四种新能源发电
为了实现人类的可持续发展，我们必须减少CO2及其它有害气体的排放，创造一个绿色家园。从另外一个角度看化石能源的储量有限，根据有关数据分析，再过40年左右，石油将消耗所剩无几.
为了实现人类的可持续发展，我们必须减少CO2及其它有害气体的排放，创造一个绿色家园。从另外一个角度看化石能源的储量有限，根据有关数据分析，再过40年左右，石油将消耗所剩无几；再过60年左右，天然气也将宣布告竭而煤炭资源按目前的消耗量也只能供人类使用200年左右。从人类自身生存环境和能源消耗两方面看，都迫使我们寻找其它可再生能源替代现在的常规化石能源。
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。目前技术比较成熟，已经开始大规模利用的新能源是风能、太阳能、沼气、燃料电池这四种。本文介绍沼气、燃料电池等几种发电技术。
1燃料电池
燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。依据电解质的不同，燃料电池分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。按燃料电池所用原始燃料的类型，大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。燃料电池不受卡诺循环限制，能量转换效率高，洁净、无污染、噪声低，模块结构、积木性强、比功率高，既可以集中供电，也适合分散供电。
使用燃料电池发电，是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，没有转动部件，理论上能量转换率为100%，装置无论大小实际发电效率可达40%～60%，可以实现热电联产联用，没有输电输热损失，综合能源效率可达80%，装置为集木式结构，容量可小到只为手机供电、大到和目前的火力发电厂相比，非常灵活。
燃料电池其原理与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极（负极即燃料电极和正极即氧化剂电极）以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名副其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。
燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护以及成本低的特点，它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源，还能广泛用于航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源，又非常适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给，还能解决电网调峰问题。随着燃料电池的商业化推广，市场前景十分广阔。人们预测，燃料电池将成为继火电、水电、核电后的第四代发电方式，它将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。
2005年，从事燃料电池开发的公司总投资额已超过10亿美元。据统计，2005年全球拥有50万个固定的（静止式）燃料电池装置，到2010年，将有250万户家庭使用燃料电池，同时全球拥有60万台燃料电池汽车，占世界汽车生产量的1%。
2沼气发电
沼气具有较高热值，与其他燃气相比，抗爆性能较好，是一种可再生的清洁能源。沼气一般在农村比较多使用，传统上大多利用沼气取暖、炊事和照明。沼气发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项新型沼气利用技术，它将沼气用作发动机燃料，驱动发电机产生电能。由于城市化进程大城市，利用垃圾沼气发电也成为了可再生能源的一大热点。在我国，上海，北京，深圳等大城市正在或准备建立垃圾沼气发电厂。我国第一家垃圾沼气发电厂是在1998年10月，在杭州天子岭垃圾填埋场建成。在我国，目前拥有1000万座沼气池。但总体上沼气应用范围不够广，利用率也比较低。我国城市垃圾量以每年6%～7%的速度递增，而我国90%以上的城市处理垃圾的方式采取的是填埋方式，许多大城市垃圾填埋场日处理垃圾在千吨以上，如果能变废为宝，我国可以明显减少对化石能源的依赖，减少石油进口。
在国外，沼气发电也是蓬勃发展，在2006年12月12日，世界上最大规模的利用垃圾沼气发电站在韩国建成并正式投入运营，发电规模为50MW级，这座沼气发电站生产的电力可为18万户家庭供电，它将替代韩国每年50万桶重油进口。在此之前，全世界50MW级的沼气发电站仅在美国有1座。
