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再生能源“存”在哪儿

发嗲的豆芽
糊涂的小蚂蚁
2023-01-01 11:41:00

再生能源“存”在哪儿?多孔岩石潜力大

最佳答案
柔弱的含羞草
孝顺的河马
2025-08-18 15:38:39

利用风能、太阳能等可再生能源技术产生的能源量往往取决于天气条件,而为保证持续稳定的供电方式,科学家正想方设法在大自然中寻找各种靠谱的储能材料和方法。

大规模储能技术研究成为热点

据外媒称,英国大多数核电站均将在本世纪20年代末到期退役;而日本日立公司近日也宣布因建设成本上升将暂停其在英国的核电项目;出于减排等因素考虑,英国政府计划2025年前关闭所有火电厂,这将给整个国家的电力供应留下相当大的缺口。

据介绍,所谓多孔介质压缩空气储能技术(PM-CAES),其工作原理是利用可再生能源的电力为产生压缩空气的发动机提供动力,将这些空气以高压状态储存在砂岩孔隙里。在能源短缺时,释放出井里的压缩空气,为涡轮发电机提供动力,然后将电力输送到电网。

英国科学家这次对近海盐湖蓄水层进行了多孔岩石储能潜力的预估,利用蒙特卡罗方法计算了在大量多孔岩石的地点上构建电厂的功率输出和效率。研究表明,进行一次PM-CAES存储可以满足两个月所需的空气流量,其往返效率(RT)介于42%至67%之间。此外,该方法地表损耗较小,这将受到土地表面或水资源有限的地区的青睐,同时这项技术在能源需求旺盛的人口密集地区也更具有吸引力。

一种潜在可行季节性存储技术

“建设智能电网和分布式能源系统等,储能系统是其中的关键技术。迄今,大规模(500兆瓦以上)商业应用的电力储能系统,主要是抽水蓄能电站。抽水蓄能虽然借助高低落差地势,利用势能差能够大量储能和发电,但是受限于地理条件和投资建设周期长,还需要开发其他大规模储能技术,尤其是跨季节储能技术。”陈永翀指出,多孔岩石分布较广,这将使PM-CAES技术能够跨季节运行,从而大大加强了其应用的普适性。

根据论文资料,陈永翀分析道,英国研究人员使用数学模型评估这种储能技术的潜力后发现,北海的地质构造可以储存满足英国3个月电力需求的能量,且大量富含多孔岩石的近海盐湖蓄水层靠近风力发电场,这可以在生成和存储之间产生有价值的协同作用。

论文作者之一、爱丁堡大学的朱利安·穆利-卡斯蒂略指出,这种技术有可能在夏季把可再生能源发电储存起来,留待冬季用电高峰时使用。只是这种方法虽然有可行性,但成本相对较高。另外,多孔岩石储能技术仍存在着不少潜在的问题,未来还需更多研究来完善技术,以便把成本降下来,并提高该技术的应用安全性。

奇思妙想探寻“存储”路径

陈永翀指出,实际上,把可再生能源“存”在哪儿,科学家一直在积极 探索 更多的可能性,如海水蓄能、沙漠储能、人工绿叶等,可谓八仙过海,各显神通。

德国弗劳恩霍夫协会风能和能源系统研究所设计出名为海中蓄能(StEnSea)的新思路,将蓄能主体为多个内直径30米的混凝土空心球,置于600—800米深海床上。每个球内都有一台水轮发电机和水泵,当电网负载低、电力多余时,水泵会抽出海水进行蓄能;当电网负载高、需要峰值发电时,这些球体的阀门即会打开,让涌进的海水驱动水轮发电。

研究人员还向绿叶借智慧,效仿自然界的光合作用,即将太阳能转化为化学能,把能量储存在化学键当中,基本上能够实现碳中和的过程,这样通过一定的反应方式吸收环境中的二氧化碳,达到环保和能量储存的目的。同时,提高过程中的转化效率和稳定性,形成获取可再生能源的一种途径。

另外,有的科学家在尝试抽沙储能的方法,通过皮带将沙子运到高位仓,高位沙子对风叶做功,以沙子的形式储存势能,从而提供发电所需要的动能。(华凌

张添奥 闫欣)

最新回答
包容的外套
能干的手链
2025-08-18 15:38:39

页岩气属于化石燃料属不可再生能源,乙醇是一种生物质能,可以通过植物发酵生产,属可再生能源,氢能可通过化学反应再生,生物质能可通过植物光合作用获得.

