可再生能源有哪些

近年，各国之间都纷纷研发解决可再生能源。中国香港，这个地少人多的地方，有潜力发展可再生能源吗？我们希望透过此专题研习探讨以下两项： 1）参考外国可再生能源的成功例子，并推论出发展可再生能源的必要条件2）现时，中国香港的环境符不符合以上的条件并分析发展可再生能源的潜力A) 可再生能源根据国际能源总署可再生能源工作小组，可再生能源是指从持续不断地补充的自然过程中得到的能量来源。普遍的可再生能源包括太阳能、风能、水能和地热能等。B) 中国香港能源使用情况中国香港能源来源几乎完全依赖化石燃料

以提供电力及燃气等能源，能源原料均依靠进口，包括石油、煤及天然气。而境外核能占中国香港供电20%。据统计，中国香港年花约 146 亿度电。C) 中国香港使用可再生能源的可行性研究报告中国香港机电工程署在2000年展开了一项在中国香港使用可再生能源的可行性报告。研究本港各种可再生能源的发展潜力，及探究与本港广泛使用可再生能源有关法律、机制、推广等各种问题。我们相信中国香港是适合发展可再生能源。我们会从两方面讨论：1）从外国例子看中国香港地理环境上发展可再生能源的潜力；2）从访问中了解中国香港发展可再生能源的难处。我们先看第一个值得参考的外国例子：A）日本东京东京和中国香港都是国际大都会，地少人多，耗电量大，拥有丰富的经济条件。现时，东京积极推行太阳能发电，太阳光发电设备的引进量约有三十二万千瓦且为世界第一，证明东京在推行太阳能发电是非常成功的。不但如此，日本亦广泛地使用一种新的焚化炉，可以把废物的体积减少达 90％，因此可以延长堆填区的使用寿命，适合像中国香港这个狭小的地方。日本之所以能够成功是由于 *** 十分一致地支持这可再生能源的发展并提供补贴和配套法规政策，令焚化技术在日本能够广泛使用。B）台 *** 湾，地少人多，工业生产与经济活动密集，能源消耗量庞大。为了改善能源问题，台湾进行了太阳能发电。中国香港同样是个地少人多，缺乏天然能源，经济活动密集的地方，能源消耗量亦十分庞大。 中国香港这个面积只有大约1000平方公里的地方，人均耗电量在亚洲高踞第4位。台湾和中国香港是位于热带的地方，较近赤度，阳光充沛，与台湾有多方面的处境十分相似。因此，太阳能发电是十分适合中国香港。C）访问为了作深入探究，我们访问了一位资深的通识老师。该通识老师认为中国香港适合发展可再生能源， *** 不发展是受着政治因素的限制，不是有技术上与资金上的限制。在技术上，中国香港有足够的人才发展。中国香港有23000亿美元的外汇储备，所以并没有资金上的问题。中国香港还是不能全面使用太阳能发电是因为没有大量市民表达对建设可再生能源的诉求。而且，中国香港可以向内地购入煤发电，所以 *** 认为中国香港没有必要发展可再生能源。他认为垃圾焚化不是不能发展，但是发展了以后有可能会鼓吹制造更多垃圾的风气。即使焚化后的排放物可以用作制造砖头与马路， *** 也不愿创新，因为要负上另外的责任。中国香港可再生能源的发展步伐停滞不前是因为受到政治上的因素影响， 而不是中国香港没有技术与资金。讨论与分析根据中国香港使用可再生能源的可行性研究报告，中国香港的潮汐、水力和地热都不足以发展，不是理想的可再生能源的来源。虽然风力发电在报告撰写当年，发电效能高，但是，相对今天2010年中国香港的发电量，不是十分可取。从我们讨论过的两个国外城市例子，可以看见中国香港有潜力发展太阳能和垃圾焚化发电。先说太阳能，台湾及东京人和楼宇都非常密集，城市空间不大。但日本人善用楼宇的面积，包括天台和外墙等，将太阳能技术融入楼宇设计，小小的面积便能提供约大量电力。香中国香港 无论是日照时间和日光强度（低纬度）都比台湾和东京大，若大规模发展城市太阳能，再加上引入一些较高效能的技术（纳米太阳能和太阳能窗等），必能为中国香港市民带来一定的能源。每 1 平方米的光伏板每年可产生 121 千瓦时。如果中国香港所有土地都装上横向光伏板，总发电量便为每年 1

330 亿千瓦。（中国香港每年平均使用146亿度电）至于垃圾焚化发电方面，中国香港有绝对的优势。美国其中一个垃圾发电站的发电能力高达100兆瓦，每天处理垃圾60万吨。。对于中国香港，每天制造2

