第二单元能源课文A替代能源的前景美国能源部(DOE)预测，美国居民所使用的能源将在2025年前增加25%。

增加的电能中将有一小部分来源于再生能源(如风、阳光、水、地热)，而且这部分还会不断增大。

美国能源部称，去年全国能源供应总量中有6%来自于替代能源。

“未来属于再生能源，”美国太阳能协会执行主席布拉德·柯林斯说。

该协会是一个非赢利性质的组织，总部设在科罗拉多州的博尔德。

柯林斯还说：“虽然科学家和行业专家对于世界石油和天然气究竟还能供应多久这一问题仍有争议，但可以确定的是这些能源的供应终究要枯竭的。

”较之传统方法生产的能源，再生能源虽然普遍昂贵一些，但是，这些替代能源有利于减少污染，节省矿物燃料。

位于科罗拉多戈尔登市的美国能源部国家再生能源实验室(NREL)的高级工程师保罗·托斯理尼说：“有时人们考虑的只是节省成本的问题。

但它也是一个价值观的问题和我们应当把钱花在哪的问题。

”下面让我们看看再生能源技术的最新开发成果。

太阳能光电（或太阳能发电）系统的原理是将从太阳辐射中获得的光能转变成电力。

现在，小到家用电器，大到办公楼的电气设备，都可以利用太阳能发电。

科技的进步降低了太阳能发电设备的成本。

美国太阳能协会执行主席柯林斯说，20世纪80年代，通过光电器件获取的能源其平均价格为每千瓦时95美分，而现在这个价格已降低到约20美分。

据美国能源部《能源年刊》报道，既使是这一比较低廉的价格仍然大大高于全国平均电价，2003年的电价平均仅为每千瓦时8美分多一点。

其他的先进技术还包括“薄膜”光电技术，这是一种高科技涂层，它可以将任何表层贴有这种薄膜的物体转变太阳能电源。

使用这种薄膜的船只和娱乐用车现在已经上市。

工程师还将这种可以发电的薄膜覆盖在屋顶材料上。

托斯理尼说：“人们在安装屋顶的同时也安装了太阳能板。

”这种材料能抵抗恶劣天气，在晴天吸收太阳光发电。

同时，国家再生能源实验室正在研制开发更加廉价高效的太阳能发电系统。

现在市面上许多传统光电太阳能器件仅能将11%到13%的太阳光转变成能量，而工程师认为这个比率还能提高。

华盛顿哥伦比亚特区的光电工程师杰弗·梅泽说，现在的薄膜光电系统具有7%到11%的效率额定值，但他预测三年之内薄膜效率额定值会超过这个数值。

他还透露，某些传统太阳能组件新产品的效率额定值已经达到15%，并且在不久的将来还能提高到17%。

在过去的20年里，太阳能加热板（用来加热家庭用水、游泳池和矿泉浴场的设备）的效率已经达到很高水平。

柯林斯说：“自80年代以来能源成本已经从每千瓦时60美分降到8美分。

”托斯理尼说，利用太阳能热水器明显比传统普通热水器要贵。

但是，和其他使用替代能源的产品一样，应当让消费者预先知道它们的能源成本。

他说：“否则，是仍然使用普通热水器，还是致力于降低未来传统能源的成本，难于做出抉择。

”风能柯林斯说，与其他可再生能源比起来，风能以每千瓦时不到4美分的优势价格跟传统能源抗衡。

总部设在华盛顿哥伦比亚特区的美国风能协会报道说，全球的风能工程足够供应900万美国一般家庭的用电量。

最近，风能的发展趋势是建立近海风力发电厂，即在风力强劲的开放水域建立一系列发电汽轮机。

欧洲现有17个近海风力发电厂在运转。

位于爱尔兰东海岸线8英里（13公里）的阿克罗浅滩近海风力发电厂（Arklow Bank Offshore Wind Park）就是其中之一，该发电厂的七台汽轮机可以供应1.6万个家庭的用电量。

在美国，虽然靠自己风力发电的家庭很少，但很多能源公司允许消费者随意选择使用风能电还是来自其他可再生能源电。

科罗拉多州的选民考虑在周二通过投票方式，要求能源公司在2015年前做到利用风力和其他可再生资源发的电占到其总供电量的10%。

国家再生能源实验室的高级工程师希拉·海特说：“如果这个提议获得通过，能源公司将为居民提供更优惠的价格以鼓励可再生能源的生产。

”地热开发地下资源为人们调节家用热冷设备提供了另一种选择。

在美国的大部分地区，冰冻线以下的地面平均温度为华氏50-54度（10-12摄氏度）地下能源热泵（亦称地热交换系统）正是利用这个相对稳定的温度来保证家里舒适的气温。

