可再生能源有哪些
在19世纪中叶煤炭发展之前,所有使用的能源都是可再生能源,其主要来源是人力和畜力的形式利用牛,骡,马,水磨和风磨粮食,和柴火。在右边的美国能源使用的两幅曲线图中,直到1900年的石油和天然气的重要性,和风能和太阳能在2010年发挥一样的重要性。
除了核能、潮汐能、地热能之外,人类活动的基本能源主要来自太阳光。像生物能和煤炭石油天然气,主要透过植物的光合作用吸收太阳能储存起来。其它像风力,水力,海洋潮流等等,也都是由于太阳光加热地球上的空气和水的结果。
木材
柴是最早使用的典型的生物质能源,烧柴在煮食和提供热力很重要,它可让人们在寒冷的环境下仍可生存。
役用动物
传统的农家动物如牛、马和骡除了会运输货物之外,亦可以拉磨、推动一些机械以产生能源。
水能
磨坊就是采用水能的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国、加拿大等满是河流的国家。
风能
人类已经使用了风力几百年了。如风车,帆船等。
太阳能
自古人类懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
地热能
人类很早以前就开始利用地热能,例如利用温泉沐浴、医疗,利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。
海洋能
海洋能即是利用海洋运动过程来生产的能源,海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能和海水盐差能等,一些沿海国家的海岸线,就很适合用来作潮汐发电。
生物能
生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和沼气(甲烷)牛粪等。
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,具有取之不尽,用之不竭的特点,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。可再生能源对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。
● 太阳能
太阳能是来自地球外部天体的能源。人类所需能量的绝大部分,都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能,在植物体内储存下来。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
● 风能
风能地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后,气温变化不同以及空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。
● 水能
水能是清洁能源、绿色能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源,是常规能源,一次能源。人们目前最易开发和利用的比较成熟的水能,也是河流能源。水能主要用于水力发电。其优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染,也容易被地形、气候等多方面的因素所影响。
● 生物质能
生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。对于石油行业来讲,目前最为关切的是生物柴油。它是生物质能的一种,是指以油料作物、野生油料植物和水生植物油脂,以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油,通过酯交换工艺制成的可代替柴油的再生性燃料。另外,燃料乙醇也越来越受到关注。
● 地热能
地热能是赋存于地球内部岩石和流体中的热能。它是驱动地球内部一切热过程的动力源,其热能以传导形式向外输送。地球内部温度高达7000℃,这些巨大的热能,透过地下水的流动和熔岩涌动至离地面1~5千米的地壳,热力得以被转送至接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热。这些加热了的水,最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。
● 海洋能
海洋能指依附在海水中的可再生能源。海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量。这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式,存在于海洋之中。地球表面积约为5.1亿平方千米,其中陆地表面积为1.49亿平方千米,占29%;海洋面积达3.61亿平方千米,占71%。以海平面计,全部陆地的平均海拔约为840米,而海洋的平均深度却为380米。整个海水的容积多达13.7亿立方千米。一望无际的大海,不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏,而且还蕴藏着巨大的能量。它将太阳能以及派生的风能等,以热能、机械能等形式蓄在海水里,不像在陆地和空中那样容易散失。
近日,国家能源局在国新办发布会,会上表示我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一,可再生能源发电量达到2.2万亿千瓦时,较2012年增长14.6个百分点。据了解,可再生能源具体包括太阳能、风能、水能等。
由于世界人口在不断增多,像石油、煤这些不可再生能源终有一日会枯竭,不可再生资源不仅资源量有限,对大气的污染也不容忽视,现如今已经造成了全球能源紧张和环境恶化。要寻求可持续性发展不能只看眼下,更要着眼未来。随着环境问题和能源危机问题的日益突出,发展可再生新能源刻不容缓。近日,国家能源局在国新办发布会上表示我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一,这和我国对可再生能源开发的重视分不开。
可再生能源指的是来自大自然的能源,例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等,是取之不尽,用之不竭的能源,并且对环境无害或危害极小,同时资源分布广泛,适宜就地开发利用。一、太阳能。太阳辐射能的光热、光电和光化学可直接转换为能源。 二、地热能。地热能独立于太阳能,指来自地球内部的热能资源。三、水能。指的是运用水的势能和动能转换成机械能或电能。四、风能。风力能转化为机械能、电能、热能等各种形式的能量。五、生物质能。植物通过光合作用将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部。六、潮汐能。海水在潮涨和潮落时形成的水能。
能源是我们现代社会赖以生存和发展的基础,能源的供给能力影响着国民经济的可持续性发展,也是国家战略安全保障的基础之一。因此,开发和利用好可再生能源已成为紧迫的课题。
这意味着我国的可再生能源发展面临着新的形势和新的任务,从侧面印证了可再生能源装机比例必须要进一步的提高,才能更好的适应市场的发展,保障整个电力的安全可靠供应。
时代在不断的进步,科技在不断的发展,大力实施可再生能源替代行动,以迫在眉睫,从此次的碳中和经济论坛中,我们可以看出,可再生能源已成为新一轮的能源革命和科技产业革命的主战场,发展可再生能源是减排不减生产力的重要支柱,作为一名普通人,在生活中也应该积极的了解我国相应的科技变化政策,这样才能更好的确保自己的财产安全不受影响。
我国将要大力实施可再生能源替代行动。
当前全球新一轮的能源革命和科技革命,深度演变我国可再生能源发展面临新形势,新需求,正处于大有可为的战略机遇期,从此次的会议中我们可以看出我国将要大力实施可再生能源代替行动,保障国家能源安全纵深推进能源革命光电,水电生物质发电规模,均已持续稳居全球首位未构建煤油气和新能源可再生能源多轮驱动的能源供应体系打下了坚实的基础,在我国碳减排约束条件之下大力发展可再生能源,已成为加快构建清洁低碳的新体系。逐步实现能源独立的必然选择也是必不可少的一件事。
这释放了怎样的信号呢?