随着沼气发电站的容量提高，沼气发电并网运行将会对整个电力系统造成冲击，继电保护相关问题也会随着容量提高而变得突出。文献[沼气发电机并网一次主接线及继电保护配置的探讨]阐述了沼气发电机并网的接线方式及保护配置问题。
3潮汐发电
潮汐能发电的工作原理与一般的水力发电原理差不多。它建筑一条大坝把靠海的河口或者海湾与大海隔开，形成一个大水库，发电机组安装在拦海大坝里面，大部分机器在地面下，利用潮汐涨落的位能差来推动水力涡轮发电机组发电。
潮汐发电与水力发电的原理相似，它是利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能（发电）的过程。具体地说，由于潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐发电出现了不同的型式，例如：（1）单库单向型，只能在落潮时发电。（2）单库双向型：在涨、落潮时都能发电。（3）双库双向型：可以连续发电，但经济上不合算，未见实际应用。
世界上第一座潮汐电站是法国的郎斯河口电站，其装机容量为240MW，年均发电量为544GWh。中国沿海已建成9座小型潮汐电站，1980年建成的江厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电站，也是世界上较大的一座，其总装机容量为3200kW，年发电量为10.70GWh。
世界较大的潮汐电站至今运行正常，证明潮汐发电在技术上是可行的，可是从20世纪80年代至今，近20年来几乎没有建新的潮汐电站，100MW级的潮汐电站没有一个建设投产。没建新的潮汐电站的原因主要是考虑电站的经济性和潮汐大坝对环境的影响。
4地热发电
地球是一个巨大的热仓库。其内部的热能根据科学家的推算，全球潜在地热能源的资源量约4×1013MW，相当于现在全球能耗的45×104倍。地热是一种洁净的可再生能源。地热发电是利用超过沸点的中、高温地热（蒸汽）直接进入并推动汽轮机，并带动发电机发电，或者通过热交换利用地热来加热某种低沸点的工作流体，使之变成蒸气，然后进入并推动汽轮机，带动发电机发电。最近发展起来的“热干研过程法”地热发电法不受地理限制，可以在任何地方进行地热开采。原理是首先将水通过压力泵压入地下4到6km深处，在此处岩石层的温度大约在200℃左右。睡在高温岩石层被加热后通过管道加压被提取到地面并输入一个热交换器中。热交换器推动汽轮发电机将地热转化成电能。而推动汽轮机工作的热水冷冻后再重新输入到地下供循环使用。
世界上第一座地热发电站要算是1904年在意大利的拉德雷诺建成的小型地热电站，它是用地热蒸汽推动涡轮机发电的，但功率很小，只点亮了5盏电灯。后来经过充实发展，目前该电站的装机容量已达548MW。当初这座电站虽然只能点亮5盏电灯，却开创了地热发电的历史。目前世界上最大的地热发电站装机容量已经达到了1000MW，位于美国加利福尼亚盖瑟尔斯。
我国地热发电在新中国成立后开始研究，于1970年，中国科学院在广东省丰顺县汤坑镇邓屋村建起了发电量60kW的地热发电站。这是我国第一座地热试验发电站。1976年，全世界海拔最高的地热发电站在我国羊八井盆地建成发电，现已兴起了一座崭新的地热城，地热开发利用正向综合性方向发展。目前，该电厂已有8台3000kW机组，总装机25MW，年发电量在拉萨电网中占到45％。羊八井地热发电站目前是我国最大的地热发电站。
结束语
本文综述了各种新能源发电技术的原理和研究现状，成本过高是限制它们大量推广应用的瓶颈，因此通过技术革新降低成本将是今后新能源发电技术的重要研究方向。虽然能源发电为未来人类解决能源短缺问题描绘了令人振奋的前景，但要使这幅蓝图真正成为现实的确还面临着诸多问题，需要科学家、研究人员和政府部门等来共同解决。相信随着科技的进步，电路电子器件的发展，新能源发电技术将会发挥出它们巨大的潜力，在电力系统中占据更重要的地位，为人类的持续发展铺平道路。
①法国电价暴涨400%这件事，在去年鼕天就已经涨到这个水平了；
②法国电价暴涨的大前提，整个欧洲的电能价格都在涨；
③欧洲电能价格上涨，不仅仅和俄乌冲突有关，应该有多重因素的叠加。
我们再来了解一下法国的用电现状。
法国的电力部门是以核电为主，基本上保持在占法国电力70%左右的水平，剩下20%左右是可再生能源，以及不到10%的是化石燃料，也就是煤炭、天然气那些。
看上图的法国发电的实时数据，69%都还是核电，再看下图自1990年以来的法国电力生产数据，明显看出核电高出其它发电方式一大截。