这套设备的基本构成是一系列装有液体的地下管道或竖井。

液体通过管道流过室内安装的热交换器，然后根据季节的不同对室内空气进行加温或冷却这些液，从而调节室内温度。

也就是说，在冬天人们可以通过获取地热提高室内的温度。

海特说：“如果你能做到这一点，炉子就不必烧得那么热了”。

美国环保局的一项研究发现，地热交换系统可以节约70%的室内加热成本。

(赵燕凌译李健审校)课文B让阳光照亮我们的生活混合太阳能照明也许是下一个里程碑。

随着汽车行业中混合动力汽车不断地推向市场，混合型太阳能照明由于结合了太阳能和传统电力照明稳定的优点而很可能成为下一个让人震惊的事情。

混合型太阳能照明（HSL）与传统的太阳能电力不同。

传统的太阳能电力把阳光转化为电，而混合型太阳能照明是在获取阳光后直接把它用光纤输入室内。

“我们的理念是：直接用管道把阳光输送到建筑物内，”橡树岭国家实验室研究员邓肯·厄尔说。

在阳光微弱或没有阳光时，HSL照明设施就可使用电力来提供稳定的照明。

厄尔在接受生命科学网电话采访时说，如果在屋顶上安装了这种设施，则可以把它所采集阳光中的一半转为室内照明。

这比光电池的效率高得多，光电池把15%的阳光转化成电，然后再把电转化成光。

白炽灯以热的形式消耗了许多能量，最终只有大约2%的阳光得以利用。

除了更直接利用阳光外，HSL照明设施产生的热量比传统白炽灯少，这就意味着消耗在空调上的能量也会减少。

此外，HSL提供的是全光谱光线，而荧光灯只能提供某些频率的光。

全光谱的自然光线可能对健康有益，同样对销售也有利。

一项调查表明，利用自然光照明的商店其销售额可提高40%。

目前HSL的销售对象是一些商业大厦，这些大厦的照明费用是电费开支最大的一部分。

居民使用HSL可能还有一段距离，因为成本效益不那么明显。

混合太阳能照明工作原理混合太阳能照明技术利用屋顶太阳射线收集器运作。

该收集器是一组直径为4英尺的镜盘，通过全球卫星定位系统芯片追踪太阳。

太阳射线收集器将太阳光集中在127根光纤上，这些光纤被捆绑成硬币粗细的一束。

我们可以把光纤看作柔软的用于传送光的管道，它与混合照明装置上安装的散光杆连接，而散光杆可以将光传向四面八方。

一个太阳射线收集器可以供应8个混合照明装置的电量，为1万平方英尺左右的地方照明。

厄尔说：“这是一种冷光，你可以用手触摸这些光纤。

”这是因为太阳射线收集器已经将红外线滤掉了，而红外线是光谱的一部分，它可以使普通灯泡产生大量热量。

混合照明装置使用人工方法产生光线。

光敏器件自动调节所需电流，以确保室内照明的均匀。

厄尔说：“在晴天，我们可以引入充足的太阳光来替代80%的人工照明。

”如果太阳被乌云遮挡，所吸收的太阳光大大减少，仅能满足室内所需照明的5%。

另外，光纤长度的增加也会损耗光照。

因此，现在混合太阳照明最好使用在直接与屋顶相连的房屋内。

成本方面的考虑混合照明这一设想早已在20世纪70年代初期就被提出，但一直以来却很难将其付诸实际。

此前，日本研究人员开发了玻璃光纤太阳射线收集器，这种收集器耐热能力较好，但是价格也更昂贵，也更难控制。

厄尔说，玻璃装置照明1万平方英尺需要4万美元的成本。

厄尔和同事通过使用塑料光纤和塑料镜盘来降低成本。

目前他们的研究虽然仍处于模型实验阶段，但他们希望将价格降至1万平方英尺3000美元。

厄尔说：“我们现在还没达到那个水平。

”如果他们能够实现目标，由于节省了电费开销，夏威夷的房主只要用2-3年的时间就可以将利用这项新技术的成本赚回来。

在美国的其他地区，由于阳光照射少，使用成本较低，因此收回成本所用时间要长一些。

厄尔说：“考虑到北方地区，必须把成本降下来。

”其他利益美国橡树岭国家实验室对混合太阳能照明进行了实地测试。

研究人员在其中一项测试中发现在日出和日落时太阳射线收集器中会有一束明显的红光。

厄尔说：“刚开始我们认为这可能是个麻烦，但是后来发现人们很喜欢这束红光。

当人们略带睡意走入房间时，他们很喜欢这束柔和的红光，而傍晚时分，这束红光似乎在提醒他们，‘嗨，该回家了’。

”有研究表明自然光对我们体内生物钟的设置很重要，一些医生也认为缺乏全光谱自然光照容易引发季节忧郁症。

可能更让人吃惊的一项发现是在有阳光照射的商店里购物，人们往往会买更多的东西。

1999年，加利福尼亚能源效率理事会就零售业绩和天窗的关系做了一项研究，结果显示自然光照使销售额提高了40%。

据一些顾客说，销售额的大幅增加可能归功于全光谱照明使商店看起来更干净、更宽敞。

厄尔等人发现40%的增长额是一个强有力的卖点之后，他们创立了一家名为Sunlight Direct的附属公司，向零售商出售混合太阳能照明设备。

他们提供这项新技术以取代天窗，因为天窗容易漏光，而且光照不够稳定。

厄尔说：“我们认为这种方法兼备了人工照明的便利和自然光照的优点。

”Sunlight Direct公司计划在2007年发起一个推广项目。

(赵燕凌译李健审校)。