可再生能源利用率如何计算
不同的可再生能源的利用率有不同的计算方法,如生物质能发电(秸秆发电),它的原料是秸秆,其利用率就是秸秆电厂最终获得的电力输出和所需要的总的秸秆本身的热量之比,一般的秸秆电厂的发电效率为30%,秸秆电厂的可再生能源的利用率就是秸秆电厂的效率。
对于光伏发电而言,我们提出了几个可再生能源利用率的概念,一是它的能量回收期,即太阳能光伏产品的生产是要消耗能量的,但是在产品形成发电系统是它可以将太阳能转换成电能,目前一般的晶硅电池的能量回收期视使用地区不同有不同,在江苏地区,回收期约为2~3年。二是光伏发电系统的发电效率,这是对光伏电站而言的,它的定义是系统发出的电量和光伏组件提供的额定功率下发出的电量之比,一般目前的光伏电站的效率可以达到70~80%左右,如果考虑到太阳能提供的功率,则这个效率只有约0.12左右。
对于太阳能热利用而言,具体到太阳能热水器,其对太阳能的利用率可以达到50~60%左右,这是因为太阳能热利用的技术解决要成熟得多;
…… 一楼估算的有些草率了。
目前可再生能源主要分为几种,分别是风能,水能,太阳能,地热能,海洋能。
中国2010可再生能源达15%利用率,而欧盟等发达地区则为20%。
到目前为止中国投入发展可再生能源的资金排名前三位,但由于科技较已发展国家低,
在发电效率、效能等方面都有些差距。
可再生能源的发展需要以下几个主要因素分别有 “资金”“科技”“地理及环境”等。
为楼主介绍几个可再生能源发展发达的国家
冰岛 地热能最为发达
芬兰-荷兰 风能最为发达
中国 水能发电较为发达(著名的三峡工程)
中国美国 太阳能 日照时间较佳 (中国东北或其他偏远三区太阳能已经普遍的运用)
至于太阳能。以理论上说地球大部分地区为海洋所覆盖,海洋能理应发展最为发达。
但是因为 海洋能 的发展都还尚未成熟以至于发展较其他可再生能源缓慢、
地热发电平均利用效率达73%,约为太阳光伏发电的3.5倍,风力发电的2倍,在所有可再生能源中综合利用效率最高。
基本原理与火力发电类似,也是根据能量转换原理,首先把地热能转换为机械能,再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能,然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。
地热能
地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房,已有悠久的历史。至今,天然温泉与人工开采的地下热水,仍被人类广泛使用。据联合国统计,世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位,其次是日本。
地热水的直接用途非常广泛,主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。
所以,我认为,系统的能源利用率,应该是供给系统负荷的功率/系统接入的功率。
但是,一般我们计算的是可再生能源利用率,能源利用率不太关注
通过对能源回报率研究所获得的一些重要结论:
1)水力发电的能源回报率最高。水力发电的能源回报率在205到267之间,通过建造水库的试为利用水力发电,回报率是205,径流式水电站的能源回报率是267,这一结论是Hydro Qubec通过位于加拿大魁北克省的水电设施近百年来的相关数据进行评估后面获得的。我国小水电大多数为径流式电站,因而其能源回报率是最高的,是目前所有可利用能源中最优质的能源。
2)在可再生能源方面,风电的能源回报率为39, 也是令人满意的,由于考虑到风能的一些不稳定因素,我们人为地对风电的回报率进行了适当的修正,总的看来,风电的利用还没有得到大范围的推广,尽管现在已经有了很多利用风能发电的电站。
如果电力是来自一些林木废料的话,那么生物质能的能源回报率为27, 也很不错,但如果种植树木作为薪水炭林主要是为了发电的话,那么其能源的回报率就很低,大约为5左右,因为砍伐这些树木需要就必须减少从生物持能源到发电厂之间的环节。此外,利用太阳能发电的能源回报率只有9。 因此从整个能源系统工程考虑,对太阳能和生物质能的利用需要慎重考虑。
3)矿物质燃料发电的能源回报率是相当低的,一般为11到21之间,其中煤是为11,油电为21,天然气发电为14,核电为16,而且,这种能源利用方式在未来十多年里还会不断下降,主要原因是:矿物质资源储备基本耗尽,开采矿物质常常需要到十分边远的地区或海底,投资成本将不断上升,基考虑 到一些其他因素,人们会到较远的地我获得矿物质,如这已使得美国的煤炭运输在过去的十多年中有了较大的增加,这主要是人们对美国西部地区低硫煤的需求不断上升造成的。
远期来看,矿物能源对减少温室气体拜谢放是不利的。对煤炭的脱硫增加了电厂的成本,如果排放量交易开始全面实施的话,购买脱硫和降低成本煤炭产生二氧化碳等设备就要耗费大量资金天然气是唯一可以继续推广利用的矿物质能源。由于采用了高效率汽轮机,上述的不利因素部分被抵消的了。
