航天器能顺利升入太空。如果没有氢能, 而仅使用石油或煤炭, 航天器是不可能升入太空的。美国以液态氢作燃料的军用飞机已在试验之中。能源对于国防建设影响巨大, 军事领域的一切活动须臾不离能源。只有在能源上不断发明创造, 才能不断满足军事变革的需要。