660公吨废物的地区来说，垃圾焚化发电一方面可以提供充足电力，另一方面可以解决堆填区的问题。所以，中国香港无论在地理、环境和天然资源方面都适合发展可再生能源。另外，中国香港 *** 有23000亿美元的外汇储备，所以，资金上也没有难处。至于人才和技术方面， *** 一方面可以从外地引入人才，购入技术培养专才，甚至作带领的角色，推动商界研发技术和培养人才。但是，正如上述访问提到，中国香港唯一发展的障碍就是不良的政治和社会文化风气。中国香港市民对可再生能源的认识和意识不高。中国香港 *** 亦倾斜于商家和发展商，对于这些长远、高风险、较低回报的再生能源发展项目，反应并不积极。总括来说，中国香港地理和技术上都有潜力发展可再生能源，唯一的障碍就是在政治和社会文化上的反对声音。

参考: alecwsp 上

发展可再生能源是大势所趋。据国际可再生能源署的报告显示，截至2016年初全球已有173个国家制定了可再生能源发展目标，146个国家出台了支持政策。其中丹麦提出到2050年全部摆脱对化石能源的依赖，德国提出2050年可再生能源占到全部能源消费的60%。每一次能源革命，都造就了新的世界秩序。在第一次能源革命中，煤炭代替了薪柴，大英帝国抓住了机遇，称霸全球；在第二次能源革命中，油气代替了煤炭，美国借势成为新的世界霸主。如今，各国正在通过大力发展可再生能源，抢占新一轮能源革命发展先机，中国只有紧紧抓住时机，才可能成为世界强国。

发展可再生能源是环境保护的需要。以化石能源为主的能源结构，是导致雾霾等环境问题的罪魁。100年前，在伦敦被称为“雾都”时，英国煤炭消耗在能源结构中的比例与今天的中国极为相似，高达70%。为摘掉这顶帽子，英国耗费了半个世纪的时间，才摆脱煤炭，进入油气时代。如今，“伦敦雾”变成了“北京雾”，但中国无法沿袭英国老路，历史不会为我们留下太多喘息的时间。经济发展产生巨大的能源需求，中国若想在本世纪中叶达到中等发达国家水平，以现在的能源结构与排放强度，对环境和资源来说都是不可承受之重。所以，中国只有跨越油气时代，直接进入可再生能源时代，才能实现经济社会的低碳、绿色、可持续增长。

可再生能源产业是新的经济增长极。中国经济不能总靠“卖袜子”“卖鞋子”去支撑，而应通过发展高端制造为基础的技术密集型产业来实现经济增长。可再生能源作为技术密集型战略新兴产业，从业人数众多，投资拉动力强。在就业方面，据国际可再生能源署报告显示，目前全球可再生能源就业人数超过810万人，到2030年将达到2400万人。在投资方面，据彭博新能源财经报告显示，2016年至2040年间全球可再生能源投资将超过52万亿元人民币，“十三五”期间，仅中国风电一个产业的投资规模，预计将超过1万亿元人民币。

为实现上述目标，促进可再生能源产业的健康成长，政策支持至关重要。一方面，稳定而持续的政策能够避免传统能源对产业格局所产生的锁定效应，通过拉动市场投资，推动技术进步，提高开发效率，减少可再生能源发展的障碍。另一方面，补贴政策能够纠正市场失灵，“补贴”确切地说是对可再生能源环境经济效益的补偿。例如通过建立绿色证书交易制度，要求火电企业购买绿色证书，将其环境内部成本外部化，建立更加公平的电力市场，使可再生能源产业逐渐具备优于传统能源的竞争力。

可再生能源产业可以为我国经济社会发展提供不竭的动力源泉。若想充分发挥可再生能源的潜力与优势，推动我国实现跨越式发展，就不能只眷注眼前利益。能源决策者和企业家们要具备一点高远的济世情怀，肩负责任，敢于担当，就如黑格尔所言，“一个民族有一群仰望星空的人，他们才有希望”。

河北浩瀚农牧机械制造有限公司

大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源，而是百年甚至千年的。

随着能源危机的出现，人们开始发现可再生能源的重要性。

·太阳能

·地热能

·水能

·风能

·生物质能

·潮汐能

所有人类活动的基本能源都来自太阳，透过植物的光合作用而被吸收。

木材

柴是最早使用的能源，透过燃烧成为加热的能源。烧柴在煮食和提供热力很重要，它让人们在寒冷的环境下仍可生存。

动物牵动

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。

生物质燃料

此种燃料原为可再生能源，如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物，就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用，残渣还是良好的有机肥。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料。

水力

磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源，尤其是中国这样满是河流的国家。此外，中国有很长的海岸线，也很适合用来作潮汐发电。