一个国家想要获得快速的发展,必须推动生态文明建设,在应对气候变化等多目标约束条件之下,我国可再生能源仍将持续保持高速发展态势,这与我国科学家们的不断努力是有一定的关系的加速,对化石能源的加速替换加快步入跃升发展新阶段,对于推动我国的产业链,供应链安全,关键技术,创新稳定性可靠性等关键问题的发展,也有着非常积极的意义。
1839年 法国科学家贝克莱尔发现“光生伏打效应”,即“光伏效应”。
1876年 亚当斯在金属和硒片上发现固态光伏效应。
1883年 制成第一个“硒光电池”,用作敏感器件。
1930年 肖特基提出“光伏效应”理论。
1930年 朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳电池”,使太阳能变成电能。
1931年 布鲁诺将铜化合物和硒银电极浸入电解液,在阳光下启动了一个电动机。
1932年 奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。
1941年 奥尔在硅上发现光伏效应。
1950年 前苏联设计完成一个塔式太阳能发电站,用装在轨道上可移动的定日镜跟踪
太阳,设计功率为2.5×106千瓦。
1952年 法国国家科学研究中心在比利牛斯山东部建造了一座50千瓦的太阳炉。
1954年 恰宾和皮尔松在美贝尔实验室,首次制成实用的单晶太阳电池,效率为6%。
1954年 韦克尔首次发现了砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成
了第一块薄膜太阳电池。
1955年 吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。
1955年 第一个光电航标灯问世。美国RCA研究砷化镓太阳电池。
1957年 硅太阳电池效率达8%。
1958年 太阳电池首次在空间应用,装备美国先锋1号卫星电源。
1959年 第一个多晶硅太阳电池问世,效率达5%。
1960年 硅太阳电池首次实现并网运行。
1962年 砷化镓太阳电池光电转换效率达13%。
65~68意大利先后建立了三套塔式太阳能试验装置。
1969年 薄膜硫化镉太阳电池效率达8%。
1972年 罗非斯基研制出紫光电池,效率达16%。
1972年 美国宇航公司背场电池问世。
1973年 砷化镓太阳电池效率达15%。
1973年 美国制定了政府的阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,成立太阳能
开发银行,促进太阳能产品的商业化。
1974年 日本政府制定了阳光计划。世界上出现的开发利用太阳能热潮。
1974年 COMSAT研究所提出无反射绒面电池,硅太阳电池效率达18%。
1975年 非晶硅太阳电池问世,带硅电池效率达6%。
1976年 多晶硅太阳电池效率达10%。
1976年 美国航空航天局 (NASA) 刘易斯研究中心开始在全球安装了 83 套光伏电力
系统,为疫苗冷藏、室内照明、诊所照明、通讯、水泵、粮食加工和教室电
视提供电力。
1977年 全球光伏电力产量超过 500 千瓦。
1978年 美国建成100kWp太阳地面光伏电站。
1980年 单晶硅太阳电池效率达20%,砷化镓电池达22.5%,多晶硅电池达14.5%,硫化
镉电池达9.15%。
1982年 德国大众汽车开始测试安装在 Dasher 旅行车车顶的光伏阵列,该阵列可产
生 160 瓦电力用于汽车点火。
1983年 美国建成1MWp光伏电站;冶金硅电池效率达11.8%。
1983年 全球光伏电力产量超过 21.3 兆瓦。
1985年 新南威尔士大学突破了硅太阳能电池在单一太阳条件下转换率(无法达到)
20% 的障碍。
1986年 美国建成6.5MWp光伏电站。
1990年 德国提出“2000个光伏屋顶计划”,每个家庭的屋顶装3~5kWp光伏电池。
1992年 第一套使用先进延展膜聚光器的 7.5 千瓦原型碟形系统投入使用。
1992年 联合国在巴西召开了世界环境与发展大会,会议通过了《里约热内卢环境与
发展宣言》,《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要
文件。这次会议以后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能