故选A

苹果钢铁侠
仁爱的毛巾
2025-08-18 15:38:39

一、太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有:太阳能电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

二、核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。

核能的缺陷

(1)资源利用率低

(2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决

(3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进

(4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制

(5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大

三、海洋能

海洋能特点

1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说,要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。

2.海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就会再生,就会取之不尽,用之不竭。

3.海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。

人们根据潮汐潮流变化规律,编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报,预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。

4.海洋能属于清洁能源,也就是海洋能一旦开发后,其本身对环境污染影响很小。

四、风能

风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比,具有明显的优势,它蕴藏量大,是水能的10倍,分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电有两种思路,水平轴风机和垂直轴风机。水平轴风机应用广泛,为风力发电的主流机型。

五、生物质能

生物质能来源于生物质,也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。

地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但利用率不到3%。

生物质能(又名生物能源)是利用有机物质(例如植物等)作为燃料,通过气体收集、气化(化固体为气体)、燃烧和消化作用(只限湿润废物)等技术产生能源。只要适当地执行,生物质能也是一种宝贵的可再生能源,但要看生物质能燃料是如何产生出来。

全球范围正在炒作用玉米、小麦、食糖等粮食来制造汽油等能源来满足日益增长的需求,以及过高成本带来的过高价格。当前主要是以甜高粱、木薯等为原料。

为人类的生产和生活提供各种能力和动力的物质资源,是国民经济的重要物质基础。能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志。

六、地热能

地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。

放射性热能是地球主要热源。中国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。

七、氢能

1、氢能的优点:

(1)安全环保:氢气分子量为2, 仅为空气的1/14, 因此,氢气泄漏于空气中会自动逃离地面,不会形成聚集。而其他燃油燃气均会聚集地面而构成易燃易爆危险。氢气无味无毒,不会造成人体中毒,燃烧产物仅为水,不污染环境。

(2)高温高能:1kg氢气的热值为34000Kcal, 是汽油的三倍。氢氧焰温度高达2800度,高于常规液气。

(3)热能集中:氢氧焰火焰挺直,热损失小,利用效率高。

(4)自动再生:氢能来源于水,燃烧后又还原成水。

(5)催化特性: 氢气是活性气体催化剂,可以与空气混合方式加入催化燃烧所有固体,液体、气体燃料。加速反应过程,促进完全燃烧,达到提高焰温、节能减排之功效。

(6)还原特性:各种原料加氢精炼。

(7)变温特性:可根据加热物体的熔点实现焰温的调节。

(8)来源广泛:氢气可由水电解制取,水取之不尽,而且每kg水可制备1860升氢氧燃气。

(9)即产即用:利用先进的自动控制技术,由氢氧机按照用户设定的按需供气,不贮存气体。

(10)应用范围广:适合于一切需要燃气的地方。

2、氢能的缺点:

(1)制取成本高,需要大量的电力;

(2)生产、存储难:氢气密度小,很难液化,高压存储不安全。

八、海洋渗透能

海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、中国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。

当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

九、水能

水能是一种可再生能源,是清洁能源,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。

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。可以利用电解水分子和光以及化学分解水分子的方式,来分解到可燃烧的氢气,它可作为新的,多用途的能源来替代现有的矿物质能源。

水分子的分解过程简而易行,投资少见效快。这给水能的综合利用带来了广泛的前景,在地球上,水是一种到处可见的液态物质。通过水的分解装置,制备出氢燃料,可用于汽车,航天航空,热力发电等工业和民用方面,在较大的程度上,缓解了人类对矿物质资源的过分依赖。

扩展资料:

新能源特点

1)资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。

2)能量密度低,开发利用需要较大空间;

3)不含碳或含碳量很少,对环境影响小;

4)分布广,有利于小规模分散利用;

5)间断式供应,波动性大,对持续供能不利;

6)除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

参考资料来源:百度百科-新能源

大力的小鸽子
精明的钻石
2025-08-18 15:38:39

我认为可燃冰最可能会代替石油,使我们生活在一个无化石燃料的世界中。

数百年前,人类走进了科技发展的道路,而科技的快速发展其实也是能源的不断消耗过程。只能充足能源的供应才能够支持人类科技的不断发展。如今,能源已经成为人们日常生活中必不可少的重要物质,没有了能源,不仅科技的发展会停止,而且人类的生活也会受到重大的影响。

我们要明白,能源不是唯一的,宇宙中的能源比石油强大的有很多,比如反物质能源,恒星能源,暗物质能源等。可是这些离我们还太遥远,而能够在石油耗尽之后快速取代它的,或许只有可燃冰。

什么是可燃冰?