风力

人类已经使用了风力几百年了。

太阳能

太阳直接提供了能源给人类已经很久了，但使用机械来将太阳能转成其他能量形式还是近代的事。

潮汐能

潮汐发电利用潮水涨落，世界已有电站容量16GW。

从地球蕴藏的能源数量来看，自然界存在有无限的能源资源。仅就太阳能而言，太阳每秒钟通过电磁波传至地球的能量达到相当于500多吨煤燃烧放出的热量。这相当于一年中仅太阳能就有130万亿吨煤的热量，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。不过，由于人类开发与利用地球能源尚受到社会生产力，科学技术、地理原因及世界经济、政治等多方面因素的影响与制约。包括太阳能、风能、水能在内的巨大数量的能源，可以利用的仅占微乎其微的比例，因而，继续发展的潜力巨大。人类能源消费的剧增、化石燃料的匮乏至枯竭以及生态环境的日趋恶化，逼迫使人们不得不思考人类社会的能源问题。国民经济的可持续发展，依仗能源的可持续供给，这就必须研究开发新能源和可再生能源。

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时（3.78×1024J），相当于1.3×106亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持6×1010年。所以可以说它是“取之不尽，用之不竭”的能源。但如何合理利用太阳能，降低开发和转化的成本，是新能源开发中面临的重要问题。

风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水、助航、制冷和致热等。风力发电是主要的风能开发利用方式。中国的风能总储量估计为1.6×109千瓦，列世界第三位，有广阔的开发前景。风能是一种自然能源，由于风的方向及大小都变幻不定，因此其经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。

对于核电站，人们有许多误解，其实核能发电是一种清洁、高效的能源获取方式。对于核裂变，核燃料是铀、钚等元素，核聚变的燃料则是氘、氚等物质。有些物质，例如钍，本身并非核燃料，但经过核反应可以转化为核燃料。我们把核燃料和可以转化为核燃料的物质总称为核资源。

近年来，许多发展中国家虽然都制订了一系列鼓励民企投资小水电的政策。由于小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低，在国家各种优惠政策的鼓励下，全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮，尤其是近年来，由于全国性缺电严重，民企投资小水电如雨后春笋，悄然兴起。国家鼓励合理开发和利用小水电资源的总方针是确定的，2003年开始，特大水电投资项目也开始向民资开放。2005年，根据国务院和水利部的“十一五”计划和2015年发展规划，中国将对民资投资小水电以及小水电发展给予更多优惠政策。

氢是一种二次能源，一种理想的新的含能体能源，在人类生存的地球上，虽然氢是最丰富的元素，但自然氢的存在极少。因此必需将含氢物质加工后方能得到氢气。最丰富的含氢物质是水，其次就是各种矿物燃料（煤、石油、天然气）及各种生物质等。氢不但是一种优质燃料，还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢，如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等；化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石。用氢制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气-蒸汽联合循环发电，其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢技术的进步和贮氢手段的完善，氢能将在21世纪的能源舞台上大展风采。

地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球是一个巨大的地热库，仅地下10千米厚的一层，储热量就达1.05×1026焦耳，相当于9.95×1015标准煤所释放的热量。地热能在世界很多地区应用相当广泛。老的技术现在依然富有生命力，新技术业已成熟，并且在不断地完善。在能源的开发和技术转让方面，未来的发展潜力相当大。地热能是天生就储存在地下的，不受天气状况的影响，既可作为基本负荷能使用，也可根据需要提供使用。

海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等。海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限。开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。波浪能发电利用的是海面波浪上下运动的动能。1910年，法国的普莱西克发明了利用海水波浪的垂直运动压缩空气，推动风力发动机组发电的装置，把1千瓦的电力送到岸上，开创了人类把海洋能转变为电能的先河。目前已开发出60-450千瓦的多种类型波浪发动装置。

此外，还有生物质能，是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量，目前发展中的开发利用技术主要是，通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等，通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等，通过压块细蜜成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。

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。

火电短期内的前景依然会好于清洁能源（仅含水电、风电、光伏和燃气发电）。

原因有以下几点：

1、规模

单个项目火电的装机规模远大于清洁能源，随随便便一个火电项目就是几十万千瓦的装机，内陆风电一般都5万千瓦上下一期（分散式更小），光伏一般2~3万千瓦一期（屋面式分布式光伏基本都在1万千瓦上下），小水电一般也就5万以下装机；分布式能源站（即燃气发电）一般是冷热电三联供，其的装机受制于供热需求。