与环境保护结合在一起。
1994年 第一套使用自由活塞斯特灵引擎(free-piston Stirling engine)的碟形太
阳能发电系统与已有电网并网。
1995年 高效聚光砷化镓太阳电池效率达32%。
1996年 世界上最先进的、使用了 3000 片超高效太阳能电池的太阳能电力飞机——
ICare 号飞越德国。
1996年 联合国在津巴布韦召开世界太阳能高峰会议,发表了《哈拉雷太阳能与持续
发展宣言》,会议上讨论了《世界太阳能10年行动计划》(1996-2005),
《国际太阳能公约》,《世界太阳能战略规划》等重要文件,这次会议进一步
表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心,要求全球共同行动,广
泛利用太阳能。
1997年 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”,在2010年以前为100万户,每
户安装3~5kWp光伏电池。有太阳时光伏屋顶向电网供电,电表反转;无太阳
时电网向家庭供电,电表正转。家庭只需交“净电费”。
1997年 日本“新阳光计划”提出到2010年生产43亿Wp光伏电池。
1997年 欧洲联盟计划到2010年生产37亿Wp光伏电池。
1998年 单晶硅光伏电池效率达25%。
1998年 荷兰政府提出“荷兰百万个太阳光伏屋顶计划”,到2020年完成。
1999年 全球光伏电力产量超过 200 兆瓦。
2000年 宇航员在国际空间站上安装太阳能电池组件,构成了太空中最大的太阳能电
力阵列。
2002年 日本在全国安装了 2.5 万套屋顶太阳能发电系统。
2003年 全球每年在太阳能和风电领域的投资超过 200 亿美元。
2006年 世界光伏电力产量超过 2500 兆瓦。 再说世界风电的发展和概况
自20世纪70年代初第一次世界石油危机以来,能源日趋紧张,各国相继制定法律,以促进利用可再生能源来代替高污染的能源。从世界各国可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展速度最快,产业前景也最好。
风力发电在可再生能源发电技术中成本最接近于常规能源,因而成为产业化发展最快的清洁能源技术。
进入21世纪,全球可再生能源不断发展,其中风能始终保持最快的增长态势,并成为继石油燃料、化工燃料之后的核心能源,目前世界风能发电厂以每年32%的增长速度在发展,截止2006年底,全球风力发电机容量达7422.1万千瓦。由此可见,风电正在以超出预期的发展速度不断增长。
如今在全球的风能发展中,欧洲风能发电的发展速度很快。欧洲风能利用协会将在欧洲的近海岸地区进行风能的开发利用,希望在2020年风能发电能够满足欧洲居民的全部用电需求。
在欧洲,德国的风电发展处于领先地位,其中风电设备制造业已经取代汽车制造业和造船业。
光是在2002年就安装了3,200MW(相当于3座核电厂)。截至2005年年底,风力发电占德国用电需求的6.5%。在近期德国制定的风电发展长远规划中指出,到2025年风电要实现占电力总用量的25%,到2050年实现占总用量的50%的目标。
另外丹麦的风能发电已经可以满足18%的用电需求,风力发电产能占全国用电量的21%;法国也在制定风能发电的长远发展规划。
同时亚洲的风电也保持较快的发展势头。其中印度政府积极推动风能的发展,鼓励大型企业进行投资发展风电,并实施优惠政策激励风能制造基地,目前印度已经成为世界第5大风电生产国。
清洁能源包括:太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、水电、核能、新能源汽车、生物质能、天然气水合物等。
太阳能的应用非常广泛,可分为三大类:
太阳热利用,太阳能光伏发电,太阳能光化学。
太阳能的热利用方式有很多,比如,太阳房,太阳能干燥,太阳能除湿,太阳能空调系统,太阳光聚热发电,太阳能海水淡化等,最典型的应用就是太阳能热水器;
太阳能光伏,就是利用太阳能电池,直接把太阳能转换成电能。 太阳能光伏发电系统,太阳能充电器,太阳能路灯,太阳能汽车,......
太阳能光化学,模仿树叶合成有机物。
水电对自然破坏太严重,隐形成本计入的话,这个最大。