按2020年我国GDP翻两番的经济发展目标估计,我国能源总需求将从目前的14亿tce增长到2020年的30亿tce,我国发电装机容量需要从现在的400GWe提高到2020年的960GWe左右,需要新增加560GWe。
我国能源供应面临三大挑战,第一,能源供需矛盾极为尖锐;第二,能源发展需求与我国能源资源储量的人均拥有量不足之间的矛盾;第三,以煤炭为主的能源结构不合理,大量燃煤造成严重环境污染,还产生严重的温室气体问题。为应对上述挑战,我国必须采取积极措施,逐步改变目前不合理的能源结构。
我国目前的电力供应中煤电占74%,水电占24%,核电仅占1.6%。通过大力发展水电、加快发展核电、积极发展非水可再生能源(尤其是风能)等举措,可以逐步降低化石燃料的份额,逐步改善能源结构。考虑到我国能源结构的历史与现实状况,2020年之前我国能源供应仍将无法摆脱以煤炭为主的格局,即在新增加560GWe中将有一半以上仍依赖于煤电,2020年水电装机容量即使新增160GWe左右,电力需求仍存在较大缺口,这个缺口将主要由核电来填补,即2020年我国核电装机容量应达到4000万kW左右(届时约占全国总装机容量的4%)。这需要在今后10年期间新开工建设30台左右的百万级核电机组,要求从现在起每年要开工建设2-3台百万千瓦级的核电站,任务非常艰巨。
考虑到国家安全、能源安全、环境安全等问题,考虑到2020年以后石油和天然气将更多地依赖国际市场,燃煤发电对环境的压力将更大,水能的开发也将无太多余地,因此,作为可大规模发展的替代能源,核能肯定将会有一个更大规模的发展,它在我国能源发展中的重要地位是毋庸置疑的。据专家估计,到本世纪中叶,如果我国核能发电比例要达到现在的世界平均水平(16%),总装机容量将为15000-24000万kW。偌大的核电市场需求是我国核能工业生存和发展的依据,同时也对我国核能工业的全面、协调、可持续发展提出了更高的要求。
计算公式为:水能利用率(%)=[水电厂年发电量(千瓦时)*3600]/[水库年来水总量(立方米)*水库设计水头(米)*9.81],按水电厂前3年实际统计的水能利用率均值作为考核值。
水能是一种可再生能源,水能主要用于水力发电。水力发电将水的势能和动能转换成电能。以水力发电的工厂称为水力发电厂,简称水电厂,又称水电站。
水力发电的优点是成本低、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。容易被地形、气候等多方面的因素所影响,国家还在研究如何更好的利用水能。
扩展资料
水能形成原理:
水的落差在重力作用下形成动能,从河流或水库等高位水源处向低位处引水,利用水的压力或者流速冲击水轮机,使之旋转,从而将水能转化为机械能,然后再由水轮机带动发电机旋转,切割磁力线产生交流电。
—而低处的水通过阳光照射,形成水蒸气,循环到地球各处,从而恢复高位水源的水分布。
水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。
随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。也有部分水能用于灌溉。
参考资料来源:百度百科-水电站水能利用率
参考资料来源:百度百科-水能
利用率还很低主要的原因就是现在的技术问题:
风能,本身能量不大(分散),机械造价高
潮汐能,不是很清楚,好像要沿海岸造大坝,造价高,难维护,破坏洋流,危害海洋生物...
太阳能,主要是利用率的问题,现在实验室的利用率也就16%,在生活中就10%上下;吸收板造价很高,大概产1W电的板要10块人民币。
个人认为,未来太阳能和核能会成主力,但太阳能技术问题要很长时间解决,期间生物柴油会有较大发展。
还有一种能源就是海浪能,跟潮汐能差不多。靠靠海浪的进退带动机械产生电。我认为这种能源有很大发展潜力。
清洁能源概念:
传统意义上,清洁能源指的是对环境友好的能源,意思为环保,排放少,污染程度小。但是这个概念不够准确,容易让人们误以为是对能源的分类,认为能源有清洁与不清洁之分,从而误解清洁能源的本意。
清洁能源的准确定义应是:对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义有三点:第一清洁能源不是对能源的简单分类,而是指能源利用的技术体系;第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调 经济性;第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。
可再生能源,是指原材料可以再生的能源,如水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、地热能(包括地源和水源)海潮能这些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能,因此,可再生能源的开发利用,日益受到许多国家的重视,尤其是能源短缺的国家。