2、调度

火电机组出力的可控性要好于风电和光伏，不，换个说法，其实就是风电和光伏木有调节的方式，所谓的调节基本就是在弃风弃光，不能调峰是电网不喜欢风电光伏的原因之一。

3、电网购电价格

火电的标杆电价低，这个是主要原因……与光伏那接近1块的电价，风电六毛的电价相比，火电真特么便宜……同样便宜的有水电。

4、电厂度电成本

如果光伏和风电说自己的的度电成本远高于火电，分布式能源站就呵呵了……

综上所述，火电的优势在于规模大、便宜、能调峰、生产成本低，所以短期内还是有很好的前景。

以后的能源分布会呈两极化，这个我认同。当前光伏正在大力推分布式光伏发电，放宽分布式光伏的定义就是这样一种明示。将单个项目规模20MW以下，35KV以下电压等级接入，能够就地消纳的并网式光伏也算作分布式。传统的屋面式分布式是自发自用余电上网，即题主所讲路灯的例子；但是新的定义中最重要的一点不在于项目规模和电压等级，而在于就地消纳，这样某种程度上也算是自发自用（其实不是自用，只是就近用完避免线损）。

但是，一个世纪后，科学家为实现这个概念已经取得了巨大的进步。欧洲航天局已经意识到这些工作的潜力，同时也在为这些项目寻求资金，并预测我们从太空获得的第一种工业资源将是“光束能量”。

气候变化是我们这个时代面临的最大挑战，因此风险也非常之大。从全球温度上升到气候模式改变，气候变化已经影响到全世界的每一个人。克服这一挑战需要我们彻底改变生产和消耗能源的方式。

最近几年，可再生能源技术发展迅速，效率更高、成本也更低。但是采用可再生能源的一个主要障碍在于，它们无法持续提供能量。风力发电场和太阳能发电场只有在风使劲吹或太阳当空照的时候才能产生能量，但我们每一天每一小时都需用电。因此，我们在普及可再生能源之前，首先得找到一种大规模存储能量的办法。

解决这个难题的一个可行办法或许是在太空中产生太阳能。这种方式有很多优点。一个太空太阳能发电站可以一天24小时面朝太阳运行。地球的大气层也会吸收并反射部分太阳光。所以，大气层上方的太阳能电池可以接收更多太阳光并产生更多能量。

但是问题又来了：我们该如何组装、发射和部署如此庞大的结构呢？单个太阳能发电站的面积可能至少要达到10平方公里，相当于1400个足球场那么大。其次，使用轻型材料也至关重要，因为届时最大的成本将是用火箭将发电站送入太空。

一个建议的解决方案是开发成千上万个小的卫星。这些卫星聚集在一起，通过配置可以组装成一个大型的太阳能发电机。2017年，加州理工学院的研究人员曾提出过模块化发电站的设计。该发电站由数千个超轻太阳能电池块组成。研究人员还展示了一块每平方米仅280克的原型电池块。

最近，制造业的发展成果——如3D打印等，也有望用于太空太阳能发电站的开发。在利物浦大学，研究人员正在 探索 新的制造工艺，以将超轻太阳能电池打印到太阳能帆上。这个太阳能帆是一种可折叠、轻便又具有高反射率的薄膜，可以利用太阳的辐射压力作用，推动航天器前进，而不再需要燃料。研究人员也在 探索 如何将太阳能电池嵌入太阳能帆结构上，以制造大型、无需燃料的太阳能发电站。

这些方法可以帮助我们在太空中建造发电站。事实上，未来有一天，我们或许可以在国际空间站或未来的绕月球轨道运行的门户站制造和部署发电站装置。

可能还不至于此。尽管我们目前依赖地球上的材料来制造发电站，但科学家也在考虑利用太空中的资源（如月球上发现的材料）直接开展加工制造工作。

上述问题解决后，剩下一个主要挑战是如何将能源传输回地球。当前的计划是将太阳能电池中的电能转换为能量波，然后用电磁场将能量波传输给地球表面的天线。天线进而将能量波变回电能。日本航空航天局的研究人员已经开发了几种设计，并演示了一个可以实现这些功能的轨道系统。

即便如此，在这个领域我们还有许多工作要做。但我们的目标是，太空中的太阳能发电站将在未来数十年成为可能。中国的研究人员已经设计了一个名为欧米伽（Omega）的系统，预期可以到2050年投入使用。该系统在最佳性能状态下，可以向地球电网提供2GW的电力。如果是在地球上用太阳能电池板产生这么多电能的话，那将需要600多万块太阳能电池板。

但是，诸如为月球登陆器供电而设计的更小的太阳能卫星，可以更早地投入使用。如今，全球科学界都在投入大量时间和精力，来开发太空太阳能发电站。我们希望，终有一天，它们可以成为我们应对气候变化的重要工具。（匀琳）