可燃冰相信大家都听说过,它是一种天然气化合物,分布于深海沉积物或陆哉的永久冻土中。由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。可燃冰相对于石油来说,是一种非常清洁的能源,它燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。开采时只需将固体的“天然汽水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。

目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料综合的2倍,在全球被科学家公认为石油、天然气的接替能源。与石油、天然气相比,可燃冰具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等优点,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。

未来,可燃冰成功商用后,我们目前日常家里灶台、热水器都将可用可燃冰替代天然气。甚至可燃冰还可替代目前的汽油、柴油、天然气为汽车提供动力能源。但加满同样体积的油箱后,可燃冰汽车可跑得更远,燃烧后排放的污染也小得多,可减少对大气污染。

可燃冰究竟有多少能量?

据央视报道,若一辆使用天然气为燃料的汽车一次加100升天然气能跑300公里,加入相同体积的可燃冰能跑5万公里。

可燃冰的使用也非常简单,不像石油开采之后还需要经历一道道的提炼才能够使用。更重要的是可燃冰的在地球的储量非常庞大,有可能要远超过石油的含量。科学家初步的探测结果发现,地球的可燃冰储量可以供人类使用千年左右。

所以,当石油资源面临枯竭之后,可燃冰有可能会接力过来,满足人类对于能源的需求。当然,开采可燃冰的难度要比开采石油难多了,开采石油我们只需要通过打深井,用管道将原油抽取出现进行提炼加工,在这个过程中不会有太大的风险。

综上所述,我认为可燃冰最有潜力替代石油,使我们生活在一个无化石燃料的世界中。

文艺的火车
敏感的火龙果
2025-08-18 15:38:39

中国成为利用新能源和可再生能源的第一大国。

为减少碳排放,实现2030年碳达峰目标,我国大力发展水电、风电、太阳能发电、核能发电等,2016年我国就成为利用新能源、可再生能源第一大国。

五大挑战亟待突破

一是传统能源产能过剩矛盾加剧。今年1至11月,钢铁、建材行业煤炭消费量同比分别下降3.2%和8.2%,用电量同比分别下降6.4%和8.4%。煤炭可能会面临产能长期过剩的局面,电力过剩的苗头也越来越明显。

原油一次加工能力超过7亿吨,产能利用率不足70%。如不注重把握市场趋势和规律,片面追求产能扩张,今后将造成越来越严重的产能过剩局面。

二是能源系统整体运行效率有待提高。能源系统调峰能力不足,电力系统主要靠火电机组调峰,消纳可再生能源上网能力较差,系统效率低,污染排放大;天然气储气调峰建设滞后。能源需求侧响应机制和能力建设亟待加强。

三是可再生能源发展面临瓶颈制约。“三北”地区弃风弃光、西南地区弃水问题进一步加剧,部分地区弃风率超过30%,西北地区弃光问题开始显现。“十三五”期间,水电、风电和光伏发电装机规模将进一步扩大,可再生能源消纳面临更大压力。

四是终端能源消费清洁替代任务艰巨。实施天然气、电力替代煤炭、石油等化石能源,是实现节能减排和结构优化的重要途径。天然气替代受价格、输气管网等体制机制因素制约,市场出现低水平供应能力富裕现象,开拓市场压力较大;电力替代也面临着成本、基础设施、关键技术等因素制约。

五是资源环境约束问题更加突出。水资源与化石能源呈逆向分布,煤炭和石油的主产区集中在缺水区域,14个大型煤炭基地有11个缺水,水资源已成为能源发展的重要约束。

大气污染和应对气候变化形势严峻,雾霾已经成为影响大众身心健康和社会高度关注的热点问题。加快调整能源结构、增加清洁能源供应迫在眉睫。

繁荣的狗
烂漫的御姐
2025-08-18 15:38:39
本书将从石油时代离去开始讲述新能源如何成为研发热点,然后引领读者,一起去认识和了解我们人类最早利用的新能源——生物质能;了解到生物质能也是来自于太阳能的一种可再生能源后,我们在一起走进阳光里,去探讨太阳能的力量;阳光热量引起空气流动形成的风也产生了巨大的能量可供我们利用,这就是风能

炙热的雪碧
深情的手机
2025-08-18 15:38:39
主要有信息技术、生物技术、航天技术、能源技术、先进制造技术、新材料技术等。

信息技术主要在通信网络、宽带、半导体技术、计算机智能技术等方面。

生物技术主要在蛋白质科学、干细胞及再生医学、生物芯片、转基因技术等方面。

航天技术主要在太空探索技术、小卫星技术、太空放工技术等方面。

能源技术主要在核能技术、氢能技术、新能源及再生能源技术等方面。

先进制造技术主要在机电一体化技术、微电子光刻技术、重大装备制造技术等方面。

新材料技术主要在纳米技术、新型功能材料及其应用技术、新型结构材料等方面。