这说明的事实是，法国的电力高度依赖核电，同时法国是世界上最大的核电份额国家。
这就意味着，一旦核电机组需要维护、检修，发不出电的时候，法国的电力市场的电能供应就会紧缺，电能供不应求的时候，电能价格上涨就是很显然的经济规律了。
而且法国之前确实有一次极端现货电价，且是因为核电机组的检修维护，就是在2022年的4月4日，如下图，电价在早上8点暴涨到了2987.78欧/万亿瓦时，那时候我还奇怪怎么没有媒体报道呢。
最后就是很多人关注的具体电价到底多少。
下图图里是5月1号法国现货电价，昨天的电价水平。
昨天最高是在晚上八点，254.94欧元/万亿瓦时；最低是在下午三点，138.9欧元/万亿瓦时。
大家熟悉的是度电，换算也很简单，一度电就是1个千瓦时，1个万亿瓦时＝1000个千瓦时，所以把254.94÷1000，就可以得到：
法国昨天最高的现货电价是0.25494欧元一度电，大家可以结合法国的消费水平看看这个电价，换算成国内人民币就没有必要了。
当然，必须指出的是，这是现货市场上的批发电价，并不是居民最后能拿到的零售市场上的零售电价，居民能拿到的价格和这个现货价格是不一样的。
一般居民拿到的价格会比批发电价更高，且今年比去年肯定是高多了，毕竟翻了几倍，花不花得起，那就要问法国居民了。
加上目前受到俄乌冲突的波及，法国的核原料的进口受到一定程度影响，导致能源供应链出现问题；另外加上俄罗斯“卢布结算令”的双重影响，如果法国不使用卢布购买俄罗斯天然气的话，今年夏天法国可能面临大面积停电，国内无电可用。不止法国，今年欧洲其他国家的夏天估计也要在炎热中度过，目前波兰、保加利亚等天然气价格已经上涨，波兰已经出现很多城镇天然气短缺。
加上目前受到俄乌冲突的波及，法国的核原料的进口受到一定程度影响，导致能源供应链出现问题；另外加上俄罗斯“卢布结算令”的双重影响，如果法国不使用卢布购买俄罗斯天然气的话，今年夏天法国可能面临大面积停电，国内无电可用。不止法国，今年欧洲其他国家的夏天估计也要在炎热中度过，目前波兰、保加利亚等天然气价格已经上涨，波兰已经出现很多城镇天然气短缺。
法国应对能源不足的主要手段之一是大力发展核能。上世纪两次石油危机后，法国政府下决心推广核能。早在1958年，法国就从美国西屋公司购买了压水核反应堆技术专利。
通过对该技术进行创新改进和国产化，法国最终成为全球核能利用第一大国。目前，法国电力供应80％以上依靠核能。通过发展核电，法国的能源自主率从1973年的22．7％提高到了今天的50％以上，每年因此减少石油进口费用240亿欧元。
因核能具有高产、安全、廉价的特点，法国大量建设核反应堆不仅充分满足了国内的电力需求，还向西班牙、比利时、瑞士、德国等欧洲邻国出口电力。目前，法国第三代压水反应堆EPR被认为是世界上最先进的核电技术，其发电成本比天然气发电还低30％。但是，法国政府并不满足于现状，计划今后几年投入7亿美元研发第四代核反应堆技术。
除核能外，法国还大力发展可再生能源，其主攻方向是风能、太阳能和生物能源。根据法国政府的计划，2007年法国可再生能源发电量将达到2561兆瓦至7810兆瓦。到2010年，可再生能源发电量将占法国电力供应总量的21％。
近年来，法国政府通过补贴等方式大力推动风能发电。2003年，法国风力发电量仅239兆瓦。而根据法国政府的规划，2007年该国将拥有2000多台风力发电机组，年装机容量将超过6000兆瓦。另外，法国政府于1996年发起“太阳行动”计划，目标是5年内安装两万个太阳能热水器。该计划在1999年提前实现，法国由此每年少进口石油1万吨，而该国热水平均价格也因此下降三分之一。
作为欧洲第一农业大国，法国发展生物能源的基础非常好。在政府鼓励下，今年法国用于生产生物燃料的作物耕种面积已达200万公顷，生物燃料总产量预计将超过300万吨，从而超越德国成为欧洲生物燃料第一生产大国。按照政府制定的目标，2008年法国生物燃料占总能耗的比重将由目前的不到2％提升至5．75％，2015年这一比重将超过10％。如果目标实现，法国每年可减少石油进口1100万吨，每年减少温室气体排放300万吨。
为实现本国能源多元化，法国以政府补贴和减免税收等方式鼓励企业和个人使用可再生能源。以汽车为例，如果一位法国居民购买了汽油和生物燃料混合动力车，他就可获得至少1500欧元的免税优惠
德国决定将在明年全面弃核
德国决定将在明年全面弃核，这造成了1.7万亿欧元的经济损失，按照德国的计划，2038年前将关闭所有煤电厂，2050年前将放弃使用天然气。德国决定将在明年全面弃核。
德国决定将在明年全面弃核1一系列能源危机让多国陷入困境，但即便如此，德国依然坚持在明年关闭最后三座核电站，成为西方工业大国里第一个全面弃核的国家。
而十年前，核电曾占到德国电力供应的四分之一。不仅是核能，按照德国的计划，2038年前将关闭所有煤电厂，2050年前将放弃使用天然气。
德国的政策也极大影响了欧洲其他国家。同样计划放弃或缩减核能的还有瑞士、比利时、西班牙和法国。法国作为全球核电大国，计划在2035年前，把核电占比从目前的75%降为50%。
“彻底放弃”核电也让德国付出了一些代价，不仅造成了1.7万亿欧元的经济损失，还面临能源公司的诉讼。今年3月份，德国政府宣布，对退出核电产业的企业们提供经济赔偿，总金额达24亿欧元，折合人民币约186亿元。
数据显示，从2000年到2019年，德国的电力消耗总量几乎持平，近十年更是呈现下降态势。其中2019年，德国全国的用电量为524太瓦时，是2009年以来的最低值。
不仅是核能，按照德国的计划，2038年前将关闭所有煤电厂，2050年前将放弃使用天然气。传统能源退出的同时，各种新能源正加速进入市场。数据显示，2020年，可再生能源发电量占德国电力市场的近50％，是十年前的近三倍。其中，风力发电做出了最大贡献，占比27.4％；光伏发电占比9.7％；其余的12.2％则由生物质能，水力发电和其他可再生能源构成。
德国决定将在明年全面弃核2近一年来，天然气、煤炭等能源价格持续暴涨，全球范围内的能源危机有愈演愈烈之势。从亚洲到欧洲，能源短缺和价格上涨所带来的影响，给民众的生活带来了诸多不便。
印度超半数燃煤电厂库存不足3天
印度能源部门的官员近期表示，当地135家骨干电厂中，有72家电厂的电煤存量不足3天，电煤供应紧张的局势十分严峻。印度国内的雨季导致不少煤矿停产，跨邦煤炭运输不畅也令燃煤库存不断减少。与此同时，国际煤价成倍上涨，让印度燃煤电厂为煤炭发愁。
印度金德尔钢铁电力集团执行董事 夏尔玛：从南非进口动力煤的价格，一年前是60美元一吨，现在单价已经涨到180到210美元。
英国官员讨论能源问题时当场“黑灯”
近日，英国能源市场监管机构官员乔纳森布里尔利，通过视频出席能源问题听证会。就在他向议员们保证，天然气危机不会导致英国冬天停电时，他所在的.房间突然暗了下来。布里尔利不得不中断会议前去查看，其他与会者随即调侃说：“我们果然没电了！”
全球多地天然气、石油、煤炭价格飙涨
数据显示，过去一年里，亚洲的液化天然气价格上涨近6倍；欧洲天然气价格较去年5月份暴涨超过10倍。石油价格也迅速飙升，布伦特原油突破83美元，创三年来最高水平。天然气、煤炭、石油等价格飙升之际，一场能源危机正席卷全球。
南非矿业公司投资27亿美元自主发电
一边是淘汰旧有能源，一边是发展新型能源。事实上，不仅是德国，依据自身国情和资源的差异，各国都在因地制宜地调整能源结构，积极寻求能源转型的新路径。
电力是采矿业的关键组成部分，也是最大的运营成本之一。近日，由于南非国家电力公司持续减负断电，当地一些矿业公司计划投资27亿美元，自行建设光伏、氢能等可再生能源发电站，摆脱国家电网的束缚。拥有南非最深铂金矿的诺瑟姆铂金公司，更是在政府提升最大发电能力之前，就已经决定自主发电。
英国建设大规模海上风电场 风电占比一度超50%
不仅在南非，为了利用多样化的新能源，欧洲各国也根据不同的资源禀赋，寻找自身的发展路径。英国凭借海岸线长、风速高、部分海床深度较浅等优异的资源条件，建设了大规模海上风电场。去年年底，英国风电在能源结构中占比一度超过50%，创历史新高。
各国利用本土优势发展可再生能源
而法国则利用丰富的离岸风力资源、水力和森林资源，发展风电和太阳能。预计到2028年底，法国可再生能源发电装机容量将较2019年翻四番。美国则凭借广袤的地域，建造大型太阳能发电厂。数据显示，到2023年，美国太阳能装机容量将达到324吉瓦，是2020年的三倍多，相当于目前全美40%的家庭用电。挪威、瑞典、冰岛等北欧国家则利用丰富的生物质、水力与地热资源，率先实现了可再生能源主导的能源更替。
沙漠镜海！中国西部建起“超级镜子”发电站
在我国甘肃敦煌，一万多面“定日镜”静静地躺在戈壁上，它们以同心圆的阵列摆开，围绕着一座几百米高的吸热塔，犹如一朵银色“向日葵”。这些镜子能够跟随太阳移动，通过聚光吸热、储能换热等科技手段，将太阳光转化成电能，为千家万户送去100%清洁能源。这座“超级镜子发电站”的年发电量约为3.9亿度，它可以让人类每年减排35万吨的二氧化碳，相当于1万亩森林的环保效益。
中国因地制宜发展新能源
在我国，不同的地貌特征正支持着不同的发电方式。在以丘陵为主的福建省，光伏沿着山势覆盖出一座梯田。在水系发达的浙江，面积四千多亩的鱼塘中，水下可以养鱼，水上可以通过光伏发电。在华北平原上，来自北方的风正推动着涡轮机产生着电能。
